ทำไมกล้องโรมันเห็นท้องฟ้ากว้างกว่าฮับเบิลทั้งที่กระจกเท่ากัน?

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ

เมื่อ 14 ตุลาคม NASA รายงานว่าทีมกำลังตรวจโฟกัสของกล้องโรมันหลังทดสอบเครื่องมือหลักในอวกาศ ข่าวนี้ชวนให้ถามว่าเหตุใด Roman กับฮับเบิลจึงใช้กระจกหลักเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.4 เมตรเท่ากัน แต่ภาพหนึ่งภาพกลับเก็บท้องฟ้าได้คนละบริเวณ

ขนาดกระจกบอกได้ว่ากล้องรวบรวมแสงได้มากแค่ไหน แต่ไม่ได้กำหนดมุมมองทั้งหมด ยังต้องดูทางยาวโฟกัสและขนาดพื้นที่รับภาพของตัวตรวจจับด้วย

Roman จึงเห็นท้องฟ้ากว้างกว่าในแต่ละภาพ เพราะระบบกระจกมีทางยาวโฟกัสสั้นกว่าฮับเบิลราวสามเท่า และเครื่องมือ Wide Field Instrument มีตัวตรวจจับเรียงเป็นแผงขนาดใหญ่

ทางยาวโฟกัสคือระยะที่แสงถูกรวมเป็นภาพในชุดกล้อง เมื่อใช้ตัวตรวจจับขนาดเดิม ทางยาวโฟกัสที่สั้นลงจะเปิดมุมภาพให้กว้างขึ้น เปรียบกับกล้องถ่ายรูปที่ใช้เลนส์มุมกว้างแล้วเก็บฉากรอบข้างได้มากกว่าเลนส์ซูม

เครื่องมือ WFI ของ Roman มีตัวตรวจจับ 18 ชิ้น ความละเอียดรวม 288 ล้านพิกเซล และครอบคลุมท้องฟ้าประมาณ 0.8 คูณ 0.4 องศาต่อภาพ ด้านยาวกว้างกว่าขนาดปรากฏของดวงจันทร์เต็มดวงเล็กน้อย NASA เปรียบว่ากล้องนี้เห็นพื้นที่ในหนึ่งภาพมากกว่ากล้องสำรวจ ACS ของฮับเบิลราว 100 เท่า

ตัวเลข 100 เท่าหมายถึงพื้นที่ท้องฟ้าที่อยู่ในกรอบภาพ ไม่ใช่การขยายวัตถุหรือรายละเอียดที่เพิ่มขึ้น 100 เท่า ในย่านอินฟราเรดใกล้ Roman ให้ความละเอียดใกล้เคียงกับ ACS แต่ฮับเบิลยังสังเกตแสงอัลตราไวโอเลตและแสงที่ตามองเห็นได้ดี

งานของทั้งคู่จึงเสริมกัน Roman สำรวจพื้นที่กว้างเพื่อค้นหาดาวและกาแล็กซีจำนวนมาก ส่วนฮับเบิลหรือกล้องเวบบ์สามารถหันไปเก็บรายละเอียดของเป้าหมายเฉพาะจุดได้ การเห็นท้องฟ้าได้มากขึ้นต่อภาพจึงเหมาะกับการทำแผนที่ ไม่ได้ทำให้กล้องหนึ่งแทนอีกกล้องได้ทุกงาน

การตรวจโฟกัสที่ NASA รายงานเป็นส่วนหนึ่งของการเตรียมเครื่องมือหลังปล่อยขึ้นสู่อวกาศ เพราะอุณหภูมิและสภาพไร้น้ำหนักต่างจากการทดสอบบนโลก ทีมจึงตรวจแนวกระจกและปรับตำแหน่งให้ภาพคมตามที่ออกแบบไว้