อินเดียวันนี้ (10)

น.พ.วิชัยโชควิวัฒน

********************************

หลังจากโคจรรอบดวงจันทร์ได้ 3,000 รอบ ยานจันทรา-1 ถ่ายภาพผิวหน้าดวงจันทร์ส่งกลับมาราว 70,000 ภาพ นับเป็นผลงานที่น่าพึงพอใจเมื่อเทียบกับปฏิบัติการของยานของประเทศอื่นที่ไปโคจรรอบ ดวงจันทร์ ก่อนหน้านั้น องค์การวิจัยอวกาศอินเดียประมาณการว่า ถ้ายานจันทรา-1 สามารถส่งภาพได้ 40,000 ภาพ ในระยะเวลา 75 วัน เท่ากับส่งได้เกือบ 535 ภาพต่อวัน ภาพถ่ายเหล่านี้ส่งจากยานไปยังเครือข่ายอวกาศระดับลึกของอินเดีย (Indian Deep Space Network) ที่เมืองภยาลาลูใกล้เบงกาลูรูซึ่งจะส่งต่อไปยังศูนย์บัญชาการที่เบงกาลูรู

ภาพถ่ายบางภาพเหล่านี้ มีความคมชัดถึงระดับ 5 เมตรทำให้ได้ภาพผิวดวงจันทร์ที่คมชัดเพราะภาพจากปฏิบัติการของโครงการต่างๆก่อนหน้ามีความคมชัดในระดับ 1000 เมตร

วันที่ 26 พฤศจิกายน 2551 กล้องถ่ายภาพภูมิประเทศซึ่งผลิตขึ้นในอินเดียเองได้ถ่ายภาพของยอดเขา และปากกล่องจำนวนมากบนดวงจันทร์ ซึ่งเป็นเรื่องน่าตื่นเต้นสำหรับนักวิทยาศาสตร์ขององค์การวิจัยอวกาศอินเดียเพราะภูมิประเทศของดวงจันทร์ส่วนมากเป็นปากปล่อง

กล้องถ่ายภาพเอกซเรย์ถ่ายได้ภาพที่แสดงถึงโลหะอลูมิเนียม แมกนีเซียม และซิลิคอน ภาพสัญญาณเหล่านี้ถ่ายได้ระหว่างเกิดโซลาร์แฟลร์ (Solar flare) ซึ่งทำให้เกิดปรากฏการณ์วาวแสงเอกซเรย์ ((X-ray flurescence) การลุกโพลง (Flare) ที่ทำให้เกิดการวาวแสง (Fluorescence) นั้นอยู่ในช่วงพิสัยความไวต่ำสุดที่กล้องสามารถจับภาพได้

วันที่ 25 มีนาคม 2552 ยานจันทรา-1 ส่งลำแสง (beam) เป็นภาพโลกทั้งดวงกลับมาครั้งแรก ภาพเหล่านี้ถ่ายโดยกล้องถ่ายภาพแผนที่ภูมิประเทศที่อินเดียผลิตเอง ภาพก่อนหน้านั้นเป็นภาพบางส่วนของโลก ภาพใหม่นี้เป็นภาพของทวีปเอเชีย บางส่วนของแอฟริกา และออสเตรเลียโดยอินเดียอยู่ศูนย์กลาง ของภาพ

หลังเสร็จสิ้นภารกิจหลักตามวัตถุประสงค์ส่วนใหญ่แล้ววงโคจรของยานที่คงอยู่ที่ระดับความสูง 100 กม. จากผิวดวงจันทร์ตั้งแต่เดือนพฤศจิกายน 2551 ก็ถูกยกขึ้นไปอยู่ที่ระดับความสูง 200 กม. โดยปฏิบัติการเกิดขึ้นในช่วงเวลา 03.30 – 04.30 น. ของวันที่ 19 พฤษภาคม 2552 ที่วงโคจรระดับนี้ยานสามารถศึกษาเพิ่มเติมถึงการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยที่เกิดขึ้นรวมทั้งแรงโน้มถ่วงที่แตกต่างออกไป และทำให้สามารถถ่ายภาพดวงจันทร์ในมุมกว้างขึ้น ข้อสำคัญเพื่อลดอุณหภูมิของยานลง ทั้งนี้เพราะต้องการให้อุณหภูมิบนยานอยู่ที่ 75o ซ. ที่ระดับความสูง 100 กม. แต่พบว่าที่ระดับความสูงดังกล่าวอุณหภูมิสูงเกินกว่าที่กำหนดและเริ่มพบปัญหาจึงจำเป็นต้องยกระดับวงโคจรของยานให้สูงขึ้น

หลังปฏิบัติผ่านไป 9 เดือน อุปกรณ์กำหนดทิศทางของยานชำรุดใช้การไม่ได้ ต้องใช้ระบบสำรอง (back up) โดยใช้เครื่องเซ็นเซอร์ดวงอาทิตย์สองแกน (Two-axis Sun sensor) และแบริ่งจากสถานีบนพื้นโลก เพื่อประคองให้ยานทำหน้าที่ต่อไปได้

ต่อมาพบปัญหาครั้งที่ 2 เมื่อวันที่ 16 พฤษภาคม 2552 สาเหตุจากการรับการแผ่รังสีมากเกินจาก ดวงอาทิตย์ แต่โดยทั่วไปยานจันทรา-1 ยังทำหน้าที่ต่อไปได้

วันที่ 21 สิงหาคม 2522ยานจันทรา-1 ร่วมกับ “ยานโคจรลาดตระเวนดวงจันทร์” (Lunar Reconnaissance Orbiter) ขององค์การนาซ่า พยายามทำการทดลองใช้เรดาร์คู่ (Bistatic radar experiment) โดยใช้อุปกรณ์ตรวจรังสี (MiniSAR) เพื่อค้นหาน้ำแข็งบนผิวดวงจันทร์ ความพยายามนั้นล้มเหลวซึ่งพบในเวลาต่อมาว่าเป็นเพราะเรดาร์ของยานจันทรา-1 มิได้ชี้ตรงไปที่ดวงจันทร์

อย่างไรก็ดี อุปกรณ์ตรวจรังสีมินิซาร์ได้ตรวจพบข้อมูลสำคัญหลายอย่าง ในเดือนมีนาคม 2553 มีรายงานว่า เครื่องมินิซาร์พบปากปล่องถาวรมากกว่า 40 ปล่องไกล้ขั้วเหนือของดวงจันทร์ ซึ่งมีสมมุติฐานว่า มีน้ำแข็ง (water-ice) อยู่ราว 600 ล้านตัน ซึ่งพอๆ กับปริมาณน้ำแข็งที่ประมาณการจากปฏิบัติการก่อนหน้า

วันที่ 28 สิงหาคม 2552 การติดต่อจากยานจันทรา-1 ขาดหายไปอย่างกะทันหันและไม่สามารถติดต่อกันได้อีก ปฏิบัติการจึงสิ้นสุด รวมเวลาปฏิบัติการ 312 วันนับตั้งแต่เริ่มต้นยิงออกจากฐาน เมื่อ 22 ตุลาคม 2551

องค์การวิจัยอวกาศอินเดียคาดว่ายานจันทรา-1 จะอยู่ในวงโคจรต่อไปอีกประมาณ 1,000 วันก่อนจะตกบนผิวพื้นดวงจันทร์ตอนช่วงปลายปี 2555 แต่เมื่อวันที่ 2 กรกฎาคม 2559 องค์การนาซ่าใช้ระบบตรวจสอบจากพื้นโดยเรดาร์พบว่ายานจันทรา-1ยังคงโคจรอยู่รอบดวงจันทร์หลังขาดการติดต่อไปนานกว่า 7 ปีจากการตรวจติดตามซ้ำในช่วง 3 เดือนต่อมา พบว่ายานจันทรา-1 โคจรรอบดวงจันทร์อยู่ในระดับความสูง 150-270 กม.จากพื้นผิวดวงจันทร์

ประเด็นสำคัญประเด็นหนึ่งคือเรื่องการค้นพบว่ามีน้ำในดวงจันทร์ ประเด็นนี้องค์การวิจัยอวกาศอินเดียยืนยันด้วยความภาคภูมิใจว่าเป็นผู้ค้นพบน้ำในดวงจันทร์ก่อนใคร โดยอุปกรณ์ที่ผลิตในอินเดีย โดยคนอินเดีย ดังนี้

วันที่ 18 พฤศจิกายน 2551 อุปกรณ์สำรวจที่ตกกระทบดวงจันทร์ (Moon Impact Probe : MIP) ได้ถูกปลดจากยานจันทรา-1 ที่ระดับความสูง 100 กม. เหนือพื้นผิวดวงจันทร์ ช่วง 25 นาที ที่อุปกรณ์สำรวจนี้ตกลงสู่ดวงจันทร์ อุปกรณ์สำรวจองค์ประกอบความสูงของยานจันทรา (Chandra’s Altitudinal Composition Explorer : CHACE) ได้บันทึกหลักฐานน้ำปริมาณ 650 หน่วย (mass spectra) ตั้งแต่ตอนนั้น ต่อมาในวันที่ 24 กันยายน 2552 วารสารวิชาการ “วิทยาศาสตร์” (Science journal) รายงานว่าเครื่องทำแผนที่แร่ธาตุบนดวงจันทร์ (Moon Mineralogy Mapper : M3) บนยานจันทรา-1 ตรวจพบน้ำบนดวงจันทร์ รุ่งขึ้น วันที่ 25 กันยายน 2552 องค์การวิจัยอวกาศอินเดีย ประกาศว่าอุปกรณ์เอ็มไอพี พบน้ำบนดวงจันทร์ก่อนตกกระแทกผิวดวงจันทร์ โดยพบก่อนเครื่อง เอ็ม3 3 เดือน

เครื่องเอ็มไอพีผลิตในอินเดีย

เครื่องเอ็ม3 ผลิตโดยมหาวิทยาลัยบราวน์ในสหรัฐร่วมกับญี่ปุ่น โดยทุนของนาซ่า

การประกาศการค้นพบน้ำบนดวงจันทร์ขององค์การวิจัยอวกาศอินเดีย เมื่อ 25 กันยายน 2552 ประกาศหลังจากองค์การนาซ่าได้ยืนยันแล้ว