บทความดาราศาสตร์

ก้าวสำคัญ...การใช้ดาราศาสตร์เป็นโจทย์ยากในการพัฒนาเทคโนโลยี และพัฒนาคน

        โจทย์ดาราศาสตร์นับเป็นโจทย์ยากที่เป็นความท้าทายความสามารถของมนุษย์ในหลากหลายสาขา ตัวอย่างเช่น หากจะส่งยานไปสำรวจอวกาศสักลำหนึ่ง จำเป็นต้องมีการออกแบบยานสำรวจ ออกแบบและคำนวณการใช้พลังงานออกแบบเส้นทางการโคจรของยาน ออกแบบแผนการสำรวจ วางแผนคำนวณรับส่งข้อมูลและการติดต่อสื่อสาร ฯลฯ เหล่านี้จำเป็นต้องใช้ความรู้จากวิทยาศาสตร์หลากหลายสาขามาแก้ปัญหาต่าง ๆ การพัฒนาเทคโนโลยีจึงเป็นสิ่งที่มีความสำคัญและจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับโจทย์ยากทางดาราศาสตร์ นอกจากเราจะได้ผลลัพธ์เป็นเทคโนโลยีใหม่ ๆ แล้ว ยังผลักดันให้เกิดการพัฒนากำลังคนหรือผู้เชี่ยวชาญขั้นสูงทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอีกด้วย

        การศึกษาวิจัยทางดาราศาสตร์ในปัจจุบันและในอนาคตต้องใช้เครื่องมืออุปกรณ์ที่ทันสมัยและมีประสิทธิภาพสูง สดร. จึงพัฒนาเครื่องมืออุปกรณ์โดยใช้เทคโนโลยีดาราศาสตร์ชั้นสูง เพื่อรองรับการทำวิจัยและสามารถต่อยอดไปสู่การผลิตในอุตสาหกรรมขั้นสูงของประเทศต่อไปในอนาคต ดังนี้

        ห้องปฏิบัติการทัศนศาสตร์ มีหน้าที่หลักในการพัฒนาเทคโนโลยีทางทัศนศาสตร์ ประกอบด้วย การพัฒนาเครื่องมือและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับงานวิจัยและการพัฒนาอุปกรณ์ทางทัศนศาสตร์ขั้นสูง อาทิ การออกแบบกล้องโทรทรรศน์ ระบบกล้องโทรทรรศน์ถ่ายภาพที่มีกำลังการแยกภาพสูง รวมถึงการพัฒนาเครื่องสเปกโตรกราฟที่ใช้ศึกษาสเปกตรัมของวัตถุท้องฟ้า สิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับห้องปฏิบัติการณ์ทางทัศนศาสตร์ประกอบไปด้วย ซอฟต์แวร์สำหรับการคำนวณและสร้างแบบจำลอง และห้องปฏิบัติการณ์สำหรับทำการทดลอง โครงการที่อยู่ระหว่างกำลังดำเนินการคือ การออกแบบและสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาดกลาง การพัฒนาอุปกรณ์ลดระยะโฟกัสสำหรับกล้องดูดาวขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.4 เมตร การพัฒนาเครื่องสเปกโตรกราฟ และการวิจัยเรื่องโคโรนากราฟ อีกทั้งยังมีการจัดกิจกรรมฝึกอบรมการออกแบบเชิงทัศนศาสตร์ สำหรับนักเรียนนักศึกษา นักวิจัย และวิศวกร ผ่านการจัดกิจกรรมฝึกอบรมนานาชาติเป็นประจำทุกปี โครงการสำคัญๆ ของห้องปฏิบัติการทัศนศาสตร์ ได้แก่ อะแดปทีฟออปติกส์และโคโรนากราฟ (Adaptive Optics and Coronagraph) การพัฒนาเครื่องสเปกโตรกราฟ การพัฒนาอุปกรณ์ลดระยะโฟกัส (Focal Reducer) การออกแบบและการพัฒนากล้องโทรทรรศน์ขนาดกลาง

รูปภาพที่ 1 : ชุดทดลองสำหรับจำลองแสงจากกล้องดูดาวแห่งชาติสำหรับใช้ในการทดลองและพัฒนาอุปกรณ์เพื่อติดตั้ง
ใช้งานร่วมกับกล้องดูดาวแห่งชาติ เช่น อุปกรณ์รับหน้าคลื่น อุปกรณ์ลดระยะโฟกัส หรือเครื่องมือวัดสเปกตรัม

รูปที่  2 แผนภาพทางเดินแสงสำหรับ Evanescent Wave Coronagraph (EvWaCo)

รูปที่  3 โครงสร้างสเปกโตรกราฟความละเอียดสูงที่พัฒนากับ U. of Helfordshire, U.K.

รูปที่  4 การออกแบบกล้องโทรทรรศน์เพื่อใช้สังเกตการณ์ดาวเคราะห์

ประโยชน์ที่จะได้รับ

1. องค์ความรู้ ทักษะ ความสามารถของคนไทยที่จะสามารถสร้างเครื่องมือทางทัศนศาสตร์ขั้นสูงได้ด้วยตัวเอง และสามารถสร้างและประยุกต์เทคโนโลยีดังกล่าวใช้ในด้านต่างๆ นอกจากงานวิจัยทางดาราศาสตร์ เช่น
   
   - ทางด้านติดตามมลพิษทางสิ่งแวดล้อม
   - เทคโนโลยีการสร้างเลเซอร์ 
   - วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการมองเห็น 
   - การพัฒนากำลังการแยกภาพของกล้องจุลทรรศน์
   - ทางด้านความมั่นคงและทางทหาร
   - ทางด้านเกษตรกรรม
   - ทางด้านวิจัยทางบรรยากาศโลก
   - สำรวจโลกและอวกาศ โดยเป็น payload ดาวเทียม หรือ ยานอวกาศ
   
   
2. เกิด start-up หรือ spin-off จากเทคโนโลยีทัศนศาสตร์ด้วยกำลังคนที่ผลิตจากห้องปฏิบัติการเทคโนโลยีทัศนศาสตร์ หรือผ่านการถ่ายทอดเทคโนโลยี
3. ลดงบประมาณที่จะต้องใช้ในการนำเข้าเครื่องมือราคาแพงดังกล่าวจากต่างประเทศ

แผนงานพัฒนาเทคโนโลยีทัศนศาสตร์ ( 5 ปี )

1. อะแดปทีฟออปติกส์และโคโรนากราฟ  (Adaptive Optics and Coronagraphy)
   
   
2. การพัฒนาสเปกโตรกราฟ (spectrograph)
   2.1. การพัฒนาสเปกโตรกราฟความละเอียดต่ำ
   2.2. การพัฒนาสเปกโตรกราฟความละเอียดสูง
   2.3. การพัฒนาฟูเรียทรานสฟอร์มสเปกโตรกราฟ Fourier Transform Spectrograph 

3. การออกแบบและพัฒนาเครื่องมือสำหรับกล้องโทรทรรศน์ (Telescope instruments)

อะแดปทีฟออปติกส์และโคโรนากราฟ	การพัฒนาเครื่องสเปกโตรกราฟ
การพัฒนาอุปกรณ์ลดระยะโฟกัส	การออกแบบและการพัฒนากล้องโทรทรรศน์ขนาดกลาง