กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

 

การควบคุมการทำงานของกล้องอวกาศฮับเบิล 

หน่วยงานที่รับผิดชอบภาระกิจการควบคุมกล้องฮับเบิล คือ ศูนย์การบินอวกาศกอดดาร์ด (Goddard Space Flight Center) ขององค์การนาซาในรัฐมารี่แลน (Maryland) ประเทศสหรัฐอเมริกา สัญญาณทุกชนิดที่ส่งไปกลับจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลจะต้องผ่านศูนย์นี้ทั้งหมด วิศวกรประจำศูนย์นี้จะเป็นผู้ประสานงานระหว่างกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลกับนักดาราศาสตร์ที่ปฏิบัติงานอยู่ที่สถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศ (Space Telescope Science Institute) ที่เมืองบัลติมอร์ (Baltimal) ในการควบคุมโปรแกรมการสังเกตการณ์ของกล้องโทรทรรศน์

 ในการทำงานของกล้องฮับเบิลอาศัยพลังงานไฟฟ้าเพื่อควบคุมอุปกรณ์และระบบคอมพิวเตอร์จากแผงสุริยะที่ติดอยู่ นอกจากนี้ยังมีระบบที่ควบคุมการชี้ของกล้องไปยังวัตถุท้องฟ้าที่ต้องการ ที่เรียกว่า Reaction Wheels ภาพที่ถ่ายได้โดยผ่านดาวเทียมขนาดเล็กที่เรียกว่า “ Tracking and Data Relay Satellite ( TDRS) “ ที่รับสัญญาณได้ทั้งจากพื้นดินและกล้องโทรทรรศน์อวกาศอับเบิลได้ในเวลาเดียวกัน

 ข้อมูลของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

 

- ถูกปล่อยสู่วงโคจรนอกบรรยากาศของโลก เมื่อวันที่ 24 เมษายน ค.ศ.     1990

- กระจกหลักมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 . 4 เมตร

- กระจกทุติยภูมิ (Secondary Mirror) มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0 .34 เมตร

- ความยาวของกล้อง 13 . 1 เมตร

- เส้นผ่านศูนย์กลางของกล้อง 4 . 3 เมตร

- แผงเซลล์สุริยะ มีขนาด 12 . 1 เมตร X 2 . 4 เมตร

- มวลของกล้อง 11 . 6 ตัน

- อยู่สูงจากผิวโลกในวงโคจรรอบบรรยากาศของโลก 610 กิโลเมตร

- คาบการโคจรรอบโลก 95 นาที

- อัตราเร็วการโคจร 27,700 กิโลเมตร/ชั่วโมง

- อายุการใช้งานประมาณ 15 ปี

- ราคา 1.5 ล้านเหรียญสหรัฐ

 

- ปี ค.ศ. 1997 มีการเดินทางในอวกาศเพื่อบำรุงรักษากล้องโทรทรรศน์อวกาศเป็นครั้งที่ 2 โดยนักดาราศาสตร์และวิศวกรที่เดินทางไปกับกระสวยอวกาศดิสคัฟเวอรี่ (Space Shuttle Discovery) มีการติดตั้งกล้องถ่ายภาพอินฟาเรดเพิ่ม หลังจากนั้นได้ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศตรวจสอบตำแหน่งร่อนลงบนพื้นผิวดาวอังคารของยานพาร์ท ไฟน์เดอร์ (Mars Pathfinder) และเฝ้าติดตามการเกิดพายุฝุ่นบนดาวอังคาร

 

- ปี ค.ศ. 1999 กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลสามารถบันทึกการระเบิดรังสีแกมมาพลังงานสูง (Energatic Gamma-Ray Burster ) ในกาแล็กซี่ได้

 

- ปี ค.ศ. 2002 กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลช่วยให้เข้าใจการกำเนิดดาวเริ่มแรก ข้อมูลที่ได้ทำให้เชื่อว่าดาวยุคแรกเกิดหลังจากการระเบิดใหญ่ของเอกภพเพียงสองสามล้านปีเท่านั้น ช่วงเวลาที่ใช้นับว่าสั้นมากถ้าเทียบกับการกำเนิดดาวในกาแล็กซีทางช้างเผือกในปัจจุบันนี้

 

- ปี ค.ศ. 1995 กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ถ่ายภาพดาวฤกษ์ที่เกิดใหม่ในเนบิวลานกอินทรี (Eagle Nebula) และสามารถมองเห็นกาแล็กซี่ที่อยู่ไกลถึงหมื่นล้านปีแสง ซึ่งเป็นภาพกาแล็กซี่ที่ไกลที่สุดเท่าที่มนุษย์เคยเห็นมา 

 

- ปี ค.ศ. 1994 กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล บันทึกภาพดาวหาง

ชูเมกเกอร์-เลวี 9 (Shoemaker – Levy 9 ) พุ่งเข้าชนดาวพฤหัสบดี 

 

- ปี ค.ศ. 1993 กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ได้รับการบำรุงรักษาเป็นครั้งแรกในอวกาศโดยนักดาราศาสตร์และวิศวกรที่เดินทางไปกับกระสวยอวกาศ และมีการเดินในอวกาศ (Space Walk) เป็นครั้งแรก เพื่อปรับปรุงระบบทรรศนศาสตร์ของกล้องที่บกพร่องอยู่เดิม ให้สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด โดยติดตั้งระบบเลนส์ที่เรียกว่า

“ โคสตาร์ (COSTAR) “ เพื่อปรับโฟกัสที่มีความผิดพลาดอยู่เดิมอันเป็นผลเนื่องมาจากกระจกหลักของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ

 

- ปี ค.ศ. 1990 กระสวยอวกาศ ( Space Shuttle Encleaver) บรรทุกกล้องโทรทรรศ์อวกาศฮับเบิลไปปล่อยในวงโคจรนอกบรรยากาศของโลก หลังจากทดสอบการทำงานของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

 

- นักดาราศาสตร์ พบว่า ภาพวัตถุท้องฟ้าที่ถ่ายได้มีความคลาดโค้ง ( Sphereical Aberration) เนื่องจากกระจกหลัก (Main Mirror) ของกล้องโทรทรรศ์อวกาศมีความบกพร่องเล็กน้อย ภาพที่ถ่ายได้จึงไม่มีความคมชัด นักดาราศาสตร์สามารถใช้คอมพิวเตอร์แก้ไขภาพให้มีความชัดเจนขึ้นได้ระดับหนึ่งแต่ยังไม่เป็นที่น่าพอใจ

 

- ปี ค.ศ. 1992 กล้องโทรทรรศ์อวกาศฮับเบิล พบหลักฐานว่ามีหลุมดำมวลมาก (Massive Blackhole) ในกาแลคซี่ M87

 

 

ความเป็นมาและการค้นพบที่สำคัญของกล้องโทรทรรศน์

 

- ปี ค.ศ. 1946 นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน ชื่อ ไลแมน สปิทเซอร์

( Lyman Spitzer ) เสนอแนวคิดเกี่ยวกับหอดูดาวที่อยู่นอกโลก

 

- ปี ค.ศ. 1977 องค์การนาซา (NASA) เริ่มสร้างกล้องโทรทรรศ์อวกาศฮับเบิล

 

บรรยากาศของโลกมีผลอย่างมากต่อการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ด้วยกล้องโทรทรรศ์หรือกล้องดูดาว แม้ในคืนที่ฟ้าปลอดโปร่งและมืดสนิท แสงดาวจะลดลงอย่างมากเนื่องจากผลของบรรยากาศของโลก โดยแสงดาวจะลดลงมากที่สุด ณ บริเวณขอบฟ้า (Horizon) และจะลดลงน้อยที่สุดบริเวณกลางศีรษะ (Zenith)

 

เพื่อขจัดผลการลดของแสงดาวเนื่องจากบรรยากาศของโลก นักดาราศาสตร์จึงคิดสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่สามารถลอยอยู่เหนือบรรยากาศของโลกได้ โดยในปี ค.ศ. 1990 ได้มีการส่งกล้องโทรทรรศน์อวกาศ ชื่อ “ฮับเบิล” ขึ้นไปโคจรรอบโลก ณ ระดับความสูงเหนือชั้นเมฆ และชั้นบรรยากาศโลก ทำให้กล้องโทรทรรศน์

อวกาศฮับเบิลเป็นกล้องโทรทรรศ์ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดเท่าที่มนุษยชาติเคยมีมา ปัจจุบันมีนักดาราศาสตร์จากนานาประเทศทั่วโลกใช้กล้องโทรทรรศ์ฮับเบิล โดยใช้การควบคุมระยะไกลจากภาคพื้นดิน เครื่องบันทึกสัญญาณที่ติดกับกล้องโทรทรรศ์ฮับเบิลมีหลายชนิด เช่น กล้องถ่ายภาพซีซีดี (CCD Camera) กล้องถ่ายภาพในช่วงใกล้แถบอินฟราเรด ( Near – Infrared Camera ) แยกแสง หรือสเปกโตรมิเตอร์ (Spectrometer) เป็นต้น