เชียงใหม่-สัมผัสความยิ่งใหญ่! หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติ

หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติ สัมผัสความยิ่งใหญ่ของกล้องโทรทรรศน์วิทยุแห่งชาติ ขนาด 40 เมตร ใหญ่และทันสมัยที่สุดในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้และกล้องโทรทรรศน์วิทยุแบบวีกอส (VGOS) ขนาด 13 เมตร แห่งแรกของไทย ที่เชียงใหม่

หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติ (Thai National Radio Astronomy Observatory : TNRO) สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม ศูนย์กลางการวิจัยดาราศาสตร์วิทยุของไทย ดำเนินการโดยสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) ตั้งอยู่ภายในศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้ อันเนื่องมาจากพระราชดำริ อำเภอดอยสะเก็ด จังหวัดเชียงใหม่ บนพื้นที่ 50 ไร่ สูงจากระดับน้ำทะเลปานกลาง 390 เมตร

ปัจจุบัน เป็นที่ตั้งของกล้องโทรทรรศน์วิทยุ 2 ตัวได้แก่
– กล้องโทรทรรศน์วิทยุแห่งชาติ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 เมตร เป็นกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดใหญ่แห่งแรกในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ สำหรับศึกษาวิจัย ดาราศาสตร์ในช่วงคลื่นวิทยุ
– กล้องโทรทรรศน์วิทยุแบบวีกอส ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 13 เมตร สำหรับศึกษาด้านภูมิมาตรศาตร์ การเคลื่อนที่ของเปลือกโลก และร่วมวิจัยกับเครือข่ายทั่วโลก

กล้องโทรทรรศน์วิทยุแห่งชาติ สำหรับศึกษาวิจัย ดาราศาสตร์ในช่วงคลื่นวิทยุ จานรับสัญญาณขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางขนาด 40 เมตร ภายในอาคารห้องควบคุมการทำงาน อุปกรณ์รับสัญญาณ ห้องประมวลผลสัญญาณ
กล้องโทรทรรศน์วิทยุแบบวีกอส (VGOS) ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 13 เมตร สำหรับศึกษาด้านภูมิมาตรศาตร์ การเคลื่อนที่ของเปลือกโลก และร่วมวิจัยกับเครือข่ายทั่วโลก

หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติ เริ่มดำเนินการครั้งแรกภายใต้ “โครงการพัฒนาเครือข่ายดาราศาสตร์วิทยุและยีออเดซี” ระหว่าง ปี พ.ศ. 2560-2564 เพื่อขยายขีดความสามารถเชิงสังเกตการณ์ด้านดาราศาสตร์ ส่งเสริมการใช้ ดาราศาสตร์ พัฒนาความรู้พื้นฐานด้านวิทยาศาสตร์เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ (STEM) นำไปสู่การพัฒนากำลังคนด้านดาราศาสตร์ พัฒนาเทคโนโลยีวิศวกรรมขั้นสูง รวมทั้งเพิ่มศักยภาพกำลังคนในอุตสาหกรรมขั้นสูง เช่น เทคโนโลยีการสื่อสาร วิศวกรรมซอฟต์แวร์ อุปกรณ์ดิจิทัล ฯลฯ

กล้องโทรทรรศน์วิทยุแห่งชาติ (Thai National Radio Telescope : TNRT) ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 เมตร ณ หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติ เป็นกล้องโทรทรรศน์วิทยุจานเดี่ยว ออกแบบโดยใช้ระบบแนสมิธ-แคสสิเกรน (Cassegrain-Nasmyth Optics) มีประสิทธิภาพสูง หมุนในแนวราบได้โดยรอบ 360 องศา และหมุนในแนวตั้งได้ 180 องศา สามารถสังเกตการณ์ได้ครอบคลุมทั่วท้องฟ้า และติดตามสังเกตการณ์เทหวัตถุต่าง ๆ ได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ ใช้ศึกษาเทหวัตถุในเอกภพ และปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องในช่วงคลื่นวิทยุ อาทิ ดาวเคราะห์ ดาวหางในระบบสุริยะ ดวงอาทิตย์ ดาวฤกษ์ ดาราจักรกัมมันต์ การก่อกำเนิด และการระเบิดของดาวฤกษ์ ดาวนิวตรอน กาแล็กซี หลุมดำ พัลซาร์ เมเซอร์ ฯลฯ

กล้องโทรทรรศน์วิทยุแห่งชาตินี้ สามารถรับสัญญาณคลื่นความถี่ได้ในช่วง 300 เมกะเฮิร์ท (MHz) ถึง 115
กิกกะเฮิร์ท (GHz) มีห้องรับสัญญาณขนาดใหญ่ (Receiver room) สามารถติดตั้งระบบรับสัญญาณได้ไม่น้อยกว่า 8 ระบบ เพื่อรองรับการตรวจจับสัญญาณในอวกาศได้หลายช่วงความถี่ ปัจจุบันได้ติดตั้งอุปกรณ์รับสัญญาณแล้วสองความถี่ ได้แก่ อุปกรณ์รับสัญญาณช่วงความถี่ 1-1.8 GHz (L-band) และอุปกรณ์รับสัญญาณช่วงความถี่ 18-26.5 GHz (K-band) และกำลังพัฒนาอุปกรณ์รับสัญญาณย่าน 30-50 GHz และ 85-100 GHz (Triband Q-W band) และ 4-12 GHz (C-band) สำหรับติดตั้งในอนาคต โดยอุปกรณ์รับสัญญาณแต่ละย่านความถี่นั้นสามารถนำไปศึกษาสสารและวัตถุในอวกาศได้หลากหลายชนิดทำให้กล้องโทรทรรศน์วิทยุมีความสำคัญมากทางด้านดาราศาสตร์

เนื่องจากอุปกรณ์รับสัญญาณวิทยุของกล้องโทรทรรศน์วิทยุมีความซับซ้อนเป็นอย่างมาก ไม่สามารถหาซื้อได้ตามท้องตลาดทั่วไป ดังนั้น NARIT จึงมุ่งใช้ศักยภาพของบุคลากรและเครือข่ายความร่วมมืออันเข้มแข็ง ดำเนินการออกแบบ และพัฒนาอุปกรณ์รับสัญญาณ โดยความร่วมมือกับหน่วยงานดาราศาสตร์วิทยุชั้นนำระดับโลกหลายหน่วยงาน อาทิ สถาบันดาราศาสตร์วิทยุมักซ์พลัังค์ สหพันธ์สาธารณรัฐเยอรมนี สถาบันดาราศาสตร์และอวกาศเกาหลี สาธารณรัฐเกาหลีใต้ และศูนย์เทคโนโลยีดาราศาสตร์วิทยุและโลกอวกาศ ประเทศสเปน

กล้องโทรทรรศน์วิทยุแบบวีกอส ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 13 เมตร (VLBI Geodetic Observing System Radio Telescope : VGOS) เป็นกล้องสำหรับศึกษาด้านยีออเดซี (Geodesy) หรือภูมิมาตรศาสตร์ ซึ่งเป็นศาสตร์ที่ว่าด้วยการวัดและทำความเข้าใจรูปทรงเรขาคณิตและสัณฐานของโลก ตำแหน่งในอวกาศ และสนามโน้มถ่วง พร้อมทั้งศึกษาการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของโลกเหล่านี้เมื่อเวลาผ่านไป หรืออาจวัดเพื่อเทียบเคียงกับดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ โดยจะเก็บข้อมูลผ่านอุปกรณ์รับสัญญาณย่านความถี่เอสและเอกซ์ (S/X-band) ช่วงคลื่นความถี่ 2-14 กิกกะเฮิร์ท (GHz) ควบคู่กับการสังเกตการณ์ด้วยเทคนิคแทรกสอดระยะไกล หรือ VLBI (Very Long Baseline Interferometry)

โดยใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุสองตัวขึ้นไปเก็บข้อมูลในเวลาเดียวกัน ทำให้ได้พิกัดที่แม่นยำถึงระดับมิลลิเมตร ซึ่งสามารถนำไปใช้ตรวจสอบการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกได้ (Tectonic Plate Motion) อีกทั้งยังสามารถประมวลผลลัพธ์ต่อจนได้ตัวแปรต่าง ๆ ที่บ่งบอกการวางตัวของโลกในอวกาศ (Earth Orientation Parameters) ไปจนถึงความเร็วในการหมุนรอบตัวเองของโลก

NARIT มีแผนติดตั้งกล้องโทรทรรศน์วิทยุแบบวีกอส ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางจานรับสัญญาณ 13 เมตร
ในประเทศไทย จำนวน 3 แห่ง ได้แก่
1.    ติดตั้งบริเวณหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติ ภายในศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้
อันเนื่องมาจากพระราชดำริ อ. ดอยสะเก็ด จ. เชียงใหม่  ตั้งอยู่บน Eurasian plate  (ก่อสร้างแล้วเสร็จ และมีพิธีเปิดอย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 16 พฤษภาคม 2568)
2.     ติดตั้งบริเวณมหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ ต. ท่าศาลา จ. นครศรีธรรมราช (อยู่ระหว่างการก่อสร้าง)
3. ติดตั้งบริเวณหอดูดาวเฉลิมพระเกียรติ 7 รอบ พระชนมพรรษา สงขลา ต. เขารูปช้าง อ. เมือง จ. สงขลา ตั้งอยู่บน Sunda Plate (อยู่ระหว่างการก่อสร้าง)

สำหรับแห่งที่ 1 และ 2 ได้รับการสนับสนุนจากหอดูดาวเซี่ยงไฮ้ (Shanghai Astronomical Observatory, SHAO) สาธารณรัฐประชาชนจีน ในส่วนโครงสร้างอาคารฐานราก จานรับสัญญานขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 13 เมตร รวมถึงติดตั้งอุปกรณ์รับสัญญาณในช่วงความถี่ระหว่าง 2-14 GHz

ส่วนแห่งที่ 3 NARIT ดำเนินการสร้างเองทั้งหมด โดยในส่วนโครงสร้างและจานรับสัญญาณนำต้นแบบมาจากหอดูดาวเยเบส (Yebes Observatory) ประเทศสเปน รวมถึงมีการออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์รับสัญญาณเอง

ในอนาคต หากแล้วเสร็จทั้งสามแห่งจะสามารถศึกษาการเคลื่อนที่ของเปลือกโลกของประเทศไทย เพื่อใช้เป็นข้อมูลคาดการณ์การเคลื่อนตัวของเปลือกโลก นอกจากนี้ ยังนำข้อมูลที่ได้ไปประมวลผลหาค่าตัวแปรหรือปัจจัยต่าง ๆ ที่ส่งผลต่อการวางตัวของโลก รวมถึงความเร็วในการหมุนรอบตัวเองของโลก ซึ่งเป็นข้อมูลสำคัญที่ใช้ประเมินแนวโน้มการเกิดแผ่นดินไหวของนักธรณีวิทยา และเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อวงการวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ ธรณีวิทยา และธรณีฟิสิกส์ประยุกต์