หน่วยงานอวกาศของอเมริกาคาดว่าจะมีการเปิดตัวกล้องโทรทรรศน์ซึ่งจะทำแผนที่กาแลคซีหลายพันล้านแห่ง

หน่วยงานอวกาศของอเมริกากำหนดให้เดือนกันยายน พ.ศ. 2569 เพื่อส่งกล้องโทรทรรศน์อวกาศโรมันแนนซี เกรซ ขึ้นสู่อวกาศ อุปกรณ์มูลค่าพันล้านดอลลาร์นี้มีภารกิจในการบันทึกกาแลคซีหลายร้อยล้านแห่ง เป้าหมายเดิมคาดการณ์ว่าจะบินขึ้นในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2570 เท่านั้น ความก้าวหน้าของกำหนดการขึ้นอยู่กับความสำเร็จของการทดสอบบูรณาการขั้นสุดท้าย วิศวกรทำงานโดยคำนึงถึงความปลอดภัยสำหรับเหตุการณ์ที่ไม่คาดฝันเล็กๆ น้อยๆ

หอดูดาวมีค่าใช้จ่ายสาธารณะประมาณ 4 พันล้านดอลลาร์ โครงสร้างดังกล่าวได้ถูกประกอบขึ้นที่ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ด ในรัฐแมริแลนด์ การขนส่งไปยังจุดปล่อยจรวดในเคปคานาเวอรัล รัฐฟลอริดา ควรเกิดขึ้นภายในเดือนมิถุนายนของปีที่ทำภารกิจ จรวดจะออกจากคอมเพล็กซ์ 39เอ ที่ศูนย์อวกาศเคนเนดี ฐานนี้มีประวัติศาสตร์อันยาวนานเกี่ยวกับภารกิจทางวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่

https://twitter.com/NASAAdmin/status/2046595795583955209?ref_src=twsrc%5Etfw

ความสามารถในการจับภาพเกินกว่าอุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่

เครื่องมือทางดาราศาสตร์ชนิดใหม่นี้มีขอบเขตการมองเห็นที่กว้างไกลโดยนักวิทยาศาสตร์ ภาพถ่ายเดียวที่ระบบจับได้ครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่กว่าที่กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลสามารถจับภาพได้เป็นร้อยเท่าในเวลาเดียวกัน คุณลักษณะนี้ช่วยให้สามารถทำแผนที่จักรวาลได้อย่างรวดเร็ว ภายในเวลาเพียงสามสิบวันของการดำเนินงาน เครื่องจักรจะรวบรวมข้อมูลปริมาณมากที่ฮับเบิลต้องใช้เวลาถึงหนึ่งศตวรรษในการรวบรวม ประสิทธิภาพเปลี่ยนแปลงพลวัตของการวิจัยทางดาราศาสตร์

ผลลัพธ์ประสิทธิภาพสูงจากการใช้กล้องมุมกว้างร่วมกับเครื่องตรวจจับแสงอินฟราเรด ระบบจะสร้างไฟล์ดิจิทัลประมาณ 1.4 เทราไบต์ทุกๆ ยี่สิบสี่ชั่วโมง ผู้อำนวยการโครงการ Julie McEnery คำนวณอัตราส่วนภาพของภาพเหล่านี้ นักวิจัยอธิบายว่าการแสดงภาพที่สมบูรณ์เพียงภาพเดียวจะต้องใช้โทรทัศน์มากกว่าครึ่งล้านเครื่องที่มีความละเอียด 4K เรียงกัน รายละเอียดภาพสร้างความประทับใจให้กับนักวิจัยที่เกี่ยวข้อง

บันทึกปริมาณมหาศาลจะต้องมีการสร้างเครื่องมือประมวลผลข้อมูลใหม่ นักวิจัยจะต้องมีระบบขั้นสูงในการวิเคราะห์ภาพถ่ายรายวัน จำนวนไฟล์ทั้งหมดที่สร้างขึ้นตลอดอายุการใช้งานของอุปกรณ์จะเกินกว่า 172 เทราไบต์ที่ฮับเบิลสะสมไว้ได้อย่างง่ายดายในระยะเวลาสามทศวรรษของการให้บริการ ศูนย์วิจัยทั่วโลกกำลังเตรียมเซิร์ฟเวอร์เพื่อรับวัสดุอยู่แล้ว

เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวข้องกับการขยายจักรวาลและโลกใหม่

การออกแบบของหอดูดาวให้ความสำคัญกับความเร็วในการสแกนท้องฟ้ายามค่ำคืน กล้องโทรทรรศน์รุ่นก่อนๆ มักจะมุ่งเน้นไปที่พื้นที่เล็กๆ ในอวกาศที่มีความละเอียดสูงสุด รุ่นใหม่ผสมผสานความกว้างของภาพเข้ากับความลึกของช่วงภาพ อุปกรณ์นี้จะบันทึกแสงจากวัตถุที่อยู่ห่างไกลซึ่งเดินทางผ่านอวกาศเป็นเวลาหลายพันล้านปีก่อนจะส่องถึงเลนส์

ภารกิจนี้มีวัตถุประสงค์เฉพาะที่กำหนดโดยทีมงานดาราศาสตร์ฟิสิกส์ จุดสนใจหลักอยู่ที่การทำความเข้าใจพลังที่มองไม่เห็นซึ่งกระทำในจักรวาล

• ระบบจะตรวจสอบแสงที่ปล่อยออกมาจากซุปเปอร์โนวาหลายพันดวงเพื่อวัดระยะทางจักรวาล
• เซ็นเซอร์จะต้องระบุดาวเคราะห์นอกระบบมากกว่า 100,000 ดวงโดยใช้เทคนิคไมโครเลนส์โน้มถ่วง
• การทำแผนที่จะบันทึกการเคลื่อนที่ของกาแลคซีนับพันล้านตลอดประวัติศาสตร์ของจักรวาล
• กิจกรรมหลักกำหนดไว้เป็นเวลา 5 ปี โดยมีความเป็นไปได้ทางเทคนิคในการขยายเวลาออกไป

นิคกี้ ฟ็อกซ์ หัวหน้าเจ้าหน้าที่วิทยาศาสตร์ เน้นย้ำถึงขอบเขตของการค้นพบที่คาดหวังไว้ การสำรวจทางสถิติจะช่วยตอบคำถามเกี่ยวกับการกระจายตัวของสสารมืด การศึกษาการขยายตัวด้วยความเร่งของเอกภพทำให้ได้เครื่องมือที่สามารถสังเกตพื้นที่ส่วนใหญ่ที่มองเห็นได้ในแสงอินฟราเรดหลายแถบ การกวาดล้างจะครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่ในระยะเวลาเพียงสองปี

การวางตำแหน่งวงโคจรและเครือข่ายกับหอดูดาวอื่นๆ

เส้นทางการบินจะวางเครื่องจักรไว้ที่ระยะทาง 1.6 ล้านกิโลเมตรจากพื้นผิวโลก ตำแหน่งที่เลือกรับประกันสภาพแวดล้อมการสังเกตที่มั่นคงปราศจากการรบกวนที่เกิดจากชั้นบรรยากาศของโลก ตำแหน่งเชิงกลยุทธ์ทำให้ง่ายต่อการรักษาอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดเพื่อให้เซ็นเซอร์อินฟราเรดทำงานโดยไม่มีเสียงรบกวนจากความร้อน ฉนวนกันความร้อนถือเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับความชัดเจนของภาพ

งานจะไม่เกิดขึ้นอย่างโดดเดี่ยวในห้วงอวกาศ หอดูดาวจะรวมเครือข่ายการวิจัยเข้ากับเครื่องมือหน่วยงานหลักอีกสองแห่ง ฮับเบิลยังคงอยู่ในวงโคจรต่ำรอบโลก ในขณะที่เจมส์ เวบบ์ ครองตำแหน่งที่ห่างไกลซึ่งเรียกว่าจุดลากรองจ์ L2 การดำเนินการร่วมกันช่วยให้สามารถข้ามข้อมูลที่บันทึกไว้ในช่วงความยาวคลื่นแสงที่แตกต่างกันได้

การรวมข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์ทั้งสามตัวทำให้เกิดมุมมองสามมิติและหลายความถี่ของปรากฏการณ์อวกาศ นักดาราศาสตร์วางแผนที่จะควบคุมอุปกรณ์ไปยังเป้าหมายเดียวกันในเวลาที่กำหนด กลยุทธ์ดังกล่าวขยายความสามารถในการเข้าใจกระบวนการก่อตัวและวิวัฒนาการของโครงสร้างกาแลคซีตั้งแต่เริ่มต้นของจักรวาล การเสริมภารกิจช่วยเสริมสร้างฐานข้อมูลดาราศาสตร์ระหว่างประเทศ

รำลึกถึงผู้บุกเบิกดาราศาสตร์อวกาศของอเมริกา

ระบบการตั้งชื่อของกล้องโทรทรรศน์นี้เป็นการจดจำผู้หญิงคนแรกที่ดำรงตำแหน่งหัวหน้านักดาราศาสตร์ในองค์การอวกาศของสหรัฐอเมริกา แนนซี เกรซ โรมัน เสียชีวิตในปี 2561 และทิ้งประวัติศาสตร์การปกป้องการใช้ดาวเทียมในการสังเกตจักรวาล นักวิทยาศาสตร์เป็นผู้นำการวางแผนโครงการที่วางรากฐานของดาราศาสตร์สมัยใหม่นอกชั้นบรรยากาศของโลก ชื่อของอุปกรณ์เป็นการยกย่องการมีส่วนร่วมทางประวัติศาสตร์นี้

การรับรู้ของสาธารณชนเน้นย้ำถึงความสำคัญของงานการวางแผนที่ดำเนินการในทศวรรษที่ผ่านมา นักวิจัยเผชิญกับการต่อต้านในแวดวงวิชาการเมื่อเธอเสนอให้สร้างหอดูดาววงโคจรขนาดใหญ่ เครื่องมือใหม่นี้ทำให้วิสัยทัศน์ของนักวิทยาศาสตร์เป็นจริงด้วยการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีล้ำสมัยที่พัฒนาขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มรดกของนักดาราศาสตร์ยังคงมีบทบาทอยู่ในการดำเนินงานประจำวันของหน่วยงาน

ทีมวิศวกรจัดการประชุมติดตามผลทุกสัปดาห์เพื่อให้แน่ใจว่ากำหนดการปัจจุบันยังคงอยู่ ขั้นตอนการว่าจ้างจะเริ่มไม่นานหลังจากมาถึงจุดโคจรสุดท้าย แพ็กเก็ตข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ชุดแรกควรไปถึงคอมพิวเตอร์ภาคพื้นดินไม่กี่เดือนหลังจากการยกเครื่องในฟลอริดา ชุมชนวิชาการทั่วโลกกำลังพัฒนาข้อเสนอการวิจัยเพื่อใช้เวลาสังเกตการณ์ที่มีอยู่