บอสตัน — เมื่อยานโวเอเจอร์ 1 หมุนกลับมายังโลกจากเหนือดาวเนปจูนในปี 1990 ได้ถ่ายภาพอวกาศที่มีชื่อเสียงที่สุดภาพหนึ่ง นั่นคือ จุดสีน้ำเงินซีด โดยที่โลกปรากฏเป็นแสงที่โดดเดี่ยว นักดาราศาสตร์กำลังออกแบบกล้องโทรทรรศน์รุ่นใหม่โดยหวังว่าจะถ่ายภาพจุดสีน้ำเงินอ่อนอีกจุดหนึ่ง ซึ่งจุดนี้โคจรรอบดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกลออกไป ข้อเสนอนี้เสนอวิธีที่ตัดกันสองวิธีในการปิดกั้นแสงของดาวที่อยู่ห่างไกลออกไป วิธีหนึ่งใช้เงาขนาดยักษ์ที่เคลื่อนที่ผ่านอวกาศใกล้กับกล้องโทรทรรศน์ และอีกวิธีหนึ่งมีกระจกที่เปลี่ยนรูปร่างภายในกล้องโทรทรรศน์
กล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ที่พิการของ NASA
ได้แสดงให้เห็นแล้วว่าดาวเคราะห์หินขนาดเล็กมีอยู่ทั่วไป ( SN: 4/5/14, p. 15 ) แต่ข้อมูลของเคปเลอร์ไม่สามารถแยกแยะดาวเคราะห์คล้ายโลกกับดาวเคราะห์ที่ตายแล้วอย่างดาวศุกร์ ดาวอังคาร หรือสิ่งที่ไม่คาดคิดได้ เมื่อวันที่ 4 มิถุนายน ที่การประชุม American Astronomical Society นักดาราศาสตร์ได้นำเสนอแนวคิดเกี่ยวกับยานอวกาศที่สามารถถ่ายภาพโลกที่เป็นหินและวัดองค์ประกอบทางเคมีของชั้นบรรยากาศได้
การถ่ายภาพดาวเคราะห์นอกระบบเป็นเรื่องยากมาก เมื่อมองจากโลก ดาวเคราะห์กอดดาวฤกษ์แม่ของมัน ความท้าทายอีกอย่างคือ ดาวฤกษ์สว่างกว่าดาวเคราะห์ดวงอื่นประมาณ 1 พันล้านเท่าในแสงที่มองเห็นได้ ใครก็ตามที่เคยพยายามที่จะมองเห็นบางสิ่งบางอย่างในขณะที่มองไปทางดวงอาทิตย์รู้ว่าต้องทำอย่างไร: ปิดกั้นดวงอาทิตย์ด้วยมือของคุณ ปรากฎว่ากลยุทธ์นั้นน่าจะใช้ได้ดีกับการดูดาวเคราะห์นอกระบบเช่นกัน
Sara Seager นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่ MIT
ได้นำเสนอการออกแบบกล้องโทรทรรศน์ที่เรียกว่า Exo-S ซึ่งใช้แนวคิดนี้โดยการจับคู่กล้องโทรทรรศน์แบบธรรมดาในอวกาศกับที่บังแสงดาว ร่มเงาเป็นจานรูปดอกไม้กว้าง 34 เมตร ลอยห่างออกไปหลายหมื่นกิโลเมตร
เพื่อกันแสงดาวไม่ให้เข้าไปในกล้องโทรทรรศน์ โครงสร้างที่ไม่ธรรมดาของโป๊ะโคมคือ 28 กลีบ แต่ละกลีบยาว 7 เมตร ซึ่งคลี่ออกและยึดเข้าที่ ช่วยลดปริมาณแสงที่รั่วเข้าไปในกล้องโทรทรรศน์
PALE BLUE DOTโลกลอยอยู่ในแสงแดดสะท้อน (จุดสีน้ำเงินในแถบสีส้ม) ในภาพที่ถ่ายโดยยานอวกาศโวเอเจอร์ 1 ในปี 1990 เมื่อโพรบถ่ายภาพนี้ อยู่ห่างออกไป 6 พันล้านกิโลเมตร นักดาราศาสตร์หวังว่ากล้องโทรทรรศน์ในอนาคตจะถ่ายภาพที่คล้ายกันของโลกที่คล้ายโลกซึ่งโคจรรอบดาวดวงอื่น
JPL/นาซ่า
Seager กล่าวว่าข้อได้เปรียบที่ยิ่งใหญ่ของการออกแบบคือไม่ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่และซับซ้อน หากไม่มีเงาดาว กล้องโทรทรรศน์จะต้องใช้กระจกบานใหญ่เพื่อจับแสงสลัวจากดาวเคราะห์และมองเห็นวัตถุที่รวมตัวกันใกล้กับดาวฤกษ์ ด้วยม่านแสง เธอกล่าวว่า โดยหลักการแล้วกล้องโทรทรรศน์อาจมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 1 เซนติเมตรเท่านั้น ในทางปฏิบัติ Exo-S ต้องการกล้องโทรทรรศน์ที่มีความกว้างมากกว่าเมตร ซึ่งยังคงมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
ข้อเสนอที่แตกต่างกันมากสำหรับการปิดกั้นแสงดาวที่เรียกว่า Exo-C เรียกร้องให้ใส่ดิสก์ป้องกันแสงขนาดเล็กที่เรียกว่า coronagraph ไว้ในกล้องโทรทรรศน์ ตัวกล้องโทรทรรศน์เองจะต้องมีการออกแบบที่ซับซ้อนกว่าของ Exo-S ในการบังคับทิศทางแสงดาวที่กระจัดกระจายได้อย่างแม่นยำ Exo-C จะใช้ออปติกแบบปรับได้ ซึ่งเป็นกระจกที่เปลี่ยนรูปร่างได้ตามต้องการ
Karl Stapelfeldt นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จาก NASA Goddard Space Flight Center ใน Greenbelt รัฐ Md กล่าวว่า “สิ่งที่น่าทึ่งก็คือเทคโนโลยีกระจกที่บิดเบี้ยวได้ ซึ่งความสามารถในการแยกแยะจุดแสงจากจุดอื่นที่ยาวเป็นพันล้านครั้ง ความสว่างได้แสดงให้เห็นแล้วในห้องปฏิบัติการ เขากล่าว
แต่ภาพธรรมดาของจุดหนึ่งๆ ไม่ได้ช่วยให้นักดาราศาสตร์แยกแยะโลกที่มีชีวิตออกจากโลกที่ตายแล้ว ในการค้นหา Earth twin ที่แท้จริง ทั้งสองแบบมีสเปกโตรมิเตอร์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่แยกแสงที่สะท้อนออกจากดาวเคราะห์นอกระบบออกเป็นสีต่างๆ สเปกโตรมิเตอร์จะบันทึกส่วนผสมทางเคมีในบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ หากสิ่งมีชีวิตต่างดาวเป็นเหมือนสิ่งมีชีวิตบนโลก มันจะทิ้งร่องรอยทางเคมี เช่น ออกซิเจนและมีเทน ไว้ในชั้นบรรยากาศ
“ทั้งสองเป็นแนวคิดที่เจ๋งจริงๆ” Nikole Lewis นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ MIT อีกคนกล่าว และเสริมว่า Exo-C ก็มีข้อดีและข้อเสียเช่นเดียวกับ Exo-S coronagraph นั้นคล้ายกับที่กล้องโทรทรรศน์ล่าสัตว์บนพื้นดินบางตัวใช้อยู่แล้ว และ Exo-C สามารถตอบสนองต่อการค้นพบบนพื้นดินได้อย่างรวดเร็วโดยมุ่งความสนใจไปที่ดาวฤกษ์ที่อาจจับดาวเคราะห์
Credit : sovereignkingpca.net caribbeandaily.net tokaisailing.net paydexengineering.com infoutaouais.com oeilduviseur.com kaitorishop.info vimaxoriginal.net ikkunhagi.net thegioinam.net
