วิกฤติตัดงบกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา หายนะทางวิทยาศาสตร์และการเมือง

เมื่อช่วงเดือนมีนาคมที่ผ่านมา จู่ ๆ Hashtag #savechandra โผล่ขึ้นมาในสังคมออนไลน์ทั้งใน YouTube และ X (Twitter เดิม) และทั้ง Neil deGrasse Tyson, Derek Muller (Veritasium) และนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ มากมายออกมาพูดถึงเรื่องนี้กัน เรื่องทั้งหมดของ #savechandra คืออะไร แล้วทำไมนักวิทยาศาสตร์ที่ออกมาพูดถึงกล่าวว่านี่คือหายนะของวงการฟิสิกส์ดาราศาสตร์โลกและความมั่นคงของชาติสหรัฐอเมริกา สามารถทำความเข้าใจเหตุการณ์ทั้งหมดนี้ได้ในบทความนี้

ช่วงเดือนมีนาคม 2024 ที่ผ่านมา ร่างงบประมาณปี 2025 ของ NASA ได้ถูกเผยแพร่ออกมาสู่สาธารณะ ซึ่งมันก็เหมือนร่างงบประมาณปกติที่ NASA โดนตัดงบประจำปีเหมือนเคย แต่ในร่างงบประมาณฉบับนี้มีทีมงานหนึ่งที่โดนลดงบประมาณลงอย่างผิดปกติ คือ ทีมงานดูแลกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา โดยในร่างที่เสนองบประมาณปี 2025 มันจะถูกลดลงจากงบประมาณปี 2023 ถึง 40% จาก 68.3 ล้านเหรียญสหรัฐ เหลือเพียง 40 ล้านเหรียญสหรัฐ เรียกได้ว่าจากเดิมที่ได้น้อยอยู่แล้ว ยังจะได้น้อยลงไปอีก

ซึ่งทางสภาคองเกรสได้มีการยื่นข้อเสนอแนะให้กับ NASA ว่าการลดงบประมาณครั้งนี้จะนำมาซึ่งการเลิกจ้างลูกจ้างในโครงการกล้องโทรทรรศน์จันทราในปีงบประมาณ 2025 ในทันทีและจะลดงบประมาณสนับสนุนกล้องตัวนี้ในปีถัด ๆ ไปอีกจนกระทั่งยุติโครงการกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทราในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า และนั่นนำมาซึ่งความไม่พอใจของกลุ่มนักดาราศาสตร์ทั่วทุกมุมโลกต่อการตัดสินใจของสภาคองเกรสในครั้งนี้

จันทราคือกล้องอาภัพตั้งแต่เริ่มต้นโครงการ

กล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา (Chandra X-ray Observatory) คือกล้องโทรทรรศน์รังสีเอ็กซ์ที่ประสิทธิภาพสูงที่สุดในโลก โดยตัวของมันถูกตั้งชื่อตามนักฟิสิกส์ชาวอินเดีย สุพรหมัณยัน จันทรเศขร (Subrahmanyan Chandrasekhar) ที่รู้จักกันในงานด้านทฤษฎีวิวัฒนาการของดาวฤกษ์และค่าคงที่ “ขีดจำกัดจันทรเศขร”

กล้องจันทราถูกนับว่าอยู่ในตระกูล Great Observatory ของ NASA ตระกูลกล้องโทรทรรศน์อวกาศ tier สูงสุดของ NASA โดยกล้องในตระกูลนี้มีทั้งหมด 4 ตัวคือ กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (Hubble Space Telescope) กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ (Spitzer Space Telescope) กล้องโทรทรรศน์อวกาศคอมตัน (Compton Gamma Ray Observatory) และกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา ซึ่งหลังจากยุค 2000 ไปแล้วกล้องทั้งสี่ก็ค่อย ๆ ถูกปลดระวางกันไปและมีกล้องตัวใหม่ที่มีคุณภาพที่สูงกว่ามาทดแทน กล้องคอมตันที่สังเกตการณ์ในย่านรังสีแกมมาได้กล้อง Fermi Gamma-ray Space Telescope มารับช่วงต่อในปี 2008 กล้องสปิตเซอร์ในย่านรังสีอินฟราเรดก็ได้กล้อง James Webb Space Telescope มารับช่วงต่อในปี 2022 และกล้องฮับเบิลก็กำลังได้รับ Nancy Grace Roman Space Telescope ในการสำรวจอวกาศในย่านแสงที่ตามองเห็นในปี 2027 แต่มันจะมีกล้องอยู่ตัวหนึ่งที่ไม่มีใครมารับช่วงต่อคือกล้องจันทราในช่วงย่านรังสีเอ็กซ์ จนทำให้หลายคนเกิดคำถามว่าทำไมคองเกรสถึงไม่อนุมัติงบประมาณในการสร้างกล้องใหม่มาทดแทนกล้องจันทราเหมือนกับกล้องตัวอื่น ๆ ทั้งที่มันก็ทำงานมาร่วม 25 ปีแล้ว

แต่ถึงกระนั้นก็ไม่เป็นไร เพราะกล้องจันทราก็ยังทำงานได้ดีอยู่ และคองเกรสก็อนุมัติงบประมาณใหม่ ๆ สำหรับกล้องโทรทรรศน์รังสีเอ็กซ์อยู่? เช่น Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) ในปี 2012 Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) ในปี 2021 หรือการร่วมดำเนินการกับ JAXA ในการสร้างกล้องโทรทรรศน์ X-ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM) เมื่อปี 2023 ซึ่งหากว่ากันตามตรงทั้งหมดที่ถูกสร้างและส่งขึ้นไปก็มีคุณสมบัติเฉพาะทางของมัน แต่คุณภาพของกำลังขยายและความสามารถในการทำงานไม่มีใครทัดเทียมกล้องจันทราได้เลย เพราะความละเอียดที่กล้องตัวอื่น ๆ อย่าง IXPE อยู่ที่ 30 arcsec/pixel แต่กล้องจันทรานั้นให้คุณภาพความละเอียดที่ 0.5 arcsec/pixel นั้นหมายความว่าคุณภาพของภาพถ่ายกล้องจันทรานั้นดีกว่ากล้อง IXPE ถึง 60 เท่า (เปรียบเทียบแบบหยาบ ๆ เพราะแก่นของ IXPE คือการพัฒนากล้องต้นทุนต่ำที่ให้ความสำคัญในการศึกษาดาวฤกษ์และหลุมดำในย่านแสงโพลาไรซ์ ไม่เหมือนกล้องจันทราที่ออกแบบมาให้ครอบคลุมทุกงานแต่ไม่ได้โดดเด่นในย่านวิเคราะห์โพลาไรซ์)

และประวัติชีวิตของกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทราก็ไม่ใช่ประวัติที่ดีเท่าไหร่เพราะตลอดชีวิตของมันตั้งแต่ก่อนได้ลืมตาอ้าปากออกนอกโลกก็โดนตัดงบประมาณยับ ๆ จนเกือบจะโดนล้มเลิกโปรเจคไปแล้ว เพราะช่วงที่โครงการกำลังดำเนินไปอยู่นั้นกล้องตัวนี้จะได้ปล่อยในช่วงเวลาไล่เลี่ยกับกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล คือช่วงปี 1987 แต่มันถูกยกเลิกไปเพราะหายนะกระสวยอวกาศชาเลนเจอร์ในปี 1986 ทำให้มันถูกเก็บเข้าอู่โดยทันที ซึ่งในช่วงเวลานั้นทั้งการที่ NASA โดนตัดงบประมาณและปัญหาของกระสวยอวกาศทำให้กล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทราถูกเสนอว่าจะต้องถูกลดทอนกระจกหักเหแสงเอ็กซ์เรย์ออก จาก 6 บานเหลือเพียง 2 บานและจะถูกปล่อยสู่อวกาศด้วยจรวด Titan แทน

แน่นอนว่าวิศวกรและทีมนักวิทยาศาสตร์ไม่ยอมกับสิ่งนี้ การต่อสู้ของทีมกล้องจันทรานำมาซึ่งข้อสรุปว่ากล้องจันทราจะได้ติดตั้งงานกระจกทั้งหมด 4 บานและได้ปล่อยกับกระสวยอวกาศตามเดิม แต่ในช่วงเวลาหลังจากที่กล้องฮับเบิลถูกปล่อยออกสู่อวกาศ และพบกับปัญหากระจกสะท้อนแสงที่มีปัญหานำมาสู่การที่กล้องจันทราต้องถูกขึ้นสู่โต๊ะประชุมอีกรอบว่า กล้องตัวนี้จะอยู่ในวงโคจรที่นักบินอวกาศจะยังขึ้นไปซ่อมแซมได้ไหม เพราะตัวกล้องอาจจะมีปัญหาเหมือนกับกล้องฮับเบิลได้ ซึ่งนำมาสู่การตกลงและออกแบบวงโคจรให้กล้องจันทราจะไม่มีการซ่อมบำรุงโดยนักบินอวกาศด้วยกระสวยอวกาศแบบที่กล้องฮับเบิลสามารถทำได้ แล้ววงโคจรของตัวกล้องจันทราจะเป็นวงโคจรที่มีความรีสูงมาก ๆ (Highly elliptical orbit) โดยมีจุดต่ำสุดที่ 14,307.9 km และจุดสูงสุดที่ 134,527.6 km โดยการออกแบบทั้งหมดนี้ก็เพื่อให้กล้องสามารถมีชั่วโมงปฏิบัติงานที่อยู่นอกแถบรังสีแวนอัลเลน (Van Allen radiation belt) ให้ได้มากที่สุด

กล้องจันทราถูกส่งขึ้นอวกาศในวันที่ 23 กรกฎาคม 1999 ด้วยกระสวยอวกาศโคลัมเบีย (STS-93) และหลังจากนั้นตัวกล้องตัวนี้ก็ทำงานในอวกาศได้ดีตามแผนที่ออกแบบไว้มาได้นานถึง 25 ปีโดยที่ไม่มีปัญหาใหญ่อะไรเลยแม้แต่ครั้งเดียว และไม่เคยต้องได้รับการซ่อมบำรุงอะไรเลยด้วย (แหง่ละ มันจะซ่อมยังไงวะ)

คนทำงานอยากได้ แต่คนอื่นไม่เห็นค่า

มันน่าจะเป็นเรื่องปกติที่คนทำงานเห็นคุณค่าของงาน แต่คนอื่นไม่เห็นค่า เพราะอย่างที่เรากล่าวกันไปเหมือนกล้องตัวอื่น ๆ จะได้รับความสนใจจากสาธารณะชนเป็นอย่างมาก ไม่ว่าจะเป็นกล้องฮับเบิลที่ถ่ายภาพสวย ๆ ออกมาให้เราเห็นตลอด หรือกล้องเจมส์ เว็บบ์ที่ได้ภาพสวยมากยิ่งกว่าฮับเบิลซะอีก จริง ๆ ภาพจากกล้องจันทราก็เป็นภาพที่สวยมากเช่นกัน แต่เรามักไม่ได้ยินชื่อของจันทราเท่าไหร่เพราะตามปกติงานของจันทราจะเป็นการมองไปยังจุดจบของดวงดาวเสียมากกว่า คือ ดาวที่กำลังจะตาย ดาวนิวตรอน และหลุมดำ ไม่เหมือนกับกล้องตัวอื่น ๆ

การสังเกตการณ์ของกล้องจันทราสำคัญต่อการศึกษาด้านเอกภพวิทยาและวิวัฒนาการของดาวฤกษ์มาก เพราะปัจจัยที่สำคัญอย่างหนึ่งคือรังสีเอ็กซ์ไม่สามารถเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศของโลกได้ ดังนั้นการสังเกตการณ์ดาราศาสตร์ในย่านรังสีเอ็กซ์ต้องพึ่งพากล้องโทรทรรศน์อวกาศเท่านั้น กล้องโทรทรรศน์จันทราจึงกลายเป็นเพชรเม็ดงามของ NASA โดยทันที เพราะในปีปีนึงมีนักดาราศาสตร์เขียน Proposal เข้ามาขอใช้งานกล้องจันทราเยอะกว่าจำนวนโควต้าที่กล้องจะสามารถปฏิบัติภารกิจให้ได้ถึงหลายสิบเท่า และกล้องตัวนี้ก็ตีพิมพ์ผลงานทางวิชาการออกมามากกว่าปีละ 400 ฉบับพร้อมกับการสร้างงานให้กับคนมากกว่า 500,000 คน ให้กับคนทั่วทุกมุมโลก สร้างงานวิจัยตลอด 25 ปีมาแล้วมากกว่า 12,500 ฉบับ ดังนั้นหากเราบอกว่าเป็นกล้องที่ไร้ค่าคุณจะโดนคนห้าแสนคนเดินเรียงมาตบปากคุณแบบเรียงคนทันที

แต่อย่างที่ว่าคนทำงานนั้นเห็นคุณค่าแต่คนภายนอกนั้นไม่เห็นคุณค่าของงานที่เราทำ เพราะอย่างที่ได้เกริ่นตั้งแต่ต้นสภาคองเกรสมีการเสนอร่างลดงบประมาณการดำเนินการของทีมงานกล้องจันทรา โดยทางคองเกรสนั้นได้เหตุผลว่า เนื่องจากตัวกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรานั้นถูกใช้งานมานานกว่า 25 ปีแล้ว ทำให้มีการเสื่อมสภาพของตัวกล้อง ส่งผลให้ชั่วโมงการทำงานลดลง ข้อมูลที่ได้รับจากตัวกล้องเริ่มมีปัญหา ทำให้การวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้รับมานานมากขึ้น และกล้องจำเป็นต้องได้รับการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่องและใกล้ชิดเพื่อให้สามารถทำงานได้ตามปกติ ดังนั้นทางสมาชิกสภาเห็นสมควรว่าทาง NASA ควรลดงบประมาณที่ใช้จ่ายต่อทีมของกล้องจันทราลงตามที่สภาแนะนำ

ซึ่ง “ไอ้เหี้ย” กล้องแม่งได้รับการซ่อมตรงไหนวะ มึงดูวงโคจรมึงก็รู้แล้วว่ามันซ่อมไม่ได้ ไอ้โง่ และนั้นคือจุดกำเนิดของกระแส #savechandra ขึ้นมา

เมื่อนักดาราศาสตร์ร่วมกันเซฟกล้องจันทรา

แม้แต่ผมยังโกรธ คุณคิดว่านักดาราศาสตร์ที่ทำงานร่วมกับกล้องจันทรามาจะไม่โกรธหรอ กระแส #savechandra ถูกจุดติดขึ้นมาอย่างรวดเร็วในชุมชนนักดาราศาสตร์และนักสื่อสารวิทยาศาสตร์ของฝั่งสหรัฐ อย่างที่บอกไป Neil deGrasse Tyson และ Derek Muller แทบจะออกมาพูดถึงเรื่องนี้โดยทันที และเกิดเว็บไซต์ www.savechandra.org ขึ้นมาซึ่งเกิดจากความร่วมของหลายภาคส่วนที่เห็นว่าเรื่องนี้คือเรื่องใหญ่มากในสเกลระดับโลก

การลดค่าใช้จ่ายของทีมงานกล้องจันทราลง 40% ที่ทางสภาคองเกรสเสนอนั้นนำมาซึ่งการเลิกจ้างลูกจ้าง 80 คนจาก 180 คนออกจากตัวโครงการโดยทันที ซึ่งภายในทีมงานที่ดูแลกล้องจันทรานั้นเป็นคนที่มาจากหลากหลายทักษะอาชีพโดยมีจำนวนหนึ่ง (ประมาณหลักสิบคน) เป็นอดีตทหารของกองทัพสหรัฐเข้าทำงานในโครงการของกล้องจันทรา ซึ่งคนทั้งหมดนั้นเป็นบุคคลากรทักษะสูง หากมีการเลิกจ้างและยุติโครงการกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทราจริงเหมือนอย่างที่สภาคองเกรสแนะนำ มันจะนำมาซึ่งการตกงานครั้งใหญ่ของวงการดาราศาสตร์สหรัฐอเมริกา เมื่อตลาดแรงงานด้านดาราศาสตร์เฟ้อ นักศึกษาใหม่ที่จะมาเรียนในด้านดาราศาสตร์ก็จะน้อยลง กระทบกับวงการการศึกษาของสหรัฐที่จะมีผู้ที่เข้าสู่ระบบการศึกษา STEM ที่น้อยลง และส่งผลให้เกิดการย้ายถิ่นฐานของบุคคลากรทักษะสูงครั้งใหญ่ในสหรัฐ ยังไม่รวมการสูญเสีย know how ที่เป็นทักษะสำคัญของงานด้านดาราศาสตร์ไปอีกอย่างประเมินมูลค่าความเสียหายไม่ได้ ซึ่งเชื่อกันว่าอย่างน้อย ๆ น่าจะเกิดการสูญหายขององค์ความรู้ด้านรังสีเอ็กซ์ไปประมาณ 10 ปี

แล้วถามว่าในเวลานี้ประเทศไหนกำลังสนใจและให้การสนับสนุนการศึกษาดาราศาสตร์ด้านรังสีเอ็กซ์มากที่สุด นั้นคือ “จีน”

ลองนึกภาพว่าสหรัฐอเมริกาจะเสียหายขนาดไหนหากแรงงานศักยภาพสูงย้ายไปทำงานในเมืองจีน ทั้งความรู้และการได้เป็นผู้นำทางวิทยาศาสตร์ของสหรัฐจะสูญเสียไปมากขนาดไหน

แล้วกลับมาที่สิ่งที่ทางสภาคองเกรสเสนอมาว่ากล้องเก่าใกล้เสีย มันจริงมั้ย

คำตอบก็คือ “ไม่ แม่งมั่ว”

กล้องจันทราคือกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่หลงเหลือรอดมาจากยุค 90 โดยที่ยังสามารถทำงานได้เต็มร้อย ไม่มีอะไรที่เสียหายหรือเสื่อมสภาพจนน่าเป็นห่วงและกังวลเหมือนกับกล้องฮับเบิล การที่สภาคองเกรสบอกว่าชั่วโมงการทำงานนั้นต่ำกว่า 80% ของชั่วโมงวงโคจรนั้นก็คือเรื่องจริง เพราะวงโคจรของกล้องจันทรามันจะคาบเกี่ยวแถบรังสีแวนอัลแลน ซึ่งตัวกล้องจะอยู่ในแถบรังสีประมาณ 25% ของชั่วโมงวงโคจร โดยมีการแปรผันตามกิจกรรมบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ ดังนั้น ไม่ได้แปลกอะไรเลยที่ชั่วโมงการทำงานในภาพรวมจะเป็นแบบนี้ แถมมันผ่านแถบรังสีที่เข้มข้นและอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตและคอมพิวเตอร์มากที่สุดเป็นพันพันครั้งโดยไม่เป็นอะไรเลย แค่นี้มันก็สุดยอดมากแล้ว

แล้วยังมีการเขียนโค้ดใหม่ ๆ เพื่อรองรับการทำงานของกล้องจันทราให้ทำงานได้เร็วขึ้น ประมวลผลและเข้ากับอุปกรณ์ใหม่ ๆ ได้ง่ายขึ้น ซึ่งทั้งหมดนี้ก็เกิดจากกลุ่มคนที่ทำงานร่วมกับกล้องจันทราอยู่เดิมทั้งจากคนในและคนนอก ไม่ได้มาจากการขอเพิ่มค่างบประมาณอะไรอย่างที่คองเกรสกล่าวมาเลย

แล้วจำนวนเงินที่คองเกรสให้กับกล้องจันทราในตอนนี้ที่ 68.3 ล้านเหรียญสหรัฐในปี 2023 เนี่ย มันแค่พอซื้อเครื่องบินขับไล่ F-16 ได้ลำเดียวเอง แสดงว่าสภาคองเกรสกำลังบอกเราว่าหนึ่งปีที่ทีมงานกล้องจันทราทำงานนั้นมีคุณค่าน้อยกว่าเครื่องบิน F-16 หนึ่งลำอย่างงั้นหรือ

องค์ความรู้ที่ได้จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรานั้นประเมินค่าไม่ได้เลย เพราะมันมีส่วนร่วมกับการค้นพบใหม่ ๆ เสมอ อย่างในปี 2017 มันได้ทำการยืนยันการชนของดาวแคระขาวสองดวงชนกัน ปี 2021 ได้พบว่าดาวยูเรนัสสามารถปลดปล่อยรังสีเอ็กซ์ออกมาได้จากตัวของมันเอง ปี 2023 ได้พบหลุมดำที่อยู่ไกลและเก่าแก่ที่สุดในเอกภพ หรือแม้แต่ตอนนี้ปี 2024 มันยังพบระบบหลุมดำคู่ที่โคจรรอบกันใจกลางกาแลกซี่ ซึ่งองค์ความรู้ทั้งหมดนี้จะเกิดขึ้นไม่ได้เลยหากไม่มีกล้องจันทรา

ดังนั้นด้วยกระแสต่อต้านและการนำเสนอผลเสียเชิงเศรษฐกิจ การเมือง และความมั่นคงของชาติสหรัฐอเมริกา ทางสภาสูงของสหรัฐจึงดำเนินการระงับการร่างเสนองบประมาณของกล้องจันทราลงในเดือนมิถุนายน 2024 และได้มอบเงินจำนวน 72 ล้านเหรียญสหรัฐให้กับทีมงานที่ดูแลกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทราไปอีก 3 ปี ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ทางคองเกรสจะกลับมาประเมินงบประมาณกลางของ NASA และกล้องจันทราใหม่ ซึ่งในเวลานั้นเชื่อว่าการเมืองภายในของสหรัฐน่าจะเบาบางลงและการประเมินน่าจะเป็นธรรมโดยปราศจากการทุจริต

ซึ่งถามว่าตอนนี้สถานการณ์ตอนนี้ดีแล้วหรือยัง คำตอบคือก็เบาใจลงได้บ้างแล้ว แต่พวกเขาจะยังไม่ปลอดภัยหากตราบใดที่พวกเขาไม่ได้รับเงินงบประมาณที่มากกว่า 70 ล้านเหรียญสหรัฐต่อปีอยู่ดี เพราะตลอดมาพวกเขาได้ค่าดำเนินงานน้อยกว่าความเป็นจริงที่ประมาณ 70 ล้านเหรียญสหรัญมาโดยตลอด การที่พวกเขาได้รับเงินจำนวนเต็มเม็ดเต็มหน่วยจะทำให้พวกเขาทำงานได้มากขึ้นและดียิ่งขึ้น และสามารถที่จะสานต่อเจตนารมการสำรวจอวกาศที่เหล่าผู้บุกเบิกได้กรุยทางฝ่าฟันให้ยั่งยืนต่อไป

เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co