นานาวิธีรับมือภัยพิบัติจากดวงดาว สู่ครั้งแรกของการเก็บ ‘หิน’ จากดาวเคราะห์น้อยมายังโลก

จากภาพยนตร์ฟอร์มยักษ์สุดมันส์ที่ผู้คนต้องวิ่งอุตลุดหนีตายกันเกือบทั้งเรื่องอย่าง GREENLAND: นาทีระทึกวันสิ้นโลก หลายคนอาจนึกสงสัยและหวาดหวั่นว่า เหตุการณ์ที่อุกกาบาตอย่างคลาร์กจะพุ่งเข้าชนโลก จะมีโอกาสเกิดขึ้นได้หรือไม่ คำตอบก็คือ ‘มีโอกาส’ ที่จะเกิดเหตุการณ์เช่นนั้นอยู่จริง แต่เป็นไปได้น้อยมาก ๆ และเท่าที่วิทยาการของเราขณะนี้ตรวจจับได้ วัตถุขนาดใหญ่ที่น่าจะเฉียดเข้ามาในรัศมีใกล้โลกนั้น อาจมาเยือนเร็วที่สุดอีกร้อยปีข้างหน้านู่นนน

การรับมือกับภัยพิบัติจาก ‘อุกกาบาต’

อย่างไรก็ตาม เพื่อความไม่ประมาท องค์การนาซา (NASA) พยายามคิดหาหนทางรับมือความเป็นไปได้ที่ ‘วัตถุใด ๆ พุ่งเข้าหาโลก’ ทุกรูปแบบ ทั้งการพัฒนาเทคโนโลยีต่าง ๆ สร้างเครือข่าย คอยตรวจจับและเฝ้าระวังวัตถุต่าง ๆ ในห้วงอวกาศ การออกแบบหลักเกณฑ์เพื่อวิเคราะห์และประเมินความเป็นไปได้ของศูนย์ติดตามวัตถุใกล้โลกของนาซา (CNEOS) ตลอดจนการวางแผนทำลายดาวเคราะห์น้อย ทั้งการระเบิดดาวเคราะห์น้อยก่อนที่มันจะมาถึงโลก (เหมือนอย่างในเรื่อง Armageddon แต่แน่นอนว่าไม่ใช่การส่งคนไปขุดดาว) หรือ ทำให้ดาวเคราะห์น้อยหันเหเส้นทางออกจากไปให้ห่างจากโลกด้วยการใช้ยานอวกาศพุ่งชน ซึ่งหากทำได้คนบนโลกก็จะไม่ต้องหนีตายวิ่งอุตลุดอย่างในภาพยนตร์เลย (อ้าว เริ่มเรื่องก็ตัดจบเฉย)

โดยมีโครงการระดับโลกที่เกิดจากความร่วมมือของชาติต่าง ๆ ในยุโรปซึ่งกำลังพัฒนาอยู่อย่าง Asteroid Impact and Deflection Assessment (AIDA) เพื่อทดสอบและตรวจสอบว่าการชนของยานอวกาศสามารถเบี่ยงเบนดาวเคราะห์น้อยบนเส้นทางปะทะกับโลกได้หรือไม่ ในโครงการใหญ่นี้ยังมีภารกิจ Double Asteroid Redirection Test (DART) ของนาซา เพื่อ’ทดลอง’ เปลี่ยนเส้นทางของดาวเคราะห์น้อย Didymos ในปี 2022 รวมอยู่ด้วย

ภาพสาธิตเทคโนโลยีป้องกันดาวเคราะห์น้อยคุกคามโลก ด้วยการใช้ยานอวกาศพุ่งชนดาวเคราะห์น้อยในปี 2022
นับว่าเป็นการทลองเบี่ยงเบนเส้นทางดาวเคราะห์น้อยเป็นครั้งแรกของนาซาและของโลก
Credits: Johns Hopkins Applied Physics Laboratory

แต่ทั้งนี้ทั้งนั้น ดั่งที่ ตำราพิชัยสงครามว่าไว้ “รบร้อยครั้ง ชนะร้อยครั้ง” หากเราจะ ‘กำจัด’ วัตถุเหล่านั้นให้ได้เบ็ดเสร็จเด็ดขาด เราจำต้องรู้จักมันให้ดีเสียก่อน ‘ดาวเคราะห์น้อย’ เองก็เป็นหนึ่งในบรรดาวัตถุท้องฟ้าที่มีจำนวนมหาศาลล่องลอยอยู่ในอวกาศเต็มไปหมด และหลายดวงก็มีเส้นทางโคจรที่เข้ามาทับซ้อนหรือเข้ามาใกล้โลก อาจมีโอกาสกลายเป็น ‘อุกกาบาต’ พุ่งเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลกได้ นอกจากการทำลาย ภารกิจเพื่อทำความเข้าใจและศึกษาองค์ประกอบของดาวเคราะห์น้อยก็จำเป็นเช่นกัน และที่น่าสนใจในตอนนี้ หนึ่งในนั้นคือ ภารกิจ OSIRIS-REx

OSIRIS-REx และ ‘หิน’ จากดาวเคราะห์น้อยเบนนู

ภารกิจ OSIRIS-REx คือการสำรวจและนำตัวอย่างของดาวเคราะห์น้อยเบนนู (Bennu หรือที่เรียกอย่างเป็นทางการว่า 1999 RQ36) กลับมายังโลกเพื่อศึกษา โดยใช้ยานอวกาศในชื่อเดียวกัน (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security – Regolith Explorer spacecraft: OSIRIS-REx) ในการสำรวจ ยาน OSIRIS-REx ออกเดินทางจากโลก เมื่อวันที่ 8 กันยายน 2016 และไปถึงเบนนูเมื่อปลายปี 2018

และในวันที่ 20 ตุลาคม ภารกิจ OSIRIS-REx จะเข้าสู่ช่วงเวลาแห่งประวัติศาสตร์ เนื่องจากยานจะลงไปที่บริเวณไนติงเกล (Nightingale site) ที่อยู่ทางซีกเหนือของดาวเคราะห์น้อยเบนนูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 52 ฟุต (16 เมตร) เพื่อรวบรวมหินตัวอย่างกลับมาศึกษาบนโลกเป็นครั้งแรก ขั้นตอนการร่อนลงเพื่อเก็บหินนี้มีนามว่า Touch-And-Go (TAG) โดยจะใช้แขนหุ่นยนต์ (Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism: TAGSAM) เก็บตัวอย่างดังกล่าว

มุมมองของบริเวณไนติงเกล ไซต์ที่จะใช้ตัวอย่างบนดาวเคราะห์น้อยเบนนู เกิดจากการนำภาพจำนวน 345 ภาพจากยานอวกาศ OSIRIS-REx มาประกอบกัน บันทึกเมื่อวันที่ 3 มีนาคม 2020 มีการใช้กราฟิกแสดงจุดทัชดาวน์ที่เป็นเป้าหมาย
Credit: NASA/Goddard/University of Arizona

(อ่านต่อหน้า 2 คลิกด้านล่างเลย)

การเก็บตัวอย่างหินนี้จะใช้เวลาโดยประมาณ 4 ชั่วโมงครึ่ง เริ่มด้วยการออกจากวงโคจรที่ความสูงประมาณ 2,500 ฟุต (770 เมตร) และมุ่งไปที่พื้นผิวของเบนนู หลังจากใช้เวลาเคลื่อนที่ 4 ชั่วโมงเพื่อไปให้ถึงจุดที่กำหนด เครื่องขับเคลื่อนของยานจะปรับตำแหน่งและความเร็วของยานให้ตรงกับการหมุนของดาวเคราะห์น้อยในเวลาที่สัมผัสผิวดาว

จากนั้นยานอวกาศก็ร่อนลงสู่ดาวและใช้เวลาอยู่บนพื้นผิวเพียง 16 วินาที ยิงไนโตรเจนไปที่พื้นผิว สร้างแรงดันทำให้ชิ้นส่วนของเบนนูกระเด็นขึ้นมาและจะจัดเก็บชิ้นส่วนนั้นไว้ที่ส่วนหัวของยานอวกาศ หลังเก็บตัวอย่างสำเร็จ OSIRIS-REx จะเปิดการใช้งานระบบขับเคลื่อนอีกครั้งเพื่อออกห่างจากดาวเคราะห์น้อยเบนนู

ภาพจำลองการเก็บตัวอย่างหินจากดาวเคราะห์น้อยเบนนูของยาน OSIRIS-REx
Credit: NASA/Goddard/University of Arizona

และเพราะในเวลาที่ปฏิบัติภารกิจนี้ ยาน OSIRIS-REx อยู่ห่างจากโลก ประมาณ 334 ล้านกิโลเมตร ดังนั้นขั้นตอน TAG นี้ จะใช้เวลาส่งสัญญาณไปกลับโลกประมาณ 18.5 นาที การหน่วงเวลานี้ทำให้คนบนโลกไม่สามารถสั่งยานในระหว่างปฏิบัติภารกิจได้ ยานอวกาศจึงได้รับการออกแบบมาเพื่อดำเนินการโดยอัตโนมัติ ซึ่งทีมที่ดูแล OSIRIS-REx จะอัปลิงก์คำสั่งทั้งหมดไปยังยานอวกาศ จากนั้น จะส่งคำสั่ง ‘GO’ เพื่อเริ่มต้น ภารกิจดังกล่าว

OSIRIS-REx จะเก็บตัวอย่างหินมาอย่างน้อย 2 ออนซ์ (60 กรัม) ภารกิจนี้นับเป็นการเก็บตัวอย่างจากอวกาศกลับมายังโลกครั้งใหญ่ที่สุดนับตั้งแต่โครงการอะพอลโล และเป็นภารกิจแรกที่เก็บตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อยกลับมา จากนั้น ในวันที่ 22 ตุลาคม กล้อง SamCam ของ OSIRIS-REx จะจับภาพของส่วนหัวของยาน เพื่อดูว่าเก็บวัตถุจากเบนนู มาได้จริงหรือไม่ หากมีการเก็บตัวอย่างได้ตามจำนวนที่คาดหวัง ก็จะนำตัวอย่างดังกล่าวไว้ใน ‘แคปซูลตัวอย่าง (Sample Return Capsule: SRC) เพื่อนำกลับมายังโลกต่อไป แต่หากไม่สามารรถรวบรวมตัวอย่างได้อย่างเพียงพอ ยานอวกาศจะกลับไปปฏิบัติภารกิจ TAG อีกครั้ง โดยคราวนี้จะร่อนลงไปเก็บตัวอย่างที่บริเวณ (Osprey site) ซึ่งจะเกิดขึ้นไม่เกินเดือนมกราคม 2021

VDO นำเสนอรายละเอียดเกี่ยวกับภารกิจ Touch-And-Go (TAG) หรือการเก็บตัวอย่างหินจากดาวเคราะห์น้อยเบนนู

ทั้งนี้ ยาน OSIRIS-REx มีกำหนดออกจากดาวเคราะห์น้อยเบนนูในปีหน้า และจะนำตัวอย่างกลับมาโลกในวันที่ 24 กันยายน 2023

ดาวเคราะห์น้อยมีชีวิต!

นอกจากการเก็บตัวอย่างหินแล้ว ดาวเคราะห์น้อยเบนนูยังมีความสนใจตรงที่ว่า มันเป็นดาวเคราะห์น้อยที่ยัง ‘Active’ หรือมีลักษณะที่ยังคุกรุ่นคล้ายมีชีวิต นับตั้งแต่ที่ยาน OSIRIS-REx เดินทางไปถึงดาวเคราะห์น้อยเมื่อปีที่แล้ว มีการตรวจพบการ ‘ปลดปล่อย’ หรือ ‘พุ่งออก’ ของชิ้นส่วนจากดาวมากกว่า 300 ร้อยครั้ง โดยที่บางชิ้นส่วนนั้นพุ่งหายออกไปในอวกาศ บางชิ้นโคจรอยู่รอบดาวเคราะห์น้อย และบางชิ้นก็ตกกลับลงไปที่พื้นผิวดาว โดยการดีดชิ้นส่วนออกเช่นนี้มักเกิดขึ้นเป็นประจำในช่วงบ่าย ที่มีเวลารวม 2 ชั่วโมงบนดาวเคราะห์น้อย และช่วงเย็นบนดาว

VDO จำลองปรากฏการณ์ ‘ปลดปล่อยชิ้นส่วน’ ออกจากดาวเคราะห์น้อยเบนนูที่นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นตลอดช่วงปี 2019
Credit: M. Brozovic/JPL-Caltech/NASA/University of Arizona

เดนเต้ ลอเรตตา (Dante Lauretta) ผู้เชี่ยวชาญ หนึ่งในทีมของภารกิจ OSIRIS-REx กล่าวว่า “เราใช้เวลาปีที่แล้วเกือบตลอดทั้งปี ศึกษาพื้นผิวที่ยังคงคุกรุ่นเหล่านี้ และมันทำให้เราเห็นโอกาสที่สำคัญที่จะขยายขอบเขตความรู้เกี่ยวกับพฤติกรรมของดาวเคราะห์น้อยของเราด้วย”

นอกจากการเก็บตัวอย่างเพื่อนำมาวิเคราะห์องค์ประกอบและทำความเข้าใจแล้ว จะเห็นว่าการสังเกตการณ์ดาวเคราะห์น้อยเบนนูของยาน OSIRIS-REx ยังทำให้นักวิทยาศาสตร์ทราบว่า ดาวเคราะห์น้อยมีความซับซ้อนกว่าที่เคยคาดไว้ อาจช่วยอธิบายลักษณะและทำความเข้าใจว่าดาวเคราะห์น้อยมีพฤติกรรมและวิวัฒนาการอย่างไร และอาจนำไปสู่การเปิดเผยประวัติการก่อตัวของระบบสุริยะ ซึ่งรวมถึงกำเนิดของโลกด้วย

อ้างอิง

พิสูจน์อักษร : สุชยา เกษจำรัส