เครดิตรูปภาพ: NASA / JPL
วิศวกรที่ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของ NASA ได้สร้างเครื่องมือเพื่อให้สามารถตรวจวัดระยะทางภายในความหนาของอะตอมไฮโดรเจนได้ 1 / 10th เนื่องจากการเปิดตัวยานอวกาศในปี 2009 ยานอวกาศจะทำการวัดระยะทางจากดาวฤกษ์ด้วยความแม่นยำมากกว่าที่เป็นไปได้หลายร้อยเท่าในปัจจุบัน
แม้ว่านักดาราศาสตร์ได้ค้นพบดาวเคราะห์กว่า 100 ดวงรอบดาวฤกษ์อื่นที่ไม่ใช่ดวงอาทิตย์ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา“ เกรลศักดิ์สิทธิ์” ของการค้นหาซึ่งเป็นดาวเคราะห์ขนาดเท่าโลกที่สามารถช่วยเหลือชีวิตได้ ปัญหาหลักคือดาวเคราะห์คล้ายโลกจะเล็กกว่าดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ใด ๆ ที่ตรวจพบ (ดูภาพประกอบด้านขวา)
ดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงอื่นมืดเกินไปที่จะสังเกตได้โดยตรง แต่นักวิทยาศาสตร์อนุมานว่าตนมี "วอกแวก" แรงโน้มถ่วงเล็ก ๆ ที่พวกมันก่อให้เกิดในดาวฤกษ์แม่ของพวกมัน สังเกตได้จากระยะทางหลายสิบปีแสง (หนึ่งปีแสงคือ 5.88 ล้านล้านไมล์) การเคลื่อนที่นี้จะเล็กมากอย่างแน่นอน ยิ่งดาวเคราะห์มีขนาดเล็กเท่าไรดาวฤกษ์แม่ก็ยิ่งน้อย
ในการตรวจจับการโยกเยกของดาวฤกษ์ที่เกิดจากดาวเคราะห์ที่มีขนาดเล็กเท่ากับโลกนักวิทยาศาสตร์ต้องการเครื่องมือที่ไวต่อความรู้สึกที่ไม่น่าเชื่อ สมมติว่ามีนักบินอวกาศคนหนึ่งยืนอยู่บนดวงจันทร์เขย่านิ้วก้อยของเธอ คุณต้องมีเครื่องมือที่ละเอียดอ่อนเพียงพอที่จะวัดการเคลื่อนไหวนั้นจากโลกซึ่งอยู่ห่างออกไปหนึ่งล้านไมล์
ในการทำเช่นนั้นเครื่องมือจะต้องเป็น "ไม้บรรทัด" ที่ถูกต้องภายในหนึ่งในสิบของความกว้างของอะตอมไฮโดรเจน นั่นคือประมาณ 1 ล้านของความกว้างของเส้นผมมนุษย์ที่หนาที่สุด
ความแม่นยำนั้นเป็นไปได้หรือไม่? หลังจากการต่อสู้หกปีวิศวกรของ Jet Propulsion Laboratory ได้พิสูจน์ว่าคำตอบคือใช่
การวัดย่อยของอะตอมดังกล่าวได้ดำเนินการเป็นครั้งแรกในห้องที่ปิดผนึกสุญญากาศที่เรียกว่า Microbedcsecond Metrology Testbed
ด้วยการทำสิ่งนี้วิศวกรพิสูจน์ว่าพวกเขาสามารถวัดการเคลื่อนที่ของดาวด้วยระดับความแม่นยำที่น่าอัศจรรย์ซึ่งไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนในประวัติศาสตร์ของมนุษย์
เครื่องทดสอบที่มีลักษณะคล้ายกับเรือดำน้ำสีเงินมันวาวนั้นเต็มไปด้วยกระจกเลเซอร์เลนส์และส่วนประกอบออปติคัลอื่น ๆ เนื่องจากแม้แต่การเคลื่อนไหวของอากาศเพียงเล็กน้อยก็สามารถรบกวนการตรวจวัดได้ดังนั้นอากาศทั้งหมดจะถูกสูบออกจากห้องก่อนที่จะทำการทดสอบแต่ละครั้ง ลำแสงเลเซอร์กระจกที่กำลังเคลื่อนที่และกล้องถูกใช้เพื่อช่วยตรวจจับการเคลื่อนไหวของดาวเทียมซึ่งจำลองแสงที่ดาวฤกษ์จริงปล่อยออกมา
เครื่องมือที่วิศวกรได้แสดงให้เห็นในห้องปฏิบัติการจะกลายเป็นหัวใจของกล้องโทรทรรศน์อวกาศรุ่นใหม่ที่รู้จักกันในชื่อ Space Interferometry Mission
“ เมื่อหกปีครึ่งที่แล้วเทคโนโลยีนี้ไม่ได้รับการพิสูจน์และไม่พร้อม” Brett Watterson ผู้จัดการโครงการรองผู้อำนวยการกล่าว “ มันเป็นเพียงความเป็นไปได้ในระยะไกลที่เราสามารถทำได้ มันผ่านความฉลาดเฉลียวความเป็นผู้นำและความเพียรอย่างเต็มที่ที่ทีมสามารถเอาชนะความท้าทายทางเทคโนโลยีที่ยากลำบากเหล่านี้ได้”
เมื่อไม่นานมานี้องค์การนาซ่าให้การพัฒนาขั้นที่สองสำหรับภารกิจซึ่งไม่เพียง แต่จะสามารถค้นหาดาวเคราะห์คล้ายโลกรอบดวงดาวอื่น ๆ แต่ยังสามารถวัดระยะทางของจักรวาลได้แม่นยำกว่าที่เป็นไปได้หลายร้อยเท่าในปัจจุบัน กำหนดการเปิดตัวในปี 2009 มันจะสแกนสวรรค์เป็นเวลาห้าปีและให้นักดาราศาสตร์ได้รับแผนที่ถนนที่แม่นยำอย่างแท้จริงครั้งแรกของกาแลคซีทางช้างเผือกของเรา
“ นี่เป็นเวลาประวัติศาสตร์ที่เรามีส่วนร่วมอย่างใกล้ชิด” Watterson กล่าว “ แตกต่างจากวัฒนธรรมอื่น ๆ ในประวัติศาสตร์เรามีวิธีการทางเทคโนโลยีงบประมาณและความตั้งใจที่จะกำหนดการเกิดขึ้นของดาวเคราะห์คล้ายโลกหรือโคจรรอบดาวดวงอื่น ทุกคนในทีมตระหนักถึงบทบาทของพวกเขาในช่วงการพิจาณาครั้งนี้ในการค้นหาชีวิตที่อื่นในจักรวาล”
ภารกิจ Space Interferometry ได้รับการจัดการโดย JPL ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Origins ของนาซ่า
แหล่งต้นฉบับ: ข่าวของ NASA / JPL
