Roman ออกเดินทางสู่ห้วงอวกาศ ภารกิจทำแผนที่เอกภพมืดของ NASA เริ่มต้นแล้ว

NASA ยืนยันว่า กล้องโทรทรรศน์อวกาศ Nancy Grace Roman เดินทางสู่อวกาศได้อย่างปลอดภัย หลังถูกส่งขึ้นด้วยจรวด SpaceX Falcon Heavy เมื่อเวลา 7:26 น. ตามเวลาเขตตะวันออกของสหรัฐฯ วันที่ 30 สิงหาคม 2026 จากฐานปล่อย Launch Complex 39A ภายในศูนย์อวกาศเคนเนดี รัฐฟลอริดา

หลังจากนั้น Roman แยกตัวจากชั้นที่สองของจรวดตามแผน และเริ่มการเดินทางราว 3 เดือนเป็นระยะทางประมาณ 1 ล้านไมล์ไปยังบริเวณ Sun–Earth L2 จุดสมดุลแรงโน้มถ่วงระหว่างดวงอาทิตย์กับโลก ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 1.5 ล้านกิโลเมตร 136

การปล่อยตัวเป็นเพียงก้าวแรกของภารกิจ Roman ยังต้องเข้าสู่วงโคจรที่กำหนด กางระบบต่าง ๆ และผ่านการทดสอบเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ก่อนเริ่มเก็บข้อมูลอย่างเป็นทางการ โดย NASA และพันธมิตรคาดว่าจะเผยแพร่ภาพและข้อมูลชุดแรกได้ราวต้นปี 2027 1013

จาก Falcon Heavy สู่จุดสังเกตการณ์ L2

ประมาณ 2 นาทีครึ่งหลังทะยานขึ้น บูสเตอร์ด้านข้างทั้งสองของ Falcon Heavy แยกตัวและเริ่มกระบวนการบินกลับไปลงจอดที่ฟลอริดา ขณะที่แกนกลางของจรวดยังคงส่งชั้นที่สองพร้อม Roman ขึ้นสู่อวกาศ จากนั้นชั้นที่สองจุดเครื่องยนต์ตามแผนเพื่อปรับวิถี ก่อนปล่อยให้กล้องโทรทรรศน์เดินทางต่อด้วยตัวเอง 215

เมื่อไปถึง L2 Roman จะอยู่ในบริเวณกว้างเดียวกับกล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb จุดดังกล่าวช่วยให้ยานมีสภาพแวดล้อมที่เหมาะกับการสังเกตการณ์ระยะไกล และสามารถสำรวจท้องฟ้าเป็นบริเวณกว้างได้อย่างต่อเนื่อง 68

จุดเด่นของ Roman ไม่ใช่แค่ความคมชัด แต่คือ “ภาพพาโนรามา”

Roman ไม่ได้ถูกสร้างมาเพื่อเป็น Hubble ที่เร็วขึ้นเท่านั้น จุดแข็งสำคัญคือการรวมความคมชัดใกล้เคียง Hubble เข้ากับมุมมองที่กว้างกว่ามาก

เครื่องมือหลักอย่าง Wide Field Instrument เป็นกล้องอินฟราเรดความละเอียดราว 300 ล้านพิกเซล ภาพหนึ่งภาพจะครอบคลุมพื้นที่บนท้องฟ้าใหญ่กว่าขนาดปรากฏของดวงจันทร์เต็มดวง ขณะที่ภาพอินฟราเรดของ Hubble มีพื้นที่เล็กกว่าประมาณ 200 เท่า และมุมมองของ Roman กว้างกว่า Hubble อย่างน้อย 100 เท่า 1819

NASA ประเมินว่า Roman อาจสำรวจท้องฟ้าได้เร็วกว่า Hubble สูงสุด 1,000 เท่า โดยยังคงมีความไวและความละเอียดอินฟราเรดในระดับใกล้เคียงกัน ตัวเลขนี้หมายถึง ประสิทธิภาพในการกวาดสำรวจพื้นที่ท้องฟ้า ไม่ใช่ความเร็วของกล้องหรือความเร็วของแสง Roman จึงเหมาะกับการทำแผนที่ขนาดใหญ่ ขณะที่ Hubble และ Webb ยังคงมีบทบาทสำคัญในการเจาะดูวัตถุเฉพาะจุดอย่างละเอียด

ตลอด 5 ปีแรก Roman คาดว่าจะถ่ายภาพท้องฟ้าได้มากกว่า 50 เท่าของพื้นที่ที่ Hubble สำรวจในช่วง 30 ปีแรก ภาพรวมขนาดใหญ่นี้จำเป็นต่อคำถามทางดาราศาสตร์ที่ต้องอาศัยข้อมูลจากดาราจักร ดาวฤกษ์ และระบบดาวเคราะห์จำนวนมาก ไม่ใช่เพียงวัตถุไม่กี่ดวง

Roman จะค้นหาอะไรในเอกภพ

พลังงานมืดและการขยายตัวของเอกภพ

Roman จะใช้หลายวิธีประกอบกัน ทั้งการสังเกตซูเปอร์โนวา การวัดเลนส์ความโน้มถ่วงแบบอ่อน และการศึกษาการกระจุกตัวของดาราจักร เพื่อย้อนดูว่าเอกภพขยายตัวเปลี่ยนแปลงอย่างไรตลอดช่วงเวลา 3

ข้อมูลเหล่านี้อาจช่วยจำกัดขอบเขตความเข้าใจเกี่ยวกับ พลังงานมืด ซึ่งเกี่ยวข้องกับการขยายตัวของเอกภพที่กำลังเร่งขึ้น และ สสารมืด ซึ่งมองไม่เห็นโดยตรง แต่มีบทบาทสำคัญต่อการก่อรูปโครงสร้างขนาดใหญ่ของเอกภพ

ภารกิจของ Roman จะทำงานเสริมกับกล้องโทรทรรศน์สำคัญอื่น ๆ โดย Webb เหมาะกับการศึกษาวัตถุเฉพาะดวงอย่างละเอียด, Euclid มุ่งทำแผนที่จักรวาลวิทยาในวงกว้าง และ Vera C. Rubin Observatory สำรวจท้องฟ้าในช่วงคลื่นแสงที่เปลี่ยนแปลงไป Roman จะเพิ่มมุมมองอินฟราเรดให้กับภาพเดียวกันของเอกภพที่กำลังวิวัฒน์ 23

ดาวเคราะห์นอกระบบ รวมถึงดาวเคราะห์เร่ร่อน

Roman จะทำสำมะโนเชิงสถิติของระบบดาวเคราะห์ โดยการสังเกตซ้ำ ๆ อาจช่วยค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบที่โคจรผ่านหน้าดาวฤกษ์มากกว่า 100,000 ดวง ข้อมูลจำนวนมากจะช่วยให้นักดาราศาสตร์ศึกษาว่าดาวเคราะห์ก่อตัวและระบบดาวเคราะห์พัฒนาอย่างไร 7

อีกส่วนหนึ่งคือการสำรวจด้วย ไมโครเลนส์โน้มถ่วง โดยเฝ้าดูบริเวณที่มีดาวหนาแน่นใกล้ใจกลางทางช้างเผือก ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อแรงโน้มถ่วงของวัตถุที่อยู่ด้านหน้าบิดและขยายแสงจากดาวที่อยู่ด้านหลัง

วิธีดังกล่าวอาจเปิดเผยดาวเคราะห์ที่ตรวจจับได้ยากด้วยวิธีสังเกตการผ่านหน้าดาวหรือการวัดความเร็วในแนวรัศมี เช่น โลกเย็นที่อยู่ห่างจากดาวฤกษ์มาก วัตถุที่มีมวลเล็กกว่าดาวอังคาร และ ดาวเคราะห์เร่ร่อน ที่ไม่ได้โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงใดเลย การทำงานเหนือชั้นบรรยากาศโลกจะเป็นประโยชน์อย่างมากต่อการสำรวจนี้ 78

โคโรนากราฟสำหรับภารกิจค้นหาโลกในอนาคต

Roman ยังติดตั้ง Coronagraph Instrument ซึ่งเป็นเครื่องมือสาธิตเทคโนโลยี ทำหน้าที่ลดแสงจ้าจากดาวฤกษ์แม่ เพื่อทดสอบการถ่ายภาพและศึกษาดาวเคราะห์ยักษ์บางประเภท รวมถึงจานฝุ่นหรือบริเวณก่อกำเนิดดาวเคราะห์โดยตรง 31819

โคโรนากราฟไม่ใช่เครื่องมือหลักสำหรับการสำรวจท้องฟ้าของ Roman แต่ผลการทดสอบอาจช่วยพัฒนา observatory รุ่นต่อไปที่ออกแบบมาเพื่อค้นหาและศึกษาดาวเคราะห์คล้ายโลก

ภารกิจมูลค่า 4.3 พันล้านดอลลาร์ที่เสร็จเร็วกว่ากำหนด

กระจกหลักของ Roman มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 7.9 ฟุต หรือ 2.4 เมตร ซึ่งเท่ากับ Hubble กระจกนี้เริ่มต้นจากชิ้นส่วนกล้องโทรทรรศน์ที่สำนักงานลาดตระเวนแห่งชาติของสหรัฐฯ หรือ National Reconnaissance Office มอบให้ NASA ก่อนนำมาปรับใช้กับระบบออปติกของ Roman 1819

NASA เคยกำหนดกรอบความพร้อมสำหรับการปล่อยตัวไว้ในเดือนพฤษภาคม 2027 แต่ observatory สร้างเสร็จและพร้อมปล่อยเร็วกว่านั้นหลายเดือน โดย NASA ระบุว่าภารกิจอยู่ภายในงบประมาณ ขณะที่รายงานค่าใช้จ่ายตลอดวงจรภารกิจอยู่ที่ประมาณ 4.3 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ 4517

Roman ยังได้รับการออกแบบให้มีจุดเชื่อมต่อสำหรับการซ่อมบำรุง ซึ่งอาจเปิดทางให้ภารกิจหุ่นยนต์ในอนาคตเข้าไปเติมเชื้อเพลิงหรือซ่อมแซมได้ อย่างไรก็ตาม ความสามารถดังกล่าวเป็นเพียงการเตรียมไว้ในตัวภารกิจ ไม่ได้หมายความว่ามีเที่ยวบินซ่อมบำรุงที่ได้รับงบประมาณหรือกำหนดการแล้ว

Nancy Grace Roman คือใคร

ชื่อของกล้องโทรทรรศน์มาจาก Nancy Grace Roman นักดาราศาสตร์ผู้เป็นหัวหน้านักดาราศาสตร์คนแรกของ NASA และเป็นผู้หญิงคนแรกที่ดำรงตำแหน่งผู้บริหารในหน่วยงาน เธอมีบทบาทสำคัญในการวางรากฐานโครงการดาราศาสตร์อวกาศของ NASA รวมถึงการสร้างแรงสนับสนุนทางวิทยาศาสตร์ให้กับกล้องโทรทรรศน์ Hubble จนได้รับฉายาว่า “มารดาแห่ง Hubble”

ในปี 2020 NASA ประกาศเปลี่ยนชื่อ observatory ที่เดิมรู้จักในชื่อ Wide Field Infrared Survey Telescope เป็น Nancy Grace Roman Space Telescope เพื่อเป็นเกียรติแก่เธอ Roman จึงเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศดวงแรกของ NASA ที่ตั้งชื่อตามผู้หญิง

มรดกทางวิทยาศาสตร์ของ Roman สอดคล้องกับแนวคิดหลักของภารกิจนี้ นั่นคือการใช้ observatory บนอวกาศเพื่อมองเอกภพเหนือชั้นบรรยากาศโลก และทำให้ข้อมูลมีคุณค่าต่อชุมชนนักวิทยาศาสตร์ในวงกว้าง คราวนี้ NASA กำลังขยายแนวคิดดังกล่าวด้วยกล้องที่สามารถเก็บภาพท้องฟ้าได้กว้างกว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศความละเอียดสูงรุ่นก่อนอย่างมาก