เพลบลูดอต
เพลบลูดอต (อังกฤษ: Pale Blue Dot, "จุดสีน้ำเงินซีด") เป็นภาพถ่ายของโลก ถ่ายเมื่อวันที่ 14 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1990 โดยกล้องที่ติดตั้งบนยานสำรวจอวกาศวอยเอเจอร์ 1 ในขณะที่ยานอยู่ห่างจากโลกกว่า 6 พันล้านกิโลเมตร (40.5 หน่วยดาราศาสตร์) ภาพถ่ายนี้เป็นส่วนหนึ่งของภาพชุดแฟมิลีพอร์เทริท (Family Portrait) ซึ่งเป็นภาพถ่ายระบบสุริยะ
ในภาพจะเห็นโลกเป็นจุดเล็ก ๆ ในอวกาศที่กว้างใหญ่ไพศาล กึ่งกลางแถบแสงอาทิตย์ที่ถูกกระเจิงเนื่องจากเลนส์กล้อง โลกมีขนาดปรากฏต่ำกว่าหนึ่งพิกเซล[1]
ยานวอยเอเจอร์ 1 ซึ่งได้ทำภารกิจหลักเสร็จสิ้นและกำลังเดินทางออกจากระบบสุริยะ นักดาราศาสตร์และนักเขียน คาร์ล เซแกน ได้เสนอให้องค์การนาซาป้อนคำสั่งให้กล้องของยานวอยเอเจอร์ 1 หันกลับมายังจุดศูนย์กลางของระบบสุริยะและถ่ายภาพโลกผ่านอวกาศอันกว้างใหญ่เป็นภาพสุดท้าย[2]
ระยะห่างระหว่างยานวอยเอเจอร์ 1 กับโลกเมื่อวันที่ 14 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1990 คำนวณโดยเครื่องมือ HORIZONS จาก Jet Propulsion Laboratory ของนาซา คือ 40.472229 หน่วยดาราศาสตร์ หรือ 6,054,587,000 กิโลเมตร[3]
เบื้องหลัง
ในเดือนกันยายน ค.ศ. 1977 องค์การนาซาได้ส่งยานสำรวจอวกาศวอยเอจเจอร์ 1 ขึ้นสู่อวกาศ ยานหุ่นยนต์หนัก 722 กิโลกรัมลำนี้มีภารกิจสำรวจระบบสุริยะชั้นนอกและอวกาศระหว่างดวงดาว[4][5] หลังจากยานวอยเอจเจอร์สำรวจระบบดาวพฤหัสบดี (ซึ่งหมายถึงดาวเคราะห์หลักและดวงจันทร์บริวาร) ใน ค.ศ. 1979 และระบบดาวเสาร์ใน ค.ศ. 1980 ทำให้เมื่อเดือนพฤศจิกายน ปีเดียวกัน คณะทำงานในโครงการวอยเอจเจอร์ออกมาแถลงว่ายานอวกาศได้ปฏิบัติภารกิจหลักเสร็จสิ้นแล้ว โดยยานวอยเอจเจอร์ 1 นี้เป็นยานสำรวจลำแรกของมนุษย์ที่ได้ถ่ายภาพความละเอียดสูงของดาวเคราะห์ใหญ่ทั้งสองดวงรวมทั้งดาวบริวารหลักของดาวเคราะห์ดังกล่าวด้วย
ยานอวกาศลำนี้ยังเป็นวัตถุที่เคลื่อนที่เร็วที่สุดที่มนุษย์เคยสร้าง ด้วยความเร็วกว่า 64,000 กิโลเมตร/ชั่วโมง และยังเป็นวัตถุชิ้นแรกของมนุษย์ที่เดินทางออกจากระบบสุริยะ[6] จนถึงปัจจุบันภารกิจของยานวอยเอจเจอร์ 1 ยังคงดำเนินต่อไป ภารกิจที่ถูกเพิ่มเข้ามานี้คือการสำรวจพื้นที่บริเวณขอบของระบบสุริยะ รวมถึง แถบไคเปอร์ เฮลิโอสเฟียร์ และอวกาศระหว่างดวงดาว ทุกวันนี้จึงยังมีการป้อนคำสั่งและรับข้อมูลอย่างต่อเนื่องผ่านเครือข่ายอวกาศห้วงลึก (Deep Space Network, DSN)[4][7][8]
ในตอนแรกคณะทำงานคาดการณ์ว่ายานวอยเอจเจอร์ 1 จะปฏิบัติภารกิจสุดท้ายที่ดาวเสาร์ และหลังจากยานอวกาศบินผ่านดาวเสาร์เมื่อ ค.ศ. 1990 คาร์ล เซแกน จึงได้เสนอให้ยานวอยเอจเจอร์ถ่ายภาพโลกเป็นครั้งสุดท้าย[9] เขาชี้ว่าภาพถ่ายดังกล่าวอาจไม่ได้มีคุณค่าทางวิทยาศาสตร์มากนัก ด้วยความที่โลกจะปรากฏให้เห็นเป็นจุดเล็กมากจนแทบไม่เห็นรายละเอียดใด ๆ หากแต่ภาพถ่ายนี้จะมีความหมายอย่างยิ่งต่อมุมมองของเราในเรื่องตำแหน่งที่อยู่อาศัยของมนุษย์ในจักรวาล
หลายคนในคณะทำงานสนับสนุนแนวคิดนี้ แต่บางคนก็ไม่เห็นด้วย ด้วยเหตุผลที่ว่าการหันกล้องกลับมายังศูนย์กลางระบบสุริยะเพื่อถ่ายภาพโลกนั้นมีความเสี่ยงที่ระบบประมวลภาพของยานจะถูกแสงอาทิตย์ทำความเสียหายจนแก้ไขคืนไม่ได้ อย่างไรก็ดี แนวคิดของคาร์ลถูกทำให้เป็นรูปธรรมเมื่อ ค.ศ. 1989 กระนั้นก็ยังมีอุปสรรคเนื่องจากขั้นตอนการปรับเทียบเครื่องมือต้องใช้เวลาทำให้ต้องเลื่อนภารกิจออกไป และเจ้าหน้าที่ผู้เคยทำการแต่งและป้อนคำสั่งให้ยานวอยเอจเจอร์ 1 ก็ถูกปลดหรือไม่ก็ถูกย้ายไปประจำที่โครงการอื่นแล้ว อย่างไรก็ตาม ริชาร์ด ทรูลี ผู้บริหารองค์การนาซาในขณะนั้น ได้ลงมาจัดการปัญหาด้วยตนเอง ทำให้ภารกิจถ่ายภาพโลกนี้สำเร็จลงได้[6][10][11]
กล้องถ่ายภาพ
ยานวอยเอเจอร์มีระบบศาสตร์การประมวลภาพส่วนย่อย (Imaging Science Subsystem, ISS) ซึ่งในปัจจุบันไม่สามารถใช้งานได้แล้ว ระบบนี้ประกอบด้วยกล้องถ่ายภาพสองตัว ได้แก่ กล้องถ่ายภาพมุมกว้าง (WA) ความละเอียดต่ำ ความยาวโฟกัส 200 มิลลิเมตร ใช้ถ่ายภาพพื้นที่กว้าง ต้องการให้เห็นภาพรวม และกล้องมุมแคบ (NA) ความละเอียดสูง ความยาวโฟกัส 1500 มิลลิเมตร ใช้ถ่ายภาพให้เห็นรายละเอียดของเป้าหมาย ซึ่งกล้องนี้เป็นกล้องที่ใช้ถ่ายภาพ “เพลบลูดอต” กล้องทั้งสองตัวประกอบด้วยหลอดกล้องโทรทัศน์แบบวิดิคอน (vidicon) กราดตรวจอย่างช้า ติดตัวกรองแสง 8 สี ติดบนวงล้อตัวกรองแสงด้านหน้าหลอด[12][13]
สิ่งท้าทายของทีมงานควบคุมกล้องคือ ยานอวกาศจะแล่นห่างออกไปจากวัตถุมากขึ้นเรื่อย ๆ ทำให้ภาพวัตถุปรากฏสีจางลงเรื่อย ๆ กล้องถ่ายภาพต้องเปิดรูรับแสงเป็นเวลานานขึ้น และอาจต้องส่ายกล้องด้วยเพื่อให้ได้ภาพถ่ายคุณภาพดี นอกจากนี้ เมื่อยานแล่นห่างออกไป ความสามารถในการรับส่งข้อมูลระหว่างโลกกับยานสำรวจจะลดน้อยลง ทำให้วิธีที่สามารถรับส่งข้อมูลโดยเฉพาะกับระบบประมวลภาพมีจำกัดมากขึ้น[14]
หลังจากถ่ายภาพชุดแฟมิลีพอร์เทริทซึ่งรวมถึงภาพถ่ายเพลบลูดอตสำเร็จ ผู้จัดการโครงการของนาซาได้สั่งการให้คณะทำงานปิดการใช้งานกล้องถ่ายภาพของยานวอยเอจเจอร์ 1 เนื่องจากยานสำรวจจะไม่ได้แล่นเข้าใกล้วัตถุที่สำคัญใด ๆ อีก และยังต้องการสำรองพลังงานไว้ใช้ในระบบอื่นของยานซึ่งยังคงทำงานและเก็บข้อมูลอยู่ตลอดการเดินทางอันยาวนานสู่อวกาศระหว่างดวงดาว[15]
ภาพถ่าย
ลำดับชุดคำสั่งสำหรับถ่ายทอดให้ยานสำรวจรวมทั้งการคำนวณเวลาเปิดรูรับแสงของกล้องออกแบบโดยนักวิทยาศาสตร์อวกาศ แคนดี แฮนเซ็น (Candy Hansen) จากศูนย์ปฏิบัติการแรงขับไอพ่น (Jet Propulsion Laboratory, JPL) และแคโรลีน ปอร์โก จากมหาวิทยาลัยแอริโซนา[10] หลังจากที่ถ่ายภาพสำเร็จในวันที่ 14 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1990 ข้อมูลของภาพจะถูกบันทึกและเก็บไว้ในเครื่องบันทึกเทปที่ติดตั้งไปกับยานเพื่อรอคำสั่งให้ส่งข้อมูลกลับโลก การส่งข้อมูลกลับโลกผ่านเครือข่ายอวกาศห้วงลึกนั้นมีความล่าช้าเนื่องจากขณะนั้นยานสำรวจในโครงการแมเจลแลน (ดาวศุกร์) และกาลิเลโอ (ดาวพฤหัสบดี) กำลังใช้เครือข่ายดังกล่าวส่งข้อมูล สุดท้ายแล้วยานวอยเอจเจอร์ 1 ก็สามารถส่งภาพจำนวน 60 เฟรมได้ในช่วงเดือนมีนาคมและพฤษภาคม ค.ศ. 1990 ข้อมูลสัญญาณวิทยุนี้ถูกส่งกลับโลกด้วยความเร็วแสงและใช้เวลาในการเดินทางถึง 5 ชั่วโมงครึ่ง[6]
เฟรม 3 อันจากจำนวนดังกล่าวแสดงให้เห็นโลกเป็นจุดแสงเล็ก ๆ ท่ามกลางอวกาศว่างเปล่า ซึ่งแต่ละเฟรมถูกถ่ายโดยใช้ตัวกรองแสงสีต่างกัน ได้แก่ สีน้ำเงิน สีเขียว และสีม่วง แต่ละเฟรมใช้เวลาเปิดรับแสง 0.72, 0.48 และ 0.72 วินาทีตามลำดับ เฟรมทั้งสามอันถูกประกอบเข้าด้วยกันเป็นภาพ “เพลบลูดอต” เฟรมแต่ละอันมีความละเอียดภาพ 640,000 พิกเซล ถึงกระนั้นโลกที่ปรากฏบนภาพดังกล่าวกินเนื้อที่เพียง 0.12 พิกเซล[16][17]
อ้างอิง
แหล่งข้อมูลอื่น
- Audio recording of Carl Sagan reading from Pale Blue Dot, from the US Library of Congress, Seth MacFarlane Collection of the Carl Sagan and Ann Druyan Archive
- Video produced for Pangea Day เก็บถาวร 2015-03-02 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน with Sagan reading from Pale Blue Dot
- Sagan's rationale for human spaceflight – Article on The Space Review