จุดจบของอาเรซีโบ: ยุคของกล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์ใกล้จะถึงจุดสิ้นสุด

มันคือจุดสิ้นสุดของยุคของกล้องโทรทรรศน์ที่มีชื่อเสียงที่สุดแห่งหนึ่งของดาราศาสตร์ หลังจากเกิดอุบัติเหตุหลายครั้งที่หอดูดาวอาเรซีโบในเปอร์โตริโก กล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์ซึ่งครั้งหนึ่งเคยเป็นกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ใหญ่ที่สุดในโลก กำลังจะเลิกใช้งานแล้ว

การปิดครั้งนี้ไม่ใช่เพียงจุดสิ้นสุดของเรื่องราวสำหรับสถานที่สำคัญแห่งนี้ แต่อาจเป็นจุดเริ่มต้นของจุดจบของกล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์ในฐานะเครื่องมือทางดาราศาสตร์ที่ล้ำสมัย

จุดสิ้นสุดของอาเรซิโบ

ปัญหาของอาเรซีโบเริ่มต้นขึ้นในเดือนสิงหาคมปีนี้ เมื่อสายเคเบิลเสริมทอดยาวไปเหนือจานสะท้อนแสง 1,000 ฟุต หักและล้มลงฉีกรอยบิ่นยาว 100 ฟุตที่พื้นผิว สิ่งอำนวยความสะดวกนี้อยู่ในตำแหน่งที่ไม่มั่นคงแล้วภายหลังความเสียหายจากพายุเฮอริเคนมาเรียในปี 2560 และสายเคเบิลหักทำให้ต้องหยุดการดำเนินงาน

โชคดีไม่มีใครได้รับบาดเจ็บจากอุบัติเหตุครั้งนี้ อย่างไรก็ตาม มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (NSF) ซึ่งดูแลหอดูดาวแห่งนี้ ระบุว่า โครงสร้างดังกล่าว “อยู่ในแล้ว” อันตรายจากความล้มเหลวอย่างร้ายแรง” อย่างไรก็ตาม วิศวกรยังคงหวังว่าสายเคเบิลและจานจะสามารถใช้งานได้ ซ่อมแซมแล้ว

แต่ในช่วงต้นเดือนพฤศจิกายน หอสังเกตการณ์แห่งนี้ประสบเหตุการณ์ร้ายแรงอีกครั้งหนึ่งเมื่อสายเคเบิลหลักล้มเหลว ซึ่งอาจเป็นเพราะมีน้ำหนักเพิ่มขึ้นโดยไม่มีสายเคเบิลเสริมมารองรับ ภายในเดือนนั้น NSF ประกาศว่าไม่สามารถซ่อมแซมความเสียหายได้อย่างปลอดภัยและจะเลิกใช้งานกล้องโทรทรรศน์ดังกล่าว

มรดกทางวิทยาศาสตร์และวัฒนธรรม

กล้องโทรทรรศน์นี้สร้างขึ้นระหว่างปี 1960 ถึง 1963 ไม่เพียงแต่มีชื่อเสียงในด้านความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่ยังเป็นหนึ่งในสัญลักษณ์ทางดาราศาสตร์ที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดสำหรับสาธารณชนทั่วไปอีกด้วย มักปรากฏบนจอภาพยนตร์เช่น ติดต่อ และรายการทีวีเช่น เอ็กซ์-ไฟล์ ทั้งยังเป็นที่ตั้งของฉากต่อสู้ครั้งสุดท้ายอันโด่งดังในภาพยนตร์เจมส์ บอนด์อีกด้วย ตาสีทอง.

ขนาดที่ใหญ่โตของจานทำให้ไวต่อแสงมากกว่ากล้องโทรทรรศน์วิทยุอื่นๆ ในยุคนั้น ทำให้สามารถรับรู้ได้ ตรวจจับสัญญาณวิทยุที่จางมาก และช่วยให้นักวิจัยสามารถมองลึกเข้าไปในจักรวาลได้มากกว่าที่เคย ก่อน.

โครงการแรกๆ ใน SETI (การค้นหาข่าวกรองจากนอกโลก) เช่นการส่ง ข้อความอาเรซิโบ ในปี พ.ศ. 2517 ช่วยนำความสนใจของสาธารณชนมาสู่สาขาที่คลุมเครือก่อนหน้านี้ และกล้องโทรทรรศน์ก็มีประโยชน์ในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบดวงแรก เนื่องจากใช้ในการระบุตำแหน่ง พัลซาร์ ซึ่งมีการค้นพบดาวเคราะห์ดวงแรกสุดสามดวงนอกระบบสุริยะของเรา

ในฐานะทั้งเครื่องมือที่เป็นประโยชน์ในการค้นพบและสัญลักษณ์แห่งแรงบันดาลใจนักวิจัย อธิบายไว้ การรื้อถอนกล้องโทรทรรศน์ถือเป็น “การสูญเสียที่ประเมินค่ามิได้”

การเพิ่มขึ้นของอาร์เรย์กล้องโทรทรรศน์วิทยุ

การปิดกล้องโทรทรรศน์อาเรซิโบถือเป็นการสิ้นสุดยุคแห่งดาราศาสตร์ นักดาราศาสตร์และนักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์ Franck Marchis กล่าวกับ Digital Trends มาร์ชิส ซึ่งศึกษาดาวเคราะห์น้อยและทำงานเกี่ยวกับการถ่ายภาพดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ เป็นนักดาราศาสตร์อาวุโสที่สถาบัน SETI และเป็นหัวหน้าเจ้าหน้าที่วิทยาศาสตร์ของบริษัทกล้องโทรทรรศน์ดิจิทัล ยูนิสเตลลาร์

อนาคตของดาราศาสตร์วิทยุไม่ได้ขึ้นอยู่กับกล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์ Marchis กล่าว ปัจจุบัน อาร์เรย์หรือเครือข่ายของจานเล็กๆ หลายจานสามารถทำหน้าที่เหมือนกับกล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ด้วยความเร็วการสื่อสารที่ดีขึ้น ซึ่งหมายความว่าข้อมูลสามารถแบ่งปันระหว่างเสาอากาศหลายสิบหรือหลายร้อยอันได้เร็วพอที่จะทำหน้าที่เป็นกล้องโทรทรรศน์แบบครบวงจรเพียงตัวเดียว

ในอนาคต ดาราศาสตร์วิทยุจะดำเนินการโดยใช้สิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ เช่น Square Kilometer Array (SKA) ซึ่งเป็นเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุระหว่างรัฐบาลซึ่งมีแผนที่จะสร้างในออสเตรเลียและแอฟริกาใต้

“ดาราศาสตร์กำลังเริ่มจากสิ่งอำนวยความสะดวกขนาดมหึมาอย่างอาเรซิโบไปจนถึงการแจกจ่ายสิ่งอำนวยความสะดวกขนาดเล็กเช่น SKA” Marchis กล่าว สิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้มีประสิทธิภาพน้อยกว่า Arecibo แต่สามารถตรวจสอบมุมมองที่กว้างกว่าและรวบรวมข้อมูลได้ ดวงดาวหลายล้านดวง ซึ่งตรงข้ามกับขอบเขตการมองเห็นที่แคบของอาเรซีโบ ซึ่งสามารถเฝ้าดูดวงดาวจำนวนหนึ่งได้ที่ เวลา.

มุมมองที่ใหญ่ขึ้นไม่ใช่ข้อดีเพียงอย่างเดียวของอาร์เรย์เหนือกล้องโทรทรรศน์ตัวเดียว “พวกมันยังสร้างได้ง่ายกว่าอีกด้วย” Marchis กล่าว “การสร้างเสาอากาศขนาดเล็ก 200 ต้นนั้นง่ายกว่าการสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์ตัวเดียว และพวกเขายังสามารถอัพเกรดได้อย่างง่ายดาย” นั่นเป็นเพราะว่าการเปลี่ยนชิ้นส่วนทำได้ง่ายกว่า อุปกรณ์ตรวจจับที่ใช้ในอาเรย์อาจมีขนาดเล็กพอที่จะถือไว้ในมือของคุณได้ ในขณะที่อุปกรณ์ตรวจจับที่ใช้ในกล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์อย่างอาเรซีโบนั้นมีขนาดเท่าบ้าน

อีกประเด็นหนึ่งคือการเลิกใช้งานกล้องโทรทรรศน์เมื่อสิ้นสุดชีวิต สิ่งอำนวยความสะดวกขนาดเล็กสามารถรื้อถอนได้ง่ายเมื่อไม่ต้องการอีกต่อไป แต่สิ่งอำนวยความสะดวกขนาดใหญ่เช่น Arecibo จะต้องเสียค่าใช้จ่ายจำนวนมากในการแยกชิ้นส่วนอย่างปลอดภัย

“เป็นเรื่องน่าเศร้าที่อาเรซิโบกำลังจะสิ้นสุดลง เนื่องจากมันเป็นกล้องโทรทรรศน์ในตำนาน และเป็นหนึ่งในกล้องโทรทรรศน์ที่โดดเด่นในดาราศาสตร์” มาร์คิสกล่าว “แต่ก็ถึงเวลาแล้วเช่นกัน เวลามีการเปลี่ยนแปลงและเทคโนโลยีมีการเปลี่ยนแปลง ขณะนี้เราสามารถทำดาราศาสตร์วิทยุด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กแบบกระจายได้มากขึ้น”

ยุคใหม่ของดาราศาสตร์

การเคลื่อนไหวจากกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ไปยังอาร์เรย์นี้เห็นได้ชัดเจนที่สุดในสาขาดาราศาสตร์วิทยุ แต่เริ่มมีให้เห็นในสาขาดาราศาสตร์เชิงแสงแล้วเช่นกัน แม้ว่ายังคงมีการสร้างกล้องโทรทรรศน์แสงขนาดใหญ่ เช่น กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากของหอดูดาวยุโรปตอนใต้ในประเทศชิลี แต่ก็มี นอกจากนี้ เครือข่ายกล้องโทรทรรศน์แบบใช้แสงแบบกระจายที่มีการขยายตัวอย่างรวดเร็ว เช่น ระบบ ATLAS ที่ตรวจจับดาวเคราะห์น้อยของ NASA หรือกล้องโทรทรรศน์วิทยาศาสตร์พลเมือง Unistellar ของ Marchis เครือข่าย

มีจุดแข็งเป็นพิเศษในการเชิญนักวิทยาศาสตร์พลเมืองให้เข้าร่วมในโครงการดาราศาสตร์ผ่านกล้องโทรทรรศน์บ้านที่ราคาไม่แพงและทรงพลังกว่า ข้อจำกัดประการหนึ่งของโครงการในด้านต่างๆ เช่น การตรวจจับดาวเคราะห์น้อย ก็คือเครือข่ายมืออาชีพในปัจจุบันมี จุดบอดเช่น เนื่องจากการสำรวจทางดาราศาสตร์ส่วนใหญ่นั้น ตั้งอยู่ในซีกโลกเหนือ. เมื่อนักวิทยาศาสตร์พลเมืองสามารถสังเกตการณ์จากทั่วโลก เครือข่ายทั้งหมดจะได้ภาพท้องฟ้าที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น แม้ว่าจะมีสภาพอากาศเลวร้ายในที่เดียวก็ตาม

ความหลากหลายของตำแหน่งของกล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กสามารถเป็นได้ เป็นประโยชน์ต่อโครงการของ SETI ด้วย. อาร์เรย์เช่น Allen Telescope Array มักจะค้นหาสัญญาณวิทยุโดยหวังว่าจะระบุลายเซ็นทางเทคโนโลยีของอารยธรรมอันชาญฉลาด แต่บนโลกนี้ เรากำลังเปลี่ยนจากการใช้คลื่นวิทยุเพื่อการสื่อสารและหันมาใช้ การสื่อสารแบบใช้แสง ดังนั้นเราจึงสรุปได้ว่าอารยธรรมมนุษย์ต่างดาวที่ก้าวหน้าทางเทคโนโลยีจะทำได้ ด้วย.

แนวทางสมัยใหม่ของ SETI เกี่ยวข้องกับการค้นหาสัญญาณเลเซอร์ ซึ่งจะเป็นตัวบ่งชี้ที่ชัดเจนของชีวิตที่ชาญฉลาด เครือข่ายกล้องโทรทรรศน์แบบกระจายสามารถติดตามการตรวจจับที่อาจเกิดขึ้นได้ ระบุสัญญาณที่โดดเด่นซึ่งอาจบ่งบอกถึงชีวิต.

สู่ท้องฟ้า

แม้ว่ากล้องโทรทรรศน์วิทยุจะดีแค่ไหน แต่ก็ยังต้องฝ่าเสียงรบกวนพื้นหลังของการรบกวนจากโทรศัพท์มือถือและอุปกรณ์สื่อสารอื่นๆ ที่อยู่ภาคพื้นดินออกไป เพื่อก้าวไปอีกระดับของความไวและมองออกไปในอวกาศได้ไกลขึ้น เราต้องมองขึ้นไปบนท้องฟ้า

สำหรับดาราศาสตร์วิทยุ “ถ้าคุณต้องการรับความไวที่ดีขึ้นแทนที่จะสร้างจานใหญ่จานเดียว โลก มันคงจะดีกว่านี้ถ้าคุณมีเงินทุนไม่จำกัด ที่จะสร้างจานหลายจานในอวกาศ” มาร์คิส พูดว่า. “ผมคิดว่านั่นเป็นทิศทางที่วิทยุจะมุ่งไป” เราคงไม่ได้เห็นอาหารจานใหญ่อีกต่อไป สร้างขึ้นบนโลก แต่เราจะเห็นอาหารหลายจานทั้งบนพื้นดินหรือในอวกาศ หรือแม้แต่บน ดวงจันทร์.

สำหรับดาราศาสตร์เชิงแสง มาร์คิสมองเห็นแนวโน้มที่มีต่อกล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กเช่นกัน “พวกมันถูกกว่า พวกมันถูกบงการง่ายกว่า พวกมันยังถูกรื้อถอนง่ายกว่าอีกด้วย” เขากล่าว โครงการอย่างเช่นกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากอาจเป็นเครื่องหมายสุดท้ายของกล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์ในยุคนี้ “หลังจากนั้น ฉันไม่คิดว่าเราจะสร้างสิ่งที่ใหญ่กว่านี้”

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• ดูว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลถ่ายภาพอะไรในวันเกิดของคุณ
• NASA ระงับงานกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์
• กล้องโทรทรรศน์เจมส์ เวบบ์ ของ NASA เผชิญกับความท้าทายใหม่: เวลา
• เฉลิมฉลองสปิตเซอร์: กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดของ NASA เกษียณหลังจากภารกิจ 16 ปี
• ชมกาแล็กซีขนาดยักษ์ที่ตั้งชื่อตามนักวิจัยสสารมืดผู้บุกเบิก เวรา รูบิน