ไขปริศนาจักรวาลกับฮับเบิล ตอนที่ 35: ตำนานของกล้องฮับเบิล

          “ฮับเบิล” ไม่ใช่กล้องโทรทรรศน์อวกาศกล้องแรก และก็ไม่ใช่กล้องสุดท้ายด้วย แต่เป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศเพียงหนึ่งเดียวที่ซ่อมบำรุงกลางอวกาศได้ โดยนักบินอวกาศที่มีความเชี่ยวชาญเฉพาะด้าน กล้องฮับเบิลจึงมีเรื่องราวที่เป็นตำนานมากมาย

          มนุษย์หลงใหลในความงามของฟากฟ้า สามารถย้อนกลับไปถึงอารยธรรมยุคเก่าก่อน อาณาจักรกรีกและโรมันในยุคโบราณมีความสัมพันธ์กับสรวงสวรรค์ โดยนำชื่อเทพเจ้าที่พวกเขานับถือ มาตั้งชื่อดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ และในเวลาต่อมามนุษย์ก็ตอบสนองความอยากรู้ โดยสร้างกล้องโทรทรรศน์ขึ้นมา ยิ่งกว่านั้น ยังสามารถพัฒนาจนเกิดเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศ

          ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 นักวิทยาศาสตร์เริ่มคิดกันอย่างจริงจังถึงความเป็นไปได้ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ

          ในปี ค.ศ.1923 เฮอร์แมนน์ โอเบิร์ซ ชาวเยอรมัน เชื้อสายโรมาเนีย ถือเป็นบิดาแห่งกล้องโทรทรรศน์อวกาศ ได้ตีพิมพ์หนังสือ Die Rakete zu den Planetenräumen นับว่าเป็นแนวคิดครั้งแรกที่ปรากฏออกมาสู่สาธารณชนในรูปแบบสิ่งพิมพ์

          ภายหลังสงครามโลกครั้งที่สอง เทคโนโลยีมีพัฒนาการสูงขึ้น เพื่อสร้างอาวุธและมีการใช้เพื่อการสำรวจอวกาศด้วย และในปี ค.ศ.1946 นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันชื่อ ไลแมน สปิตเซอร์ ได้เขียนบทความเรื่อง “ประโยชน์ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ” หัวใจสำคัญคือ การแก้ปัญหาภาพไม่ชัดเจนเพราะชั้นบรรยากาศโลกรบกวน

          แต่ไม่มีอะไรก้าวหน้าขึ้นจนถึงปลายทศวรรษที่ 1960 ความฝันของ สปิตเซอร์ เริ่มจะเป็นความจริง จากโครงการกล้องโทรทรรศน์อวกาศขนาดใหญ่ ตั้งชื่อว่า “กล้องฮับเบิล” แต่โครงการนี้ดูเหมือนจะล่าช้าออกไปอีก เพราะมีการทดลองวัตถุในวงโคจรรอบโลกที่ชื่อ “โครงการอพอลโล” ทำให้ต้องยืดเวลากล้องฮับเบิลออกไป

          ในช่วงทศวรรษ 1970 เป็นช่วง 10 ปีที่รัฐบาลสหรัฐอเมริกาเข้มงวดการใช้เงินของ NASA มาก และยังเกิดสงครามเวียดนามในช่วงกลางทศวรรษนี้ และสำคัญที่สุดคือ เกิดวิกฤตพลังงานน้ำมันที่ส่งผลต่อเศรษฐกิจ

          สปิตเซอร์ เป็นนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียง สามารถโน้มน้าวให้ทุกคนเห็นด้วยกับความฝันของเขาในช่วงทศวรรษ 1970 แต่มีปัญหาเรื่องเงินทุนที่จะดำเนินโครงการกล้องโทรทรรศน์อวกาศตามที่เขาฝัน

          แต่ต่อมาก็มีการร่วมมือกันในระดับนานาชาติ ช่วยให้ความฝันใกล้ความจริงมากขึ้น โดยในช่วงปลายทศวรรษ 1970 องค์การอวกาศยุโรป (ESA) ได้เข้ามามีส่วนร่วมในโครงการนี้ด้วย ซึ่งไม่ได้เป็นเพียงช่วยด้านเงินทุนเท่านั้น แต่ช่วยสร้างส่วนของพลังงานแสงอาทิตย์ที่เป็นแหล่งพลังงานสำคัญให้กับกล้องด้วย

          ESA ยังสร้างอุปกรณ์สังเกตการณ์รุ่นแรกให้ด้วย นั่นก็คือ กล้องถ่ายภาพวัตถุที่มีแสงจางๆ หรือ FOC (Full Operational Capability)
ในที่สุด ปี ค.ศ.1983 ก็มีกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเกิดขึ้น โดยตั้งชื่อตามนักดาราศาสตร์ชื่อดัง เอ็ดวิน ฮับเบิล

          แต่แม้ว่ามีทั้งเงินทุนและมีชื่อเรียบร้อยแล้ว โครงการนี้ก็ยังมีอุปสรรคอีกหลายเรื่อง คือ งบประมาณการสร้างกระจกและตัวยานอวกาศบานปลายออกไป จนทำได้ล่าช้ากว่ากำหนด ทำให้ต้องเลื่อนการส่งขึ้นปฏิบัติงานหลายครั้ง

          และช่วงต้นปี ค.ศ.1986 ทุกอย่างดูเหมือนจะเป็นไปตามแผน แต่เกิดโศกนาฏกรรมขึ้น ในวันที่ 28 มกราคม ค.ศ.1986 ยานขนส่งอวกาศ ชาลเลนเจอร์ ระเบิดขณะขึ้นสู่อวกาศ ทำให้นักบินอวกาศ 7 คนเสียชีวิตทั้งหมด

          จากอุบัติเหตุสะเทือนขวัญของยานชาลเลนเจอร์ NASA จึงชะลอโครงการยานขนส่งอวกาศทั้งหมด ตั้งแต่ปี ค.ศ.1986 จนถึงปี ค.ศ.1988 เพื่อแก้ไข ปรับปรุงยานขนส่งอวกาศให้ปลอดภัย ซึ่งในช่วงดังกล่าวนี้ วิศวกรก็สร้างส่วนต่าง ๆ ของกล้องฮับเบิลอยู่ตลอดเวลา

          จนถึงวันที่แจ่มใส เดือน เมษายน ค.ศ.1990 ยานขนส่งอวกาศ ดิสคัฟเวอรี พร้อมนักบินอวกาศ 5 คน ได้นำกล้องฮับเบิลขึ้นไปยังวงโคจร ที่อยู่สูง 600 กิโลเมตรจากพื้นโลก นานถึง 10 ปีจากแนวคิดที่เริ่มต้น

          การฉลองความสำเร็จต้องยุติกลางคัน แม้ว่ากล้องฮับเบิลจะอยู่ในวงโคจรแล้วก็ตาม เพราะนักวิทยาศาสตร์พบว่า กระจกหลักของกล้องคลาดเคลื่อนไปจากที่ควรเป็น ภาพที่ได้จะบิดเบี้ยว เกิดเงาวงแหวนมัว ๆ รบกวน แม้กระจกหลักจะคลาดเคลื่อนไปแค่ 2 ไมครอน ซึ่งดูเหมือนว่าเล็กน้อยมาก เปรียบได้กับขนาดความบางของแผ่นกระดาษเท่านั้น แต่มันก็มีผลทำให้ภาพบิดเบี้ยวไป

          ผู้เกี่ยวข้องจึงเคร่งเครียดกันมาก แถมยังถูกสื่อมวลชนต่อว่ามากมายเพราะโครงการล้มเหลวทั้งที่ใช้งบประมาณมากมาย

          อย่างไรก็ตาม จะต้องทำให้กล้องฮับเบิลใช้งานได้ โดยมีแผนซ่อมแซม เพื่อปรับกระจกที่เลื่อนไปและการติดตั้งอุปกรณ์ใหม่เพิ่มเติม ภารกิจซ่อมแซมกล้องฮับเบิลครั้งแรก เกิดขึ้นไปในเดือนธันวาคม ค.ศ.1993 มีนักบินอวกาศขึ้นไป 7 คน รวมทั้งนักบินอวกาศยุโรปคือ คลาวด์ นิโคลเลียร์

          ในการซ่อมบำรุงครั้งแรก เพื่อให้กล้องฮับเบิลปฏิบัติงานตามเป้าหมายนี้ มีชุดอุปกรณ์ COSTAR ที่จะช่วยปรับกระจกให้ถูกต้อง ซึ่งมีขนาดใกล้เคียงกับตู้เย็นขนาดใหญ่ทีเดียว

          อุปกรณ์ใหม่อีกชิ้นหนึ่งที่นำไปติดตั้งคือ กล้องถ่ายภาพพื้นที่กว้าง 2 ซึ่งได้ปรับกระจกเอาไว้แล้วและยังสามารถตรวจจับรังสีอัลตราไวโอเลตได้อีกด้วย

          ตลอดระยะเวลาที่ผ่านมา กล้องฮับเบิลทำให้เรามีความรู้เรื่องเอกภพเปลี่ยนแปลงไป เกิดความรู้ทางวิทยาศาสตร์ใหม่ๆ มากมาย

          ผ่านมาก็มีนักบินอวกาศไปซ่อมบำรุงกล้องฮับเบิลถึง 5 ครั้งแล้ว ซึ่งแต่ละครั้งมีการออกไปเดินอวกาศนอกยาน ที่ต้องใช้ประสบการณ์ขั้นสูง เช่น ไปแก้ไขปัญหาของกระจกกล้องโดยใช้ชุดอุปกรณ์ COSTAR หรือนักบินอวกาศออกไปติดตั้งอุปกรณ์ใหม่ ทันสมัย เช่น กล้องถ่ายภาพพื้นที่กว้าง 3 และกล้องสเปกโตรกราฟจุดกำเนิดจักรวาล

          จากความฝันที่ดูเหมือนว่าจะเป็นไปไม่ได้เลย ได้กลายมาเป็นหอสังเกตการณ์ในอวกาศที่รู้จักกันดีที่สุด ทุกวันนี้กล้องฮับเบิลเป็นดาราที่โด่งดังแล้ว

 


แปลและเรียบเรียงโดย
อาจารย์สิทธิชัย จันทรศิลปิน