James Webb Telescope เริ่มต้นการเดินทางสู่ความเข้าใจของจักรวาลที่ลึกและไกลกว่าเคย

เวลาประมาณ 19:20 นาที ของวันที 25 ธันวาคม 2021 ตามเวลาประเทศไทย กล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb Space Telescope ได้ถูกปล่อยขึ้นจากดินแดน France Guiana ดินแดนโพ้นทะเลของประเทศฝรั่งเศส ด้วยจรวด Ariane 5 ของบริษัท Ariane Space พาเอากล้องโทรทรรศน์อวกาศตัวนี้เดินทางสู่จุด Lagrange L2 ที่อยู่ห่างจากโลกไปประมาณ 1.5 ล้านกิโลเมตร ซึ่งเป็นจุดที่อยู่ห่างออกไปในบริเวณที่อยู่หลังโลกเมื่อมองจากดวงอาทิตย์

การเดินทางของ James Webb Space Telescope นับว่าเป็นสิ่งที่หลายคนติดตาม เพราะตามกำหนดแล้ว James Webb ควรจะได้ปล่อยไปนานแล้ว แต่จากการเลื่อนที่กินระยะเวลามานานกว่าสิบปี ทำให้เราได้เห็น James Webb ถูกปล่อยจริง ๆ ในปี 2021 (ซึ่งก็มีการแอบเลื่อนเล็กน้อย แต่ก็ไม่ได้ไปไกลมากให้อภัยได้)

ก่อนอื่นต้องมาไล่ Timeline ของการปล่อยกล้อง James Webb Space Telescope กันก่อน จริง ๆ แล้ว ตามแผนเดิมในการสร้างกล้องโทรทรรศน์อวกาศรุ่นใหม่ James Webb ถูกวางแผนให้ปล่อยในปี 2007 แต่หลังจากนั้นได้มีการรื้อแบบ และดีไซน์กล้องใหม่ในปี 2005 ทำให้กินระยะเวลาเพิ่ม หลังจากนั้นก็ได้มีการวางแผนไว้ว่าจะปล่อยในปี 2018 – 2020 แต่เนื่องจากต้องมีการเช็คแบบอย่างละเอียดทั้ง Preliminary Design Review (PDR) และ Critical Design Review (CDR) ทำให้การปล่อยจริง ๆ ควรจะเกิดขึ้นในช่วงปี 2018 ถูกเลื่อนมาอีก พอมาปี 2019 ก็ดันเจอสถานการ COVID-19 อีก ก็เลื่อนมาอีก เลื่อน เลื่อน เลื่อน จนมาถึงกำหนดในช่วงเดือนธันวาคม 2021 ซึ่งก็มีการแอบเลื่อนเล็กน้อย จากเดิมที่จะปล่อยในช่วงกลางเดือน มาปล่อยในช่วงคริสมาสแทน

กล้อง James Webb ขณะกำลังเติมเชื้อเพลิง จะสังเกตว่าเจ้าหน้าที่จะต้องใส่ชุดป้องกันเชื้อเพลิงที่อาจรั่วไหลออกมาได้ ที่มา – ESA/NASA

อย่างไรก็ตาม การเลื่อนการปล่อยอาจจะไม่ได้เป็นวินาศกรรมเท่ากับงบประมาณที่เพิ่มขึ้นในแต่ละปี ในปี 1997 มันถูกวางงบประมาณไว้เพียงแค่ 500 ล้านเหรียญเท่านั้น แต่ในปี 2021 งบประมาณของมันจริง ๆ คือ หนึ่งหมื่นล้านเหรียญ (ซึ่งเยอะมาก) เรียกได้ว่า ยิ่งรอนานงบยิ่งเพิ่ม

อ่าน – กล้อง James Webb ทดลองกางกระจกปฐมภูมิบนโลกครั้งสุดท้ายก่อนปล่อยจริง และ James Webb Space Telescope ผ่านการทดสอบขั้นสุดท้าย เตรียมพร้อมสำหรับการปล่อย

แต่สุดท้ายการปล่อยก็เกิดขึ้นในวันคริสมาส

ต้องบอกว่า การปล่อยนี้เดิมทีจะเกิดขึ้นเร็วกว่านี้ แต่ประเด็นก็คือ ตอนที่มีการส่งกล้อง James Webb มาที่ฐานปล่อยและติดตั้งเข้ากับตัวจรวด เจ้าหน้าที่วิศวกร ดันพลาดทำกล้อง James Webb กระแทกเข้ากับตัว Payload Adapter ของจรวด Ariane 5 ทำให้ต้องมีการตรวจสอบว่า James Webb นั้นไม่เป็นอะไร และเลื่อนการปล่อยอีกรอบ ก่อนที่จะโดนเลื่อนปล่อยอีกครั้ง และมาได้ปล่อยในวันที่ 25 ธันวาคม 2021

สำหรับการปล่อยนั้น Ariane 5 จะพา James Webb เดินทางตามแนวใกล้กับเส้นศูนย์สูตร หลังจากที่จรวดพุ่งขึ้นเหนือบรรยากาศของโลกแล้ว ตัวจรวดก็ได้กดหัวลงเล็กน้อยเพื่อให้จุดใกล้โลก (Perigee) มีความสูงต่ำกว่าจุดที่กำลังโคจรอยู่ และช่วยเร่งความเร็วตัวจรวดในขณะที่กำลังเดินทางผ่านจุด Perigee เพราะวงโจร L2 นั้นอยู่ห่างจากโลกไปมาก (ประมาณ 1.5 ล้านกิโลเมตร) เทียบให้เห็นภาพก็คือ สถานีอวกาศนานาชาติอยู่ห่างจากโลกประมาณ 300 – 400 กิโลเมตร และดวงจันทร์อยู่ห่างจากโลกไปประมาณ 380,000 กิโลเมตร

การเดินทางไปยังจุด L2 นั้นจะใช้เวลาประมาณ 1 เดือน โดยระหว่างนั้นกล้อง James Webb จะเริ่มต้นการกางอุปกรณ์สำคัญ ๆ ซึ่งก็ได้แก่ตัวกระจกสำหรับสะท้อนภาพ และตัว Sun Shade ที่ใช้ในการบังแสงจากดวงอาทิตย์ที่อาจรบกวนการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ โดยจะใช้เวลาประมาณ 2 อาทิตย์

ขั้นตอนในการกางกระจกของกล้อง James Webb ที่มา – ESA/NASA

สาเหตุที่ใช้เวลานานก็เพราะยิ่งเราโคจรห่างจากโลก คาบการโคจรก็จะยาวนานขึ้น ทำให้ยิ่งไปโคจรไกล ระยะเวลาที่โคจรรอบโลกก็จะนานมากขึ้น รวมถึงการเดินทางก็จะต้องใช้เวลามากขึ้นด้วยกัน

และด้วยระยะห่างขนาดนั้น ทำให้การพูดคุยหรือสื่อสารกับตัวยาน มีความจำเป็นที่จะต้องใช้งาน Deep Space Network ซึ่งเป็นระบบการสื่อสารกับยานอวกาศที่ใช้จานขนาดใหญ่ มีกำลังสูง ในการพูดคุยกับยานอวกาศต่าง ๆ เป็นระบบหลักที่ใช้ในการสื่อสารกับยานอวกาศ

อ่าน – Deep Space Network คืออะไร เบื้องหลัง การสื่อสารของภารกิจสำรวจอวกาศห้วงลึก

สองสัปดาห์หลังจากนี้ นับว่าเป็นช่วงเวลาที่ค่อนข้าง Critical สำหรับกล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb เพราะเนื่องจากมันจะเป็นช่วงที่ทดสอบระบบต่าง ๆ รวมถึงการกางอุปกรณ์สำคัญ ๆ ซึ่งถ้าเกิดมีอะไรผิดพลาดขึ้นมา แน่นอนว่าเราไม่สามารถส่งคนขึ้นไปซ่อมมันได้เหมือนกับตอน Hubble (และนี่เองก็เป็นสาเหตุว่าทำไม James Webb ถึงต้องผ่านการทำ PDR CDR อย่างจริงจังมาก ๆ)

ซึ่ง James Webb เอง ก็มีแผนที่จะช่วยให้เราทำความเข้าใจจักรวาลของเราด้วยการมองย้อนกลับไปในช่วงที่จักรวาลของเรายังอายุน้อย ๆ นับว่าจะผลงานที่จะได้มาจากข้อมูลของ James Webb ต่อจากนี้น่าจะเปลี่ยนความเข้าใจของเราที่มีต่อจักรวาลวิทยาไปมากพอสมควร

ซึ่งก็ต้องแสดงความยินดีกับทีม ESA, NASA และ CNSA ด้วย ที่สามารถทำให้ภารกิจ James Webb สามารถเริ่มต้นได้ในที่สุด แม้ว่าจะต้องรอมานานแค่ไหนก็ตาม สิ่งที่น่าตื่นเต้นกำลังรอคอยอยู่ข้างหน้า

เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co