กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ของนาซ่าหมดอายุการใช้งานแล้ว ภารกิจของมันคือการศึกษาวัตถุในอินฟราเรดและมันยอดเยี่ยมตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาในปี 2003 แต่ทุกภารกิจมีจุดจบและในวันที่ 30 มกราคม 2020 สปิตเซอร์ก็ปิดตัวลง
“ ผลกระทบอันยิ่งใหญ่ต่อวิทยาศาสตร์อย่างแน่นอนจะคงอยู่ได้ดีกว่าการสิ้นสุดภารกิจ”
Thomas Zurbuchen ผู้ดูแลระบบรองของนาซ่า
นักคิดต้องดิ้นรนกับธรรมชาติของแสงเป็นเวลานานมาก ย้อนกลับไปในสมัยกรีกโบราณอริสโตเติลสงสัยเกี่ยวกับแสงและพูดว่า“ แก่นแท้ของแสงคือแสงสีขาว สีนั้นประกอบด้วยส่วนผสมของความสว่างและความมืด” นั่นคือขอบเขตของความเข้าใจของเราเกี่ยวกับแสงย้อนกลับไปในตอนนั้น
Isaac Newton สงสัยเกี่ยวกับแสงด้วยเช่นกันและกล่าวว่า "แสงประกอบด้วยอนุภาคสี" ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 โทมัสยังนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษได้ให้หลักฐานว่าแสงมีพฤติกรรมเหมือนคลื่น จากนั้นแมกซ์เวลล์ไอน์สไตน์และคนอื่น ๆ ที่คิดอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับแสง แมกซ์เวลล์เป็นผู้ที่รู้ว่าแสงนั้นเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
แต่เป็นนักดาราศาสตร์ William Herschel ที่รู้จักกันดีว่าเป็นผู้ค้นพบดาวยูเรนัสซึ่งค้นพบรังสีอินฟราเรด นอกจากนี้เขายังเป็นผู้บุกเบิกด้านดาราศาสตร์สเปกโตรโฟโตมิเตอร์ เฮอร์เชลใช้ปริซึมเพื่อแยกแสงและด้วยเทอร์โมมิเตอร์ทำให้เขาค้นพบแสงที่มองไม่เห็นซึ่งทำให้ร้อนขึ้น
ในที่สุดนักวิทยาศาสตร์พบว่าครึ่งหนึ่งของแสงจากดวงอาทิตย์เป็นแสงอินฟราเรด เห็นได้ชัดว่าการเข้าใจจักรวาลรอบตัวเราเราจำเป็นต้องเข้าใจแสงอินฟราเรดและสิ่งที่บอกเราเกี่ยวกับวัตถุที่เปล่งแสง
ดังนั้นดาราศาสตร์อินฟราเรดจึงถือกำเนิดขึ้น วัตถุทั้งหมดปล่อยรังสีอินฟราเรดออกมาในระดับหนึ่งและในช่วงทศวรรษที่ 1830 สาขาดาราศาสตร์อินฟราเรดก็เกิดขึ้น แต่ในตอนแรกยังไม่ค่อยมีความคืบหน้ามากนัก
อย่างน้อยก็ไม่ถึงต้นศตวรรษที่ 20 นั่นคือเมื่อวัตถุในอวกาศถูกค้นพบ แต่เพียงผู้เดียวโดยการสังเกตในอินฟราเรด จากนั้นวิทยุดาราศาสตร์ก็เริ่มขึ้นในปี 1950 และ 1960 และนักดาราศาสตร์ก็รู้ว่ามีสิ่งมากมายที่ต้องเรียนรู้เกี่ยวกับเอกภพนอกเหนือจากแสงที่มองเห็นได้ซึ่งบอกเราได้
ดาราศาสตร์อินฟราเรดมีประสิทธิภาพเพราะช่วยให้เราสามารถมองผ่านก๊าซและฝุ่นละอองเข้าไปในสถานที่ต่าง ๆ เช่นแก่นของกาแลคซีทางช้างเผือก แต่การสังเกตในอินฟราเรดนั้นยากสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกบนพื้นดิน บรรยากาศของโลกเข้ามาขวางทาง การสำรวจภาคพื้นดินด้วยอินฟราเรดหมายถึงเวลาที่ได้รับแสงนานและต่อสู้กับความร้อนที่ปล่อยออกมาจากทุกสิ่งรวมถึงกล้องโทรทรรศน์ด้วย หอสังเกตการณ์การโคจรเป็นวิธีแก้ปัญหาและมีการเปิดตัวสองแห่ง ได้แก่ ดาวเทียมดาราศาสตร์ทางดาราศาสตร์ (IRAS) และหอสังเกตการณ์อวกาศอินฟราเรด (ISO)
ในปี 1983 สหราชอาณาจักรสหรัฐอเมริกาและเนเธอร์แลนด์ได้เปิดตัว IRAS ซึ่งเป็นดาวเทียมดาราศาสตร์อินฟราเรด มันเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศอินฟราเรดดวงแรกและแม้ว่ามันจะประสบความสำเร็จภารกิจของมันก็กินเวลาเพียง 10 เดือน กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดจะต้องเย็นตัวลงสารหล่อเย็นของ IRAS หมดหลังจากผ่านไป 10 เดือน
IRAS ประสบความสำเร็จถึงแม้จะมีอายุสั้นภารกิจและชุมชนดาราศาสตร์ก็ตระหนักว่าหากไม่มีหอสังเกตการณ์อินฟราเรดโดยเฉพาะความพยายามในการทำความเข้าใจจักรวาลก็จะถูกขัดขวาง IRAS สำรวจเกือบทั้งท้องฟ้า (96%) สี่ครั้ง นอกเหนือจากความสำเร็จอื่น ๆ แล้ว IRAS ยังให้ภาพลักษณ์หลักของทางช้างเผือกแก่เรา
จากนั้น ESA ได้เปิดตัว ISO (หอสังเกตการณ์อวกาศอินฟราเรด) ในปี 1995 และใช้เวลาสามปี หนึ่งในความสำเร็จของมันคือการพิจารณาองค์ประกอบทางเคมีในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ระบบสุริยะ นอกจากนี้ยังพบดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์หลายดวงในความสำเร็จอื่น ๆ
แต่มีความต้องการดาราศาสตร์อินฟราเรดเพิ่มขึ้นและองค์การนาซ่ามีโครงการที่มีความทะเยอทะยานในใจ: โครงการหอดูดาวที่ยิ่งใหญ่ โปรแกรม The Great Observatories ได้เห็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศสี่ลูกที่ถูกปล่อยออกมาระหว่างปี 1990 ถึง 2003:
- กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (HST) เปิดตัวในปี 2533 และมีการสังเกตการณ์เป็นส่วนใหญ่ในแสงออปติคอลและรังสีอัลตร้าไวโอเล็ต
- Compton Gamma-Ray Observatory (CGRO) เปิดตัวในปีพ. ศ. 2534 และพบว่าส่วนใหญ่เป็นรังสีแกมม่าและรังสีเอกซ์บางส่วนเช่นกัน ภารกิจสิ้นสุดลงในปี 2000
- หอดูดาวจันทราเอ็กซ์เรย์ (CXO) ดำเนินการสำรวจแสงรังสีเอกซ์อย่างนุ่มนวลและภารกิจยังคงดำเนินต่อไป
- กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์
เมื่อรวมเข้าด้วยกันพวกเขาได้สังเกตสเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า กล้องโทรทรรศน์อวกาศนั้นมีการรวมตัวกันและพวกเขาก็สังเกตเห็นเป้าหมายเดียวกันเพื่อจับภาพวัตถุที่น่าสนใจอย่างเต็มกำลัง (ไม่มีกล้องโทรทรรศน์อวกาศดาราศาสตร์วิทยุเพราะคลื่นวิทยุสามารถสังเกตได้ง่ายจากพื้นผิวโลกและกล้องโทรทรรศน์วิทยุมีขนาดใหญ่มาก)
สปิตเซอร์เปิดตัวเมื่อวันที่ 25 สิงหาคม 2546 บนจรวดเดลต้าทูจากเคปคานาเวอรัล มันถูกวางไว้ในวงโคจร heliocentric โคจรรอบโลก
ภาพแรกที่สปิตเซอร์จับได้ถูกออกแบบมาเพื่อแสดงความสามารถของกล้องดูดาวและพวกมันน่าทึ่ง
“ สปิตเซอร์ได้สอนเราเกี่ยวกับแง่มุมใหม่ ๆ ทั้งหมดของเอกภพและนำเราอีกหลายขั้นตอนในการทำความเข้าใจว่าเอกภพทำงานอย่างไรตอบคำถามเกี่ยวกับต้นกำเนิดของเราและไม่ว่าเราจะอยู่คนเดียวหรือไม่” โทมัสซูร์ตูเชน คณะกรรมการในวอชิงตัน “ หอสังเกตการณ์ที่ยิ่งใหญ่แห่งนี้ยังระบุคำถามที่สำคัญและใหม่และวัตถุยั่วเย้าเพื่อการศึกษาต่อไปทำแผนที่เส้นทางสำหรับการสืบสวนในอนาคตเพื่อติดตาม มันส่งผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่อวิทยาศาสตร์อย่างแน่นอนจะคงอยู่ได้ดีกว่าการสิ้นสุดภารกิจ”
เป็นไปไม่ได้ที่จะจัดทำรายการงานทั้งหมดของสปิตเซอร์ แต่มีหลายสิ่งที่โดดเด่น
สปิตเซอร์ช่วยค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบเพิ่มเติมรอบระบบ TRAPPIST-1 หลังจากทีมนักดาราศาสตร์ชาวเบลเยียมค้นพบดาวเคราะห์สามดวงแรกในระบบติดตามการสังเกตการณ์โดยสปิตเซอร์และสิ่งอำนวยความสะดวกอื่น ๆ ที่ระบุดาวเคราะห์นอกระบบอีกสี่ดวง สปิตเซอร์ยังเคยชิน
กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ยังเป็นกล้องโทรทรรศน์ตัวแรกที่ศึกษาและสร้างบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ สปิตเซอร์ได้รับข้อมูลรายละเอียดที่เรียกว่าสเปกตรัมสำหรับดาวเคราะห์นอกระบบสองดวงที่แตกต่างกัน เรียกว่า HD 209458b และ HD 189733b สิ่งที่เรียกว่า "จูปิเตอร์ร้อน" นี้ทำจากก๊าซ แต่โคจรรอบดวงอาทิตย์ให้ใกล้มากขึ้น นักดาราศาสตร์ที่ทำงานกับสปิตเซอร์นั้นประหลาดใจกับผลลัพธ์เหล่านี้
ดร. ไมเคิลเวอร์เนอร์นักวิทยาศาสตร์โครงการสปิตเซอร์กล่าวในเวลานี้ว่า “ เราไม่มีความคิดเมื่อเราออกแบบสปิตเซอร์ว่ามันจะทำให้เป็นขั้นตอนที่น่าทึ่งในการอธิบายลักษณะดาวเคราะห์นอกระบบ”
ความสามารถด้านอินฟราเรดของสปิตเซอร์อนุญาตให้มันศึกษาวิวัฒนาการของกาแลคซี มันยังแสดงให้เราเห็นว่าสิ่งที่เราคิดว่าเป็นกาแลคซีเดียวก็คือในความเป็นจริงสองกาแลคซี
หวังว่าผู้สืบทอดของสปิตเซอร์ชื่อ James Webb Space Telescope (JWST) จะเปิดตัวเร็ว ๆ นี้ ภารกิจของสปิตเซอร์ขยายออกไปเมื่อการเปิดตัวของ JWST ถูกเลื่อนออกไป แต่ไม่สามารถขยายออกไปได้เรื่อย ๆ น่าเสียดายที่นาซ่าโดยไม่มีกล้องโทรทรรศน์อวกาศอินฟราเรดอยู่พักหนึ่ง
“ เราทิ้งมรดกทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอันทรงพลังไว้”
ผู้จัดการโครงการสปิตเซอร์โจเซฟฮันท์
JWST จะเลือกสถานที่ที่สปิตเซอร์ออกไป แต่แน่นอนว่ามันมีพลังมากกว่าสปิตเซอร์ สปิตเซอร์อาจเป็นคนแรกที่แสดงบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ แต่ JWST จะนำไปสู่อีกระดับ หนึ่งในวัตถุประสงค์หลักของ JWST คือการศึกษาองค์ประกอบของบรรยากาศดาวเคราะห์นอกระบบในรายละเอียดโดยมองหาองค์ประกอบสำคัญของชีวิต
“ ทุกคนที่ทำงานในภารกิจนี้ควรภาคภูมิใจอย่างยิ่งในวันนี้” โจเซฟฮันผู้จัดการโครงการของสปิตเซอร์กล่าว “ มีคนหลายร้อยคนที่สนับสนุนความสำเร็จของสปิตเซอร์โดยตรงและอีกหลายพันคนที่ใช้ความสามารถทางวิทยาศาสตร์ในการสำรวจจักรวาล เราทิ้งมรดกทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอันทรงพลังไว้”
NASA มีแกลเลอรีภาพสปิตเซอร์ครบวงจรที่เว็บไซต์สปิตเซอร์ การเยี่ยมชมเว็บไซต์อย่างรวดเร็วจะช่วยให้เห็นได้ชัดเจนว่าการมีส่วนร่วมของดาราศาสตร์ในอวกาศนั้น
มากกว่า:
- ข่าวประชาสัมพันธ์: กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ของนาซ่ายุติภารกิจค้นพบทางดาราศาสตร์
- NASA / JPL: กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์
- นิตยสาร Space: 10 อันดับภาพอินฟราเรดที่เด็ดสุด ๆ จากสปิตเซอร์
