“SPHEREx” หรือ “Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer” ซึ่งแปลไทยก็คือหอสังเกตการณ์เพื่อการศึกษาประวัติความเป็นมาของเอกภพ การวิวัฒนาการของเอกภพ และการเกิดของน้ำแข็ง เป็นภารกิจในโครงการ Explorers ซึ่งได้รับเลือกโดย NASA เมื่อปี 2019 และมีกำหนดการปล่อยในปี 2025 โดยปัจจุบัน SPHEREx นั้นอยู่ภายใต้การพัฒนาโดย JPL-Caltech
รู้จักโครงการ Explorers
โครงการ Explorers ของ NASA คือโครงการสำรวจอวกาศในด้านฟิสิกส์ทุกแขนง ไม่ว่าจะเป็นธรณีฟิสิกส์ (Geophysics), ฟิสิกส์ดวงอาทิตย์และระบบสุริยะ (Heliophysics), หรือฟิสิกส์ดาราศาสตร์ทั่วไป (Astrophysics) ซึ่งมีมาตั้งแต่ยุคที่การสำรวจอวกาศของสหรัฐฯ นั้นอยู่ภายใต้การดูแลของกองทัพบกสหรัฐฯ และ NASA ยังไม่ถือกำเนิดขึ้น และโครงการ Explorers นี่เองที่เป็นจุดกำเนิดของดาวเทียมดวงแรงของสหรัฐฯ ชื่อ Explorer 1 ซึ่งปล่อยหลังดาวเทียม Sputnik ของสหภาพฯ โซเวียต
ปัจจุบัน โครงการ Explorers แบ่งแยกย่อยได้เป็นสามระดับขึ้น คือ
- Small Explorers (SMEX)
- Medium-Class Explorers (MIDEX)
- University-Class Explorers (UNEX)
โดย SMEX คือภารกิจขนาดเล็กที่ใช้งบประมาณในการสร้างน้อย ยกตัวอย่างภารกิจในระดับ SMEX ก็ได้แก่ NuSTAR ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์วิทยุช่วงคลื่น X-ray ของ NASA หรือ IXPE (Imaging X-ray Polarimetry) ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศช่วงคลื่น X-ray ของ NASA ร่วมกับองค์การอวกาศอิตาลี (ASI)
ส่วน MIDEX นั้นเป็นภารกิจที่ใช้งบประมาณมากกว่า SMEX และมีวัตถุประสงค์ของการสำรวจที่มากกว่า ขณะที่ UNEX นั้นเป็นภารกิจที่เสนอและพัฒนาร่วมกับมหาวิทยาลัย ยกตัวอย่างภารกิจ MIDEX ก็ได้แก่ กล้องโทรทรรศน์อวกาศ Swift ซึ่งสำรวจ Gamma Ray Bursts (GRBs) หรือกล้องโทรทรรศน์อวกาศ TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) ซึ่งสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบ (Exoplanets) หรือกล้องโทรทรรศน์อวกาศ WISE/NEOWISE ซึ่งสำรวจดาวเคราะห์ขนาดเล็ก ดาวหาง ดาวเคราะห์น้อย และกระจุกดาว
จะเห็นได้ว่ามีภารกิจหลายภารกิจใน Class MIDEX ที่คุ้นหน้าคุ้นตามาก่อน เราจึงทราบได้ว่าภารกิจใน Class MIDEX นั้นก็พอตัว และสร้างคุณค่าทางด้านวิทยาศาสตร์ได้สูง เราจึงเห็นชื่อมันบ่อยในข่าวต่าง ๆ
SPHEREx นั้นเป็นภารกิจใหม่ล่าสุดใน Class MIDEX นั่นหมายความว่ามันก็น่าจับตามองไม่แพ้กัน
แล้ว SPHEREx ทำอะไร
SPHEREx เป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศแบบ wide-field ในช่วงคลื่นอินฟราเรดย่านใกล้ (near-infrared) โดย SPHEREx นั้นไม่มีอุปกรณ์สำหรับการปลับทิศทางของกล้องแต่อย่างใด นั้นหมายความว่า SPHEREx จะมีโหมดการสำรวจเพียงแค่โหมดเดียวเท่านั้น ซึ่งก็คือโหมด “All-sky survey” ภาพที่ได้ก็จะเป็นภาพแบบ Wide-field ที่ครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่บนท้องฟ้า ซึ่งเป็นที่มาของหน้าของมันที่เหมือนกับกล้องถ่ายรูปที่มีชัตเตอร์ขนาดใหญ่อยู่ด้านหน้าแล้วมีฝาครอบเลนส์ขนาดใหญ่เพื่อกันแสงไม่พึงประสงค์ออกไป
ความแตกต่างของ SPHEREx กับกล้องโทรทรรศน์อวกาศแบบ All-sky อื่น ๆ คือ SPHEREx นั้นมีความละเอียดของสีหรือ Color Bands มากถึง 96 ย่านสี ซึ่งมากกว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศ All-sky ทั้งหมดที่เคยมีมา
หน้าที่ของ SPHEREx คือการจุดกลุ่มกาแล็กซีกว่า 450 ล้านกาแล็กซีด้วยการสำรวจการเลื่อนทางแดง (redshift) แล้วนำไปเปรียบเทียบกับแม่แบบของกาแล็กซีที่มีล่วงหน้า ซึ่งจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาการ Reionization ของเอกภพและหาสาเหตุว่าทำไมเอกภพในยุคแรกเริ่มขึงขยายตัว และนำไปสู่การกำเนิดของกาแล็กซี และระบบดาวที่มีน้ำขึ้น
นอกจากนี้ SPHEREx จะช่วยภารกิจกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Euclid และกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Nancy Grace Roman ในการสำรวจทางด้าน Spectroscopic ซึ่งให้ข้อมูลการเลื่อนทางแดงของกาแล็กซี ที่สามารถนำไปรวมกับข้อมูลการวัดด้วยเลนส์ความโน้มถ่วงจากภารกิจ Euclid และ Nancy Grace ซึ่งจะช่วยให้เราสามารถวัดการแบ่งตัวของสสารมืดได้ดียิ่งขึ้นนั่นเอง
SPHEREx จะถูกปล่อยในช่วงเดือน มิถุนายน 2025 ขึ้นสู่วงโคจร Low Earth Orbit โดย SPHEREx จะมีอายุภารกิจทั้งหมด 25 เดือน หรือประมาณ 2 ปี โดยใน 2 ปีนี้ มันจะทำการสำรวจครอบคลุมทั่วท้องฟ้าทั้งหมด 4 ครั้ง
ปัจจุบัน ตัวยานอยู่ระหว่างการพัฒนาโดยบริษัท Ball Aerospace ส่วนเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์นั้นถูกพัฒนาโดย JPL
เดิมที SPHEREx นั้นถูกเสนอให้เป็นภารกิจใน Class SMEX ของโครงการ Explorers แต่ไม่ถูกเลือกโดย NASA จนกระทั่งคอนเซปของภารกิจของ SPHEREx ถูกปรับให้ดียิ่งขึ้นและซับซ้อนมากขึ้นและเสนอใหม่ใน Class MIDEX ก่อนที่จะถูกเลือกโดย NASA ในปี 2019
เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO
อ้างอิง
