กล้องโทรทรรศน์อวกาศรุ่นใหม่ของนาซาที่ออกแบบมาเพื่อค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบได้ทะยานฟ้ามุ่งหน้าสู่ตำแหน่งในวงโคจรแล้ว แต่สิ่งที่ท้าทายกว่าการ “ล่าดาวเคราะห์” คือข้อมูลที่กล้องโทรทรรศน์สำรวจท้องฟ้านั้นมากถึงวันละ 27 กิกะไบท์
จรวดฟอลคอน 9 (Falcon 9) ของบริษัทสเปซเอกซ์ (SpaceX) ได้นำกล้องโทรทรรศน์อวกาศเทส (Transiting Exoplanet Survey Satellite : TESS) ขององค์การบริหารการบินอวกาศสหรัฐฯ (นาซา) ทะยานขึ้นจากฐานปล่อยจรวดที่แหลมเคปคานาเวอรัล ฟลอริดา สหรัฐฯ เมื่อ 06.61 น.ของวันที่ 19 เม.ย.2018
กล้องโทรทรรศน์ดังกล่าวมีภารกิจช่วยนาซาค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่อาจจะเป็นโลกของสิ่งมีชีวิตต่างดาว ด้วยหลักการเดียวกับกล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ (Kepler) ที่ช่วยนักวิทยาศาสตร์ค้นพบและยืนยันดาวเคราะห์นอกระบบแล้วกว่า 2,300 ดวง แต่กล้องตัวใหม่นี้มีความสามารถมากกว่าและบันทึกภาพครอบคลุมท้องฟ้าประมาณ 85%
กล้องโทรทรรศน์เทสที่มีขนาดประมาณเครื่องซักผ้านี้จะค้นหาระบบดาวฤกษ์อื่นที่อยู่ห่างออกไป 30-300 ปีแสง โดยจะตรวจหาการหรี่แสงของดาวฤกษ์ที่เกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอ หรือปรากการณ์ที่เรียกว่า “การผ่านหน้า” ซึ่งอาจบ่งบอกว่ามีดาวเคราะห์โคจรรอบๆ ดาวฤกษ์ดังกล่าว
คาดว่ากล้องโทรทรรศน์ตัวนี้จะเผยดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะออกมาอีกประมาณ 20,000 ดวง ในจำนวนนั้นคาดว่าจะมีดาวเคราะห์ขนาดใกล้เคียงโลก 50 ดวง และดาวเคราะห์ที่มีขนาดไม่เกิน 2 เท่าของโลกอีก 500 ดวง โยการค้นพบนั้นจะเกิดขึ้นจากการศึกาของทีมนักวิทยาศาสตร์บนโลกที่รับข้อมูลจากอวกาศที่กล้องโทรทรรศน์ส่งกลับมา
ในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะจากกล้องโทรทรรศน์นี้ นักวิทยาศาสตร์ยังจะค้นหาสัญญาณว่าดาวเคราะห์เหล่านั้นเหมาะต่อการดำรงชีวิตหรือไม่ ทั้งดาวเคราะห์ที่มีภูมิประเทศเป็นดาวเคราะห์หิน มีขนาดใกล้เคียงโลกและอยู่ห่างจากดาวฤกษ์ศูนย์กลางไม่ใกล้หรือไกลเกินไป เพื่อให้น้ำบนดาวเคราะห์นั้นยังคงสถานะของเหลวได้
แม้ว่ากล้องโทรทรรศน์จะตรวจพบดาวเคราะห์แล้ว แต่มาร์ติน สติล (Martin Stil) นักวิทยาศาสตร์ในโครงการเทส บอกว่านักวิทยาศาสตร์ยังต้องใช้เวลาอีกนานเพื่อศึกษาเรื่องราวของดาวเคราะห์นั้น
สิ่งหนึ่งที่นับเป็นความท้าทายสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในโครงการกล้องโทรทรรศน์เทสนี้คือ ความพยายามค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบจากข้อมูลภาพถ่ายท้องฟ้าที่กล้องโทรทรรศน์เทสบันทึกไว้มากถึงวันละ 27 กิกะไบท์ ซึ่งข้อมูลจากนาซาเปรียบเทียบปริมาณข้อมูลดังกล่าวว่า เทียบเท่ากับไฟล์เพลง 6,500 เพลงที่ส่งกลับมายังโลกทุกๆ 2 สัปดาห์
เพลงแห่งดวงดาวนี้จำเป็นต้องได้รับการปรับเสียงให้ละเอียดเพื่อให้พร้อมต่อการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งก้าวแรกในการส่งข้อมูลจากอวกาศสู่คอมพิวเตอร์ของนักวิทยาศาสตร์นั้น เป็นหน้าที่ของศูนย์ปฏิบัติการประมวลข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ (Science Processing Operations Center) หรือ SPOC ที่ตั้งอยู่ภายในศูนย์วิจัยเอมส์ (Ames Research Center) ของนาซาที่ซิลิกอนวัลเลย์
ศูนย์ SPOC มีต้นแบบมาจากศูนย์ปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ (Science Operations Center) หรือ SOC ของโครงการเคปเลอร์ ซึ่งตั้งอยู่ที่ศูนย์วิจัยเอมส์เช่นเดียวกัน โดยศูนย์ปฏิบัติการ SOC นั้นปฏิบัติภารกิจมานานกว่าทศวรรษ และคัดแยกสัญญาณที่อาจจะเป็นของดาวเคราะห์นอกระบบจากกล้องเคปเลอร์ออกมานับหมื่นๆ สัญญาณ
หนึ่งในมรดกที่ศูนย์ SOC ส่งต่อมายังศูนย์ SPOC คือ “ไปป์ไลน์ข้อมูล” (pipeline) ที่ช่วยคัดกรองและแยกประเภทข้อมูล โดยกรณีของกล้องโทรทรรศน์นี้ระบบจะสัญญาณที่อาจเป็นดาวเคราะห์ เนื่องจากกล้องจะตรวจจับความสว่างของดาวฤกษ์ที่เปลี่ยนไปเพียงเล็กน้อยขณะที่ดาวเคราะห์ผ่านหน้าดาวฤกษ์ ซึ่งการผ่านหน้าหลายๆ ครั้งจะทำให้เราทราบถึงสัญญาณการโคจรของดาวเคราะห์
แม้จะฟังดูง่ายแต่นาซาระบุว่า ข้อมูลดิบที่ส่งมานั้นจะปรากฎเป็นข้อมูลดิจิทัลที่นับความสว่างของแต่ละพิกเซลบนภาพถ่ายนาน 2 นาที และปนกับข้อมูลจากสัญญาณของกล้องโทรทรรศน์เอง รวมถึงสัญญาณรบกวนจากท้องฟ้าเมื่อสัญญาณของข้อมูลเดินทางลงมาถึงโลก
ดังนั้นหน้าที่ของศูนย์ SPOC คือการทำความสะอาดข้อมูลเพื่อปูทางสำหรับปฏิบัติการด้านวิทยาศาสตร์ของโครงการที่มีสำนักงานอยู่ที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (Massachusetts Institute of Technology) ซึ่งจะคัดเลือกสัญญาณข้อมูลที่อาจจะเป็นของดาวเคราะห์นอกระบบ และศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาวาร์ดสมิทโซเนียน (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) ที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดจะสังเกตการณ์ร่วมเพื่อประเมินว่าข้อมูลสัญญาณใดน่าจะเป็นดาวเคราะห์นอกระบบ
ปฏิบัติการของกล้องโทรทรรศน์เทสเป็นเสมือนระบบนำร่องในการค้นพหาสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์อื่น โดยจำแนกสัญญาณที่น่าจะเป็นดาวเคราะห์นอกระบบมากที่สุด ซึ่งปฏิบัติการและสังเกตการณ์ในอนาคตอย่างกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ (James Webb Space Telescope) จะใช้เทคโนโลยีรุ่นใหม่ศึกษาชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบที่ค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์เทส เพื่อค้นหาสัญญาณเคมีที่บ่งบอกถึงการมีสิ่งมีชีวิต
คาดว่าข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์เทสที่จะเผยต่อสาธารณชนชุดแรกนั้น จะปล่อยออกมาในช่วงต้นปี 2019 จากนักดาราศาสตร์ก็จะเริ่มเพ่งดูข้อมูลที่บันทึกพื้นที่ท้องฟ้าที่ยังไม่เคยสำรวจ เพื่อค้นหาดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่รอบๆ
