พลิกบทบาทโรงไฟฟ้าแสงอาทิตย์ สู่การตรวจจับอุกกาบาตยามค่ำคืน

ปัจจุบันนานาชาติต่างมุ่งเปลี่ยนผ่านธุรกิจและอุตสาหกรรมในประเทศมุ่งสู่พลังงานสะอาดเต็มรูปแบบ หนึ่งในพลังงานที่ได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางคือ พลังงานแสงอาทิตย์ ที่สามารถเข้าถึงและผลิตพลังงานได้มหาศาล แต่ก็มีข้อจำกัดด้านระยะเวลาผลิตพลังงาน ที่สามารถใช้งานได้เพียงช่วงเวลากลางวัน

 

นี่เป็นเหตุผลให้เริ่มมีแนวคิดในการเปลี่ยนโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ตรวจจับอุกกาบาตในเวลากลางคืน

 

 

เมื่อโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ใช้ตรวจจับอุกกาบาต

 

ผลงานนี้เป็นของทีมวิจัยจาก Sandia National Laboratories กับแนวคิดในการใช้ประโยชน์โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ตอนกลางคืน เปลี่ยนจากเครือข่ายผลิตพลังงานขนาดยักษ์ มาเป็นอุปกรณ์ทางดาราศาสตร์ ที่จะช่วยตรวจตราและเฝ้าระวังเทหวัตถุและอุกกาบาตได้ในเวลากลางคืน

 

อุปกรณ์ที่ถูกนำมาใช้ในงานนี้คือ heliostats กระจกสะท้อนที่ขยับตามแสงอาทิตย์โดยอัตโนมัติ มีหน้าที่ในการรวมศูนย์แสงอาทิตย์ภายในพื้นที่ให้รวมกันอยู่ในจุดเดียว ใช้ในการปรับองศาและตำแหน่งตกกระทบของแสงให้ตรงกับตำแหน่งที่กำหนด ซึ่งกรณีนี้คือแผงโซล่าเซลล์ที่ได้รับการติดตั้งแบบเรียลไทม์

 

แต่ล่าสุดทีมวิจัยได้เปลี่ยนอุปกรณ์นี้ใน National Solar Thermal Test Facility รัฐนิวเม็กซิโก สหรัฐฯ ที่เป็นหอคอนกรีตสูงกว่า 61 เมตร พร้อมกระจกที่เป็นจุดรวมแสงถึง 218 บาน โดยการปรับตั้งค่าให้กระจกสะท้อนไปหาเครื่องมือบนหอคอย เพื่อตรวจจับปริมาณแสงจากดาวเคราะห์น้อยที่มีปริมาณแสงน้อยกว่าดวงอาทิตย์มาก

 

วิธีนี้ต่างจากการับภาพแบบกล้องโทรทรรศน์ที่เน้นการเปิดรับแสง เพื่อให้เกิดภาพถ่ายของเทหวัตถุบนท้องฟ้าเพื่อนำมาวิเคราะห์ แต่การใช้ heliostats จะอาศัยการตรวจวัดคลื่นความถี่ของแสง โดยวัดความเปลี่ยนแปลงความถี่เพื่อประเมินระยะห่างและความเร็วของเทหวัตถุนั้นๆ ซึ่งช่วยให้สามารถตรวจวัดได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่นกัน

 

ด้วยแนวคิดนี้จะช่วยให้เราสามารถใช้โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ตรวจจับอุกกาบาตในเวลากลางคืนได้

 

 

ความเป็นไปได้ต่อความก้าวหน้าทางดาราศาสตร์ในอนาคต

 

จริงอยู่เมื่อเทียบกับกล้องโทรทรรศน์ที่จัดสร้างและใช้งานในเชิงดาราศาสตร์โดยตรง การใช้ heliostats ตรวจวัดตำแหน่งไม่ได้มีประสิทธิภาพเทียบเท่า เนื่องจากกล้องโทรทรรศน์ที่ได้รับการจัดสร้างโดยเฉพาะสามารถสำรวจรายละเอียดได้มากและลึกกว่า เพราะจะได้ทั้งภาพ ตำแหน่ง และลักษณะพื้นผิวอย่างแม่นยำ

 

อย่างไรก็ตามกล้องโทรทรรศน์ก็มีข้อจำกัดในหลายด้าน ทั้งต้นทุนในการจัดสร้างแต่ละแห่งสูงลิบและนำมาใช้ในเชิงดาราศาสตร์เป็นหลัก มุมมองการตรวจสอบแคบเพราะต้องอาศัยการส่องและเก็บภาพตำแหน่งเฉพาะเจาะจง ทำให้ในกรณีตรวจสอบพื้นที่บริเวณกว้างอาจต้องใช้เวลานาน จนอาจเกิดเหตุการณ์ที่ดาวเคราะห์น้อยหลุดรอดการตรวจจับได้

 

ในขณะที่ heliostats มีจุดเด่นสำคัญคือ ไม่ต้องติดตั้งเพิ่มเติมมากนักเพราะเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ทั่วไป ที่ต้องทำมีเพียงการติดตั้งเซ็นเซอร์วัดค่าแสงที่ส่งมา พร้อมซอฟต์แวร์สำหรับประมวลผลค่าเหล่านั้นเพิ่มเติม โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ก็พร้อมใช้ในเชิงดาราศาสตร์ทันที

 

อันดับถัดมาคือ พื้นที่ครอบคลุม กล้องโทรทรรศน์ต้องเล็งส่องตำแหน่งเฉพาะเจาะจง แต่ heliostats อาศัยกระจกจำนวนมหาศาลในการรับข้อมูล หากสามารถพัฒนาและดัดแปลงระบบนี้ให้ใช้งานอย่างแพร่หลาย ขอบเขตและพื้นที่ตรวจจับจะครอบคลุมในระยะที่กว้างมากตามจำนวนโรงไฟฟ้าที่มี แก้ไขจุดอ่อนของกล้องจุลทรรศน์ทั่วไปได้อย่างดี

 

อีกหนึ่งจุดเด่นสำคัญของระบบนี้คือ มีความไวต่อคลื่นแสงสูงมาก สามารถระบุสัญญาณไปได้ลึกถึงระดับ Femtowatt ที่เป็นหน่วยวัดขนาดเล็กระดับเศษหนึ่งส่วนพันล้านล้านวัตต์ได้ เมื่อรวมกับระยะการครอบคลุมที่กว้างขวางแล้ว จึงแน่ใจได้ว่าสามารถตรวจวัดเทหวัตถุทุกชนิดบนท้องฟ้าโดยไม่มีอะไรหลุดรอดไปได้อีกต่อไป

 

การใช้ heliostats ในเชิงดาราศาสตร์จึงเป็นตัวเลือกน่าสนใจอย่างยิ่ง โดยเฉพาะประเทศที่พึ่งพาโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์

 

 

 

 

อย่างไรก็ตามการใช้ heliostats ไม่ได้มาแทนที่กล้องโทรทรรศน์ดั้งเดิม เนื่องจากเป็นเพียงการวัดรายละเอียดคลื่นแสงบนท้องฟ้า ไม่สามารถเก็บข้อมูลเชิงลึกได้ ในการใช้งานจริง heliostats จึงอาจทำหน้าที่เป็นระบบระวังภัยยามค่ำคืน ใช้ตรวจหาอันตรายหรือภัยคุกคามที่อาจจะเกิดขึ้น แล้วค่อยใช้กล้องโทรทรรศน์สอดส่องเพื่อเก็บรายละเอียเชิงลึกอีกที

 

ในอนาคตการใช้ heliostats ร่วมกับกล้องโทรทรรศน์ อาจเป็นแนวทางหลักในทางดาราศาสตร์ก็เป็นได้

 

 

 

 

ที่มา

 

https://www.sandia.gov/labnews/2025/07/24/asteroid-hunting-using-heliostats/

 

https://newsreleases.sandia.gov/asteroid-heliostats/