วาล์วประตูสองทางมาตรฐานกำลังแบบแมนนวล

ในรายการความปรารถนาของนักดาราศาสตร์ในอีกสิบปีข้างหน้า: กล้องโทรทรรศน์ยักษ์สองตัวและกล้องโทรทรรศน์อวกาศหนึ่งตัวเพื่อค้นหาชีวิตนอกโลกและโลกที่อาศัยอยู่ได้
เมื่อวันพฤหัสบดี นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันเรียกร้องให้สหรัฐฯ ลงทุนในกล้องโทรทรรศน์ “ขนาดใหญ่พิเศษ” รุ่นใหม่ ซึ่งมีมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ กล้องโทรทรรศน์เหล่านี้จะมีขนาดใหญ่กว่ากล้องโทรทรรศน์ใดๆ ในปัจจุบันบนโลกหรือในวงโคจรอวกาศ
การลงทุนครั้งนี้จะต้องอาศัยความรอดและความพยายามของสองโครงการที่แข่งขันกัน ได้แก่ กล้องโทรทรรศน์มาเจลลันขนาดยักษ์และกล้องโทรทรรศน์ขนาด 30 เมตร เมื่อสร้างเสร็จแล้ว ความไวของกล้องโทรทรรศน์เหล่านี้ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางคอนเดนเซอร์หลัก 25 เมตรและ 30 เมตรจะสูงกว่ากล้องโทรทรรศน์ใดๆ ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันประมาณ 100 เท่า
พวกมันจะช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถสังเกตแกนกลางของกาแลคซีไกลโพ้นได้อย่างเจาะลึก ซึ่งเป็นที่ที่หลุมดำขนาดใหญ่เคลื่อนตัวและพลังงานสปัตเตอร์ สำรวจความลึกลับของสสารมืดและพลังงานมืด และศึกษาดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์อื่นที่ไม่ใช่ดวงอาทิตย์ บางทีที่สำคัญกว่านั้นคือพวกเขาสามารถตั้งคำถามใหม่เกี่ยวกับธรรมชาติของจักรวาลได้
แต่นักดาราศาสตร์พยายามระดมทุนให้เพียงพอมานานหลายปีเพื่อเติมเต็มความฝันของพวกเขา ในข้อเสนอใหม่ มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติจะจัดสรรเงิน 1.6 พันล้านดอลลาร์สหรัฐเพื่อดำเนินโครงการทั้งสองนี้ให้เสร็จสิ้น จากนั้นจึงช่วยดำเนินการโดยเป็นส่วนหนึ่งของโครงการใหม่ที่เรียกว่า US Very Large Telescope
เมื่อวันพฤหัสบดี นักดาราศาสตร์ยังเรียกร้องให้นาซาเริ่มภารกิจหอดูดาวขนาดใหญ่ใหม่และโครงการพัฒนาเทคโนโลยี ซึ่งจะพัฒนาชุดยานอวกาศด้านดาราศาสตร์ฟิสิกส์ในอีก 20 ถึง 30 ปีข้างหน้า อย่างแรกคือกล้องโทรทรรศน์แบบใช้แสงที่มีขนาดใหญ่กว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ซึ่งสามารถค้นหาและศึกษาดาวเคราะห์บนพื้นโลกในจักรวาลใกล้เคียง ซึ่งอาจเป็น "นอกโลก" ที่เอื้ออาศัยได้ นักดาราศาสตร์กล่าวว่ามีเพียง NASA เท่านั้นที่สามารถทำได้ และชี้ให้เห็นว่าอาจจะพร้อมในปี 2040 ด้วยมูลค่า 11 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ
คำแนะนำทั้งสองข้อนี้เป็นรายงานที่ใหญ่ที่สุดในรายงานความยาว 614 หน้าที่รอคอยมานาน “เส้นทางการค้นพบทางดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ในช่วงปี 2020” ที่ออกโดย National Academy of Sciences, Academy of Engineering และ School of Medicine เมื่อวันพฤหัสบดี
ในช่วง 70 ปีที่ผ่านมา ทุกๆ 10 ปี สถาบันได้สนับสนุนการสำรวจชุมชนดาราศาสตร์เพื่อจัดลำดับความสำคัญสำหรับรายการขนาดใหญ่ในทศวรรษหน้า ดังที่เราทุกคนทราบกันดีว่าการสืบสวนที่ใช้เวลาสิบปีนี้ได้รับความสนใจจากสภาคองเกรส, NASA, มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ และกระทรวงพลังงาน
งานในปีนี้เป็นสาขาหนึ่งของดาราศาสตร์โดย Fiona A. Harrison จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย และ Robert C. Astronomy จากมหาวิทยาลัยแอริโซนาและ Texas A&M University มีการส่งเอกสารไวท์เปเปอร์จำนวน 860 ฉบับสำหรับการสำรวจ โดยอธิบายถึงกล้องโทรทรรศน์ที่เป็นไปได้ ภารกิจอวกาศที่ควรเปิดตัว การทดลองหรือการสังเกตการณ์ที่ควรดำเนินการ และความหลากหลายของประเด็นที่ชุมชนดาราศาสตร์ควรจัดการ
ดร. แฮร์ริสันกล่าวในการให้สัมภาษณ์ว่าคณะกรรมการของพวกเขาพยายามที่จะรักษาสมดุลระหว่างความทะเยอทะยานและเวลาและเงินที่จำเป็นสำหรับโครงการเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น มีการเสนอแนวคิดหลายประการเกี่ยวกับยานอวกาศสำรวจดาวเคราะห์ บางตัวก็ใหญ่เกินไปบางตัวก็เล็กเกินไป บางคนใช้เวลาหนึ่งศตวรรษในการดำเนินการ ทีมงานไม่ได้เลือกอันใดอันหนึ่ง แต่ขอให้ชุมชนและ NASA คิดไอเดียสำหรับกล้องโทรทรรศน์อวกาศเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 เมตร (กระจกหลักของฮับเบิลอสมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.4 เมตร)
“นี่เป็นการสำรวจที่มีความทะเยอทะยานโดยพื้นฐานแล้ว” เธอกล่าวเสริม “มีเพียง NASA และสหรัฐอเมริกาเท่านั้นที่สามารถทำได้ เราเชื่อว่าเราทำได้”
แมตต์ เมาน์เท็น ประธานสมาคมวิจัยดาราศาสตร์มหาวิทยาลัย (AURA) ซึ่งดูแลหอดูดาวของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ กล่าวถึงรายงานรอบ 10 ปีดังกล่าวในอีเมลว่า "หนามาก" “และพวกเขาก็ไม่อายที่จะนำเสนอวิสัยทัศน์มานานหลายทศวรรษ ซึ่งจริงๆ แล้วคือสิ่งที่จำเป็นและจำเป็น”
การสำรวจสิบปีมีประวัติที่ประสบความสำเร็จ กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ซึ่งเปิดตัวในปี 1990 และยังคงใช้งานอยู่ได้รับการออกแบบเพื่อให้มองเห็นเวลาเริ่มต้น และมีกำหนดจะเปิดตัวในเดือนหน้า ได้รับประโยชน์จากการจัดอันดับที่สูงในการสำรวจเมื่อสิบปีก่อน .
ดังนั้น ชุมชนดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์จึงรอคอยผลการตรวจสอบใหม่แต่ละครั้งอย่างใจจดใจจ่อ “คณะกรรมการเป็นความลับมาโดยตลอด” นาตาลี บาตาลฮา ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาครูซ กล่าวในอีเมลก่อนรายงาน เธออยู่บนดาวเคราะห์เคปเลอร์ของ NASA มีบทบาทสำคัญในภารกิจการค้นหา “จริงๆ แล้วฉันไม่ได้ยินอะไรเลย ฉันแทบรอไม่ไหวที่จะรอ”
ในรายงานเมื่อวันพฤหัสบดี วิทยาลัยระบุเป้าหมายทางวิทยาศาสตร์โดยรวมสามประการในสิบปีข้างหน้า ได้แก่ การค้นหาดาวเคราะห์และสิ่งมีชีวิตที่สามารถอยู่อาศัยได้ การศึกษาหลุมดำและดาวนิวตรอนซึ่งเป็นสาเหตุของเหตุการณ์ที่รุนแรงที่สุดในธรรมชาติ และพัฒนาการของกาแล็กซี การเติบโตและวิวัฒนาการ
รายงานระบุว่า: “ในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้ามนุษยชาติจะกำหนดเส้นทางว่าเราอยู่คนเดียวหรือไม่” “ชีวิตบนโลกอาจเป็นผลมาจากกระบวนการทั่วไปหรืออาจต้องใช้สภาพแวดล้อมที่ผิดปกติหลายอย่างที่เราเป็นสิ่งมีชีวิตเพียงชนิดเดียวในกาแล็กซีและแม้แต่จักรวาล คำตอบใด ๆ ก็ลึกซึ้ง”
แนวคิดของโครงการกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากนั้นมีความทะเยอทะยานเพราะมันเกี่ยวข้องกับการผสมผสานระหว่างโครงการกล้องโทรทรรศน์ที่แข่งขันกันสองโครงการ ได้แก่ กล้องโทรทรรศน์ขนาด 30 เมตรที่วางแผนไว้สำหรับยอดเขาเมานาเคอาในฮาวายหรือหมู่เกาะคานารีในสเปน และกล้องโทรทรรศน์มาเจลลันขนาดยักษ์ที่กำลังดำเนินการอยู่ ในประเทศชิลี
กล้องโทรทรรศน์ทั้งสองถือเป็นความร่วมมือระหว่างประเทศครั้งใหญ่และเป็นผลิตภัณฑ์ในฝันของการระดมทุนและพันธมิตรในการสรรหาในช่วงสิบปีที่ผ่านมา ปริมาตรของกล้องโทรทรรศน์ทั้งสองนี้มีขนาดประมาณสามเท่าของกล้องโทรทรรศน์ใดๆ บนโลก และความสามารถในการระบุดาวฤกษ์ที่จางและห่างไกลในจักรวาลนั้นมีขนาดถึง 100 เท่า ด้วยการทำงานร่วมกัน พวกเขาสามารถไขคำถามที่ฝังลึกเกี่ยวกับจักรวาลได้ แต่ไม่มีโครงการใดที่สามารถระดมทุนได้เพียงพอซึ่งต้องใช้เงินมากกว่า 2 พันล้านดอลลาร์เพื่อให้บรรลุเป้าหมาย
หากไม่สามารถสร้างกล้องโทรทรรศน์เหล่านี้ได้ ยุโรปจะส่งมอบความเป็นผู้นำในด้านดาราศาสตร์ภาคพื้นดินให้กับยุโรป ซึ่งกำลังสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาด 39 เมตรในทะเลทรายชิลีโอสอาตากามา ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากของยุโรป ซึ่งคาดว่าจะเริ่มดำเนินการในปี พ.ศ. 2570 นักดาราศาสตร์บางคนได้เปรียบเทียบการยกเลิกโครงการ Supercollider ตัวนำยิ่งยวดของอเมริกาในปี 1993 ซึ่งมอบอนาคตของฟิสิกส์อนุภาคให้กับ CERN และ Large Hadron Collider ในเจนีวา
หากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติลงทุนสร้างกล้องโทรทรรศน์ทั้งสองตัวนี้ให้เสร็จ ก็จะใช้เวลาในการสังเกตจำนวนมากซึ่งจะถูกจัดสรรให้กับนักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน
ดร. แฮร์ริสันกล่าวว่า “กล้องโทรทรรศน์สองตัวนี้อยู่ในซีกโลกตรงข้ามกันและมีการออกแบบที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง พวกมันเหมาะสมมากสำหรับการศึกษาเสริมเกี่ยวกับจักรวาล” “เป็นเรื่องที่คิดไม่ถึงเลยที่จะจินตนาการว่าสหรัฐฯ จะไม่สามารถครอบครองมันได้”
ความท้าทายสำคัญรอเราอยู่ ทีมมาเจลลันขนาดยักษ์พังทลายในชิลี แต่ความคืบหน้าของกล้องโทรทรรศน์ 30 เมตรถูกขัดขวางโดยการประท้วงและการปิดล้อมโดยชาวฮาวายพื้นเมืองและกลุ่มอื่นๆ มีการกำหนดไซต์สำรองในลาปาลมา หมู่เกาะคานารี
เมื่อคำนึงถึงโครงสร้างพื้นฐานในปัจจุบันและงบประมาณทางวิทยาศาสตร์ที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ นักดาราศาสตร์หวังว่าดวงดาวจะสอดคล้องกับวิสัยทัศน์ที่ชัดเจนของพวกมัน แต่พวกเขาประสบปัญหากับประวัติต้นทุนที่สูงเกินไป สิ่งที่โดดเด่นที่สุดคือกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ หลังจากล่าช้าหลายปี ในที่สุดกล้องโทรทรรศน์นี้ก็จะเปิดตัวในเดือนธันวาคมด้วยราคาสุดท้ายที่ 1 หมื่นล้านดอลลาร์สหรัฐ
“ทั้งหมดนี้ถูกปกคลุมอยู่ใน JWST แผนทั้งหมดจะขึ้นอยู่กับความสำเร็จ” Michael Turner นักจักรวาลวิทยาและทหารผ่านศึกการสำรวจสิบปีซึ่งปัจจุบันทำงานที่ Kavli Foundation ในลอสแองเจลิสกล่าว "ไขว้นิ้วเอาไว้."
ไม่พลาดสุริยุปราคา ฝนดาวตก การปล่อยจรวด หรือกิจกรรมทางดาราศาสตร์และอวกาศอื่น ๆ นอกเหนือจากโลกนี้