หอดูดาวบนโลกมีราคาถูกกว่ากล้องโทรทรรศน์ในอวกาศ พวกเขายังมีการปรับปรุงอย่างรวดเร็ว – เมื่อกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากของยุโรปเริ่มการสำรวจในอีก 9 ปีข้างหน้า และจะสามารถให้ภาพได้คมชัดขึ้น 16 เท่ามากกว่าที่ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล แต่ในขณะที่อาจดูเหมือนยากที่จะพิสูจน์การลงทุนในกล้องโทรทรรศน์อวกาศ แต่การค้นพบครั้งยิ่งใหญ่ของฮับเบิลได้สอนเราถึงคุณค่าของมัน
ฮับเบิล ซึ่งเป็นหอดูดาวเชิงแสงในอวกาศแห่งแรกของโลก ได้สร้างการค้นพบที่น่าทึ่งในทุกแง่มุมของดาราศาสตร์ ตั้งแต่แสงออโรร่าบนดาวเคราะห์และดวงจันทร์ในระบบสุริยะของเรา ไปจนถึงวิวัฒนาการของกาแลคซีที่อยู่ห่างออกไปหลายพันล้านปีแสง
การสังเกตการณ์ของฮับเบิลช่วยกำหนดอัตราของการขยายตัวของจักรวาลในการศึกษาวิจัยที่ได้รับรางวัลโนเบล เราได้เห็นดวงดาวเกิดในสถานรับเลี้ยงเด็กเช่นเนบิวลานกอินทรีและระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวา- ฮับเบิลยังได้จับภาพขนาดเจ็ทอันทรงพลังโผล่ออกมาจากหลุมดำที่ใจกลางกาแล็กซีอื่น
ภาพกระจุกดาวทรงกลมเมสไซเออร์ 2 ถ่ายโดยฮับเบิลอีเอสเอ/ฮับเบิล และนาซ่า-ซีซีโดย
การค้นพบเหล่านี้มีราคา ค่าใช้จ่ายภารกิจฮับเบิล1.5 พันล้านดอลลาร์เมื่อเปิดตัวในปี 1990 และค่าบำรุงรักษาก็สูงมากเช่นกัน ภาพแรกที่ฮับเบิลถ่ายด้วยความตั้งตารอคอยนั้นพร่ามัวอย่างน่าผิดหวัง กระจกเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.4 ม. ภายในกล้องโทรทรรศน์มีตำหนิเล็กน้อย แสงจึงไม่สามารถโฟกัสได้อย่างถูกต้อง การติดตั้งระบบทัศนศาสตร์เพื่อแก้ไขปัญหานี้เป็นเป้าหมายของภารกิจบริการฮับเบิลครั้งแรก ซึ่งดำเนินการโดยนักบินอวกาศกระสวยอวกาศในช่วงเดินอวกาศห้าวันในปี พ.ศ. 2536 มีภารกิจบริการเพิ่มเติมอีกสี่ภารกิจระหว่างปี พ.ศ. 2540 ถึง พ.ศ. 2552 เพื่ออัพเกรดและเปลี่ยนเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ ระบบกำลังและระบบนำทาง และแต่ละภารกิจมีความเสี่ยงและค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้อง นับตั้งแต่สิ้นสุดโครงการกระสวยอวกาศของ NASA ก็ไม่มีทางดำเนินการให้บริการต่อไปได้
กล้องโทรทรรศน์อวกาศไม่ได้ถูกลงอีกต่อไป กล้องโทรทรรศน์เจมส์ เวบบ์ รุ่นต่อจากฮับเบิล ต้องเผชิญกับความล่าช้าและค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้นหลายประการ เนื่องจากเตรียมเปิดตัวในปี 2561 ก็จะมีราคาประมาณนี้8 พันล้านดอลลาร์เพื่อสร้าง เปิดตัว และดำเนินการ
โลกกับอวกาศ
ข้อได้เปรียบที่สำคัญประการหนึ่งของการสร้างบนพื้นดินก็คือ ขนาดของกล้องโทรทรรศน์สามารถใหญ่กว่าที่สามารถบรรทุกขึ้นสู่อวกาศได้มาก กล้องโทรทรรศน์บนโลกของเราเองก็ได้ค้นพบสิ่งที่น่าอัศจรรย์เช่นกัน เช่น กล้องโทรทรรศน์ราศีเมถุนที่สำรวจจุดสีแดงขนาดยักษ์สองแห่งของดาวพฤหัสปัดผ่านกันในซีกโลกใต้ของโลก หอสังเกตการณ์ Keck ตรวจพบแล้วไอน้ำในบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงหนึ่งที่โคจรรอบดาวฤกษ์อีกดวงหนึ่ง ติดตามกล้องโทรทรรศน์หอดูดาวยุโรปตอนใต้ดวงดาวที่โคจรรอบหลุมดำที่ใจกลางกาแล็กซีของเราเพื่อทำความเข้าใจการกำเนิดดาวฤกษ์และปฏิสัมพันธ์ของดาวฤกษ์กับหลุมดำ
อย่างไรก็ตาม กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินก็ไม่ได้ราคาถูกเช่นกัน งานได้เริ่มแล้วเมื่อกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากของยุโรปตั้งอยู่ในทะเลทรายอาตากามาของชิลี โดยมีค่าใช้จ่ายประมาณมากกว่า 1 พันล้านยูโร และมีค่าใช้จ่ายการดำเนินงานต่อปี 50 ล้านยูโร แต่ก็ยังน้อยกว่าฮับเบิลและเจมส์ เว็บบ์
ความประทับใจของศิลปินต่อกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากแห่งยุโรปหอดูดาวยุโรปตอนใต้ / Flickr-ซีซี BY-SA
เมื่อ E-ELTการสังเกตเริ่มต้นขึ้นในปี พ.ศ. 2567 การแก้ไขความบิดเบี้ยวของชั้นบรรยากาศที่ล้ำสมัยจะทำให้สามารถให้ภาพที่คมชัดกว่าภาพที่ถ่ายโดยฮับเบิลถึง 16 เท่า ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเช่นนี้ อาจดูเหมือนยากที่จะพิสูจน์ให้เห็นถึงค่าใช้จ่ายและความเสี่ยงของกล้องโทรทรรศน์อวกาศในอนาคต
อย่างไรก็ตาม ข้อเท็จจริงง่ายๆ ก็คือ ถ้าเราเลือกที่จะสังเกตจากพื้นดินเท่านั้น เราก็จะทำให้ตัวเองมองไม่เห็นปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ที่หลากหลายและการค้นพบที่อาจเกิดขึ้นได้ ซึ่งรวมถึงเหตุการณ์ที่มีพลังมากที่สุดในจักรวาล เช่น การระเบิดของรังสีแกมมา
สาเหตุหลักก็คือชั้นบรรยากาศของโลกของเราไม่สามารถรองรับกล้องโทรทรรศน์อวกาศได้ แม้ว่าบรรยากาศจะปล่อยให้แสงที่ตามองเห็นได้ ซึ่งดวงตาของเราไวต่อแสง บรรยากาศจะดูดซับแสงที่ความยาวคลื่นอื่น ๆ ดังนั้นเราจึงไม่สามารถมองเห็นได้จากพื้นดิน นอกจากนี้ การเคลื่อนไหวที่ปั่นป่วนในบรรยากาศจะทำให้แสงที่เดินทางผ่านนั้นพร่ามัว ทำให้วัตถุกระพริบตาและดูพร่ามัว ปัญหาอีกประการหนึ่งของกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินก็คือพวกมันขึ้นอยู่กับสภาพอากาศในท้องถิ่น และเมฆสูงสามารถทำลายโอกาสในการสังเกตการณ์ที่เป็นประโยชน์ได้
กล้องโทรทรรศน์ใหญ่มากในชิลีกำลังจะได้รับการแข่งขันจาก E-ELTอีเอสโอ/จี ลอมบาร์ดี (gphoto.it)-ซีซี BY-SA
จากจุดชมวิวเหนือชั้นบรรยากาศ ฮับเบิลหลีกเลี่ยงผลกระทบเหล่านี้และสามารถสร้างภาพที่มีความละเอียดสูงในสเปกตรัมกว้างได้ คุณค่าทางวิทยาศาสตร์ของการสังเกตเหล่านี้เห็นชัดจากการที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการสังเกตเวลาบนฮับเบิลเมื่อปีที่แล้วมีสมาชิกเกินความจำเป็นถึงห้าเท่า นอกจากนี้ยังเป็นแหล่งเอกสารทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญอีกด้วย ตามกการสำรวจโดยหอดูดาวยุโรปตอนใต้ปีที่แล้ว ฮับเบิลผลิตเอกสารได้ระหว่าง 650 ถึง 850 ชิ้นต่อปีตั้งแต่ปี 2548 ซึ่งมากกว่ากล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินใดๆ ของ ESO มาก
เงินสมทบเสริม
การลงทุนในกล้องโทรทรรศน์ดาราศาสตร์ ไม่ว่าจะในอวกาศหรือบนพื้นดิน จะต้องได้รับการพิสูจน์ด้วยผลตอบแทนทางวิทยาศาสตร์ และในการเลือกสิ่งอำนวยความสะดวกใหม่ๆ วิทยาศาสตร์ซึ่งเป็นพื้นฐานสำคัญในการขับเคลื่อนการตัดสินใจ หลังจากที่ได้ร่วมงานกับกล้องโทรทรรศน์ทั้งบนพื้นดินและในอวกาศ ฉันรู้สึกว่าท้ายที่สุดแล้ววิทยาศาสตร์ก็ต้องการทั้งสองอย่าง แต่ในโลกที่มีเงินทุนจำกัด เราไม่สามารถมีได้ทั้งหมด ความร่วมมือระหว่างประเทศจึงเป็นกุญแจสำคัญ ไม่ว่าจะเป็นการวางกล้องโทรทรรศน์ใหม่ในประเทศอื่น หรือการจัดหาอุปกรณ์สำหรับภารกิจที่นำโดยหน่วยงานอวกาศอื่น
คุณค่าของการสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ทั้งบนพื้นดินและในอวกาศสามารถวัดได้ไม่เพียงแต่จากผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์ในการทำความเข้าใจจักรวาลใกล้และไกลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแรงบันดาลใจที่ภาพและการค้นพบเหล่านี้มอบให้ด้วย
บทความนี้เผยแพร่ครั้งแรกเมื่อการสนทนา- อ่านบทความต้นฉบับ-
