นักวิทยาศาสตร์ และบุคคลทั่วไปคงคิดเหมือนกับทีมงานกล้องฮับเบิลของ NASA / ESA คือต้องการแสวงหาความรู้ที่ก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์
แม้ว่าจะมีกล้องโทรทรรศน์มากกว่า 100 กล้อง ที่ปฏิบัติงานในอวกาศ แต่ทุกคนรู้จักกล้องฮับเบิลมากที่สุด เพราะช่วยให้เกิดความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์จากภาพมหัศจรรย์มากมาย
จากผลสำเร็จที่เกิดขึ้นทั้งหมดนี้ เป็นเพราะมีนักบินอวกาศไปซ่อมบำรุงกันกลางอวกาศอยู่หลายครั้ง
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของ NASA / ESA เป็นผลสำเร็จยิ่งใหญ่ของงานวิศวกรรม ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เกิดความรู้ใหม่ๆ เป็นความจริงที่มหัศจรรย์ในธรรมชาติ
กล้องฮับเบิลถูกออกแบบให้สามารถปรับเปลี่ยนอุปกรณ์ ได้ตลอดเวลา เมื่อมีการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น
นักบินอวกาศที่ไปซ่อมบำรุงกล้องฮับเบิลครั้งสุดท้ายนี้ เพื่อให้มันทำงานในวงโคจรต่อไปอีกเป็นแสนรอบ นับเป็นการซ่อมบำรุงครั้งที่ห้าแล้ว
ครั้งแรกซ่อมกล้องฮับเบิลในปี ค.ศ. 1993 นักบินอวกาศต้องออกไปเดินอวกาศ เพื่อปรับการรับภาพให้มีความคมชัดมากขึ้น อีก 3 ครั้งในปี ค.ศ. 1997, 1999 และ 2002 ปรับเปลี่ยนอุปกรณ์ และส่วนประกอบหลายอย่างของกล้อง
ในครั้งที่ห้านี้ มีภารกิจสองอย่างที่สำคัญ อย่างแรกคือ ติดตั้งอุปกรณ์ใหม่ 2 ชิ้น และอีกอย่างคือ ซ่อมแซมอุปกรณ์เดิมของกล้องฮับเบิล คือ กล้องสำรวจชั้นสูง ACS และกล้องถ่ายภาพสเปกตรัม (STIS spectrograph)
ส่วนที่ติดตั้งใหม่ชิ้นหนึ่งคือ กล้องถ่ายภาพพื้นที่กว้างกล้องที่สาม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายภาพดิจิทัล เหมือนกับอุปกรณ์พิเศษที่มีในกล้องถ่ายภาพทั่วไป แต่กล้องนี้มีรายละเอียดสูงถึง 16 เมกะพิกเซล สามารถตรวจจับรังสีอัลตราไวโอเลต แสงที่ตาเห็น และรังสีอินฟราเรดได้ และมีน้ำหนักหลายร้อยกิโลกรัม
ชิ้นที่สองที่นำไปติดตั้งใหม่คือ กล้องถ่ายสเปกตรัมจุดกำเนิดเอกภพ (Cosmic Origins Spectrograph) ตรวจจับรังสีอัลตราไวโอเลต
กล้องถ่ายสเปกตรัมไม่แสดงผลเป็นภาพเหมือนกล้องถ่ายภาพ แต่มันแยกแสงออกเป็นแถบสี ที่เรียกว่าสเปกตรัม เหมือนกับรุ้งกินน้ำ
เพราะกล้องถ่ายภาพพื้นที่กว้างกล้องที่สามนี้ สร้างภาพได้หลายสี จึงเป็นอุปกรณ์ที่ถ่ายภาพได้ครบทุกสีชิ้นแรกของกล้องฮับเบิล จึงศึกษาองค์ประกอบของวัตถุไกลๆ ได้ละเอียดขึ้น
รังสีอัลตราไวโอเลตเกิดจากดาวฤกษ์อายุน้อยที่ร้อนแรง แสงสีเหลืองจากเมฆก๊าซไฮโดรเจน และสีแดงจากแสงของดาวฤกษ์อายุมาก
เมื่อนำภาพที่ถ่ายแต่ละสีมารวมกัน นักดาราศาสตร์จะรู้โครงสร้างของกาแล็กซี และศึกษาได้ว่ามันเปลี่ยนแปลงไปตลอดเวลาอย่างไร
พวกกาแล็กซีก่อนเกิดมีอายุน้อย ในช่วงกำเนิดเอกภพ ปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตออกมามากมาย ซึ่งต้องใช้เวลา 13,000 ล้านปี จึงเดินทางมาถึงเรา ทำให้บางส่วนเปลี่ยนเป็นแสงสีแดงและรังสีใกล้อินฟราเรดที่ตรวจจับได้ในสเปกตรัม นักดาราศาสตร์จึงได้เห็นวิวัฒนาการของกาแล็กซีในช่วงแรก
ส่วนกล้องถ่ายสเปกตรัมจุดกำเนิดเอกภพหรือ COS จะเฝ้าสังเกตก๊าซที่อยู่ระหว่างกาแล็กซี เพื่อศึกษาองค์ประกอบทางเคมี และดาวฤกษ์เกิดใหม่มากมายในเอกภพ โดยการสังเกตแสงจากเควซาร์ที่อยู่ไกลแสนไกล ว่ามันถูกดูดกลืนไปมากน้อยอย่างไรเมื่อผ่านก๊าซเหล่านี้
ส่วนที่อยู่ไม่ไกลมาก กล้องถ่ายสเปกตรัม จะศึกษาดาวฤกษ์เกิดใหม่อายุน้อยที่ร้อนแรงกว่าดวงอาทิตย์ของเรา ได้เห็นฝุ่นก๊าซอัดตัวกันหนาแน่นที่ใจกลาง เป็นปรากฏการณ์ก่อกำเนิดดาวฤกษ์ดวงใหม่
ภารกิจที่สำคัญอีกอย่างคือ การท้าทายความสามารถของนักบินอวกาศ พวกเขาต้องซ่อมแซมอุปกรณ์เก่า 2 ชิ้นของกล้องฮับเบิลที่เริ่มชำรุด ทำงานไม่เป็นปกติ
แต่ปัญหาก็คือ อุปกรณ์เหล่านั้นไม่ได้ออกแบบมาเพื่อซ่อมแซมกันกลางอวกาศ จึงต้องมีการระดมสมอง เพื่อคิดประดิษฐ์เครื่องมือที่เหมาะสมขึ้นมา เพื่อให้นักบินอวกาศนำไปใช้ซ่อมแซมได้
ปัญหาต่อมาคือ การซ่อมแซมอุปกรณ์ต่าง ๆ ในอวกาศ ไม่ใช่เรื่องง่ายเลย เพราะนักบินอวกาศต้องใส่ถุงมือหนามาก ๆ ขณะทำงาน จะเหมือนกับการแกะเปลือกไข่ต้ม โดยใส่ถุงมือกันร้อนหนาๆ นั่นเอง มันไม่ง่าย แต่พวกเขาก็ทำได้
อีกตัวอย่างหนึ่ง พวกเขาต้องใช้ตะปูเกลียวมากมาย แต่ต้องไม่ให้มันหลุดลอยไป
การซ่อมแซมอุปกรณ์ STIS ที่เป็นตัวรับแสงสีจากวัตถุที่มีความยาวคลื่นแตกต่างกัน แล้วส่งมายังอุปกรณ์ COS ที่ติดตั้งใหม่ ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้เห็นสเปกตรัมหลายช่วงคลื่น คือมีหลายสีพร้อม กันเป็นครั้งแรก
เมื่อมีอุปกรณ์ใหม่คือ กล้องถ่ายภาพพื้นที่กว้าง (Wide Field Camera) และการซ่อมแซมอุปกรณ์ของ ACS ทำให้กล้องฮับเบิลไวต่อแสงช่วงที่ตาเห็นมากขึ้น
เพื่อการถ่ายภาพที่น่าตื่นตาได้อย่างชัดเจน ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ไขปริศนาของจักรวาลต่อไป อุปกรณ์ต่างๆ ของกล้องฮับเบิลก็ต้องมีการซ่อมบำรุงเป็นระยะ คล้ายรถยนต์ เมื่อโคจรครบแสนรอบ ก็เหมือนกับต้องเปลี่ยนน้ำมันเครื่อง เปลี่ยนยางใหม่ นักบินอวกาศจึงต้องออกไปเดินอวกาศ ไปปรับเปลี่ยนอุปกรณ์บางอย่าง เพื่อให้กล้องฮับเบิลทำงานต่อไปอีก 10 ปีข้างหน้า
ในอนาคตจะมีโครงสร้างพิเศษไปติดอยู่กับกล้อง เพื่อให้ยานหุ่นยนต์เข้ามาเชื่อมต่อได้ ซึ่งเป็นยานบังคับทิศทางให้กล้องตกลงสู่โลกในมหาสมุทร เมื่อวาระสุดท้ายมาถึง
การปรับสมรรถนะระบบต่างๆ ให้มีศักยภาพสูงขึ้น ทำให้กล้องฮับเบิลเหมือนกับฟื้นขึ้นมาใหม่ และกล้องฮับเบิลที่มีชีวิตใหม่นี้จะช่วยนักดาราศาสตร์ให้ค้นพบความรู้ใหม่ๆ ต่อไปอีกหลายปี
ช่างน่าประทับใจ เพราะการซ่อมบำรุง ทำให้กล้องฮับเบิลทำงานดีขึ้นกว่าเดิม
แปลและเรียบเรียงโดย
อาจารย์สิทธิชัย จันทรศิลปิน
