องค์การนาซาล่าดาวเคราะห์น้อย

โดย...Henturem voluptatem m niassus.

จินตนาการว่าคุณกำลังขับรถบนมอเตอร์เวย์ ด้วยความเร็ว 130 กิโลเมตร/ชั่วโมง แล้วเอื้อมมือหยิบเข็ม นั่นคือสิ่งที่ยานโอไซริส-เร็กซ์ (OSIRIS-REx) ต้องทำ โดยเมื่อวันที่ 8 ก.ย.ที่ผ่านมา ยานสำรวจลำนี้เริ่มต้นการออกเดินทางไปดาวเคราะห์น้อยเบนนู (Bennu) เพื่อเก็บตัวอย่างแรกจากดาวเคราะห์น้อย ขณะบินด้วยความเร็ว 1 แสนกิโลเมตร/ชั่วโมง

ยานอวกาศเก็บฝุ่นดาวเคราะห์น้อย หนัก 60 กรัม

ยานอวกาศหุ่นยนต์ลำเล็กจะใช้เวลาเพียง 5 วินาที ยื่นแขนไปเก็บตัวอย่างดินจากดาวเคราะห์น้อย ตัวอย่างและแผนที่สมบูรณ์จะเผยสมบัติของดาวเคราะห์น้อยในเส้นทางที่อาจชนโลกนึกถึงนักแข่งจักรยานที่คว้าขวดน้ำใบเล็กขณะพุ่งไปข้างหน้า ยานโอไซริส-เร็กซ์บินเข้าประกบดาวเคราะห์น้อยเบนนู

ด้วยความเร็ว 1 แสนกิโลเมตร/ชั่วโมง แล้วแขนกลเก้งก้างก็ยื่นจากใต้ยานไปสะกิดพื้นฝุ่นการเก็บตัวอย่างลุล่วงใน 5 วินาทีต่อมาเมื่อองค์การนาซาส่งขึ้นยานโอไซริส-เร็กซ์ที่ติดอยู่บนหัวจรวดแอตลัสในวันที่ 8 ก.ย. 2016 นั้น นับเป็นครั้งแรกของการมุ่งสู่ดาวเคราะห์น้อยเพื่อนำตัวอย่างกลับโลก จุดประสงค์คือการนำตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อยดวงหนึ่งใน 1.4 หมื่นดวง ที่โคจรใกล้โลกจนน่ากลัวมาให้นักดาราศาสตร์เพื่อให้ได้ภาพที่ชัดเจนของดาวเคราะห์น้อยเหล่านี้รวมถึงวงโคจร ซึ่งอาจนำไปสู่การชนกับโลกที่อาจทำให้เกิดหายนะครั้งใหญ่

ศึกษาดาวเคราะห์น้อยเบนนูนาน 1 ปี

ยานโอไซริส-เร็กซ์เป็นภารกิจที่สามในโครงการ นิวฟรอนเทียส์ของนาซาร่วมกับภารกิจยานนิวฮอไรซันส์เพื่อสำรวจดาวพลูโต และภารกิจยานจูโนเพื่อสำรวจดาวพฤหัสบดี ภารกิจเหล่านี้ใช้สำรวจพื้นที่เฉพาะในอวกาศใกล้โลกเพื่อตอบคำถามพื้นฐานของนักดาราศาสตร์เกี่ยวกับจุดกำเนิด พัฒนาการ และอนาคตของระบบสุริยะหลังจากการส่งขึ้น ยานโอไซริส-เร็กซ์จะโคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นเวลา 1 ปี แล้วมุ่งสู่โลกอาศัยแรงเหวี่ยงจากแรงโน้มถ่วงโลกเพื่อเดินทางไปยังดาวเคราะห์น้อยเบนนู และนี่เป็นจุดเริ่มต้นของแผนการบินตามเส้นทางที่วางแผนไว้อย่างรอบคอบ ซึ่งจะนำยานหุ่นยนต์ไปบรรจบกับดาวเคราะห์น้อยเบนนูในวงโคจร โดยให้บินนำดาวเคราะห์น้อยเล็กน้อย ในเดือน ส.ค. 2018 ยานโอไซริส-เร็กซ์จะค่อยๆ เข้าใกล้ดาวเคราะห์น้อยซึ่งโคจรด้วยความเร็วประมาณ 1 แสนกิโลเมตร/ชั่วโมง ที่ระยะทางราว 2 ล้านกิโลเมตรจากโลกยานจะต้องชะลอตัวเพื่อเข้าขบวน และใช้อุปกรณ์ตรวจวัดเพื่อสังเกตการณ์และทำแผนที่ดาวเคราะห์น้อยจากระยะทาง 5 กิโลเมตร

ยานทำตัวเป็นนักล่าดาวหาง

ยานโอไซริส-เร็กซ์มีรูปทรงลูกบาศก์ขนาด 3x3x3 เมตร แบบพื้นฐานของยานส่วนหนึ่งได้มาจากยานสตาร์ดัสต์ ซึ่งส่งตัวอย่างจากดาวหางกลับมาเมื่อปี 2006 อุปกรณ์ประกอบด้วยกล้องถ่ายรูประบบซับซ้อน 3 กล้อง ใช้สำหรับถ่ายรูปดาวเคราะห์น้อยเบนนูทั้งจากที่ไกลและใกล้ มาตรความสูงสำหรับสร้างแผนที่ระดับสูงพื้นผิว และชุดสเปกโทรมิเตอร์เพื่อวิเคราะห์แร่ธาตุและอินทรียวัตถุบนดาวเคราะห์น้อยอุปกรณ์ที่โดดเด่นที่สุดของยานโอไซริส-เร็กซ์ คือแขนยนต์ยาว 3 เมตร ที่ใช้สำหรับเก็บตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อย กลไกอันชาญฉลาดต้องอาศัยความคิดนักประดิษฐ์ของวิศวกรนาซามันถูกคิดค้นขึ้นเพราะความจำเป็นที่ยานแทบจะไม่สามารถลงจอดบนดาวเคราะห์น้อยได้เลย

มิฉะนั้นความโน้มถ่วงเพียงเสี้ยวของโลกจะทำให้ยานกระดอนทันที ปลายแขนเป็นแป้นพิเศษซึ่งเมื่อสัมผัสดาวเคราะห์น้อยเบนนูจะพ่นไนโตรเจนใส่พื้นผิวให้ฝุ่นและหินฟุ้งขึ้นไปตกในช่องเก็บตัวอย่าง ยานโอไซริส-เร็กซ์มีไนโตรเจนพอจะพ่นได้ 3 ครั้ง การทดลองในโลกแสดงว่าเวลา 5 วินาทีนั้น เพียงพอสำหรับการเก็บตัวอย่าง 60 กรัม ซึ่งต้องใช้ในการศึกษาบนโลกเมื่อเก็บตัวอย่างเสร็จ นักวิทยาศาสตร์ต้องแน่ใจว่ามีตัวอย่างมากพอ ด้วยการวัดความเร็ว

การหมุนรอบตัวเองของยานก่อนและหลังการเก็บตัวอย่าง แต่เนื่องจากวิธีนี้มีความคลาดเคลื่อนราว 90 กรัม ดังนั้น น้ำหนักของตัวอย่างที่วัดด้วยวิธีนี้จะต้องหนักอย่างน้อย 150 กรัม ดาวเคราะห์น้อยเบนนูเป็นดาวเคราะห์น้อย ใกล้โลก ซึ่งมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 500 เมตร นาซาคำนวณว่ามันอาจเข้าใกล้โลกในปี 2182 และชนด้วยพลังงานเท่ากับระเบิดปรมาณูที่เมืองฮิโรชิมะ 8 หมื่นลูก ยานโอไซริส-เร็กซ์ จึงวัดปรากฏการณ์ยาร์คอฟสกี (Yarkovsky Effect) ของดาวเคราะห์น้อยด้วย ปรากฏการณ์ดังกล่าวคือการที่ดวงอาทิตย์ผลักดาวเคราะห์น้อยเล็กน้อย เนื่องจากความร้อนตกลงบนตัวดาวเคราะห์น้อยไม่สม่ำเสมอ พื้นที่ที่ร้อนที่สุดจะเปล่งรังสีซึ่งผลักดาวเคราะห์น้อยได้ปรากฏการณ์นี้ไม่ส่งผลทันที แต่เมื่อเวลาผ่านไป วงโคจรของดาวเคราะห์น้อยอาจเปลี่ยนแปลงไปได้มาก นักดาราศาสตร์จึงมุ่งศึกษาปรากฏการณ์นี้ และหวังว่าจะสามารถทำนายการโคจรของดาวเคราะห์น้อย ได้แม่นยำขึ้นในอนาคต

 

องค์การนาซาวางแผนส่งยานหุ่นยนต์ไปดาวเคราะห์น้อยเพื่อนำหินขนาด 6 เมตรไปโคจรรอบดวงจันทร์ มนุษย์อวกาศจะไปเยือนหินนั้นในกลางทศวรรษ 2020 เพื่อศึกษาอย่างใกล้ชิด

กลางทศวรรษ 2020 มนุษย์อวกาศขององค์การนาซาจะกลับไปดวงจันทร์เป็นครั้งแรกหลังจากปี 1972 แต่จะไม่ลงจอด ทว่าจรวดสเปซลอนช์ซิสเต็ม มหึมาลำใหม่ที่ปลายจรวดติดแคปซูลอวกาศโอไรออนจะนำมนุษย์อวกาศไปเยือนหินจากดาวเคราะห์น้อยในวงโคจรรอบดวงจันทร์ หินไม่ได้ไปอยู่ที่นั่นด้วยตัวเอง

แต่ยานหุ่นยนต์ลำหนึ่งได้เก็บหินจากดาวเคราะห์น้อย และนำมันข้ามอวกาศมาถึงดวงจันทร์ก่อนหน้านั้นไม่กี่ปีเมื่อภารกิจอาร์มเกิดขึ้นในต้นทศวรรษ 2020

ตามแผนนักวิทยาศาสตร์ผู้อยู่เบื้องหลังโครงการนี้ริเริ่มทำสิ่งใหม่ๆ หลายอย่าง ยานอาร์มไม่เพียงเก็บหินขนาดใหญ่ได้ถึง 6 เมตร จากดาวเคราะห์น้อยไปวางในวงโคจรรอบดวงจันทร์ แต่มันยังผลักดาวเคราะห์น้อยออกไปนอกทางเล็กน้อย