กล้องโทรทรรศน์วิทยุนั้นมีจานรวมคลื่นวิทยุขนาดมหึมา แต่กำลังแยกภาพแย่กว่ากล้องโทรทรรศน์แบบใช้แสงมาก จานของกล้องโทรทรรศน์วิทยุอาเรซิโบนั้นมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 300 เมตร เมื่อใช้สังเกตคลื่นวิทยุที่ความยาวคลื่น 10 เซนติเมตร (ซึ่งนับว่าความยาวคลื่นสั้นมากกว่าเมื่อกับคลื่นวิทยุช่วงอื่นๆ) สามารถแยกภาพดีที่สุดที่ 70 arc second (ดูภาพที่ 1)
หากเปรียบเทียบกำลังแยกภาพของดวงตามนุษย์ รูม่านตามนุษย์มีเส้นผ่านศูนย์กลางราว 0.8 เซนติเมตร เมื่อสังเกตแสงที่มีความยาวคลื่นเฉลี่ยราวๆ 500 นาโนเมตร จะสามารถแยกภาพได้ที่ 13 arc second ซึ่งนับว่าละเอียดกว่ากล้องโทรทรรศน์อาเรซิโบเสียอีก
เทคนิคการเพิ่มกำลังแยกภาพของกล้องโทรทรรศน์วิทยุจึงไม่ใช่การพยายามสร้างจานให้ใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ เพราะปัจจุบัน จานรวมสัญญาณที่ใหญ่ที่สุดอยู่ที่กล้อง FAST (Five hundred meter Aperture Spherical Telescope) ของประเทศจีนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางถึง 500 เมตร การจะสร้างกล้องโทรทรรศน์วิทยุใหม่ใหญ่โตเกินกว่า 500 เมตรนั้นใช้พื้นที่และใช้เงินมหาศาล
วิธีการแก้ปัญหาเรื่องกำลังแยกภาพของกล้องโทรทรรศน์วิทยุคือ ใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุหลายตัวเก็บข้อมูลสัญญาณวิทยุ แล้วนำสัญญาณเหล่านั้นมาประกอบเข้าด้วยกัน ซึ่งจะทำให้ได้ผลเหมือนกับการมีกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดใหญ่ตัวเดียว
(ดูภาพที่ 2)
ปัจจุบันการเชื่อมต่อกล้องโทรทรรศน์วิทยุจนเป็นเครือข่ายที่มีเสถียรภาพที่สุดเครือข่ายหนึ่งคือ VLBA (Very Long Baseline Array) ซึ่งเชื่อมต่อกล้องโทรทรรศน์วิทยุ 10 ตัวในสหรัฐอเมริกา ตั้งแต่ทะเลแคริบเบียนจนถึงฮาวาย
นอกจากนี้หลายโครงการยังมีการกระจายความร่วมมือไปในหลายประเทศทั่วโลก
ส่วนตรวจจับ
(ดูภาพที่ 3)
ก่อนปี ค.ศ.1980 นักดาราศาสตร์ยังใช้ฟิล์มถ่ายภาพในการเก็บข้อมูลอยู่ แต่หลังจากนั้นมีการนำอุปกรณ์ตรวจจับแสงที่เรียกว่า ซีซีดี (charge-coupled device) ซึ่งคล้ายกับที่ใช้ในกล้องดิจิทัลในการบันทึกภาพ
ภายใน ซีซีดี จะถูกแบ่งเป็นช่องสี่เหลี่ยมเล็กๆ แต่ละช่องเรียกว่า pixel เมื่อแสงที่มีความถี่เกินค่าหนึ่งตกกระทบจะทำให้อิเล็กตรอนใน pixel หนึ่งๆ หลุดออกมา จากนั้นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะนับจำนวนอิเล็กตรอนที่หลุดออกมาจากแต่ละ pixel ว่ามีมากแค่ไหน ยิ่งอิเล็กตรอนหลุดออกมาจำนวนมากก็ยิ่งแปลว่าแสงมีความเข้มมาก จากนั้นจึงนำไปประมวลผลเป็นภาพออกมาอีกที แล้ว ซีซีดี จะกลับเข้าสู่สถานะเริ่มต้นเพื่อรับการถ่ายภาพครั้งใหม่
หลักการพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลัง ซีซีดี คือ ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก ซึ่งอธิบายได้ครั้งแรกโดย อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ส่งผลให้เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี ค.ศ.1921 ส่วนผู้ประดิษฐ์ ซีซีดี คือ George E. Smith และ Willard S. Boyle ซึ่งทั้งคู่ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี ค.ศ.2009
ซีซีดีเป็นอุปกรณ์ที่ถูกพัฒนาจนมีประสิทธิภาพสูง มันช่วยให้นักดาราศาสตร์บันทึกภาพวัตถุท้องฟ้าได้สะดวกและรวดเร็วกว่าการถ่ายภาพด้วยฟิล์ม ซึ่งต้องนำฟิล์มมาล้างก่อนจึงจะเห็นภาพ แต่ภาพจาก ซีซีดี นั้นปรากฏขึ้นในทันที
ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์ทั้งหมดก็จบลงเพียงเท่านี้ครับ
อาทิตย์หน้าผมจะเริ่มเล่าเรื่องเกี่ยวกับการส่งจรวดและชนิดของจรวดต่างๆ ที่น่าสนใจครับ
โปรดติดตาม
