NASA เตรียมส่งกล้องโทรทรรศน์ Roman สำรวจจักรวาลกว้างไกลกว่า Hubble 100 เท่า

กำหนดการปล่อยและจุดหมายปลายทาง

NASA ตั้งเป้าปล่อยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Nancy Grace Roman ในวันอาทิตย์ที่ 30 สิงหาคม 2026 เวลา 7:26 น. ตามเวลา EDT จากฐานปล่อย 39A ที่ศูนย์อวกาศเคนเนดี รัฐฟลอริดา โดยใช้จรวด Falcon Heavy ของ SpaceX 2

อย่างไรก็ตาม วันที่ดังกล่าวยังเป็นเพียงกำหนดการเป้าหมาย หรือการปล่อย “ไม่เร็วกว่าวันที่ระบุ” NASA และพันธมิตรยังสามารถเลื่อนภารกิจได้ หากการเตรียมยาน จรวด หรือระบบภาคพื้นดินต้องใช้เวลาเพิ่มเติม 14

หลังทะยานขึ้น Roman จะเดินทางราว 1.5 ล้านกิโลเมตรจากโลก ไปยังจุดลากร็องจ์ดวงอาทิตย์–โลกจุดที่ 2 หรือ L2 ซึ่งเป็นตำแหน่งปฏิบัติงานของหอดูดาวแห่งนี้ 135 เมื่อไปถึงแล้ว กล้องจะยังไม่เริ่มสำรวจจักรวาลทันที แต่จะผ่านขั้นตอนทดสอบและติดตั้งระบบประมาณ 3 เดือน เพื่อให้วิศวกรตรวจสอบและปรับเทียบอุปกรณ์ทั้งหมด 3547

ภารกิจหลักถูกออกแบบให้ดำเนินงานประมาณ 5 ปี และมีเป้าหมายยืดอายุการทำงานได้นานถึง 10 ปี หากเชื้อเพลิงและระบบต่าง ๆ ยังคงรองรับ 35

กระจกเท่า Hubble แต่เห็นท้องฟ้ากว้างกว่ามาก

Roman ไม่ได้ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อแทนที่ Hubble โดยตรง แต่มีบทบาทเป็น “กล้องสำรวจท้องฟ้า” ขนาดใหญ่ กระจกหลักของมันมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.4 เมตร เท่ากับ Hubble และออกแบบให้มีความไวต่อแสงกับความละเอียดใกล้เคียงกัน 1931

จุดเด่นสำคัญอยู่ที่มุมมองของเครื่องมือ Wide Field Instrument ซึ่งจะครอบคลุมพื้นที่ท้องฟ้าต่อการถ่ายภาพหนึ่งครั้งได้อย่างน้อย 100 เท่าของ Hubble ทำให้ Roman สำรวจพื้นที่กว้างได้อย่างรวดเร็ว โดยยังคงคุณภาพภาพระดับใกล้เคียง Hubble 1933

พูดให้เห็นภาพ Roman จะทำหน้าที่คล้ายแผนที่ค้นหาขนาดมหึมา คอยระบุว่าบริเวณใดมีกาแล็กซี เหตุการณ์แสงวาบ หรือระบบดาวเคราะห์ที่น่าสนใจ จากนั้น Hubble, James Webb, Vera C. Rubin Observatory และกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินจะติดตามเป้าหมายสำคัญเหล่านั้นในรายละเอียดที่ลึกขึ้น 3337

ไขปริศนาสสารมืดและพลังงานมืด

โครงการวิทยาศาสตร์หลักของ Roman จะใช้การสำรวจในย่านอินฟราเรดเพื่อศึกษาการกระจายตัวของกาแล็กซี รูปร่างของกาแล็กซี และการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างเหล่านี้ตลอดประวัติศาสตร์จักรวาล

ข้อมูลดังกล่าวจะช่วยให้นักดาราศาสตร์จำกัดขอบเขตความเข้าใจเกี่ยวกับ สสารมืด ซึ่งมองไม่เห็นโดยตรงแต่ตรวจจับได้จากแรงโน้มถ่วงที่มันมีต่อวัตถุอื่น และ พลังงานมืด ซึ่งเป็นอิทธิพลที่ยังเข้าใจได้ไม่ดีนักและเกี่ยวข้องกับการขยายตัวของจักรวาลที่กำลังเร่งขึ้น 1718

NASA ระบุว่า Roman อาจตรวจวัดแสงจากกาแล็กซีได้ มากกว่าพันล้านแห่ง ตลอดอายุภารกิจ ขณะที่การสำรวจขนาดใหญ่ที่สุดที่วางแผนไว้จะครอบคลุมกาแล็กซีหลายร้อยล้านแห่ง 717 นอกจากนั้น Roman ยังจะค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบและวัตถุอินฟราเรดอื่น ๆ โดยมุมมองที่กว้างช่วยเพิ่มโอกาสพบวัตถุหายากหรือการเปลี่ยนแปลงความสว่างที่เกิดขึ้นเพียงชั่วครู่

ข้อมูลมหาศาลและเปิดให้สาธารณะใช้

ความสามารถในการสำรวจท้องฟ้าอย่างรวดเร็วจะทำให้ Roman สร้างข้อมูลในปริมาณสูงมาก NASA คาดว่าจะมีข้อมูลราว 11 เทราบิตต่อวัน หรือประมาณ 1.4 เทราไบต์ของข้อมูลดิบต่อวัน ขณะที่เอกสารทางเทคนิคประเมินไว้ประมาณ 4 เพตาไบต์ต่อปี 3435

NASA ยังประเมินว่า Roman อาจถ่ายภาพพื้นที่ท้องฟ้าได้มากกว่า 50 เท่าของพื้นที่ที่ Hubble เคยครอบคลุมตลอด 30 ปีแรก ตัวเลขเหล่านี้เป็นประมาณการของภารกิจ ไม่ใช่ผลลัพธ์ที่รับประกัน แต่สะท้อนบทบาทหลักของ Roman นั่นคือการสร้างแผนที่จักรวาลอินฟราเรดที่กว้างและเป็นระบบ 33

ข้อมูลจาก Roman จะเปิดให้สาธารณชนเข้าถึงได้ภายในไม่กี่วันหลังการสังเกตการณ์ ทำให้นักวิจัยที่อยู่นอกทีมสำรวจดั้งเดิมสามารถนำข้อมูลไปค้นคว้าต่อได้ 38

Coronagraph ทดลองเทคโนโลยีถ่ายภาพดาวเคราะห์

Roman จะมีเครื่องมือหลัก 2 ชุด ได้แก่ Wide Field Instrument และ Coronagraph Instrument โดย Coronagraph เป็นการสาธิตเทคโนโลยีเป็นหลัก ไม่ใช่กล้องสำรวจหลักของภารกิจ 1932

โคโรนากราฟทำหน้าที่ลดแสงจ้าจากดาวฤกษ์แม่ เพื่อให้ตรวจจับวัตถุที่มืดกว่าซึ่งอยู่ใกล้เคียงได้ Roman ตั้งเป้าทดสอบความสามารถในการลดแสงรบกวนหลังการประมวลผลในระดับประมาณ 10⁻⁸ ถึง 10⁻⁹ ซึ่งอาจช่วยพัฒนาเทคนิคการถ่ายภาพและวิเคราะห์ดาวเคราะห์นอกระบบโดยตรง 3234

การทดลองนี้อาจวางรากฐานให้ภารกิจอวกาศรุ่นต่อไปศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบได้โดยตรงมากขึ้น แต่ไม่ควรตีความว่า Roman จะถ่ายภาพโลกคล้ายโลกได้อย่างละเอียดเป็นกิจวัตร เพราะเป้าหมายหลักของ Coronagraph คือการทดสอบเทคโนโลยี

ภารกิจนานาชาติที่ต้องทำงานร่วมกับกล้องหลายแห่ง

Roman เป็นโครงการความร่วมมือขนาดใหญ่ที่มีทั้งศูนย์ต่าง ๆ ของ NASA, Space Telescope Science Institute, บริษัทอุตสาหกรรม และหน่วยงานจากต่างประเทศเข้าร่วม โดยมีองค์การอวกาศยุโรป (ESA), องค์การสำรวจอวกาศญี่ปุ่น (JAXA), หน่วยงานอวกาศฝรั่งเศส CNES และสถาบัน Max Planck เป็นหนึ่งในผู้มีส่วนร่วม 4243

JAXA สนับสนุนภารกิจผ่านงานที่เกี่ยวข้องกับ Coronagraph การสังเกตการณ์ประสานงาน และโครงสร้างพื้นฐานด้านการสื่อสาร NASA ระบุเครือข่ายสถานีภาคพื้นดิน GREAT ของ JAXA เป็นหนึ่งในทรัพยากรภาคพื้นดินของ Roman และคาดว่าสถานีของ JAXA ในจังหวัดนากาโนะจะรับข้อมูลการสังเกตการณ์จากกล้องด้วย 354748

ความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ของ Roman จะขึ้นอยู่กับการประสานงานกับหอดูดาวอื่น ๆ ด้วย เพราะ Roman จะทำหน้าที่เป็นแผนที่ค้นหาในวงกว้าง ขณะที่ Hubble, Webb, Vera C. Rubin Observatory และกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินจะช่วยตรวจสอบเป้าหมายที่โดดเด่นหรือผิดปกติในรายละเอียด 3337

สิ่งที่ค้นพบครั้งใหญ่อาจไม่ใช่สิ่งที่ตั้งใจหา

Roman มีเป้าหมายชัดเจน ทั้งการวัดคุณสมบัติของพลังงานมืดและสสารมืด การทำแผนที่กาแล็กซี และการศึกษาระบบดาวเคราะห์ แต่การสำรวจท้องฟ้าผืนใหญ่ก็มักเปิดเผยปรากฏการณ์ที่ไม่อยู่ในแผนเดิม

การผสานความไวในย่านอินฟราเรด ความละเอียดใกล้เคียง Hubble และมุมมองที่กว้างกว่ามาก อาจทำให้นักดาราศาสตร์พบวัตถุหายาก เหตุการณ์ชั่วคราว หรือรูปแบบขนาดใหญ่ของจักรวาลที่การสังเกตการณ์แบบเจาะจงเป้าหมายมองข้ามไป

ดังนั้น ผลลัพธ์ของ Roman อาจไม่ได้มีเพียงคำตอบที่แม่นยำขึ้นสำหรับคำถามเดิม ๆ แต่อาจสร้างคำถามชุดใหม่ที่นักดาราศาสตร์ในวันนี้ยังนึกไม่ถึง