กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ของ NASA ไปถึงจุดหมายแล้ว ห่างจากโลก 1.5 ล้านกม.

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ของ NASA ไปถึงจุดหมายแล้ว ห่างจากโลก 1.5 ล้านกม.

นับตั้งแต่เปิดตัวในวันคริสต์มาส นักดาราศาสตร์ได้ติดตามการติดตั้งที่ซับซ้อนและการกางกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ของ NASA ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมา ในช่วงเวลาที่มีการเผยแพร่บทความนี้ คาดว่า Webb จะมาถึงจุดที่เรียกว่า “จุด Lagrange ที่สอง” ของโลก-ดวงอาทิตย์ หรือ “L2” นี่คือจุดในอวกาศที่อยู่ห่างจากโลกประมาณ 1.5 ล้านกิโลเมตร (ในทิศทางตรงกันข้ามกับดวงอาทิตย์) ซึ่งแรงโน้มถ่วงจากทั้ง

ดวงอาทิตย์และโลกช่วยให้ดาวเทียมที่โคจรอยู่สมดุลในการเคลื่อนที่

ขณะนี้ ชุมชนนักดาราศาสตร์รวมถึงทีมนักดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัย Swinburne ของฉัน กำลังเตรียมพร้อมสำหรับการค้นพบครั้งสำคัญครั้งใหม่

ย้อนกลับไปในตอนนั้น แผนเปิดตัวของ Webb คือในปี 2018 และเมื่อโครงการนี้ถือกำเนิดขึ้นในช่วงปี 1990 เป้าหมายคือการเปิดตัวก่อนปี 2010 เหตุใดจึงใช้เวลาเกือบ 30 ปี และมากกว่า 10 พันล้านเหรียญสหรัฐ (ประมาณ 14 พันล้านเหรียญออสเตรเลีย) เพื่อให้ Webb หลุดจากพื้น?

ประการแรก เป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมาในอวกาศ โดยมีกระจกเคลือบทองเส้นผ่านศูนย์กลาง 6.5 ม. (เทียบกับกระจก 2.4 ม. ของกล้องฮับเบิล) ด้วยขนาดที่มาพร้อมกับความซับซ้อน เนื่องจากต้องพับโครงสร้างทั้งหมดเพื่อให้พอดีกับกรวยจมูกของจรวด Ariane

ประการที่สอง มีสองสิ่งมหัศจรรย์ทางวิศวกรรมที่ต้องทำร่วมกับเว็บบ์ เพื่อให้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่สร้างภาพที่คมชัดที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ พื้นผิวของกระจกจำเป็นต้องจัดแนวตามแนวโค้งด้วยความแม่นยำสูงสุด สำหรับเว็บบ์ นี่หมายถึงการคลี่และวางตำแหน่งส่วนหกเหลี่ยม 18 เหลี่ยมของกระจกเงาหลัก บวกกับกระจกเงารอง ด้วยความแม่นยำ 25 พันล้านส่วนในหนึ่งเมตร

นอกจากนี้ Webb จะสังเกตแสงอินฟราเรด ดังนั้นจึงต้องรักษาอุณหภูมิให้เย็นอย่างไม่น่าเชื่อ (ประมาณ -233°C) เพื่อเพิ่มความไวแสงสูงสุด ซึ่งหมายความว่าต้องเก็บให้ห่างจากโลก ซึ่งเป็นแหล่งความร้อนและแสงสว่าง นอกจากนี้ยังต้องได้รับการปกป้องจากดวงอาทิตย์อย่างสมบูรณ์ด้วยแผ่นบังแดดแบบสะท้อนแสงหลายชั้น 20 ม.

การติดตั้งยานอวกาศที่สำคัญทั้งหมดของ Webb รวมถึงการคลี่กระจก

หลักและกระจกบังแดดเสร็จสิ้นในวันที่ 8 มกราคม กระบวนการทั้งหมดเกี่ยวข้องกับจุดล้มเหลวมากกว่า 300 จุด (กลไกที่มีโอกาสทำงานเพียงครั้งเดียว) การเคลื่อนไหวเล็กน้อยที่เหลือจะเกิดขึ้นในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า

ภารกิจหลักของเวบบ์คือการเป็นสักขีพยานการกำเนิดของดาวฤกษ์และดาราจักรดวงแรกในจักรวาลยุคแรก เมื่อแสงจากกาแล็กซีจางๆ เหล่านี้เดินทางข้ามอ่าวอวกาศอันกว้างใหญ่ และ เวลา 13,800 ล้านปีมันจะถูกยืดออกโดยการขยายตัวโดยรวมของเอกภพในกระบวนการที่เราเรียกว่า ” การเปลี่ยนแปลงทางจักรวาลวิทยา “

การแผ่ขยายนี้หมายถึงสิ่งที่เริ่มต้นจากรังสีอัลตราไวโอเลตที่มีพลังมหาศาลจากดาวอายุน้อย ร้อนและมวลมากจะได้รับโดยเว็บบ์ในรูปของแสงอินฟราเรด ด้วยเหตุนี้กระจกจึงเคลือบด้วยทองคำ: เมื่อเทียบกับเงินหรืออะลูมิเนียม ทองเป็นตัวสะท้อนแสงอินฟราเรดและแสงสีแดงได้ดีกว่า

เวบบ์จะมองเห็นอินฟราเรดได้ไกลกว่าฮับเบิลมาก นอกจากนี้ยังมีความไวมากกว่ากล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินถึงล้านเท่า ซึ่งแสงจากกาแลคซีที่อยู่ห่างไกลจะถูกกลบด้วยรังสีอินฟราเรดจากชั้นบรรยากาศร้อนของโลก

เนื่องจากข้อจำกัดทางเทคโนโลยีก่อนหน้านี้ ประวัติศาสตร์จักรวาลนับพันล้านปีแรกแทบไม่ได้รับการสำรวจ เราไม่รู้ว่าดาวดวงแรกก่อตัวขึ้นเมื่อใดหรืออย่างไร นี่เป็นคำถามที่ซับซ้อนเนื่องจากดาวฤกษ์สร้างธาตุหนักเมื่อพวกมันตาย องค์ประกอบเหล่านี้สร้างมลพิษให้กับก๊าซระหว่างดวงดาวในกาแลคซี และเปลี่ยนวิธีการทำงานของก๊าซนี้และการยุบตัวเพื่อก่อตัวเป็นดาวฤกษ์รุ่นต่อๆ ไป

การก่อตัวของดาวทั้งหมดในปัจจุบันที่เราสามารถสังเกตได้ เช่น ทางช้างเผือก มาจากก๊าซในอวกาศที่อุดมสมบูรณ์ เรายังไม่เห็นวิธีการที่ดาวก่อตัวขึ้นในก๊าซบริสุทธิ์ ซึ่งไม่มีองค์ประกอบหนักใดๆ เนื่องจากสถานะดังกล่าวไม่ได้เกิดขึ้นมานานกว่า 13 พันล้านปี

แต่เราคิดว่าการก่อตัวจากก๊าซธรรมชาติน่าจะมีผลกระทบอย่างมากต่อคุณสมบัติของประชากรดาวฤกษ์กลุ่มแรก

นอกเหนือจากการศึกษาเอกภพในยุคแรกเริ่มแล้ว Webb จะเป็น ” หอดูดาวที่ยิ่งใหญ่ ” ของ NASA และจะสนับสนุนโครงการอื่นๆ ที่หลากหลาย

จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถมองเข้าไปในบริเวณที่ถูกบดบังด้วยฝุ่น เช่น ศูนย์กลางของกาแลคซีซึ่งมีหลุมดำมวลมหาศาลแฝงตัวอยู่ หรือบริเวณที่มีการก่อตัวดาวฤกษ์ที่รุนแรงในกาแลคซีของเราและบริเวณอื่นๆ เวบบ์จะไวต่อวัตถุที่เย็นที่สุด รวมทั้งดาวฤกษ์มวลต่ำมาก และดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวดวงอื่นในทางช้างเผือก

การปรับปรุงครั้งใหญ่อย่างหนึ่งของกล้องฮับเบิลก็คือ Webb จะมีอุปกรณ์ครบครันสำหรับสเปกโทรสโกปีโดยผ่าแสงออกเป็นความยาวคลื่นของส่วนประกอบ วิธีนี้จะช่วยให้เราสามารถวัดการเลื่อนสีแดงของจักรวาลของกาแลคซีได้อย่างแม่นยำ และทราบได้ว่าพวกมันสร้างจากองค์ประกอบใด

ใกล้บ้าน Webb จะช่วยเราค้นหาโมเลกุลต่างๆ เช่น น้ำ แอมโมเนีย คาร์บอนไดออกไซด์ (และอื่น ๆ อีกมากมาย) ภายในระบบสุริยะ ทางช้างเผือก และกาแล็กซีใกล้เคียง มันจะสามารถมองเห็นสิ่งเหล่านี้ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์ใกล้เคียง ซึ่งน่าตื่นเต้นอย่างยิ่งสำหรับการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลก

เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน