Credit: NASAชั้นบรรยากาศของโลกทำให้เกิดปัญหาต่อการศึกษาแสง
ในบางช่วงความยาวคลื่นนักดาราศาสตร์จึงแก้ไขปัญหานี้โดยการ สร้างกล้องโทรทรรศน์ขึ้นไปกับดาวเทียมเพื่อโคจรนอกชั้นบรรยากาศ ของโลก
กล้องโทรทรรศน์อวกาศที่เป็นที่รู้จัก เช่น กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลถูกส่งไปเก็บข้อมูลนอกชั้นบรรยากาศของโลกเพื่อให้ได้ ภาพที่มีคุณภาพสูงและหลีกเลี่ยงผลกระทบจากชั้นบรรยากาศซึ่งทำให้ ภาพไม่คมชัดนอกจากนี้ยังมีกล้องโทรทรรศน์ที่ออกแบบมาเพื่อสังเกต แสง
ในช่วงความยาวคลื่นต่าง ๆ เช่น ช่วงความยาวคลื่นเอกซเรย์ และ คลื่นอินฟราเรด ภาพที่ได้จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศทำให้นักดาราศาสตร์ศึกษาวัตถุในเอกภพได้มากขึ้น รวมถึงการศึกษาวัตถุพลังงานสูงอย่าง ควอซาร์ (Quasars)
ดาวเทียมบางดวงถูกออกแบบมาเพื่อใช้ศึกษาสิ่งต่าง ๆ บนโลกเช่น ตรวจวัดการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศอุณหภูมิ ป่าไม้ และการเคลื่อนที่ของน้ำแข็ง โดยปกติดาวเทียมประเภทนี้จะอยู่บนท้องฟ้าที่ตำแหน่งเดิม (Geostationary Orbits) สูงจากเส้นศูนย์สูตรโลกประมาณ 35,786 กิโลเมตร และใช้เวลาโคจร 24 ชั่วโมง
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ข้อมูลทั่วไปของกล้องโทรทรรศน์ เศษซากของดาวฤกษ์ที่ระเบิดออก กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
Credit: NASA/HSTกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเป็นกล้องโทรทรรศน์ตัวแรกที่ถูกส่งขึ้นยังอวกาศเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบจากชั้นบรรยากาศของโลก โดยโคจรรอบโลกที่ความสูง 600 กิโลเมตร
จากพื้นโลก ตัวกล้องโทรทรรศน์ถูกส่งขึ้นไปโคจรรอบโลกในปี ค.ศ. 1990 โดยยานอวกาศขององค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ (NASA)
Credit:NASA/HSTแสงจากวัตถุต่าง ๆ ไม่ถูกรบกวนโดยชั้นบรรยากาศของโลก ทำให้ภาพถ่ายมีความคมชัดและสามารถเก็บรายละเอียดได้มากกว่ากล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน
ตลอดระยะเวลาหลายทศวรรษกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลได้เก็บภาพถ่ายคุณภาพสูงไว้มากมายเช่นภาพถ่ายเนบิวลาที่มีอายุ 1,000 ปี ซึ่งแสดงให้เห็นผิวชั้นนอกของดาวฤกษ์กำลังระเบิดออกทำให้เกิดการปลดปล่อยมวลและพลังงานออกมาจำนวนมาก
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (Hubble Space Telescope) ตั้งตามชื่อของนักดาราศาสตร์นามว่า เอ็ดวิน ฮับเบิล (Edwin Hubble) เป็นกล้องโทรทรรศน์ชนิดสะท้อนแสง มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของกระจกปฐมภูมิ 2.4 เมตร
ใช้สังเกตการณ์ได้หลายช่วงคลื่น เช่น แสงที่มองเห็น (visible light) อินฟราเรดใกล้ (near infrared) อัลตราไวโอเลต (ultraviolet) สามารถสังเกตวัตถุท้องฟ้าที่อยู่ไกลที่สุดเท่าที่เคยมีมาซึ่งไกลถึง 13,000 ล้านปีแสง เป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ส่งขึ้นสู่อวกาศไปกับยานขนส่งอวกาศดิสคัฟเวอรี เมื่อปี พ.ศ. 2533 ทำให้นักดาราศาสตร์ได้เห็นถึงความอัศจรรย์ของอวกาศในห้วงลึกที่ไม่เคยได้พบเห็นมาก่อน และมีส่วนสำคัญอย่างมากในการศึกษาและการวิจัยทางดาราศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเรื่องการขยายตัวของเอกภพ เกร็ดน่ารู้
เอ็ดวิน ฮับเบิล (Edwin Hubble) เกิดวันที่ 20 พฤศจิกายน ค.ศ. 1889 ฮับเบิลเป็นคนแรกที่ค้นพบว่ากาแล็กซีทางช้างเผือกของเรานั้นเป็นเพียงหนึ่งในหลาย ๆ กาแล็กซีในเอกภพ นับเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในความเข้าใจเนื้อหาวิชาเอกภพวิทยา (Cosmology)
และยังค้นพบว่ากาแล็กซีมีการเลื่อนทางสีแดง (red-shift) ฮับเบิลศึกษาการเคลื่อนที่ของกาแล็กซีโดยใช้หลักการของปรากฎการณ์ดอพเพลอร์ (Doppler effect) วัดความเร็วของกาแล็กซีต่าง ๆ
และค้นพบความสัมพันธ์ว่ากาแล็กซียิ่งอยู่ไกลจากผู้สังเกตยิ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงขึ้น เป็นสัดส่วนกับระยะทางระหว่างกาแล็กซีและผู้สังเกตซึ่งต่อมาได้ถูกเรียกว่า “กฎของฮับเบิล (Hubble’s law)” จากกฎนี้แสดงให้เห็นว่าเอกภพทั้งหมดกำลังขยายตัว ซึ่งสนับสนุนทฤษฎีการกำเนิดเอกภพว่าด้วยการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่ (Big Bang Theory)
ที่มา
1) หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ ม.6 เล่ม 5 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560)
2) britannica.com/biography/Edwin-Hubble
3) biography.com/scientist/edwin-hubble
Hubble กฎฮับเบิล กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ฮับเบิล เอ็ดวิน ฮับเบิล