อวกาศ NASA ส่งเจมส์ เวบบ์ขึ้นสู่อวกาศเป็นของขวัญสำหรับนักดาราศาสตร์

อวกาศ อัปเดตเมื่อ 01/15/2022 กล้องโทรทรรศน์ที่แพงที่สุดของ NASA ได้ออกสู่อวกาศแล้ว กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ มูลค่า 1 หมื่นล้านบาท ซึ่งเป็นเครื่องมือที่คาดว่าจะปฏิวัติดาราศาสตร์ โดยการรวบรวมแสงจากชั้นบรรยากาศของโลกต่างดาว และกาแลคซีแห่งแรกของเอกภพ เปิดตัวเมื่อเวลา 7:20น. ET ในเช้าวันคริสต์มาสอันร้อนระอุจากท่าเรือยุโรปในฝรั่งเศส หลังจากการเปิดตัวประมาณ 30 นาที

กล้องโทรทรรศน์ก็แยกออกจากยอดจรวด Ariane 5 และติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ที่จำเป็นในการชาร์จแบตเตอรี่ และรักษาการสัมผัสกับโลก ขณะนี้เวบบ์กำลังเดินทางไปยังตำแหน่งของเขา ซึ่งมีจุดสมดุลแรงโน้มถ่วงที่ชี้ห่างจากโลก 1.5 ล้านกิโลเมตร ก่อนไปถึงที่นั่นบุคลากรในภารกิจจะมีงานยุ่งตลอดเดือน เนื่องจากพวกเขาติดตั้งกล้องโทรทรรศน์บางส่วน ที่มีขนาดใหญ่เกินไปที่จะกางออกในแฟริ่งจรวด ซึ่งรวมถึงบังแดดขนาดสนามเทนนิส และส่วนกระจกกว้าง 6.5 เมตร

จนกว่าพวกเขาจะนำไปใช้ได้สำเร็จและอุปกรณ์ Webb ที่จำเป็นเชื่อมต่อกับการระบายความร้อน และทั้งหมดนี้ไม่ได้ทดสอบนักดาราศาสตร์ จะมีช่วงเวลาที่ยากลำบาก เวบบ์ขึ้นอยู่กับการเป็นหอดูดาวอวกาศหลักแห่งแรกของ NASA ในรอบกว่าทศวรรษ และเป็นผู้สืบทอดของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล องค์การอวกาศยุโรป ESA ซึ่งเป็นพันธมิตรในภารกิจและบริษัทจรวดของฝรั่งเศส อาเรียนสเปซมีความยินดีที่จะส่งจรวดขึ้นสู่อวกาศ พร้อมกับโครงการสำคัญดังกล่าวบนเรือ

วันสุดท้ายก่อนการเปิดตัว ไม่ได้เกิดขึ้นโดยบังเอิญ ในช่วงกลางเดือนธันวาคม เมื่อเวบบ์ถูกยกขึ้นและเทียบท่ากับจรวดโดยใช้กลไกพิเศษ การปล่อยแคลมป์โดยไม่ได้วางแผนอย่างกะทันหัน ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนทั่วทั้งหอดูดาว และหลังจากที่เวบบ์ถูกยกขึ้นไปบนสุดของจรวดแล้ว วิศวกรพบว่าข้อมูลสูญหาย เป็นระยะขณะทดสอบลิงก์การสื่อสารบนสายเคเบิล ที่เชื่อมต่อเวบบ์กับตัวปล่อย การแก้ปัญหาเหล่านี้เลื่อนการเปิดตัวเป็นวันที่ 24 ธันวาคม

สภาพอากาศแปรปรวน จึงเข้ามาแทรกแซง ทำให้การปล่อยยานออกไปอีกวันหนึ่ง และปล่อยให้เวบบ์แข่งขันกับเลื่อนเลื่อนของซานต้า เพื่อหาน่านฟ้า โธมัส เซอร์บูเชิน ผู้อำนวยการด้านวิทยาศาสตร์ของ NASA กล่าวว่า เว็บบ์ไม่ธรรมดาเลย เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ที่ทะเยอทะยานของ Webb จำเป็นต้องมีนวัตกรรมทางเทคโนโลยีมากมาย ในการออกแบบขั้นสุดท้าย เช่น กระจกพับที่ทำจากชิ้นส่วนเคลือบทองหกเหลี่ยม 18 ชิ้น

ระบบทำความเย็นสำหรับเครื่องมือ ที่มีอุณหภูมิเพียง 7 องศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์ ลบ 266 องศาเซลเซียส ทั้งหมดนี้นำไปสู่การกำหนดเวลาการหยุดชะงักเป็นเวลา 10 ปีและการเพิ่มขึ้นของค่าใช้จ่ายจาก 2 พันล้านบาทประมาณห้าเท่าสำหรับกล้องโทรทรรศน์ ที่ต้องประกอบขึ้นใน อวกาศ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน ซึ่งมาพร้อมกับความเสี่ยง 2 ชั่วโมงหลังจากเปิดตัว Webb คาดว่าจะเปิดใช้งานเสาอากาศคุณภาพสัญญาณกำลังสูง เพื่อเพิ่มความเร็วในการรับส่งข้อมูล

หลังจาก 12 ชั่วโมง Webb จะทำการแก้ไขหลักสูตรแรกและหลังจาก 2.5 วันอีกครั้ง จนถึงตอนนี้ทุกอย่างเรียบง่าย แต่วันที่ 3 ถึงคิวของครีมกันแดดร่ม ซึ่งขณะนี้พับติดกับกระจกจะเปิดขึ้น กลายเป็นแท่นใต้ร่ม แขนกลเหลื่อมทั้งสองจะขยายและแยกชั้นพลาสติกทั้ง 5 ชั้นของแผงบังแดดออก โดยแต่ละชั้นมีความหนาไม่เท่าเส้นผมมนุษย์ ทำให้เกิดแผงกั้นความร้อนที่ช่วยให้ด้านที่แรเงาอยู่ที่ -234 องศาเซลเซียส เย็นพอที่จะไม่รบกวนอุปกรณ์อินฟราเรด

อย่างไรก็ตามการระบายความร้อนนี้ต้องใช้เวลา กล้องโทรทรรศน์และเครื่องมือจะมีอุณหภูมิในการทำงานเพียง 3 สัปดาห์หลังจากมาถึงจุด L2 Lagrange แม้ว่าความหนาวเย็นนี้จะเพียงพอสำหรับเซนเซอร์ 3 ตัว แต่อุปกรณ์อินฟราเรดช่วงกลางจำเป็นต้องทำให้เย็นลงอย่างแข็งขันที่ 7 องศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์ ซึ่งจะใช้เวลาอีก 6 สัปดาห์ สองสัปดาห์ต่อมาด้วยการใช้ครีมกันแดด กล้องโทรทรรศน์ก็เข้ามามีบทบาท ขั้นแรก กางขาตั้งกล้องที่ยึดกระจกรองไว้หน้ากระจกหลัก

จากนั้นปีกทั้งสองข้างของกระจกหลัก ซึ่งพับกลับระหว่างการขนส่งจะหมุนเข้าที่ ในการบรรยายสรุปก่อนการเปิดตัว ศาสตราจารย์ผู้อำนวยการด้านวิทยาศาสตร์ขององค์การอวกาศยุโรป บอกว่ามันเหมือนผีเสื้อดักแด้สยายปีกสีทอง หลังจากไปถึงจุด Lagrange L2 และเย็นลงอย่างสมบูรณ์ ผู้ปฏิบัติงานต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่า ส่วนของกระจกทั้ง 18 ชิ้นสร้างพื้นผิวสะท้อนแสงเดียว การใช้กล้องอินฟราเรดใกล้เป็นเซนเซอร์ จะวัดความคลาดเคลื่อนได้

มอเตอร์เชิงกลขนาดเล็กจะปรับตำแหน่งของชิ้นส่วน และแม้แต่ความโค้งของมัน จนกว่าพวกมันจะเรียงชิดกันและปรับรูปร่างให้เข้ากับความแม่นยำระดับนาโนเมตร ซึ่งเป็นกระบวนการที่ใช้เวลาหลายเดือนสุดท้าย เมื่อกระจกพร้อม Webb จะแสดงเป้าหมายทางดาราศาสตร์ที่ศึกษามาอย่างดี เพื่อตรวจสอบและปรับเทียบอุปกรณ์ทั้งหมด จากนั้นประมาณ 6 เดือนหลังจากการเปิดตัว นักดาราศาสตร์หลายทีมจะใช้ข้อมูลจากเวบบ์ และในที่สุดก็สามารถเห็นจักรวาลด้วยตาที่ใหญ่ที่สุด

ดังที่ผู้ช่วยผู้ดูแลระบบของ NASA กล่าวว่าเราได้พยายามอย่างเต็มที่เพื่อให้แน่ใจว่า Webb จะประสบความสำเร็จ ตอนนี้เราแค่ต้องทำให้มันเกิดขึ้น ทุกอย่างเป็นไปตามแผนกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ซึ่งเป็นหอดูดาวอวกาศที่ใหญ่ที่สุด ได้ทำการปรับใช้ที่ซับซ้อนในอวกาศเกือบทั้งหมดแล้ว เมื่อสัปดาห์ที่แล้วกระจกหลักสูง 6.5 เมตร 2 ส่วนรวมกันเป็นพื้นผิวเดียว จนถึงตอนนี้เวบบ์ได้ดำเนินการเสร็จสิ้น 85 เปอร์เซ็นต์ของการดำเนินการทางกลหลายร้อยครั้ง

ซึ่งอาจส่งผลต่อภารกิจในกรณีที่เกิดปัญหาทางกลไกในขั้นตอนนี้ จากนั้นผู้ปฏิบัติงานจะปรับแต่งตำแหน่งของส่วนกระจกหลักเคลือบทอง 18 ส่วนโดยใช้มอเตอร์ขนาดเล็ก 126 ตัวเพื่อสร้างพื้นผิวสะท้อนแสงเดี่ยว จากนั้นจะสอบเทียบเครื่องมือ Webb ทั้งสี่ตัว ซึ่งจำเป็นต้องทำให้เย็นลงจนต่ำกว่า -230 องศาเซลเซียส เพื่อให้มองเห็นได้ในอินฟราเรด ภาพแรกคาดว่าจะปรากฏในฤดูร้อนนี้

อ่านบทความอื่นๆที่น่าสนใจต่อได้ที่ แคลเซียม อธิบายอาการทางกายภาพภายนอกของการขาดแคลเซียมในทารกและเด็ก