กล้องโทรทรรศน์วิทยุใหญ่ที่สุดในโลกในกุ้ยโจวเปิดใช้อย่างเป็นทางการ หลังทดสอบสมรรถนะยาวนาน 3 ปี

21 Jan 2020

เมื่อวันที่ 11 มกราคม 2563 กล้องโทรทรรศน์วิทยุ “FAST” (Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope) ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์วิทยุชนิดจานเดี่ยว (single dish) ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ในมณฑลกุ้ยโจว ได้ผ่านการประเมินระดับชาติของจีนและเริ่มการใช้งานอย่างเป็นทางการแล้ว หลังผ่านการทดสอบมาอย่างยาวนานถึง 3 ปี และมีพิธีตรวจรับ ณ เขตปกครองตนเองชนชาติปู้อีและแม้ว เฉียนหนาน มณฑลกุ้ยโจว โดยมีนายป๋าย ชุนหลี่ ผู้อำนวยการสภาวิทยาศาสตร์แห่งชาติจีน (Chinese Academy of Sciences) และผู้อำนวยการคณะกรรมการตรวจรับโครงการ FAST แห่งชาติจีน และนางเซิ่น หยีฉิน ผู้ว่าการมณฑลกุ้ยโจว เข้าร่วมพิธี

คุณสมบัติประการสำคัญของกล้องฯ ดังกล่าว ได้แก่ ความสามารถในการตรวจจับคลื่น (sensitivity) ที่ละเอียดกว่ากล้องโทรทรรศน์วิทยุอื่น ๆ ซึ่งจะมีส่วนช่วยสร้างความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะการวิจัยด้านดาราศาสตร์ในเรื่องพัลซาร์ (Pulsars) หรือกลุ่มเศษซากดาวฤกษ์ที่สามารถปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า การตรวจสอบก๊าซไฮโดรเจนในกาแล็กซีทางช้างเผือกและกาแล็กซีเพื่อนบ้าน รวมถึงการลุกจ้าอย่างฉับพลันในช่วงคลื่นวิทยุ (Fast Radio Burst)

นอกจากนี้ กล้องฯ FAST ยังจะเป็นประโยชน์ต่อนักวิจัยในเรื่องจักรวาล อาทิ การตรวจจับสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตนอกโลก รวมถึงการตรวจับการกระเพื่อมของคลื่นความโน้มถ่วง (Gravitational Wave) ที่เกิดจากกระบวนการโคจรหรือหลอมรวมของมวลวัตถุในห้วงอวกาศ
ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เพิ่งตรวจพบโดยตรงเป็นครั้งแรกโดยหอดูดาวในสหรัฐฯ เมื่อปี 2559

แนวคิดการสร้างกล้องโทรทรรศน์วิทยุแบบจานเดี่ยวที่ใหญ่ที่สุดในโลกนี้เกิดขึ้นในช่วงปี 2533 โดยกลุ่มนักดาราศาสตร์จีนซึ่งรวมถึงนายหนาน เหรินตง (Nan Rendong) อดีตผู้อำนวยการของโครงการ FAST ที่เพิ่งเสียชีวิตในปี 2560  ทั้งนี้ พื้นที่ก่อสร้างของโครงการดังกล่าวตั้งอยู่ในแอ่งต้าวอต้าง (Dawodang) ในมณฑลกุ้ยโจว โดยโครงการฯ ได้รับอนุมัติจากรัฐบาลจีนเมื่อปี 2550 เริ่มการก่อสร้างเมื่อปี 2554 และเสร็จสมบูรณ์ในปี 2559 มีมูลค่าการลงทุนทั้งสิ้น 1,150 ล้านหยวนหรือประมาณ 166 ล้านดอลลาร์สหรัฐ

กล้องฯ FAST เริ่มเข้าสู่กระบวนการทดสอบตั้งแต่ปี 2559 ภายหลังจากที่สามารถแก้ไขปัญหาด้านการก่อสร้างที่เกิดจากปัจจัยด้านขนาดของโครงการและการตั้งเป้าหมายด้านความสามารถในการตรวจจับคลื่นในระดับละเอียดอ่อนเป็นพิเศษ ต่อมา ในปี 2561 กล้องฯ FAST ได้ผ่านการประเมินทั้งในด้านเทคนิคและด้านประสิทธิภาพ ส่งผลให้สามารถเริ่มใช้งานได้ โดยมีการเปิดให้การวิจัยในประเทศจีนใช้งานตั้งแต่ปีที่แล้ว และจนถึงขณะนี้ มีคำขอเข้าใช้งานแล้วจำนวน 140 คำขอจาก 21 สถาบันวิจัยและมหาวิทยาลัยจีน

กล้องฯ FAST จะเป็นประโยชน์ต่อการเก็บข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ โดยในช่วงที่ผ่านมากล้องฯ ดังกล่าวได้ช่วยตรวจยืนยันพัลซาร์ใหม่กว่า 102 กลุ่ม ในปีนี้ FAST จะเริ่มโครงการสำรวจเอกภพอย่างเป็นระบบ ซึ่งคาดว่า ประสิทธิภาพในการตรวจจับคลื่นชั้นสูงของกล้องฯ จะช่วยไขความกระจ่างในการศึกษาเรื่องเกี่ยวกับอนุภาคแบริออน (Baryon) ในเอกภพ อาทิ อะตอมมิคไฮโดรเจน (Atomic Hydrogen) ซึ่งมีอยู่มากกว่าจำนวนดวงดาวที่สังเกตได้และกาแล็กซีรวมกัน และแม้ขณะนี้กล้องฯ FAST จะมีความเร็วและประสิทธิภาพในการช่วยตรวจสอบพัลซาร์ได้เป็นอย่างดี แต่กระบวนการดังกล่าวยังถือเป็นขั้นต้นของการศึกษาพัลซาร์อย่างเป็นระบบ

ประเด็นที่โครงการ FAST ให้ความสนใจยังรวมถึงกาแล็กซีทางช้างเผือกและกาแล็กซีเพื่อนบ้านที่อยู่ใกล้ที่สุดอย่างกาแล็กซี M31 โดยผลการศึกษาในเรื่องนี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถอธิบายถึงการก่อตัวของกาแล็กซี องค์ประกอบของก๊าซชนิดต่าง ๆ ตลอดจนกระบวนการและกลไกของการก่อกำเนิดดวงดาวและดาวเคราะห์เช่นดวงอาทิตย์และโลก

ในการตรวจประเมินโครงการ FAST ของคณะกรรมการแห่งชาติจีนเมื่อวันที่ 11 มกราคม 2563 คณะกรรมการได้ยกย่องโครงการนี้ว่าเป็นโครงการที่ประสบความสำเร็จทางนวัตกรรมจำนวนมาก อีกทั้งช่วยยกระดับความสามารถการวิจัยของจีนในด้านดาราศาสตร์วิทยุ (Radio Astronomy) ส่งเสริมนวัตกรรมของเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง รวมถึงเป็นประโยชน์อย่างมากต่อการพัฒนาทางสังคมและเศรษฐกิจ จึงนับเป็นความก้าวหน้าทางดาราศาสตร์ครั้งสำคัญของจีนซึ่งจะนำไปสู่การยอมรับในระดับนานาชาติ

อนึ่ง FAST ตั้งอยู่ทางทิศใต้ของมณฑลกุ้ยโจวบริเวณแอ่งต้าวอต้าง ที่อำเภอผิงถัง ในเขตปกครองตนเองชนชาติปู้อีและแม้ว เฉียนหนาน โดยจานรับสัญญาณของ FAST เป็นแบบจานเดี่ยว มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 500 เมตร หรือมีขนาดใหญ่เทียบเท่าสนามฟุตบอล 30 สนาม ประกอบจากแผ่นสะท้อนคลื่นรูปทรงสามเหลี่ยมมากถึง 4,450 ชิ้น แซงหน้าแชมป์เก่าอย่างกล้องโทรทรรศน์วิทยุอาเรซีโบ (Arecibo) ในเปอร์โตริโก ซึ่งมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 305 เมตร นับเป็นกล้องโทรทรรศน์วิทยุแบบจานเดี่ยวที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก

http://www.eguizhou.gov.cn/2020-01/13/content_37532105.htm