กล้องโทรทรรศน์อวกาศ เจมส์ เว็บบ์ เข้าสู่วงโคจรสำเร็จ มุ่งหน้าสู่จุดหมายห่างโลก 1.5 ล้าน กม.

ในที่สุดกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (JWST) ทายาทรุ่นที่สองของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ก็ได้ฤกษ์ถูกปล่อยขึ้นสู่ห้วงอวกาศและเข้าสู่วงโคจรที่กำหนดไว้ได้สำเร็จ เมื่อช่วงค่ำราว 19.50 น. ของวันที่ 25 ธ.ค.ตามเวลาในประเทศไทย ซึ่งตรงกับช่วงเช้าวันคริสต์มาส ตามเวลามาตรฐานตะวันออก (EST) ของทวีปอเมริกา

กล้อง JWST ซึ่งพับตัวอยู่ในจรวด Ariane 5 ทะยานขึ้นจากฐานยิงปล่อยในเมืองโครูของเฟรนช์เกียนา ดินแดนโพ้นทะเลของฝรั่งเศสในอเมริกาใต้ หลังจากต้องรอกันมานานถึง 30 ปี โดยนอกจากกระบวนการคิดค้นและพัฒนาจะกินเวลายาวนาน จนใช้งบประมาณไปถึงกว่า 10,000 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯแล้ว การประกอบสร้างและเตรียมติดตั้งกล้อง JWST ยังพบกับอุปสรรคมากมาย จนต้องเลื่อนการส่งขึ้นวงโคจรมาหลายครั้ง นับแต่มีกำหนดยิงปล่อยครั้งแรกเมื่อปี 2007

แม้แต่กำหนดการเดิมในปีนี้ ซึ่งเตรียมจะส่งกล้อง JWST ขึ้นสู่ห้วงอวกาศในวันที่ 18 ธ.ค.ที่ผ่านมา ก็ยังถูกเลื่อนออกไปเป็นวันที่ 24 ธ.ค.เนื่องจากเกิดอุบัติเหตุระหว่างนำเข้าติดตั้งกับฐานยิงปล่อย โดยแถบยางที่รัดและหนีบตัวกล้องให้เข้าที่หลุดออก จนเกิดการสั่นสะเทือนในระดับที่น่าเป็นห่วงว่าโครงสร้างของกล้องที่บอบบางอาจเสียหายได้

หลังแก้ไขปัญหาข้างต้นแล้ว องค์การนาซาและองค์การอวกาศยุโรปได้ประกาศเลื่อนกำหนดปล่อยกล้อง JWST ออกไปอีกครั้ง ด้วยเหตุผลเกี่ยวกับสภาพอากาศ ทำให้ในที่สุดกล้องโทรทรรศน์ที่เปรียบเสมือนดวงตาคู่ใหม่ในการสำรวจจักรวาล ก็ได้กลายมาเป็นของขวัญวันคริสต์มาสปี 2021 ให้กับมนุษยชาติ

เดินทางสู่จุดสังเกตการณ์ห่าง 1.5 ล้าน กม.จากโลก

กล้อง JWST นั้นแตกต่างจากดาวเทียมและกล้องโทรทรรศน์อวกาศอื่น ๆ ที่โคจรรอบโลก เพราะวงโคจรของมันมีดวงอาทิตย์เป็นจุดศูนย์กลาง เพื่อให้สามารถคงอยู่ในตำแหน่งของจุดสังเกตการณ์ที่ห่างออกไปจากโลกถึง 1.5 ล้านกิโลเมตร

ข้อดีของการอยู่ในตำแหน่งดังกล่าว คือสามารถพ้นจากเงาบดบังที่เกิดขึ้นได้เป็นครั้งคราวหากอยู่ใกล้โลก นอกจากนี้ยังเป็นจุดลากรานเจียนที่สอง (L2) ซึ่งเป็นจุดสมดุลแรงโน้มถ่วงระหว่างโลก ดวงอาทิตย์ และวัตถุชิ้นที่สาม ทำให้กล้อง JWST อยู่ในห้วงอวกาศตรงจุดดังกล่าวได้อย่างมีเสถียรภาพและประหยัดพลังงาน ทั้งยังสังเกตห้วงอวกาศลึกได้ชัดเจนขึ้นโดยมีโลกและดวงอาทิตย์อยู่ด้านหลัง

จรวด Ariane 5 จะนำส่งกล้อง JWST ขึ้นสู่ห้วงอวกาศโดยไม่มีการโคจรรอบโลกก่อน จากนั้นจะมีการใช้จรวดขับดันขนาดเล็กปรับทิศทางให้มุ่งตรงไปยังจุด L2 ซึ่งจะใช้เวลาประมาณ 1 เดือน

ในระหว่างที่เดินทางอยู่นั้น ตัวกล้องที่พับอยู่จะค่อย ๆ คลี่กางชิ้นส่วนต่าง ๆ ออกมา โดยใช้เวลาราว 14 วัน ดำเนินขั้นตอนติดตั้งที่ละเอียดอ่อนทั้งหมด 344 ขั้นตอน ซึ่งในระหว่างนั้นไม่อาจปล่อยให้มีความผิดพลาดเกิดขึ้นได้แม้แต่ขั้นตอนเดียว เนื่องจากจะไม่สามารถแก้ไขได้เพราะกล้องอยู่ไกลเกินไป และจะทำให้โครงการมูลค่ามหาศาลนี้ต้องสูญเปล่าไปโดยปริยาย

แม้จะไปถึงจุด L2 ได้สำเร็จ แต่กล้อง JWST ก็ยังไม่สามารถทำงานได้ทันที โดยต้องรอให้ตัวกล้องที่กำลังร้อนเย็นลงไปถึง 40 เคลวิน (-233 องศาเซลเซียส) ซึ่งเป็นระดับอุณหภูมิที่ใช้ทำงานได้เสียก่อน นอกจากนั้นยังต้องปรับและจัดวางตำแหน่งของกระจกรับแสง รวมทั้งเปิดการทำงานของอุปกรณ์ต่าง ๆ ขึ้นมาทดสอบทีละชิ้นด้วย เราจึงต้องรอไปอีกราว 6 เดือน จนถึงช่วงฤดูร้อนครั้งหน้าหรือประมาณกลางปี 2022 กว่าที่จะได้เห็นภาพแรกจากกล้อง JWST ได้

ผู้สนใจสามารถรับชมคลิปวิดีโอขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) ซึ่งจำลองกระบวนการยิงปล่อยจรวดนำส่ง Ariane 5 และขั้นตอนต่าง ๆ ของการติดตั้งกล้อง JWST ในห้วงอวกาศได้ ที่นี่

กล้อง JWST ต่างจากฮับเบิลอย่างไร

กล้องโทรทรรศน์อวกาศ เจมส์ เว็บบ์ ถูกออกแบบมาให้มองเห็นเอกภพส่วนที่อยู่ไกลเกินความสามารถของกล้องฮับเบิล โดยมีประสิทธิภาพและความไวสูงกว่าถึง 100 เท่า เนื่องจากมีขนาดของกระจกปฐมภูมิที่ใหญ่กว่า ตั้งอยู่ในจุดสังเกตการณ์ที่ไกลจากโลกมากกว่า และสามารถมองเห็นจักรวาลด้วยแสงอินฟราเรดซึ่งทะลุทะลวงผ่านสิ่งกีดขวางในห้วงอวกาศเช่นกลุ่มฝุ่นและก๊าซ เข้าไปสังเกตการณ์ภายในแหล่งกำเนิดดวงดาวต่าง ๆ ได้

เป้าหมายสำคัญของกล้อง JWST คือการมองย้อนเวลาผ่านห้วงอวกาศลึก จนเห็นถึงชั่วขณะที่ดาวฤกษ์ดวงแรกถือกำเนิดขึ้นเมื่อราว 13,000 ล้านปีก่อน โดยดาวฤกษ์ดึกดำบรรพ์ดวงแรกนี้เริ่มฉายแสงในความมืดมิด หลังเกิดเหตุการณ์บิ๊กแบงหรือกำเนิดจักรวาลได้ราว 100 ล้านปี ก่อนที่ดาราจักรหรือกาแล็กซีแห่งแรกจะเกิดขึ้นตามมาเมื่อราว 1,000 ล้านปีหลังเหตุการณ์บิ๊กแบง

นักวิทยาศาสตร์ต้องการศึกษาชั่วขณะที่ดาวฤกษ์ดวงแรกเกิดขึ้น เพื่อทำความเข้าใจถึงสสารหรือธาตุต่าง ๆ ที่ไม่ได้มีมาพร้อมกับบิ๊กแบง แต่เกิดจากการสังเคราะห์ด้วย "เตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์" หรือศูนย์กลางของดาวฤกษ์ที่เกิดขึ้นภายหลัง โดยในจำนวนนี้รวมถึงธาตุที่เป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตด้วย

ความเข้าใจในกระบวนการที่ดาวฤกษ์ได้ให้กำเนิดธาตุเหล่านี้ จะทำให้ได้ทราบว่าสรรพสิ่งต่าง ๆ รอบตัวเรา มีความเป็นมาอย่างไร

กล้อง JWST มีกำหนดเวลาในการปฏิบัติงานเบื้องต้นที่ 10 ปี แต่คาดว่าในอนาคตอาจขยายเวลาออกไปอีกได้ เช่นเดียวกับกล้องฮับเบิลที่ปฏิบัติงานมานานกว่า 30 ปีแล้ว อย่างไรก็ตาม กล้อง JWST ที่อยู่ไกลกว่าจะไม่สามารถใช้มนุษย์อวกาศออกไปซ่อมบำรุงได้เหมือนกล้องฮับเบิล แต่คาดว่าอาจมีการใช้หุ่นยนต์ไปซ่อมแซมหรือเติมเชื้อเพลิงให้อีกได้ในอนาคต

ช่องทางรับชมการถ่ายทอดสด

ผู้สนใจสามารถรับชมการถ่ายทอดสดช่วงเวลาประวัติศาสตร์ ขณะกล้อง JWST ถูกส่งขึ้นสู่ห้วงอวกาศได้ โดยติดตามผ่านช่องทางออนไลน์ดังต่อไปนี้ ซึ่งจะเริ่มการถ่ายทอดสดตั้งแต่เวลา 18.00 น. ตามเวลาท้องถิ่นของประเทศไทยเป็นต้นไป