กล้องโทรทรรศน์อวกาศ IXPE หรือ Imaging X-Ray Polarimetry Explorer เป็นความร่วมมือระหว่างองค์การอวกาศของอิตาลี (Italian Space Agency: ASI) และ NASA ในโครงการ Explorers เพื่อสร้างกล้องโทรทรรศน์อวกาศราคาประหยัด แต่สามารถใช้ศึกษา Heliophysics และ Astrophysics ได้ โดยกล้อง IXPE นั้นมีราคารวมค่าปล่อยเพียงแค่ 6 พันล้านบาท (188 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ) เท่านั้น ทำงานได้อย่างน้อย 2 ปี
ฟังดูเหมือนแพงอยู่ดี แต่ที่ราคาเท่านี้ซื้อเรือดำน้ำจีนได้แค่ประมาณครึ่งลำเท่านั้น แต่ไปนอกโลกได้แล้ว
IXPE ถูกปล่อยเมื่อวันที่ 9 ธันวาคม 2021 กับจรวด Falcon 9 ของ SpaceX เข้าสู่วงโคจร Geocentric ใน Low Earth Orbit มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาวัตถุท้องฟ้าหายากในห้วงอวกาศลึก เช่น หลุมดำ, ดาวนิวตรอน, พัลซาร์ (Pulsars), ซากซูเปอร์โนวา, แมกนีทาร์ (Magnetars), ควอซาร์ (Quasars), แกนดาราจักรกัมมันต์ (Active Galactic Nuclei: AGN) และอื่น ๆ อีกมากมาย โดยอาศัยการตรวจจับการ Polarize ของสภาพแวดล้อมรอบ ๆ วัตถุท้องฟ้าเหล่านี้จากการแผ่รังสี X-ray พลังงานสูงออกมา
นอกจากที่ IXPE จะสามารถศึกษาวัตถุท้องฟ้าหายากได้แล้ว มันยังสามารถศึกษาสิ่งที่ยังเป็นความลับต่อนักดาราศาสตร์ทั่วโลกได้ คือ “จักรวาล มันทำงานยังไง” เช่น การศึกษาทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและกลศาสตร์ควอนตัม ในสภาพแวดล้อมต่าง ๆ โดยเฉพาะสภาพแวดล้อมแบบสุดขั้วที่บางทีวัตถุ ๆ หนึ่งอาจมีพฤติกรรมไม่เหมือนกับที่ระบุไว้ตามทฤษฎี
ส่วนประกอบของกล้อง IXPE อย่างระบบ X-ray polarimetry ที่เป็นหัวใจหลักในการทำงานของตัวกล้องเองถูกพัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลีจากสถาบันดาราศาสตร์ฟิสิกส์และสถาบันอนุภาคนิวเคลียร์ของอิตาลี ก่อนที่จะถูกนำมาใส่ในกล้อง IXPE ร่วมโครงการ Explorers กับ NASA
IXPE นั้นถูกออกแบบมาให้ทำงานได้อย่างน้อย 2 ปี ซึ่งหลังจากนั้นมันอาจจะถูกปลดระวางและถูกปลดวงโคจรกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลกเพื่อทำลาย หรือมันอาจจะถูกยืดอายุภารกิจเพื่อทำงานต่อได้เช่นกัน การควบคุมภารกิจของกล้อง IXPE นั้นถูกกระทำโดยสถานีภาคพื้นดินที่ Kenya ซึ่งเป็นเจ้าของและควบคุมโดยองค์การอวกาศอิตาลี ในปีแรกนั้น ตั้งเป้าหมายว่า IXPE จะสำรวจได้เป็นอย่างน้อย 30 เป้าหมาย
ภาพแรกของ IXPE
หลังจากการปล่อยนั้น IXPE ก็ผ่านขั้นตอนการ Deployment มา 1-2 เดือน เพื่อทดสอบการทำงานของอุปกรณ์ต่าง ๆ บนยานก่อนที่จะเริ่มภารกิจ โดยหลังจากเสร็จสิ้นขั้นตอนการ Deployment นั้น NASA ที่ก็เป็นส่วนหนึ่งของภารกิจด้วยเช่นกัน ก็จัดการเตรียมลองของด้วยการชี้กล้องไปที่หลุมดำ 1ES 1959+650, SMC X-1 และพัลซาร์ที่สำรวจไว้ก่อนหน้าแล้วเพื่อเทียบค่า (Calibration) อุปกรณ์บนยาน ก่อนที่จะหันมันไปที่เป้าหมายแรก “Cassiopeia A”
Cassiopeia A เป็นเป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ที่เคยถูกศึกษามาก่อนหน้านี้ด้วยกล้องโทรทรรศน์อื่น ๆ แล้ว แต่ IXPE จะเป็นหนึ่งในกล้องโทรทรรศน์ที่ทำให้เราได้เห็นมุมมองใหม่ ๆ ของ Cassiopeia A และนี่ก็คือภาพของ Cassiopeia A จาก IXPE รวมกันภาพที่ถ่ายได้จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา (Chandra X-Ray Observatory)
จะเห็นได้ว่า Detector และเทคนิคในการถ่ายภาพที่แตกต่างกันก็จะได้ภาพสุดท้ายที่แตกต่างกันด้วย ในกรณี กล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา และ IXPE นั้น ถึงจะถ่ายรูปวัตถุเดียวกัน แต่ถ่ายด้วยคนละอุปกรณ์ คนละความละเอียดเชิงมุม และคนละความคมชัด ก็จะได้ภาพที่แตกต่างกันนั่นเอง โดยภาพนี้เป็นข้อมูลจาก IXPE ระหว่างวันที่ 11-18 มกราคม 2022
และนี่คือภาพจาก IXPE อีกภาพที่ Map ความเข้มข้นของการแผ่รังสี X-Ray จากซากซูเปอร์โนวา Cassiopeia A
ภารกิจนี้แสดงให้เห็นว่าอวกาศนั้นไม่ได้อยู่ไกลเราเลย และการส่งอะไรก็ตามขึ้นไปบนอวกาศนั้นกลับกลายเป็นเรื่องที่ถูกกว่าเมื่อก่อนมากหลายเท่าตัว ยังไม่รวมถึงการ Commercialize และ Democratize อวกาศที่ทำให้อวกาศนั้นเป็นเรื่องที่ค่อย ๆ ใกล้ตัวเรามากขึ้นเรื่อย ๆ ทุกเวลา
เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO
อ้างอิง
