กล้องโทรทรรศน์ คืออะไร หลักการทำงานเป็นอย่างไร

หลังจากที่นาซา ส่งกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ออกไปปฏิบัติการ และหลังปล่อยภาพกระจุกดาราจักร SMACS 0723 ที่เรียกเสียงฮือฮาจากผู้ชมทั่วโลกไปเมื่อช่วงเช้าของวันเดียวกัน รวมทั้งหมดเป็น 5 ภาพประวัติศาสตร์ ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญของแวดวงวิทยาศาสตร์ เพราะภาพที่ปล่อยออกมานี้เรียกได้ว่ามีความคมชัดมากที่สุดเท่าที่โลกเคยบันทึกมา อีกทั้งยังเป็นการตอกย้ำให้เห็นถึงศักยภาพของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ ที่เตรียมมอบข้อมูลใหม่ๆ ที่เป็นประโยชน์ต่อวงการดาราศาสตร์ต่อไปในอนาคต

รูปภาพจาก : https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2022/nasa-s-webb-captures-dying-star-s-final-performance-in-fine-detail

กล้องโทรทรรศน์ ไอเทมชิ้นสำคัญที่ช่วยทำให้มนุษย์เข้าใจดวงดาวชนิดต่าง ๆ บนอวกาศได้มากยิ่งขึ้น แล้ว กล้องโทรทรรศน์มีกี่แบบ อยากรู้ต้องอ่านต่อ

อุปกรณ์ดูวัตถุนอกโลกอย่างดวงดาว, กาแล็กซี หรือหลุมดำ ฯลฯ โดยอาศัย กล้องโทรทรรศน์ นั้น ถือว่ามีความสำคัญในการศึกษาของนักดาราศาสตร์เป็นอย่างมาก ผู้ประดิษฐ์ กล้องโทรทรรศน์ จึงได้พยายามออกแบบให้ตัวกล้องสามารถมองเห็นสิ่งต่าง ๆ ในอวกาศได้ชัดเจน และขยายใหญ่ขึ้นโดยอาศัยเลนส์วัตถุ และเลนส์ตา 

ฟีเจอร์สำคัญของ กล้องโทรทรรศน์ และอุปกรณ์สำคัญมีอะไรบ้าง

การทำงานของกล้องส่องดาวนี้จะใช้การหักเห และการรวมแสง ซึ่งจะใช้อุปกรณ์สำคัญอย่างเลนส์นูนประกอบไปด้วยเลนส์วัตถุ และเลนส์ตา ในแต่ละส่วนก็จะมีเลนส์อยู่ด้วยกันที่ 2 ถึง 3 ชิ้น หน้าที่ของเลนส์วัตถุจะเอาไว้ใช้รวมแสงเพื่อทำให้มองเห็นวัตถุปลายทางได้มากขึ้น ส่วนเลนส์ตานั้นจะทำหน้าที่ขยายภาพปลายทางเพื่อทำให้มองเห็นรายละเอียดของภาพ 100% เพราะฉะนั้นก็สรุปได้ว่ากล้องส่องดาวหลัก ๆ จะเอามาใช้ประโยชน์ในการส่องดูดวงดาวชนิดต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นดวงจันทร์, ดาวเสาร์, ดาวพุธ, หลุมดำ หรือแม้กระทั่งกาแล็กซี ฯลฯ เพราะมันสามารถช่วยทำให้ผู้ศึกษา หรือนักดาราศาสตร์เก็บรายละเอียดของภาพได้ชัดเจนมากยิ่งขึ้น

ตั้งแต่ปี 1608 ถึงปัจจุบันปี 2022 กล้องโทรทรรศน์ ได้ถูกแบ่งออกเป็นกี่ประเภท

หลังจากที่เข้าใจกันไปแล้วว่าอุปกรณ์อำนวยความสะดวกชิ้นนี้มันคืออะไร และมีประโยชน์สำหรับมนุษย์ยังไงแล้ว ต่อจากนี้เรามาทำความเข้าใจกันต่อเลยว่ากล้องสำรวจนานาดวงดาวนี้มีกี่แบบ

1. กล้องชนิดหักเหแสง
2. ชนิดสะท้อนแสง
3. แบบผสม
4. วิทยุ
5. กล้องส่องดาวแบบฮับเบิล

กล้องโทรทรรศน์ แบบหักเหแสง เอาไว้ใช้ทำอะไร ใครเป็นผู้ริเริ่มสร้าง

กล้องชนิดหักเหแสงได้ถูกสร้างขึ้นมาตั้งแต่ปี 1608 โดยชาวฮอนแลนด์ที่มีชื่อว่า ฮานส์ ลิเพอร์ฮี แต่เดิมมิสเตอร์ฮานส์เป็นเพียงช่างทำแว่นสวมใส่ธรรมดา แต่พอได้เอาเลนส์ขยายต่าง ๆ มาต่อ หรือเรียงกัน ก็ได้รู้ว่ามันสามารถขยายดูสิ่งของที่อยู่ไกลให้เห็นรายละเอียดที่ใกล้ และชัดเจนขึ้น ในเวลาต่อมา กาลิเลโอ กาลิเลอิ ซึ่งเป็นนักดาราศาสตร์ และนักฟิสิกส์ชาวอิตาลีได้นำเทคโนโลยีนี้มาส่องดาวเป็นครั้งแรก โดยนำเลนส์ตามาวางไว้ด้านหลังของกล้องซึ่งเอาไว้ขยายเลนส์วัตถุ และเอาเลนส์วัตถุมาไว้ด้านหน้าเพื่อรับภาพจากปลายทาง แต่ไม่นาน โยฮันเนส เคปเลอร์ นักดาราศาสตร์ชาวเยอรมันได้พัฒนาเอาเลนส์นูนมาใช้แทนเลนตา จึงทำให้เห็นภาพที่กว้างขึ้น

กล้องโทรทรรศน์ นิวโทเนียนสำคัญยังไงกับวิทยาศาสตร์สมัยใหม่

Newtonian Telescope เป็น กล้องโทรทรรศน์ สะท้อนแสง ที่ถูกสร้างขึ้นมาโดย เซอร์ ไอแซก นักฟิสิกส์ และนักดาราศาสตร์ ฯลฯ ชาวอังกฤษเป็นกล้องส่องดาวบนท้องฟ้าที่ใช้อุปกรณ์อย่างกระจกเว้าเพื่อที่จะสะท้อนแสงแทนเลนส์ ซึ่งคุณสมบัติของกระจกเว้านี้จะรวมแสง และสะท้อนไปที่เลนส์ตาอีกต่อหนึ่ง

เพราะฉะนั้นกล้องชนิดนี้จึงมีน้ำหนักเบา และสามารถปรับปรุงให้ตัวกล้องมีขนาดที่ใหญ่ หรือกว้างได้ง่าย ที่สำคัญก็คือสามารถจับภาพ และแสงจากปลายทางที่ถึงแม้จะมีริบหรี่ได้ง่ายมากขึ้น ดังนั้นไม่ว่าจะเป็นมือสมัครเล่น หรือจะเป็นผู้ที่มีประสบการณ์ในการศึกษาดวงดาว พวกเขาเหล่านั้นก็มักจะใช้กล้องชนิดนี้ในการดูดาวขนาดใหญ่ และมีระยะทางที่ใกลจากโลกมาก

อะไรคือ กล้องโทรทรรศน์แบบผสม ต่างจากกล้องแบบสะท้อนแสงยังไง

กล้องแบบผสมถูกผลิต และพัฒนาคุณภาพมาจากชาวฝรั่งเศสที่มีชื่อว่า กิลลัวแม แคสสิแกรน เป็นกล้องที่จะใช้วัสดุอย่างเลนส์ และกระจกโค้ง 2 ชุดเหมือนกล้องแบบสะท้อนแสง เพื่อนำมาสะท้อนแสงกลับไปกลับมา เหตุผลที่นำเลนส์กับกระจกโค้งมาใช้งานร่วมกันก็เพราะ มันสามารถช่วยแก้ไขความเบลอ หรือความเพี้ยนเกิดจากความโค้งของภาพได้ดีมากขึ้น

กล้องชนิดนี้นับว่านิยมนำมาใช้ในหอดูดาวหลาย ๆ แห่งที่มีชื่อเสียงทั่วโลกอย่างมาก เป็นเพราะมันมีขนาดที่ใหญ่, มีความยาวโฟกัสที่ละเอียด ที่สำคัญคือสามารถควบคุมเจ้าอุปกรณ์นี้ด้วยระบบ AI ได้อย่างทันสมัย และสะดวกที่สุด ว่าแต่กล้องชนิดผสมนี้สามารถแตกแขนงออกได้เป็นกี่ประเภท อ่านต่อด้านล่างได้เลย

• กล้องชมิดท์ แคสสิแกรน มีความยาวโฟกัสสูง ลำกล้องสั้น
• กล้องแมคซูทอฟ แคสสิแกรน ความคมชัดระบบ Full HD โฟกัสยาว

ใครเป็นผู้สร้างกล้องเวอร์ชันวิทยุ และสร้างขึ้นมาเพื่ออะไร

กล้องวิทยุเป็นเทคโนโลยีที่ถูกสร้างขึ้นโดยนักฟิสิกส์สัญชาติอเมริกันที่มีชื่อว่า คาร์ล แจนสกี เหตุผลหลัก ๆ ที่เขาได้สร้างอุปกรณ์ชิ้นนี้ขึ้นมาก็เพราะเอาไว้ตรวจจับคลื่นวิทยุจากนอกโลกที่ดูมีความน่าสงสัย และเพื่อเป็นการศึกษาทางด้านดาราศาสตร์ล้วน  ๆ ที่สำคัญอุปกรณ์ชิ้นนี้สามารถ

หลักการทำงานของมันจะคล้าย ๆ กับกระจกกล้องสะท้อนแสง ซึ่งจะอาศัยอุปกรณ์สะท้อนในการรวบรวมคลื่นวิทยุที่มีกำลังอ่อนจากนอกอวกาศ จากนั้นก็จะแปลงสัญญาณวิทยุเหล่านั้นให้กลายเป็นไฟฟ้า และวิ่งเข้ามาในเสาอากาศ สุดท้ายตัวรับสัญญาณก็จะประมวลผลว่าสัญญาณเหล่านั้นมาจากจุดไหนในอวกาศ และมันคืออะไร

อุปกรณ์ทางดาราศาสตร์ชิ้นนี้โดยปกติจะสามารถจับคลื่นความถี่วิทยุเริ่มต้นได้ที่ 10 มิลลิเมตร และสูงสุดที่ 10 ถึง 20 เมตร ลักษณะของจานรับสัญญาณจะเป็นรูปคล้าย ๆ กับพาราโบลา ซึ่งจะถูกสร้างเอาไว้เป็นกลุ่มรวมกัน นอกจากกล้องวิทยุจะตรวจจับคลื่นในอวกาศได้แล้ว มันยังเป็นจุดเปลี่ยนที่ทำให้พบกับเควซาร์ ซึ่งก็คือแหล่งกำเนิดหลักของคลื่นวิทยุในอวกาศอีกด้วย

นอกจากนั้น เจ้ากล้องวิทยุนี้ยังสามารถตรวจจับคลื่นผ่านเมฆหมอกที่หนา หรือสามารถสแกนคลื่นวิทยุต่าง ๆ ผ่านฝุ่นละอองที่อยู่ระหว่างโลกของเรา และวัตถุปลายทางนั้น ๆ ได้อย่างสบายตลอด 24 ชั่วโมง

อุปกรณ์ที่ทำให้ กล้องโทรทรรศน์ วิทยุ ขับเคลื่อนได้อย่างมีคุณภาพคือ หลังจากที่เราได้เข้าใจกันแล้วว่ากล้องวิทยุนั้นมันมีความสำคัญสำหรับดาราศาสตร์ยังไง หรือหน้าที่ของมันคืออะไรแล้ว ตรงนี้มาดูกันต่อเลยว่าอุปกรณ์ชิ้นนี้มีส่วนประกอบสำคัญอะไรที่ทำให้กล้องวิทยุทำงานได้อย่างดีเยี่ยม

• สายอากาศ
• เครื่องรับคลื่นวิทยุ
• ตัวประมวลผล และบันทึกข้อมูล

อยากรู้มั้ยว่าอุปกรณ์ 3 อย่างนี้ทำงานให้กับกล้องวิทยุยังไง งั้นเรามาทำความเข้าใจกันต่ออีกนิดเลย ก็คือตอนแรกหลังจากที่สายอากาศได้รวบรวมคลื่นวิทยุจากอวกาศแล้ว มันก็จะส่งคลื่นไปที่เครื่องรับ และแปลงสัญญาณวิทยุเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงไปที่เครื่องบันทึกข้อมูลเพื่อขยายสัญญาณให้มีความชัดเจน และเข้มข้นขึ้น

กล้องโทรทรรศน์ ฮับเบิล สร้างโดยใคร จุดประสงค์ในการสร้างคือ

กล้องสำรวจดวงดาวต่าง ๆ ในอวกาศนี้ได้ถูกผลิต และพัฒนาโดยนักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันคนหนึ่งที่มีชื่อว่า เอ็ดวิน พาเวลล์ ฮับเบิล มันเป็นกล้องประเภทสะท้อนแสงที่มีเลนส์กระจกยาวถึง 2.4 เมตร ซึ่งหน้าที่ของมันก็คือเอาไว้ตรวจจับ และสังเกตการณ์อย่างอินฟราเรด หรือแสงอัลตราไวโอเลต

อุปกรณ์ชิ้นนี้ได้ถูกสร้างขึ้นโดยความร่วมมือขององค์การนาซา และองค์การอวกาศยุโรปเมื่อปี ค.ศ. 1983 จากนั้นได้ถูกส่งขึ้นไปบนอวกาศพร้อมกับกระสวยอวกาศดิสคัฟเวอรีในปี 1990

จุดเด่นสำคัญของกล้องฮับเบิลที่ทำให้ทั่วโลกหลงใหล

กล้องไฮเทคล้ำสมัยชิ้นนี้นับว่าทำเอานักดาราศาสตร์ และนักฟิสิกส์หลาย ๆ คนต้องอ้าปากไปตาม ๆ กันเลยทีเดียว เพราะด้วยคุณสมบัติพิเศษของกล้องฮับเบิลก็คือ มันสามารถจับภาพระยะไกลที่สุดในห้วงลึกอวกาศได้ถึง 13,000 ล้านปีแสง ซึ่งก็แน่นอนว่ามันให้คำตอบในเรื่องของการขยายตัวของเอกภพ รวมไปถึงในเรื่องของกาแล็กซีทางช้างเผือก จุดเด่นอีกข้อของกล้องฮับเบิลก็คือ ในเวลาที่กำลังเก็บภาพต่าง ๆ มันจะไม่โดนรบกวนคลื่นจากชั้นบรรยากาศ หรือคลื่นอัลตราไวโอเลต ก็ต้องยอมรับว่าเป็นอุปกรณ์เก็บภาพที่ได้คุณภาพคมชัดลึกมากกว่ากล้องส่องดาว หรือกล้องชนิดต่าง ๆ บนโลก 1,000,000 เท่า

ที่อ่านมาทั้งหมด สรุปแล้วรู้มั้ยว่า  กล้องโทรทรรศน์ คืออะไร

มันคืออาวุธสำคัญในการสำรวจ และศึกษาทางดาราศาสตร์ ไม่ว่าจะเป็นวัตถุแปลกปลอมนอกโลก, ดวงดาวต่าง ๆ , กาแล็กซี หรือแม้กระทั่งหลุมดำ ฯลฯ หลักการทำงานก็คืออาศัยการหักเหของแสงโดยพึ่งชิ้นส่วนสำคัญอย่างเลนส์วัตถุ และเลนส์ตาในการขยายรายละเอียดของภาพให้ดีขึ้น ที่สำคัญ กล้องดูดาว ยังมีอีกหลายชนิดที่พร้อมให้คุณเข้าไปค้นหา สนใจคลิก