เครื่องฉายดาว (ภาษาอังกฤษ: Planetarium projector ภาษาเยอรมัน: Planetariumsprojektor) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อฉายภาพประกอบการแสดงท้องฟ้าจำลองขึ้นไปบนผนังโดม ตั้งแต่ดวงดาว ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ ดาวเคราะห์ วัตถุท้องฟ้าอื่น ๆ ทางช้างเผือก กลุ่มดาว เส้นสำคัญเกี่ยวกับทรงกลมท้องฟ้าและระบบพิกัดท้องฟ้า สไลด์บรรยาย ไปจนถึงแสงเลเซอร์ประกอบการแสดง
เครื่องฉายดาวตัวเก่าของท้องฟ้าจำลองกรุงเทพ เป็นเครื่องฉายดาวที่ผลิตในเยอรมนี [ภาพถ่ายโดยพิสิฏฐ นิธิยานันท์]
เครื่องฉายดาวถือเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญในการเรียนการสอนและการบริการวิชาการทางดาราศาสตร์ และเครื่องฉายดาวตัวแรกในโลกผลิตขึ้นในประเทศเยอรมนีช่วงต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20 หลังจากการปฏิวัติอุตสาหกรรมในประเทศเสร็จ จนเยอรมนีมีส่วนแบ่งในการผลิตและการค้าทั่วโลกมากขึ้นใน
จุดเริ่มต้นของเครื่องฉายดาวเกิดขึ้นในช่วง ค.ศ.1908-1924 เมื่ออ็อสคาร์ ฟ็อน มิลเลอร์ (Oskar von Miller) วิศวกรชาวเยอรมันและผู้ก่อตั้งพิพิธภัณฑ์เยอรมัน (Deutsches Museum) ในเมืองมิวนิก ร่วมมือกับบริษัทคาร์ลไซส์ (Carl Zeiss) บริษัททัศนูปกรณ์จากเมืองเยนาในเยอรมนี และมัคส์ ว็อล์ฟ (Max Wolf) จากหอดูดาวแห่งรัฐไฮเดิลแบร์ค-เคอนิชชตูล (Heidelberg-Königstuhl State Observatory) ออกแบบและสร้างเครื่องฉายดาวพร้อมระบบท้องฟ้าจำลอง พัฒนาขึ้นเพื่อแสดงการขึ้นตกของดวงดาวบนท้องฟ้า โดยเครื่องฉายดาวตั้งอยู่กลางโดมท้องฟ้าจำลอง ฉายภาพดวงดาวไปบนผนังโดมที่เป็นฉากขาว เครื่องฉายดาวสามารถหมุนตัวทำให้จำลองการขึ้นตกของดาวได้ ต่างจากการแสดงท้องฟ้ายามค่ำคืนจำลองสมัยก่อนที่ติดหลอดไฟที่ผนังห้อง ซึ่งจะแสดงดาวที่อยู่กับที่ ไม่สามารถแสดงการขึ้นตกได้ เครื่องฉายดาวพร้อมระบบท้องฟ้าจำลองจึงถือว่าเป็นนวัตกรรมทางดาราศาสตร์ที่ล้ำยุคมากในสมัยนั้น
ในปี ค.ศ.1923 เครื่องฉายดาวตัวแรกและรุ่นแรกของโลก “มาร์ค I” (Mark I) ของบริษัทคาร์ล ไซส์ ได้ติดตั้งและเริ่มใช้งานที่พิพิธภัณฑ์เยอรมัน เมืองมิวนิก ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา เครื่องฉายดาวที่ผลิตโดยบริษัทคาร์ล ไซส์ จะเรียกว่า “เครื่องฉายดาวไซส์” (Zeiss projector)
ภาพวาดแสดงการฉายดาวในโดมท้องฟ้าจำลองพร้อมเครื่องฉายดาวของพิพิธภัณฑ์เยอรมัน ช่วงปี ค.ศ.1923 [Credit ภาพขวา: Deutsches Museum]
เครื่องฉายดาวไซส์ รุ่นมาร์ค I มีลักษณะเป็นลูกทรงกลมลูกเดียวที่มีหลอดไฟตรงกลางให้แสงลอดผ่านรูและเลนส์ ฉายออกเป็นรูปกลุ่มดาวต่าง ๆ บนฉากผนังโดมท้องฟ้าจำลอง ลูกทรงกลมของเครื่องฉายดาวจะต่อกับกรงรูปทรงกระบอก ภายในกรงจะมีตัวหมุนที่ติดตั้งตัวฉายภาพดาวเคราะห์แต่ละดวง เพื่อให้สามารถฉายภาพดาวเคราะห์ที่ปรากฏเคลื่อนที่ไปตามกลุ่มดาวจักรราศีกลุ่มต่าง ๆ ได้
ภาพถ่ายเครื่องฉายดาวตัวแรกของโลก (เครื่องฉายดาวไซส์ รุ่นมาร์ค I) กลางโดมท้องฟ้าจำลองในพิพิธภัณฑ์เยอรมัน เมืองมิวนิก ประเทศเยอรมนี ในปี ค.ศ.1923
สำหรับเครื่องฉายดาวตัวแรกของโลก (เครื่องฉายดาวไซส์ รุ่นมาร์ค I) ที่พิพิธภัณฑ์เยอรมัน ได้เสียหายไปพร้อมกับตัวพิพิธภัณฑ์ จากการทิ้งระเบิดทางอากาศในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ขณะที่เครื่องฉายดาวไซส์ รุ่นมาร์ค I ตัวอื่น อย่างที่ท้องฟ้าจำลองเซย์ทฮอฟ (Sijthoff planetarium) ที่กรุงเฮก ประเทศเนเธอร์แลนด์ยังคงใช้งานหลังช่วงสงครามโลก จนกระทั่งเกิดไฟไหม้ท้องฟ้าจำลองแห่งนี้ในปี ค.ศ.1976
บริษัทไซส์เริ่มปรับปรุงเครื่องฉายดาวให้เป็นรูปดัมเบล ตั้งแต่เครื่องฉายดาวไซส์รุ่นมาร์ค II ที่ผลิตก่อนสงครามโลกครั้งที่ 2 โดยแยกลูกทรงกลมที่มีหลอดไฟ เลนส์และช่องสำหรับฉายดาวลงบนฉากเป็นสองฝั่ง เพื่อให้ฉายภาพกลุ่มดาวทางซีกฟ้าเหนือและซีกฟ้าใต้ในละติจูดต่าง ๆ ได้ดีขึ้น ส่วนวงล้อติดตั้งตัวฉายภาพดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์และดาวเคราะห์ จะติดตั้งไว้กับแกนกลางเครื่องฉายดาวรูปดัมเบล
หลังสงครามโลกครั้งที่ 2 จบลง ประเทศเยอรมนีถูกแยกประเทศเป็นเยอรมนีตะวันตกและเยอรมนีตะวันออก บริษัทไซส์ของเยอรมนีจึงถูกแยกตามประเทศไปด้วย สำนักงานใหญ่ของบริษัทในเมืองเยนาอยู่ในเขตแดนของเยอรมนีตะวันออกกลายเป็นบริษัทไซส์ฝั่งตะวันออก ขณะที่วิศวกรผู้ออกแบบท้องฟ้าจำลองและเครื่องฉายดาวรุ่นแรกพร้อมสมาชิกทีมฝ่ายจัดการของบริษัทไซส์อพยพมาอยู่ในเยอรมนีตะวันตกกลายเป็นบริษัทไซส์ฝั่งตะวันตก
บริษัทไซส์ฝั่งเยอรมนีตะวันตกกลับมาเปิดอุตสาหกรรมผลิตท้องฟ้าจำลองขนาดใหญ่อีกครั้งในปี ค.ศ.1954 โดยมีเครื่องฉายดาวไซส์ขนาดใหญ่รุ่นมาร์ค III และรุ่นมาร์ค IV ผลิตในเยอรมนีตะวันตก ส่วนบริษัทไซส์ฝั่งเยอรมนีตะวันออกเริ่มอุตสาหกรรมผลิตท้องฟ้าจำลองขนาดเล็กหลังจากนั้น โดยมีเครื่องฉายดาวไซส์ขนาดเล็กแบบ ZKP ผลิตในเยอรมนีตะวันออก
ช่วงคริสตทศวรรษ 1950 และ 1960 ยังเป็นช่วงเริ่มต้นการแข่งขันด้านอวกาศ (Space Race) ระหว่างสหภาพโซเวียตกับสหรัฐฯ จึงเกิดความนิยมสร้างท้องฟ้าจำลอง เพื่อเผยแพร่ความรู้ สร้างแรงบันดาลใจและความตระหนักในดาราศาสตร์และอวกาศแก่สังคมทั่วโลก ประกอบกับบริษัทอุตสาหกรรมผลิตท้องฟ้าจำลองขนาดใหญ่ยังมีน้อยราย ทำให้เยอรมนีตะวันตกเป็นประเทศผู้ผลิตและส่งออกรายใหญ่ในช่วงนั้น ซึ่งในประเทศไทยมีการสร้างท้องฟ้าจำลองกรุงเทพ ที่ทางกระทรวงศึกษาธิการอนุมัติโครงการก่อสร้างท้องฟ้าจำลองพร้อมหอดูดาวในปี ค.ศ.1961 ก่อนที่จะเปิดใช้งานในปี ค.ศ.1964 ซึ่งเครื่องฉายดาวหลักตัวเดิมของท้องฟ้าจำลองกรุงเทพเป็นเครื่องฉายดาวไซส์รุ่นมาร์ค IV ผลิตในเยอรมนีตะวันตก ปฏิบัติงานนานกว่าครึ่งศตวรรษจนกระทั่งปลดระวางในปี ค.ศ.2016
เครื่องฉายดาวไซส์รุ่นมาร์ค IV เครื่องฉายดาวหลักรูปดัมเบลที่เคยใช้เป็นเครื่องฉายดาวหลักของท้องฟ้าจำลองกรุงเทพในช่วง ค.ศ.1964-2016 [ภาพถ่ายโดยพิสิฏฐ นิธิยานันท์]
ภาพแสดงส่วนประกอบของเครื่องฉายดาวไซส์เฉพาะรุ่นที่มีรูปทรงเป็นรูปดัมเบล ได้แก่
1) ลูกทรงกลมเล็กสำหรับฉายภาพกลุ่มดาวบนซีกฟ้าเหนือ
2) ลูกทรงกลมใหญ่สำหรับฉายภาพดวงดาวบนซีกฟ้าเหนือ
3) ชัตเตอร์เปิดปิดสำหรับฉายภาพดวงดาวแต่ละหย่อมพื้นที่บนท้องฟ้า
4) เครื่องฉายทางช้างเผือก
5) เครื่องฉายภาพดาวเคราะห์เมื่อปรากฏบนซีกฟ้าเหนือ
6) วงล้อสำหรับติดเครื่องฉายภาพดวงอาทิตย์และดวงจันทร์
7) เครื่องฉายเส้นขอบฟ้า
8) เครื่องฉายภาพดาวเคราะห์เมื่อปรากฏบนซีกฟ้าใต้
9) ลูกทรงกลมใหญ่สำหรับฉายภาพดวงดาวบนซีกฟ้าใต้
10) เครื่องฉายตัวอักษรแสดงทิศบนขอบฟ้า
การเริ่มต้นการแข่งขันด้านอวกาศจนเกิดกระแสการสร้างท้องฟ้าจำลองทั่วโลกยังกระตุ้นให้บริษัทในประเทศอื่นอย่างสหรัฐฯ และญี่ปุ่น เริ่มผลิตเครื่องฉายดาวพร้อมระบบท้องฟ้าจำลองในประเทศในช่วงปลายคริสต์ทศวรรษ 1950 และเข้ามามีส่วนแบ่งในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องฉายดาวทั่วโลกจากเดิมที่มีเยอรมนีเป็นประเทศผู้ผลิตหลักแห่งเดียว จนในปัจจุบันนี้ ประเทศที่มีบริษัทรายใหญ่ในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องฉายดาวและระบบท้องฟ้าจำลองมีหลายประเทศ เช่น เยอรมนี สหรัฐฯ ญี่ปุ่น จีนและรัสเซีย
ส่วนสถานการณ์เกี่ยวกับท้องฟ้าจำลองและอุตสาหกรรมการผลิตท้องฟ้าจำลองของเยอรมนีหลังจากนั้น การรวมชาติเยอรมนีในปี ค.ศ.1989 ส่งผลให้บริษัทคาร์ลไซส์ ซึ่งเป็นบริษัทผลิตท้องฟ้าจำลองเจ้าใหญ่ทั้งฝั่งเยอรมนีตะวันตกและตะวันออกควบรวมบริษัทกัน แต่เดิมบริษัทคาร์ลไซส์ฝั่งเยอรมนีตะวันตกเน้นท้องฟ้าจำลองขนาดใหญ่ ส่วนบริษัทคาร์ลไซส์ฝั่งตะวันออกเน้นท้องฟ้าจำลองขนาดเล็ก เมื่อรวมบริษัททั้งสองฝั่งแล้ว ทำให้บริษัทคาร์ลไซส์ของเยอรมนีสามารถผลิตท้องฟ้าจำลองหลายขนาดได้ และเครื่องฉายดาวรุ่นหลัง ๆ ของบริษัทไซส์ ตั้งแต่รุ่นมาร์ค VII มีการเปลี่ยนรูปร่างจากเดิมที่มีรูปดัมเบลมาเป็นรูปไข่
ภาพถ่ายเครื่องฉายดาวไซส์ รุ่นยูนิเวอร์ซาเลียม มาร์ค IX ซึ่งเป็นเครื่องฉายดาวรูปไข่ที่เริ่มใช้งานในท้องฟ้าจำลองฮัมบวร์ค ประเทศเยอรมนีตั้งแต่ปี ค.ศ.2006 [Credit ภาพ : User ‘Pudding4brains’ - Wikipedia.org]
โดยสรุปแล้ว เครื่องฉายดาวเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อการเรียนการสอนและการบริการวิชาการทางดาราศาสตร์ที่สำคัญ ที่เริ่มผลิตขึ้นในประเทศเยอรมนีเป็นครั้งแรกจากบริษัทคาร์ลไซส์ โดยเครื่องฉายดาวรุ่นแรกเริ่มใช้งานในปี ค.ศ.1924 เป็นต้นมา ซึ่งในช่วงแรก ๆ เยอรมนีเป็นประเทศรายใหญ่ในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องฉายดาวและระบบท้องฟ้าจำลอง ก่อนที่การแข่งขันทางด้านอวกาศ กระตุ้นให้เกิดกระแสการสร้างท้องฟ้าจำลองทั่วโลก จนมีหลายประเทศเข้าร่วมวงการอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องฉายดาวและระบบท้องฟ้าจำลอง ขณะที่สถานการณ์การแบ่งชาติเยอรมนีในช่วงสงครามเย็นส่งผลต่อรูปแบบการผลิตเครื่องฉายดาวที่แตกต่างกันระหว่างฝั่งเยอรมนีตะวันออกและตะวันตก และหลังรวมชาติเยอรมนีในปี ค.ศ.1990 แล้วบริษัทคาร์ลไซส์ยังคงผลิตเครื่องฉายดาวอยู่จนถึงปัจจุบัน
แผนที่ประเทศเยอรมนีในภาษาเยอรมัน แสดงตำแหน่งที่ตั้งของท้องฟ้าจำลองที่กระจายอยู่ทั่วประเทศในปี ค.ศ.2007 ทั้งท้องฟ้าจำลองขนาดใหญ่ โดมกว้างกว่า 18 เมตร (วงกลมสีม่วง) ท้องฟ้าจำลองขนาดกลาง โดมกว้าง 12-17.9 เมตร (วงกลมสีเขียว) ท้องฟ้าจำลองขนาดเล็ก โดมกว้างน้อยกว่า 12 เมตร (วงกลมสีฟ้า) ท้องฟ้าจำลองเคลื่อนที่ (วงกลมสีแดง) และท้องฟ้าจำลองที่ยุติการใช้งานแล้ว (วงกลมมีกากบาท)
[Credit ภาพ : User ‘Lencer’ - Wikipedia.org]
ที่มาของข้อมูล
https://en.wikipedia.org/wiki/Planetarium
https://en.wikipedia.org/wiki/Zeiss_projector
เรียบเรียง
พิสิฏฐ นิธิยานันท์ - เจ้าหน้าที่สารเสนเทศดาราศาสตร์ชำนาญการ สดร.