The flower-shaped starshade that might help us detect Earth-like planets | Jeremy Kasdin

Translator: Kelwalin Dhanasarnsombut Reviewer: Pongsapak Vanichrundorn

The universe is teeming with planets.

เอกภพนั้น เต็มไปด้วยดาวเคราะห์

I want us, in the next decade,

ผมอยากให้พวกเราในทศวรรษหน้า

to build a space telescope that'll be able to image

สร้างกล้องโทรทรรศน์ในอวกาศ ที่สามารถจับภาพ

an Earth about another star

โลกบนดาวฤกษ์ดวงอื่น

and figure out whether it can harbor life.

และค้นหาว่าค้ำจุนชีวิตได้หรือไม่

My colleagues at the NASA Jet Propulsion Laboratory

เพื่อนร่วมงานของผมที่ห้องปฏิบัติการเจ็ท โพรเพาชั่น (Jet Propulsion Laboratory) ของนาซ่า

at Princeton and I are working on technology

ที่พรินซ์ตันและผมกำลังทำงานกับเทคโนโลยี

that will be able to do just that in the coming years.

ที่จะสามารถที่จะทำสิ่งนั้นได้ในไม่กี่ปีนี้

Astronomers now believe that every star

ในปัจจุบัน นักดาราศาสตร์เชื่อว่าดาวทุกดวง

in the galaxy has a planet,

ในดาราจักร มีดาวเคราะห์อยู่

and they speculate that up to one fifth of them

และพวกเขาคาดว่าหนึ่งในห้าของพวกมัน

have an Earth-like planet

มีดาวเคราะห์คล้ายโลก

that might be able to harbor life,

ที่อาจเป็นที่อยู่ของสิ่งมีชีวิต

but we haven't seen any of them.

แต่เรายังไม่ได้เห็นมันเลย

We've only detected them indirectly.

เราได้แต่ตรวจจับมันทางอ้อม

This is NASA's famous picture of the pale blue dot.

นี่คือภาพจุดสีฟ้าจางๆ อันโด่งดังของนาซ่า

It was taken by the Voyager spacecraft in 1990,

มันถูกถ่ายไว้โดยยาน โวยาร์ดเจอร์ (Voyager) ใน ค.ศ. 1990

when they turned it around as it was exiting the solar system

เมื่อพวกเขาหันยานกลับ ในขณะที่มันกำลังออกไปนอกระบบสุริยะ

to take a picture of the Earth

เพื่อถ่ายภาพของโลก

from six billion kilometers away.

จากที่ที่ไกลออกไป หกพันล้านกิโลเมตร

I want to take that

ผมอยากจะถ่ายรูปแบบนั้น

of an Earth-like planet about another star.

กับดาวเคราะห์คล้ายโลกของดาวฤกษ์อื่น

Why haven't we done that? Why is that hard?

ทำไมเรายังไม่ทำแบบนั้นกัน ทำไมมันถึงยากนัก

Well to see, let's imagine we take

เพื่อจะให้เห็นภาพ ลองจินตนาการว่าเรา

the Hubble Space Telescope

เอากล้องโทรทัศน์อวกาศฮับเบิล

and we turn it around and we move it out

หันมันกล้บและถอยหลังมา

to the orbit of Mars.

ที่วงโครจรของดาวอังคาร

We'll see something like that,

เราจะเห็นอะไรแบบนี้

a slightly blurry picture of the Earth,

ภาพของโลกที่มัวลงนิดหน่อย

because we're a fairly small telescope

เพราะเรามีกล้องที่ค่อนข้างเล็ก

out at the orbit of Mars.

อยู่ที่วงโคจรของดาวอังคาร

Now let's move ten times further away.

ทีนี้ ลองห่างออกมาสิบเท่า

Here we are at the orbit of Uranus.

เราจะอยู่ที่วงโคจรของดาวยูเรนัส

It's gotten smaller, it's got less detail, less resolve.

มันดูเล็กลง รายละเอียดน้อยลง ความคมลดลง

We can still see the little moon,

เรายังคงเห็นดวงจันทร์เล็กๆ

but let's go ten times further away again.

ลองออกห่างไปอีก สิบเท่าอีกครั้ง

Here we are at the edge of the solar system,

ทีนี้เราอยู่ที่ขอบระบบสุริยจักรวาล

out at the Kuiper Belt.

ที่เคเปอร์ เบลท์ (Kuiper Belt)

Now it's not resolved at all.

ทีนี้แยกอะไรไม่ออกเลย

It's that pale blue dot of Carl Sagan's.

มันคือจุดสีฟ้าจางๆ ของคาล เซเกน (Carl Sagan)

But let's move yet again ten times further away.

แต่ลองเคลื่อนห่างออกไปอีกเป็นสิบเท่า

Here we are out at the Oort Cloud,

ทีนี้เราอยู่ที่เมฆออร์ต (Oort Cloud)

outside the solar system,

นอกระบบสุริยจักรวาล

and we're starting to see the sun

และเราก็เริ่มที่จะเห็นดวงอาทิตย์

move into the field of view

เคลื่อนเข้าไปในขอบเขตการมอง

and get into where the planet is.

และบังจุดที่ดาวเคราะห์อยู่

One more time, ten times further away.

อีกทีนึง ห่างออกไปสิบเท่า

Now we're at Alpha Centauri,

ทีนี้เราอยู่ที่ อัลฟา เซนทูริ (Alpha Centauri)

our nearest neighbor star,

ดาวฤกษ์เพื่อนบ้านที่อยู่ใกล้เราที่สุด

and the planet is gone.

และดาวเคราะห์ก็หายไป

All we're seeing is the big beaming image of the star

ที่เราเห็นนั้นเป็นภาพขนาดใหญ่ ของดาวฤกษ์ที่ส่องสว่าง

that's ten billion times brighter than the planet,

ที่สว่างกว่าดาวเคราะห์ถึงสิบเท่า

which should be in that little red circle.

ซึ่งอยู่ในส่วนวงกลมเล็กๆ

That's what we want to see. That's why it's hard.

ที่มีสิ่งที่เราอยากเห็น นั่นคือเหตุผลว่าทำไมมันยาก

The light from the star is diffracting.

แสงจากดาวฤกษ์นั้นมีการเลี้ยวเบน

It's scattering inside the telescope,

มันกระจายอยู่ภายในกล้องโทรทัศน์

creating that very bright image

สร้างภาพที่สว่างมากๆ

that washes out the planet.

ที่ล้างภาพของดาวเคราะห์

So to see the planet,

ดังนั้น เพื่อที่จะเห็นดาวเคราะห์

we have to do something about all of that light.

เราต้องทำอะไรบางอย่างเกี่ยวกับแสงนั้น

We have to get rid of it.

เราต้องกำจัดมัน

I have a lot of colleagues working on

ผมมีผู้ร่วมงานมากมาย

really amazing technologies to do that,

ที่ทำงานกับเทคโนโลยีอันน่าทึ่ง ที่จะทำสิ่งนี้

but I want to tell you about one today

แต่ผมอยากจะบอกคุณถึงงานชิ้นหนึ่ง

that I think is the coolest,

ที่ผมคิดว่ามันเจ๋งมาก

and probably the most likely to get us an Earth

และบางที อาจมีความเป็นไปได้มากที่สุด

in the next decade.

ที่จะเกิดขึ้นในสิบปีข้างหน้า

It was first suggested by Lyman Spitzer,

มันถูกแนะนำเป็นครั้งแรก โดยลินแมน สปิทเซอร์

the father of the space telescope, in 1962,

บิดาแห่งกล้องโทรทัศน์ ใน ค.ศ. 1962

and he took his inspiration from an eclipse.

และเขาได้แรงบันดาลใจจากสุริยุปราคา

You've all seen that. That's a solar eclipse.

เราเคยเห็นกันมาแล้ว นั่นคือสุริยุปราคา

The moon has moved in front of the sun.

ดวงจันทร์เคลื่อนที่ ไปทางด้านหน้าของดวงอาทิตย์

It blocks out most of the light

มันบดบังแสงเกือบทั้งหมด

so we can see that dim corona around it.

ฉะนั้นเราจึงเห็นโคโรน่า เรื่อๆ รอบๆ มัน

It would be the same thing if I put my thumb up

มันอาจเป็นเหมือนกัน ถ้าผมเอานิ้วหัวแม่มือ

and blocked that spotlight that's getting right in my eye,

บังจุดแสงนั่นที่ส่งตรงมายังตาผม

I can see you in the back row.

ผมก็จะเห็นคุณที่นั่งอยู่แถวหลัง

Well, what's going on?

เอาล่ะ มันเกิดอะไรขึ้น

Well the moon

ดวงจันทร์

is casting a shadow down on the Earth.

ฉายเงาลงมายังโลก

We put a telescope or a camera in that shadow,

เรานำกล้องโทรทัศน์หรือกล้องถ่ายรูปไว้ในเงา

we look back at the sun,

เรามองกลับไปยังดวงอาทิตย์

and most of the light's been removed

และแสงส่วนใหญ่ก็จะถูกกำจัดออกไป

and we can see that dim, fine structure

และเราก็สามารถเห็นโครงสร้างเรื่อๆ

in the corona.

ในโคโรน่า

Spitzer's suggestion was we do this in space.

คำแนะนำของสปิทเซอร์ คือ เราควรทำสิ่งนี้ในอวกาศ

We build a big screen, we fly it in space,

เราสร้างจอขนาดใหญ่ เราบินไปอวกาศ

we put it up in front of the star,

เรานำมันขึ้นไปวางด้านหน้าดาวฤกษ์

we block out most of the light,

เราบังแสงส่วนใหญ่

we fly a space telescope in that shadow that's created,

เราส่งกล้องโทรทัศน์อวกาศ ไปอยู่ใต้เงาที่เราสร้างไว้

and boom, we get to see planets.

และบรู๊ม เราจะได้เห็นดาวเคราะห์

Well that would look something like this.

มันน่าจะมีหน้าตาแบบนี้

So there's that big screen,

นั่นคือจอขนาดใหญ่

and there's no planets,

because unfortunately it doesn't actually work very well,

และมันก็ไม่มีดาวเคราะห์

เพราะว่า โชคร้าย มันทำงานไม่ดีสักเท่าไร

because the light waves of the light and waves

เพราะว่าคลื่นแสง

diffracts around that screen

และคลื่นที่สะท้อนเลี้ยวเบนอ้อมจอ

the same way it did in the telescope.

แบบเดียวกับที่มันทำในกล้องโทรทัศน์

It's like water bending around a rock in a stream,

มันเหมือนกับน้ำที่โค้งไปรอบหินในลำธาร

and all that light just destroys the shadow.

และแสงนั้นก็ทำลายเงา

It's a terrible shadow. And we can't see planets.

มันเป็นเงาที่แย่ และเราก็ไม่อาจเห็นดาวเคราะห์ได้

But Spitzer actually knew the answer.

แต่สปิทเซอร์รู้คำตอบ

If we can feather the edges, soften those edges

ถ้าเราทำให้ขอบนุ่มนวลมากกว่านี้

so we can control diffraction,

เราก็จะสามารถควบคุมการเลี้ยวเบนได้

well then we can see a planet,

แล้วเราก็จะเห็นดาวเคราะห์

and in the last 10 years or so we've come up

และประมาณใน 10 ปีที่ผ่านมา เราได้พบหนทางเลือก

with optimal solutions for doing that.

ที่เป็นทางออกของสิ่งนั้น

It looks something like that.

มันหน้าตาประมาณนี้ครับ

We call that our flower petal starshade.

เราเรียกมันว่า กลีบดอกไม้บังดาว

If we make the edges of those petals exactly right,

ถ้าเราปรับขอบของมันให้ถูกต้อง

if we control their shape,

ถ้าเราควบคุณรูปร่างของพวกมัน

we can control diffraction,

เราจะสามารถควบคุมการเลี้ยวเบน

and now we have a great shadow.

และทีนี้ เราจะได้เงาขนาดใหญ่

It's about 10 billion times dimmer than it was before,

เงาจะมัวกว่าเดิมหมื่นล้านเท่า

and we can see the planets beam out just like that.

และเราจะเห็นลำแสงดาวเคราะห์ ออกมาแบบนั้น

That, of course, has to be bigger than my thumb.

แน่นอนว่านั่นต้องใหญ่กว่านิ้วหัวแม่มือผม

That starshade is about

ที่บังดาวมีขนาด

the size of half a football field

ประมาณครึ่งสนามฟุตบอล

and it has to fly 50,000 kilometers away from the telescope

และมันต้องถูกส่งห่างออกไป จากกล้องโทรทัศน์ 50,000 กม.

that has to be held right in its shadow,

เพื่อให้กล้องที่อยู่ในเงานั้น

and then we can see those planets.

และจากนั้นเราจะเห็นดาวเคราะห์

This sounds formidable,

มันฟังดูค่อนข้างยาก

but brilliant engineers, colleagues of mine at JPL,

แต่นักวิศวกรรมอันชาญฉลาด เพื่อนร่วมงานของผมที่ เจพีแอล

came up with a fabulous design for how to do that

ได้ความคิดการออกแบบที่ยอดเยี่ยม ว่าจะทำอย่างไร

and it looks like this.

และมันก็ออกมาเป็นแบบนี้

It starts wrapped around a hub.

มันเริ่มพันรอบแกนกลาง

It separates from the telescope.

มันแยกจากกล้องโทรทัศน์

The petals unfurl, they open up,

กลีบพวกนั้นคลี่ออก พวกมันเปิดออก

the telescope turns around.

กล้องโทรทัศน์หันกลับ

Then you'll see it flip and fly out

จากนั้นคุณจะเห็นมันพลิกและเคลื่อนออกไป

that 50,000 kilometers away from the telescope.

50,000 กิโลเมตร จากกล้องโทรทัศน์

It's going to move in front of the star

มันกำลังจะเคลื่อนไปด้านหน้าดาวฤกษ์

just like that, creates a wonderful shadow.

อะไรแบบนั้น สร้างเงาอันน่าทึ่ง

Boom, we get planets orbiting about it.

บรู๊ม เราได้เห็นดาวเคราะห์ที่โคจรรอบมัน

(Applause)

(เสียงปรบมือ)

Thank you.

ขอบคุณครับ

That's not science fiction.

มันไม่ใช่นิยายวิทยาศาสตร์

We've been working on this for the last five or six years.

พวกเราได้ทำงานนี้ตลอดห้าหรือหกปีที่ผ่านมา

Last summer, we did a really cool test

ฤดูร้อนที่ผ่านมา เราได้ทำการทดสอบที่เจ๋งมากๆ

out in California at Northrop Grumman.

ในแคลิฟอเนีย ที่ นอร์ทรอพ กวัมแมน

So those are four petals.

นั่นคือกลีบทั้งสี่

This is a sub-scale star shade.

นี่เป็นขนาดย่อของที่บังดาว

It's about half the size of the one you just saw.

มันมีขนาดประมาณครึ่งหนึ่งของอันที่คุณเพิ่งเห็น

You'll see the petals unfurl.

คุณจะเห็นกลีบกางออก

Those four petals were built by four undergraduates

กลีบทั้งสี่ถูกสร้างขึ้น โดยนักเรียนระดับปริญญาตรีสี่คน

doing a summer internship at JPL.

ที่มาฝึกงานช่วงฤดูร้อนที่ เจพีแอล

Now you're seeing it deploy.

ทีนี้คุณจะเห็นมันแปรกระบวนท่า

Those petals have to rotate into place.

กลีบเหล่านี้ต้องหมุนให้เข้าที่

The base of those petals

ฐานของกลีบ

has to go to the same place every time

ต้องไปอยู่ในจุดเดิมทุกครั้ง

to within a tenth of a millimeter.

ในช่วงหนึ่งในสิบของมิลลิเมตร

We ran this test 16 times,

เราทำการทดสอบ 16 ครั้ง

and 16 times it went into the exact same place

และทั้ง 16 ครั้งนั้น มันเข้าที่เดิมทุกครั้ง

to a tenth of a millimeter.

ในช่วงหนึ่งในสิบของมิลลิเมตร

This has to be done very precisely,

มันจะต้องแม่นยำมากๆ

but if we can do this, if we can build this technology,

แต่ถ้าเราทำสิ่งนี้ ถ้าเราสร้างเทคโนโลยีนี้

if we can get it into space,

ถ้าเราสามารถนำมันไปยังอวกาศ

you might see something like this.

คุณอาจเห็นอะไรแบบนี้

That's a picture of one our nearest neighbor stars

นั่นคือภาพของหนึ่งในดาวฤกษ์เพื่อนบ้าน ที่ใกล้เรามากที่สุด

taken with the Hubble Space Telescope.

ที่ถ่ายโดยกล้องโทรทัศน์อวกาศฮับเบอร์

If we can take a similar space telescope,

ถ้าเราลองใช้กล้องโทรทัศน์คล้ายๆ กัน

slightly larger,

ที่ใหญ่กว่าเล็กน้อย

put it out there,

นำมันไปไว้ข้างนอก

fly an occulter in front of it,

ให้สิ่งบดบังผ่านมาด้านหน้า

what we might see is something like that --

ที่เราอาจเห็นคงเป็นอะไรแบบนี้

that's a family portrait of our solar system -- but not ours.

นั่นคือรูปถ่ายครอบครัวของระบบสุริยจักรวาล แต่ไม่ใช่ของเรา

We're hoping it'll be someone else's solar system

เราหวังว่ามันคือ ระบบสุริยจักรวาลของสิ่งมีชีวิตอื่น

as seen through an occulter,

เมื่อมองผ่านสิ่งบดบัง

through a starshade like that.

ผ่านเงาของดวงดาวแบบนั้น

You can see Jupiter, you can see Saturn,

คุณสามารถเห็นดาวพฤหัส ดาวเสาร์

Uranus, Neptune, and right there in the center,

ยูเรนัส เนปจูล และที่ตรงกลางนี้

next to the residual light

ถัดไปจากแสดงอ่อนๆ

is that pale blue dot. That's Earth.

คือจุดสีฟ้าจางๆ นั่นคือโลก

We want to see that, see if there's water,

เราต้องการที่จะเห็น ว่าถ้ามีน้ำ

oxygen, ozone,

ออกซิเจน โอโซน

the things that might tell us that it could harbor life.

สิ่งที่จะบอกเราวามันอาจมีสิ่งมีชีวิต

I think this is the coolest possible science.

ผมคิดว่านั่นเป็นสิ่งที่ดีที่สุดในโลกวิทยาศาสตร์

That's why I got into doing this,

นั่นเป็นเหตุว่าทำไมผมถึงมาทำสิ่งนี้

because I think that will change the world.

เพราะผมคิดว่า มันจะเปลี่ยนโลก

That will change everything when we see that.

มันจะเปลี่ยนทุกสิ่งทุกอย่าง เมื่อคุณเห็นมัน

Thank you.

ขอบคุณครับ

(Applause)

เสียงปรบมือ