ที่รัฐแอริโซนา มีการสร้างกระจกเว้าสะท้อนแสง เพื่อนำไปสร้างกล้อง “ยักษ์ใหญ่ แมกเจลแลน” (GMT) กล้องนี้จะไปติดตั้งที่ หอดูดาว ลาส แคมพานาส ในชิลี มีกระจกอยู่ 7 ชิ้น เส้นผ่านศูนย์กลางชิ้นละ 8 เมตร เรียงกันเหมือนกลีบดอกไม้ โดยทั้งหมดทำงานร่วมกัน ประสิทธิภาพจึงสูงกว่ากล้องแบบเดิมถึง 4 เท่า
ในยุโรป ก็มีโครงการสร้างกล้องโทรทรรศน์ โดยจะให้เป็นกล้องที่ใหญ่ที่สุดของยุโรป กระจกมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 42 เมตร ขนาดใหญ่พอๆ กับสระว่ายน้ำโอลิมปิกทีเดียว มีประสิทธิภาพสูงกว่ากล้องขนาด 30 เมตรถึง 2 เท่า กล้องขนาดมหึมาในอนาคตเหล่านี้ มีอุปกรณ์ที่ไวต่อการรับแสงที่ตาเห็น และช่วงคลื่นอินฟราเรด และยังมีอุปกรณ์ปรับค่าทางแสงด้วย
เพื่อจะได้ศึกษากาแล็กซี และดาวฤกษ์ที่เกิดในรุ่นแรกๆ ตอนที่เอกภพเริ่มเกิดขึ้น ยิ่งไปกว่านั้น ยังอาจทำให้เราเห็นภาพของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะได้โดยตรง
สำหรับดาราศาสตร์คลื่นวิทยุ มีกล้องขนาด 42 เมตรนี้ ดูเหมือนเมล็ดถั่ว และมีอุปกรณ์พิเศษอีกหลายอย่างประกอบอยู่ด้วย เพื่อการรับคลื่นวิทยุที่มีประสิทธิภาพสูง
ในเนเธอร์แลนด์ กำลังสร้างแผงรับคลื่นความถี่ต่ำ หรือ LOFAR (Low Frequency Array) ใช้เส้นใยนำแสง (Fiber optics) 30,000 เส้น ต่อเชื่อมกับเสาอากาศ แล้วส่งข้อมูลไปยังซูเปอร์คอมพิวเตอร์ เป็นรูปแบบใหม่ที่ไม่มีส่วนใดเคลื่อนไหวเลย แต่สามารถรับคลื่นได้ 8 ทิศทางพร้อม ๆ กัน
เทคโนโลยี LOFAR นี้ อาจใช้เป็นต้นแบบ สำหรับสร้างจานรับสัญญาณในพื้นที่ขนาด 1 ตารางกิโลเมตร ซึ่งเป็นเป้าหมายสำคัญของดาราศาสตร์วิทยุ มีแผนจะสร้างที่ออสเตรเลียหรือไม่ก็แอฟริกาใต้ จานรับสัญญาณทั้งขนาดใหญ่ และเล็กจะทำงานร่วมกัน เพื่อให้คลื่นวิทยุจากฟากฟ้ามีรายละเอียดชัดเจน
เมื่อมีพื้นที่ขนาดกว้างใหญ่ถึง 1 ตารางกิโลเมตร ทำให้จานรับสัญญาณเรียงแถวนี้ ถือว่าเป็นอุปกรณ์รับคลื่นวิทยุที่ดีที่สุดเท่าที่เคยสร้างกันมา
ไม่มีช่วงคลื่นใดจะรอดพ้นจากดวงตาพิเศษขนาด 1 ตารางกิโลเมตรนี้ไปได้ และยังมีโอกาสที่จะตรวจจับสัญญาณวิทยุจากสิ่งมีชีวิตทรงภูมิปัญญาจากต่างดาวได้อีกด้วย
หลังจากซ่อมบำรุงครั้งสุดท้ายคือครั้งที่ห้าแล้ว กล้องฮับเบิลสามารถปฏิบัติงานได้ไปถึงปี ค.ศ. 2013 หรือนานกว่านั้น ในอนาคตคงมีกล้องใหม่มาสืบทอดภารกิจต่อไป
เช่นกล้องโทรทรรศน์อวกาศ เจมส์ เวบบ์ สังเกตการณ์คลื่นอินฟราเรด ตั้งชื่อตาม ชื่อผู้บริหารระดับสูงของ NASA
กล้องเจมส์ เวบบ์ มีขนาด 6.5 เมตร ประกอบด้วยกระจกหกเหลี่ยม 18 ชิ้น เมื่อกางออกจะดูเหมือนดอกไม้บาน มีพื้นที่ใหญ่กว่ากระจกหลักของกล้องฮับเบิลถึง 7 เท่า มีแผงบังแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ อุปกรณ์ทั้งหมดจึงอยู่ในเงามืดตลอดเวลา เพื่อให้ทำงานที่อุณหภูมิต่ำถึง -233 องศาเซลเซียส
กล้อง เจมส์ เวบบ์ นี้ ไม่ได้อยู่ในวงโคจรรอบโลก แต่อยู่ไกลออกไป 1.5 ล้านกิโลเมตรจากโลก และมีวงโคจรรอบดวงอาทิตย์
เมื่อ 50 ปีที่แล้ว กล้องโทรทรรศน์ เฮล บนยอดเขาพาโลมาร์ ถือว่าใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์
มาวันนี้ กล้องที่มีขนาดใหญ่กว่าจะไปล่องลอยอยู่ในอวกาศที่ไกลมากๆ เราคงได้ค้นพบสิ่งมหัศจรรย์อีกมากมายจากกล้องนี้
ในแคนาดา มีการสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่ใช้กระจกเหลว กล้องแบบนี้ แสงดาวไม่ได้สะท้อนมาจากกระจกแข็ง แต่แสงจะไปตกลงบนผิวโค้งของปรอทเหลวในอ่างที่หมุนตลอดเวลา
กล้องโทรทรรศน์แบบปรอท จะสังเกตได้ด้วยตาเท่านั้น แต่มันก็น่าสนใจ เพราะราคาถูก และสร้างง่ายอีกด้วย
นักดาราศาสตร์วิทยุต้องการสร้างเสารับสัญญาณเรียงเป็นแถวแบบ LOFAR ขนาดเล็ก ไปติดตั้งบนดวงจันทร์ เพราะอยู่ไกลจากคลื่นรบกวนบนโลก
ในอนาคต อาจมีกล้องโทรทรรศน์แบบรับแสงไปอยู่บนดวงจันทร์ด้านไกลโลก
กล้องโทรทรรศน์อวกาศและแบบจานรับสัญญาณ จะช่วยให้การศึกษาช่วงคลื่นรังสีเอกซ์มีประสิทธิภาพสูงขึ้นในอนาคต อาจถึงขั้นสามารถถ่ายภาพขอบของหลุมดำได้
อนาคต กล้องโทรทรรศน์อาจช่วยไขปริศนาที่ฝังลึกอยู่ในใจเรามาตลอดว่า พวกเราอยู่โดดเดี่ยวในเอกภพจริงหรือไม่
เรารู้ว่ายังมีระบบดาวฤกษ์อื่นๆ อีกมากมาย คาดว่าน่าจะมีดาวเคราะห์คล้ายโลก มีน้ำในสถานะของเหลว แต่จะมีชีวิตอยู่หรือไม่
การศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะเป็นเรื่องยาก เพราะมักถูกแสงที่เจิดจ้าของดาวฤกษ์ดวงแม่บดบังเอาไว้
เครื่องตรวจจับการแทรกสอดของคลื่น (Interferometers) ที่ขึ้นไปอยู่ในอวกาศอาจเป็นอุปกรณ์ช่วยแก้ปัญหานี้ได้
NASA ยังมีโครงการ ชื่อ ค้นหาดาวเคราะห์ที่มีสิ่งมีชีวิต (Terrestrial Planet Finder) ในยุโรปก็กำลังออกแบบ จานรับสัญญาณเรียงแถว ดาร์วิน (Darwin Array)
และยังมีโครงการกล้องในอวกาศที่โคจรอยู่รอบดวงอาทิตย์ จำนวน 6 กล้อง ซึ่งใช้แสงเลเซอร์ควบคุมระยะห่างของกล้องได้ในระดับนาโนเมตร ทุกกล้องจะทำงานร่วมกันอย่างน่าอัศจรรย์ โดยแยกแสงดาวฤกษ์ดวงแม่ที่มารบกวนออกไป นักวิทยาศาสตร์จึงเห็นดาวเคราะห์คล้ายโลกที่โคจรรอบดาวฤกษ์นั้นได้
ต่อจากนั้นจะศึกษาแสงสะท้อนจากดาวเคราะห์ เพื่อตรวจวัดแสงสีที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวของชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์
ไม่แน่ว่าในช่วง 15 ปีนับจากนี้ เราอาจพบดาวเคราะห์ที่มีออกซิเจน มีเทน และโอโซน ซึ่งเป็นสัญญาณของการพบสิ่งมีชีวิต
เอกภพเต็มไปด้วยสิ่งมหัศจรรย์ ท้องฟ้าสร้างความประทับใจได้ตลอดเวลา
ไม่แปลกใจเลยว่า ทำไมนักดาราศาสตร์สมัครเล่นทั้งหลาย จึงเฝ้าสังเกตท้องฟ้ายามค่ำคืนอย่างไม่รู้เบื่อ
กล้องของพวกเขาถือว่าดีกว่าของกาลิเลโอแน่นอน เพราะสร้างภาพในระบบดิจิทัล ซึ่งก้าวหน้ามากกว่าภาพถ่ายจากกล้องในช่วงสิบกว่าปีที่แล้ว
แต่นักดาราศาสตร์ต้องศึกษาจักรวาล กล้องจึงต้องมีประสิทธิภาพสูงมากกว่า จากจุดเริ่มต้น 400 กว่าปีที่แล้ว ตอนนี้เรารู้จักดินแดนที่ไม่คุ้นเคยเบื้องบนมากมาย
เราก้าวหน้ามาไกลมาก ตั้งแต่กาลิเลโอเริ่มสังเกตสรวงสวรรค์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ของเขาเอง เมื่อ 400 ปีมาแล้ว
วันนี้เราก็ยังสังเกตเอกภพด้วยกล้องโทรทรรศน์ ไม่เฉพาะที่อยู่บนโลกเท่านั้น แต่อยู่ได้ทุกหนแห่งไม่จำกัดขอบเขตในอวกาศ
ธรรมชาติพื้นฐานของมนุษย์คือ มีภูมิปัญญาและความอยากรู้อยากเห็น เราแค่เริ่มต้นไขปริศนาลึกลับได้เป็นบางส่วนเท่านั้น
เรามีตำแหน่งของดาวเคราะห์มากกว่า 300 ดวงที่โคจรอยู่รอบดาวฤกษ์อื่นในกาแล็กซีทางช้างเผือกและพบว่ามีโมเลกุลของสารอินทรีย์อยู่บนดาวเคราะห์บางดวงด้วย
การค้นพบที่น่าพิศวงเหล่านี้ อาจถือเป็นจุดสูงสุดของการสังเกตเอกภพ แต่ดีที่สุดคือความเข้าใจทั้งหมดอย่างแท้จริง
แปลและเรียบเรียงโดย
อาจารย์สิทธิชัย จันทรศิลปิน
