ปิดตำนาน ยานอวกาศเคปเลอร์
คำทำนายของไอน์สไตน์ และทฤษฎีกรวยแสง
คำทำนายของไอน์สไตน์ และทฤษฎีกรวยแสง
ตุลาคม 28, 2018
ยูเอฟโอ (UFO) ในโลกแห่งความเป็นจริง1
ยูเอฟโอ (UFO) ในโลกแห่งความเป็นจริง
พฤศจิกายน 6, 2018

หากจะพูดถึงกล้องโทรทรรศน์อวกาศ (Space telescope) ที่โด่งดังจนเป็นที่คุ้นหูเรากันเป็นอย่างดี ก็คงหลีกหนีไม่พ้นกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (Hubble Space Telescope) และกล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ (Kepler space telescope) และเร็วๆนี้ที่เพิ่งจะได้เป็นข่าวไปก็คือ ยานอวกาศเคปเลอร์ หรือกล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ของนาซ่า ได้หยุดการทำหน้าที่ของตัวเองลงอย่างสงบ เมื่อวันที่ 30 ตุลาคม ปี ค.ศ. 2018 รวมระยะเวลาในการปฏิบัติงานทั้งสิ้น 9 ปี, 7 เดือน กับอีก 23 วัน นับตั้งแต่วันที่ 7 มีนาคม ปี ค.ศ. 2009 ที่มันได้ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศเป็นครั้งแรก ซึ่งเคปเลอร์นั้น จะแตกต่างไปจากกล้องสำรวจอวกาศในกลุ่มของ Great Observatories อย่างฮับเบิล, สปิตเซอร์, และ กล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา ตรงที่เคปเลอร์เป็นทั้งกล้องโทรทรรศน์อวกาศและเป็นยานอวกาศภายในตัว ที่มีอิสระในการโคจรไปรอบดวงอาทิตย์เช่นเดียวโลก (อยู่ในวงโคจร เฮลิโอเซ็นทริค (Heliocentric orbit) ของโลก) โดยภารกิจสำคัญที่มันได้รับมอบหมายไว้ก็คือ การเสาะแสวงหาดาวเคราะห์คล้ายโลกภายในกาแล็กซี่ทางช้างเผือกเรา ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ประเมินเอาไว้ว่า น่าจะมีดาวฤกษ์อยู่เป็นจำนวนหลายพันล้านดวงภายในทางช้างเผือก และเช่นเดียวกันในแต่ละระบบดาวฤกษ์เองก็มีความเป็นไปได้ที่จะมีดาวบริวารเป็นของตนนั่นก็คือ ดาวเคราะห์ ส่วนลักษณะของการตรวจหาดาวดาว นาซ่าจะใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่เรียกว่าโฟโตมิเตอร์ (photometer) ในการตรวจค่าความสว่างต่อเนื่องของดาวฤกษ์จำนวนกว่า 150,000 ดวง ในแถบลำดับหลัก (main-sequence stars) ผ่านมุมกล้องที่ถูกเซ็ตให้คงที่เอาไว้ในอวกาศ เพื่อที่นักวิทยาศาสตร์จะสามารถนำภาพเหล่านี้มาทำการเปรียบเทียบ และตรวจหาค่าความเบี่ยงเบนของแสงดาวฤกษ์ขณะที่ถูกดาวบริวารของมันเคลื่อนผ่านตัดหน้า (Transit photometry) ซึ่งตลอดระยะเวลาการดำเนินงานของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ มันก็ได้สร้างผลงานการค้นพบเอาไว้ให้เราได้ศึกษาอยู่มากมาย นั่นก็คือการติดตามดาวฤกษ์ไปทั้งหมด 530,506 ดวง และค้นพบดาวเคราะห์คล้ายโลกไปแล้วกว่า 2,662 ดวง!

โยฮันเนส เคปเลอร์

ยานอวกาศเคปเลอร์ ถูกตั้งชื่อตามนักดาราศาสตร์ นักโหราศาสตร์และนักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมันที่ชื่อ โยฮันเนส เคปเลอร์ (Johannes Kepler) เคปเลอร์เป็นบุคคลสำคัญที่มีส่วนในการปฏิวัติวงการวิทยาศาสตร์ในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 17 กับผลงานของเขาอันเป็นที่โด่งดังก็คือ ในเรื่องของกฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ (laws of planetary motion) ซึ่งในภายหลังก็ได้กลายมาเป็นส่วนหนึ่งของรากฐานสำคัญในการศึกษาเรื่องของแรงโน้มถ่วงของนิวตัน

ประวัติความเป็นมา

เคปเลอร์เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Discovery Program ของนาซ่า ซึ่งจะมุ่งเน้นในภารกิจทางวิทยาศาสตร์เป็นหลัก โดยยานอวกาศนั้น ได้ถูกออกแบบโครงสร้างมาให้เป็นกล้องโทรทรรศน์ ที่สามารถเคลื่อนที่ไปในอวกาศของวงโคจรเฮลิโอเซ็นทริค (Heliocentric orbit) หรือ วงโคจรรอบดวงอาทิตย์เช่นเดียวกับโลกได้ เพื่อดำเนินงานในการสำรวจระบบดาวฤกษ์ในกาแล็กซี่ทางช้างเผือก และตรวจค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่เหมือนกันกับโลก โดยมีศูนย์วิจัยภาคพื้นดินอาเมส (The Ames Research Center) ที่คอยทำหน้าที่รับผิดชอบสำหรับการพัฒนาระบบและคอยเก็บรวบรวมข้อมูลวิเคราะห์จากเคปเลอร์ ซึ่งยานอวกาศเคปเลอร์ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศครั้งแรกโดยจรวดเดลต้า 2 รหัส 7925-10L (Delta II (7925-10L)) เมื่อวันที่ 7 มีนาคม ปึ ค.ศ. 2009 ณ แหลมคะแนเวอรัลของฐานทัพอากาศสหรัฐ (Cape Canaveral Air Force Station) ซึ่งแต่เดิมนั้นเคปเลอร์มีกำหนดระยะเวลาในการปฏิบัติงานอยู่ที่สามปีครึ่ง (3.5 years) แต่เนื่องจากข้อมูลวิเคราะห์ทางดาราศาสตร์ยังคงคลุมเครือ นี่จึงส่งผลทำให้เคปเลอร์จำเป็นต้องได้รับการขยายเวลาการปฏิบัติงานออกไปจนถึงปี 2016 เพื่อเติมเต็มในภารกิจที่ยังค้างคาอยู่ได้ลุล่วงสมบูรณ์ ทว่าใน

วันที่ 14 กรกฎาคม 2012 หนึ่งในสี่ของล้อปฏิกิริยา (Reaction Wheels) ที่คอยควบคุมการชี้ตำแหน่งกล้องโทรทรรศน์เกิดหยุดหมุน แต่นี่ก็ยังไม่ส่งผลกระทบอะไรมากนัก เพราะว่าเพียง 3 ใน 4 ของล้อปฏิกิริยายังคงใช้การได้ เท่านี้ก็เพียงพอแล้วต่อการดำเนินงานในส่วนของภารกิจที่เหลืออยู่ กระนั้น ในวันที่ 11 พฤษภาคม 2013 ก็เกิดเรื่องแย่ซ้ำเติมเข้าไปอีก นั่นก็คือล้อปฏิกิริยาตัวที่สองเกิดหยุดทำงานเพิ่มไปอีกตัว ซึ่งจากการหยุดหมุนของล้อปฏิกิริยาจาก 2 ใน 4 ครั้งนี้ ก็ส่งผลกระทบต่อการรวบรวมข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่เหลืออยู่ และลามไปถึงภารกิจที่กำลังจะทำในอนาคตเพิ่มเติมด้วย สองเดือนถัดมาใน

วันที่ 15 สิงหาคม 2013 นาซ่าก็ออกมาประกาศว่า พวกเขามีแผนดำเนินการซ่อมแซมล้อปฏิกิริยาของตัวที่ได้รับความเสียหายให้กลับมาทำงานใหม่อีกครั้ง นี่ก็หมายความว่าภารกิจที่กำลังดำเนินการอยู่ทั้งหมด ณ ขณะนั้นจะต้องได้รับการปรับเปลี่ยน! หรือก็คือหลังจากซ่อมแซมล้อเสร็จ นี่ก็ไม่ต่างอะไรกับการนับหนึ่งใหม่สำหรับภารกิจค้นหาดาวเคราะห์ ที่ดำเนินการมาแล้วเป็นเวลานานมากกว่า 4 ปีของก่อนหน้า ซึ่งนาซ่าก็รับรู้ถึงความเสี่ยงนี้เป็นอย่างดี พวกเขาจึงสอบถามถึงความเป็นไปในในแผนสำรวจใหม่แก่สมาคมนักวิทยาศาสตร์ว่า มีทางไหนบ้างที่จะสามารถดำเนินการในแผนค้นหาดวงเคราะห์ในส่วนที่เหลือ โดยใช้ทรัพยากรที่มีอยู่อย่างล้อปฏิกิริยา (Reaction Wheels) และท่อขับแรงดัน (Thrusters) ของยานอวกาศเคปเลอร์ และนี่จึงได้กลายมาเป็นที่มาของภารกิจใหม่ที่จะได้พูดถึงต่อจากนี้

ภารกิจ Second Light หรือ K2

วันที่ 18 พฤศจิกายน 2013 แผนดำเนินงานที่ชื่อว่า K2 ก็ได้ถูกนำเสนอขึ้น ซึ่งจะใช้ข้อจำกัดที่มีอยู่ของยานอวกาศเคปเลอร์ ได้ทำงานอย่างเต็มประสิทธิภาพในการตรวจหาดาวเคราะห์ โดยตัวยานอวกาศเคปเลอร์เองจะคอยทำหน้าที่ปรับเปลี่ยนมุมองศาของกล้องอวกาศในทุกๆ 3 เดือน และอาศัยเทคนิคพิเศษในการปรับชี้ตำแหน่งของกล้องโดยอาศัยแรงดันจาดแสงอาทิตย์ (ซึ่งเปรียบเสมือนเป็นล้อที่ 3 ให้กับยาน) มาคอยช่วยพยุงตัวกล้องให้สามารถชี้ตำแหน่งไปยังกลุ่มดวงดาวตามความต้องการของนักวิทยาศาสตร์ได้ และในวันที่ 16 พฤษภาคม 2014 นาซ่าก็อนุมัติขยายแผนดำเนินการของยานอวกาศเคปเลอร์ในชื่อภารกิจ K2 หรือ Second Light ขึ้นเป็นครั้งแรก โดยในเดือนมกราคม 2015 เคปเลอร์ในภากิจ K2 ก็สามารถยืนยันการพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะได้เป็นจำนวนมากถึง 1,000 ดวง กับอีกประมาณ 440 ระบบดาวฤกษ์ ซึ่งในปีนั้นเอง ก็ปรากฎดาวเคราะห์ที่น่าสนใจอยู่ 4 ดวงภายในเขตอยู่อาศัย (habitable zones) ได้แก่ Kepler-438b, Kepler-442b และ Kepler-452b ซึ่งดาวเคราะห์ทั้ง 3 ดวงนี้เป็นดางเคราะห์หินที่มีขนาดใกล้เคียงกับโลก โดยมีอีก 1 ดวงที่น่าสนใจก็คือ Kepler-440b ที่ได้รัยฉายาว่าซูเปอร์เอิร์ธ (Super-Earth) ซึ่งมีขนาดรัศมีใหญ่กว่าโลกถึง 1.86 เท่า และในวันที่ 10 พฤษภาคม 2016 นาซ่าก็ออกมาประกาศยืนยันการค้นพบดาวเคราะห์เพิ่มเติมอีก 1,284 ดวง

สิ้นสุดภารกิจ

ในวันที่ 30 ตุลาคม 2018 นาซ่าก็ออกมาประกาศปลดระวางยานอวกาศเคปเลอร์หลังจากที่ยานอวกาศได้หมดเชื้อเพลิงเพลิงไป พร้อมๆกับการหยุดทำงานของกล้องโทรทรรศน์อวกาศในวันเดียวกัน เป็นอันสิ้นสุดภารกิจในตลอดระยะเวลา 9 ปีของการปฏิบัติงาน ด้วยผลการค้นพบดาวฤกษ์ไปทั้งหมด 530,506 ดวง และดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะอีก 2,662 ดวง! 


Sci Ways
Sci Ways
นักเดินทางข้ามกาลเวลา
Facebook
กลับสู่บนสุด