กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลถูกปล่อยขึ้นไปกับกระสวยอวกาศดิสคัฟเวอรีเมื่อวันที่ 24 เมษายน ค.ศ. 1990 ตั้งชื่อตาม เอ็ดวิน ฮับเบิล ผู้ค้นพบว่าเอกภพกำลังขยายตัว กระจกหลักกว้าง 2.4 เมตร โคจรรอบโลกที่ความสูงราว 500 กว่ากิโลเมตร ครบรอบทุกราว 95 นาที

ทำไมต้องขึ้นไปอยู่ในอวกาศ

บนพื้นโลก อากาศที่ปั่นป่วนทำให้ภาพดาวสั่นไหวและพร่ามัว ความคมชัดจึงถูกจำกัดไว้ราว 1 พิลิปดาไม่ว่ากล้องจะใหญ่แค่ไหน บรรยากาศยังดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตเกือบทั้งหมด ฮับเบิลอยู่เหนือบรรยากาศ จึงคมชัดได้ใกล้ขีดจำกัดทางทฤษฎีของกระจกขนาดนี้ คือราว 0.05 พิลิปดา

คมชัดกว่าการมองผ่านบรรยากาศราว 20 เท่า เทียบได้กับการอ่านตัวหนังสือบนเหรียญที่ห่างออกไปหลายกิโลเมตร ข้อดีของฮับเบิลจึงไม่ใช่การอยู่ใกล้ดาวมากขึ้น แต่คือการพ้นจากอากาศที่บังอยู่

กระจกที่ฝนผิด

ภาพชุดแรกที่ส่งกลับมาเบลออย่างไม่คาดคิด การสอบสวนพบว่าขอบกระจกหลักถูกขัดแบนเกินไปราว 2.2 ไมโครเมตร หรือราวหนึ่งในห้าสิบของความหนาเส้นผม เพราะเครื่องมือทดสอบในโรงงานถูกตั้งผิด ผลคือความคลาดทรงกลม แสงจากขอบกับกลางกระจกโฟกัสไม่ตรงจุดเดียวกัน เมื่อรู้รูปร่างความผิดพลาดแน่นอนแล้ว วิศวกรจึงออกแบบ "แว่นตา" ให้กล้องได้

ซ่อมในอวกาศห้าครั้ง

ฮับเบิลถูกออกแบบให้นักบินอวกาศเปลี่ยนชิ้นส่วนได้ ภารกิจซ่อมครั้งแรกในเดือนธันวาคม ค.ศ. 1993 ติดตั้งเลนส์แก้ไขและกล้องถ่ายภาพตัวใหม่ ภาพที่ได้หลังจากนั้นคมชัดตามที่ตั้งใจไว้ จากนั้นมีภารกิจซ่อมและอัปเกรดอีกในปี ค.ศ. 1997, 1999, 2002 และครั้งสุดท้ายในปี ค.ศ. 2009 แต่ละครั้งเปลี่ยนเครื่องมือให้ทันสมัยขึ้น ฮับเบิลในวันนี้จึงเก่งกว่าตอนปล่อยขึ้นไปมาก เมื่อโครงการกระสวยอวกาศยุติในปี ค.ศ. 2011 ก็ไม่มีการซ่อมอีก

สิ่งที่ฮับเบิลค้นพบ

• ภาพห้วงลึก ในปี ค.ศ. 1995 ฮับเบิลจ้องท้องฟ้าส่วนเล็ก ๆ ที่ดูว่างเปล่านานกว่า 10 วัน และพบดาราจักรหลายพันแห่ง ภาพ Hubble Ultra Deep Field ในปี ค.ศ. 2004 ไปลึกกว่านั้นอีก แสดงว่าเอกภพเต็มไปด้วยดาราจักรทุกทิศทาง
• อายุและการขยายตัวของเอกภพ การวัดดาวแปรแสงเซฟีดในดาราจักรอื่นทำให้ค่าคงที่ฮับเบิลแม่นขึ้นมาก และการติดตามซูเปอร์โนวาที่อยู่ไกลช่วยยืนยันว่าการขยายตัวกำลังเร่งขึ้น
• หลุมดำมวลยวดยิ่ง หลักฐานว่าดาราจักรขนาดใหญ่แทบทุกแห่งมีหลุมดำมวลมหาศาลอยู่ที่ใจกลาง
• บรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ ในปี ค.ศ. 2001 ฮับเบิลตรวจพบโซเดียมในบรรยากาศของดาวเคราะห์ HD 209458b เป็นครั้งแรกที่วัดองค์ประกอบบรรยากาศของดาวเคราะห์รอบดาวดวงอื่นได้
• ในระบบสุริยะ ถ่ายภาพชิ้นส่วนดาวหางชูเมกเกอร์-เลวี 9 ชนดาวพฤหัสบดีในปี ค.ศ. 1994 และค้นพบดวงจันทร์ใหม่ของดาวพลูโต

ปัจจุบัน

ฮับเบิลยังทำงานคู่กับกล้องเจมส์ เว็บบ์ โดยฮับเบิลเก่งในช่วงแสงที่ตามองเห็นและอัลตราไวโอเลต ส่วนเว็บบ์เก่งในช่วงอินฟราเรด ตั้งแต่ปี ค.ศ. 2024 ฮับเบิลใช้ไจโรสโคปเพียงตัวเดียวในการชี้ทิศเพื่อยืดอายุการใช้งาน วงโคจรของมันค่อย ๆ ต่ำลงเพราะแรงต้านจากบรรยากาศบาง ๆ ที่ระดับนั้น และคาดว่าจะตกกลับสู่บรรยากาศในราวคริสต์ทศวรรษ 2030 หากไม่มีภารกิจดันวงโคจรขึ้น