กล้องโทรทรรศน์ที่ใช้ศึกษาฟิสิกส์ดาราศาสตร์อาจไม่ต้องใหญ่จนเกินความจำเป็น เมื่อแนวโน้มการสร้างภารกิจขนาดเล็กที่ชี้เป้าให้ภารกิจใหญ่เริ่มมาแรงในวงการอวกาศ

ในวันที่ทุกคนกำลังจับจ้องไปที่ความสำเร็จของ James Webb Space Telescope หรือ JWST ซึ่งเปรียบเสมือนดวงตายักษ์ที่มองลึกลงไปในอดีตอันไกลโพ้นของเอกภพ การเติบโตของเทรนด์ดาวเทียมขนาดเล็กที่มีบทบาทสำคัญในการไขความลับของจักรวาลเช่นกัน ล่าสุดกับภารกิจ Pandora ที่เพิ่งออกเดินทางสู่อวกาศไปเมื่อวันที่ 11 มกราคม 2026 เป็นเครื่องยืนยันอย่างดีว่าการค้นคว้าวิจัยระดับโลกอาจไม่จำเป็นต้องพึ่งพาแค่เครื่องมือขนาดมหึมาเพียงอย่างเดียวเสมอไป แต่ความสำเร็จในยุคใหม่นี้จะขึ้นอยู่กับการออกแบบกลยุทธ์ในการเก็บข้อมูลที่ชาญฉลาดและการทำงานร่วมกันเป็นระบบนิเวศของยานอวกาศ

ภาพวาดองค์ประกอบของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Pandora โดยนับว่าเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่มีขนาดเล็กมาก เมื่อเทียบกับกล้องโทรทรรศน์อวกาศอื่น ๆ ที่จะมีขนาดที่ใหญ่กว่านี้มาก ภาพจาก NASA

เมื่อกล้องใหญ่อาจไม่ใช่คำตอบซะทีเดียว

คำถามที่น่าสนใจคือทำไมกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ถึงอาจไม่ได้เป็นคำตอบของทุกอย่าง ในเชิงการวิเคราะห์ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ การมีกล้องที่มีประสิทธิภาพสูงมากอย่าง James Webb นั้นเปรียบได้กับการมีกล้องจุลทรรศน์ที่มีกำลังขยายมหาศาล ซึ่งเราจะใช้มันส่องเฉพาะจุดที่มั่นใจแล้วว่ามีสิ่งที่น่าสนใจจริง ๆ เท่านั้น แต่การจะหาจุดเหล่านั้นให้เจอท่ามกลางความกว้างใหญ่ของอวกาศ เราจำเป็นต้องมีกลุ่มดาวเทียมขนาดเล็กที่ทำหน้าที่เป็นหน่วยสำรวจหน้าด่าน ภารกิจ Pandora จึงถูกออกแบบมาภายใต้โครงการ Astrophysics Pioneers ของ NASA ด้วยงบประมาณเพียง 20 ล้านเหรียญสหรัฐ หรือประมาณ 700 ล้านบาทไทย เพื่อทำหน้าที่เฉพาะเจาะจงในการศึกษาชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ หรือ Exoplanets ที่ผ่านหน้าดาวฤกษ์แม่ หรือที่เรียกว่าปรากฏการณ์ Transiting การใช้ดาวเทียมขนาดเล็กมาทำหน้าที่คัดกรองเป้าหมายนี้ช่วยให้เราไม่ต้องเสียเวลาอันมีค่าของกล้องใหญ่ไปกับการสุ่มตรวจแบบไร้ทิศทาง

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างกล้องศึกษาเชิงลึก หรือ Deep Study กับกล้องสำรวจ หรือ Survey คือเป้าหมายของการมองเห็น กล้องอย่าง James Webb ถูกสร้างมาเพื่อความละเอียดและความไวแสงสูงสุดในพื้นที่ขนาดเล็กเพื่อเก็บรายละเอียดเชิงลึก แต่การสำรวจแบบ Survey นั้นต้องการมุมมองที่กว้างกว่าเพื่อเก็บสถิติและค้นหาสิ่งผิดปกติในภาพรวม Pandora จึงเข้ามาเติมเต็มช่องว่างนี้ด้วยการแก้ปัญหา Stellar Contamination หรือการรบกวนของแสงจากดาวฤกษ์แม่ ซึ่งเป็นอุปสรรคสำคัญในการศึกษาชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์ โดยมันจะสังเกตการณ์ในสองช่วงคลื่นพร้อมกัน คือช่วงคลื่นแสงที่ตามองเห็น หรือ Visible Light เพื่อติดตามพฤติกรรมของดาวฤกษ์ และช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้ หรือ Near-Infrared Spectroscopy เพื่อศึกษาองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศ ข้อมูลที่ได้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์หักลบค่าความแปรปรวนจากจุดดับบนดาวฤกษ์ หรือ Starspots ออกไป ทำให้เราเห็นภาพของชั้นบรรยากาศที่เป็นไฮโดรเจน หรือน้ำ ได้ชัดเจนขึ้นโดยไม่ต้องใช้กล้องตัวใหญ่ราคาแสนล้านมาทำงานซ้ำซ้อนในส่วนนี้

ภาพวาดของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Pandora ภาพจาก NASA

การจัดสรรทรัพยากร หัวใจสำคัญของภารกิจสำรวจอวกาศ

ที่น่าทึ่งไปกว่านั้นคือการใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่าในเชิงวิศวกรรม ตัวตรวจจับสัญญาณอินฟราเรดของ Pandora คือเซนเซอร์ Teledyne HAWAII-2RG ซึ่งเป็นอะไหล่สำรองที่เหลือมาจากโครงการยักษ์ใหญ่อย่างกล้อง NIRCam ของ James Webb Space Telescope นั่นเอง การที่ภารกิจขนาดเล็กสามารถเข้าถึงเทคโนโลยีระดับท็อปและนำมาติดตั้งบนตัวยานขนาดกะทัดรัดที่สร้างโดย Blue Canyon Technologies แสดงให้เห็นถึงการหลอมรวมองค์ความรู้ที่ลดช่องว่างระหว่างเทคโนโลยีขั้นสูงกับความประหยัดได้อย่างลงตัว โดยเครื่องมือนี้ต้องทำงานภายใต้อุณหภูมิที่ต่ำกว่า 110 เคลวิน เพื่อรักษาความเสถียรในการวัดค่าแสงที่เบาบางจากดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลออกไปหลายปีแสง

ภาพวาดการทำงานของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Pandora ที่อาศัยการเคลื่อนผ่านของดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ ภาพจาก NASA

การทำงานของยานอวกาศร่วมกันอย่างเป็นระบบ

ภาพรวมของความสำเร็จในอนาคตไม่ได้ขึ้นอยู่กับใครคนใดคนหนึ่ง แต่คือระบบนิเวศ หรือ Ecosystem ของยานอวกาศที่ทำงานร่วมกันอย่างเป็นระบบ เริ่มต้นจากการที่มีกล้องสำรวจมุมกว้างคอยกวาดตาหาเป้าหมาย จากนั้นดาวเทียมขนาดเล็กอย่าง Pandora จะเข้าไปทำหน้าที่ตรวจสอบเบื้องต้นเพื่อคัดกรองเป้าหมายที่มีศักยภาพ และท้ายที่สุดจึงส่งต่อข้อมูลให้พี่ใหญ่อย่าง James Webb หรือโครงการในอนาคตที่กำลังจะตามมาอย่าง Nancy Grace Roman Space Telescope ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่มีมุมมองกว้างกว่า Hubble นับร้อยเท่าแต่มีความละเอียดสูงในระดับเดียวกัน เข้ามาทำหน้าที่เก็บข้อมูลเชิงสถิติในระดับมหภาคเพื่อหาคำตอบว่าเราอยู่ลำพังในจักรวาลหรือไม่

การเกิดขึ้นของโครงการในกลุ่ม Pioneers กำลังบอกเราว่า วิทยาศาสตร์ในปัจจุบันกำลังมุ่งหน้าไปสู่ความหลากหลายและการกระจายโอกาส ข้อมูลจากดาวเทียมจิ๋วเหล่านี้จะถูกนำไปประมวลผลที่ศูนย์วิจัย Ames ของ NASA และทำงานร่วมกับเครือข่ายภาคประชาชนอย่าง Exoplanet Watch เพื่อให้ทุกคนมีส่วนร่วมในการค้นหาความลับของจักรวาล ในวันที่การเข้าถึงอวกาศทำได้ง่ายขึ้นผ่านภารกิจอย่าง Rideshare ของ SpaceX เราอาจจะต้องกลับมาตั้งคำถามว่า ความยิ่งใหญ่ของมนุษยชาติในอนาคตอาจไม่ได้วัดกันที่ขนาดของเครื่องมือที่เราสร้าง แต่คือความสามารถในการเชื่อมต่อจุดเล็ก ๆ ขององค์ความรู้จากดาวเทียมดวงจิ๋วเข้าด้วยกันจนกลายเป็นภาพแผนที่ของความเข้าใจในเอกภพที่สมบูรณ์ที่สุดเท่าที่เคยมีมา

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ที่มาข้อมูล : NASA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

รู้จัก Pandora ยานอวกาศศึกษา Exoplanet ขนาดเล็ก เทรนด์ภารกิจขนาดเล็กสนับสนุนภารกิจใหญ่