ศูนย์รวมความรู้

กระทรวงเทคโนโลยี
สารสนเทศและการสื่อสาร

รายละเอียดแนวทางการพัฒนากิจการอวกาศ
ของประเทศไทย
 


หน่วยงานในสังกัดกระทรวงไอซีที












<< เชื่อมโยงเว็บไซต์ >>

  หน้าหลัก \ ศูนย์รวมความรู้

    ศูนย์รวมความรู้

โดย สมภพ ภูริวิกรัยพงศ์
คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร 51 ถนนเชื่อมสัมพันธ์ เขตหนองจอก กรุงเทพ 10530
โทร 02-988-3655, 02-988-3666 ต่อ 198 โทรสาร 02-988-4040 E-mail: [email protected]


ในการตรวจจับรังสีแกมม่าที่มาจากห้วงอวกาศนั้นไม่ได้แตกต่างไปจากการตรวจหาวัตถุนิวเคลียร์ผิดกฎหมายที่บรรทุกอยู่ภายในเรือหรือรถไฟ อย่างน้อยที่สุด ได้มีผู้ที่มองเห็นประเด็นนี้ซึ่งก็คือ นายสก๊อต บาธีลมี หัวหน้าโครงการวิจัยของศูนย์อวกาศนาซาก๊อดดาร์ด (NASA's Goddard Space Flight Center) ผู้ซึ่งคิดค้นกล้องโทรทรรศน์ BAT (Burst Alert Telescope) ซึ่งถูกใช้ในการตรวจวัดรังสีแกมม่าที่ส่องมาทุกทิศทุกทางจากท้องฟ้า

สก๊อต บาธีลมี และเครื่องต้นแบบที่สร้างขึ้นเพื่อตรวจวัดรังสีแกมม่า โดยใช้เทคโนโลยีของนาซา

เพื่อพิสูจน์ความคิดดังกล่าว สก๊อต บาธีลมี ได้ขอทุนวิจัยจากหน่วยงานด้านพลังงานเพื่อสร้างเครื่องต้นแบบโดยใช้อุปกรณ์ที่เหลือใช้จากโครงการ BAT ถึงแม้ว่าเครื่องต้นแบบดังกล่าวจะมีขนาดเล็ก แต่ก็มีความสะดวกในการใช้งานแบบเคลื่อนที่ซึ่งสามารถนำไปใช้เป็นเครื่องมือต่อต้านผู้ก่อการร้ายได้

ทั้งนี้บาธีลมียังหวังว่าจะได้รับทุนวิจัยจากหน่วยงานรักษาความปลอดภัยมาตุภูมิของสหรัฐอเมริกา (DHS : Department of Homeland Security) เพื่อสร้างระบบตรวจจับรุ่นที่สองที่มีขีดความสามารถสูงเนื่องจากใช้เทคโนโลยีจากโครงการ IRAD (Goddard’s Internal Research and Development) ของศูนย์อวกาศนาซาก๊อดดาร์ด

เครื่องตรวจจับรุ่นที่สองนี้เป็นเทคโนโลยีรุ่นเดียวกันกับที่ใช้งานบนดาวเทียมของโครงการอวกาศ "สวิฟท์" nและถูกพิจารณาว่ามีศักยภาพที่จะถูกนำมาประยุกต์ใช้ในงานด้านความมั่นคง

ดาวเทียมสวิฟท์
ที่มา http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/spacecraft/index.html

ดาวเทียมสวิฟท์มีเครื่องมือ 3 ชุดทำงานร่วมกันในการรวบรวมข้อมูลของการเกิดแสงระเบิดรังสีแกมม่า โดยได้แก่ กล้องโทรทรรศน์รังสีเอ็กซ์ (XRT : X-Ray Telescope) กล้องโทรทรรศน์ UVOT (Ultraviolet/Optical Telescope) และกล้องโทรทรรศน์ BAT (Burst Alert Telescope)

เมื่อแสงระเบิดรังสีแกมม่า GRB (gamma ray burst) เกิดขึ้น กล้องโทรทรรศน์ BAT จะเป็นเครื่องมือชุดแรกของสวิฟท์ที่ทำการตรวจจับ GRB และ ภายใน10 วินาทีที่ GRB เกิดขึ้น กล้องโทรทรรศน์ BAT จะทำหาตำแหน่งที่เกิดแสงระเบิด เพื่อให้ดาวเทียมสวิฟท์หมุนตัวหรือเคลื่อนตัว เพื่อให้กล้องโทรทรรศน์ XRT และ UVOT สามารถตรวจจับแสง GRB

กล้องโทรทรรศน์ BAT
ที่มา http://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/swift/about_swift/bat_desc.html

ตัวตรวจจับ CZT บนกล้องโทรทรรศน์ BAT
ที่มา http://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/swift/about_swift/bat_desc.html

ทั้งนี้สวิฟท์จะทำการตรวจจับแสงระเบิดของรังสีแกมม่าและทำการชี้เป้าแหล่งที่มาและรายละเอียดของแสงดังกล่าวภายในหนึ่งนาที รังสีแกมม่าเป็นแสงระเบิดที่ทรงพลังมากที่สุดในจักรวาล และเป็นที่สองรองจากบิ๊กแบงในแง่ของพลังงานเอาท์พุทรวม แสงระเบิดรังสีแกมม่าเกิดขึ้นประมาณ 1 ครั้งต่อวัน โดยมีช่วงเวลาเกิดประมาณ 2 – 10 มิลลิวินาที

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าแสงระเบิดรังสีแกมม่าที่เกิดขึ้นเพียงช่วงเวลาเศษเสี้ยวของวินาทีนั้นเป็นสัญญาณของการชนกันระหว่างหลุมดำและดาวนิวตรอน หรือ เป็นการชนกันระหว่างดาวนิวตรอนด้วยกันและกลายเป็นหลุมดำ นอกจากนี้ ไฮเบอร์โนวาซึ่งเป็นการระเบิดของดาวขนาดใหญ่ ก็ถูกเชื่อว่าเป็นเหตุให้เกิดแสงระเบิดรังสีแกมม่า แต่อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีนักวิทยาศาสตร์ท่านใดที่สามารถชี้ชัดว่าแสงระเบิดรังสีแกมม่าเกิดขึ้นได้อย่างไร

ภาพแสดง การยุบตัวของดาวขนาดยักษ์และกลายเป็นหลุมดำ
พร้อมกับการปลดปล่อยพลังงานออกมากตลอดแนวแกนการหมุนของตัวมันเอง
โดยพลังงานดังกล่าวเป็นแสงรังสีแกมม่า
ที่มา http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Gamma_ray_burst.jpg

ดาวนิวตรอน เป็นดาวฤกษ์ที่ยุบตัวเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของตัวเอง เนื้อดาวเกือบทั้งหมดเป็นนิวตรอน มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 10 กิโลเมตร มีความหนาแน่นสูงมากถึง 1017 กิโลกรัมต่อลูบาศก์เมตร เกิดจากซูเปอร์โนวาที่เหลือมวลหลังการระเบิด 1.5 – 3 มวลสุริยะ หากเหลือมวลมากกว่านั้นจะกลายเป็นหลุมดำ

กล้องโทรทรรศน์ BAT เป็นเครื่องมือที่ตรวจจับและหาตำแหน่งของแสง GRB โดยกล้องโทรทรรศน์ BAT ถูกพัฒนานาซาก๊อดดาร์ดเมื่อหลายปีที่แล้ว ทั้งนี้ กล้องโทรทรรศน์ BAT ใช้เทคนิคที่เรียกว่า "coded aperture mask" ซึ่งจะสร้างเงาของรังสีแกมม่าบนระนาบของตัวตรวจจับที่ทำมาจาก CZT (cadmium-zinc-telluride) และมีขนาด 32,768 พิกเซล ในการเกิดแสง GRB แต่ละครั้งนั้น ตัวตรวจจับ CZT บางตัว จะมีแสงขึ้นได้ในขณะที่ตัวตรวจจับ CZT ตัวอื่นๆ ยังคงมืดอยู่ ทำให้มุมของเงาที่ปรากฏขึ้นบนตัวรับภาพจะชี้ไปยังตำแหน่งของแสง GRB

ซึ่งจากหลักการเดียวกันที่ใช้กับกล้องโทรทรรศน์ BAT บาธีลมีได้นำมาประยุกต์ใช้กับงานด้านการรักษาความปลอดภัย โดยเครื่องมือดังกล่าวจะมีมุมการมองเห็นถึง 100 องศา และสามารถระบุตำแหน่งของแหล่งกำเนิด GRB ซึ่งเป็นสิ่งที่เราต้องการตรวจหาวัตถุนิวเคลียร์ผิดกฎหมายที่บรรทุกอยู่ภายในเรือหรือรถไฟ

ตัวตรวจจับ CZT รุ่นใหม่พร้อมวงจรอิเล็กทรอนิกส์ได้ถูกพัฒนาขึ้นภายใต้งบประมาณของ IRAD เพื่อการใช้งานในโครงการของนาซาที่เรียกว่า EXIST (Energetic X-ray Imaging Survey Telescope) ทั้งนี้บาธีลมีคาดหวังว่าเทคโนโลยีตัวตรวจวัดใหม่จะสามารถตรวจจับวัตถุนิวเคลียร์ที่จะเป็นภัยต่อสหรัฐอเมริกา

ตัวตรวจจับ CZT สำหรับโครงการ EXIST
ที่มา http://exist.gsfc.nasa.gov/design/het/czt/

โครงการ EXIST
ที่มา http://exist.gsfc.nasa.gov/

แหล่งข้อมูลอ้างอิง

แก้ไขล่าสุด 30 กันยายน 2551

กลับไปด้านบน


copyright © 2016 กองโครงสร้างพื้นฐานเทคโนโลยีดิจิทัล สำนักงานคณะกรรมการดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ กระทรวงดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคม
ชั้น 7 อาคาร B ศูนย์ราชการเฉลิมพระเกียรติ 80 พรรษา 5 ธันวาคม 2550 ถนนแจ้งวัฒนะ แขวงทุ่งสองห้อง เขตหลักสี่ กรุงเทพฯ 10210
โทรศัพท์ 0-2141-6877 โทรสาร 0-2143-8027 e-mail: [email protected]