ยานสำรวจดาวเคราะห์น้อย

โดย...วรเชษฐ์ บุญปลอด

ต้นปีที่ผ่านมา องค์การนาซ่าประกาศภารกิจใหม่สำหรับยานอวกาศที่จะออกไปสำรวจดาวเคราะห์น้อย ประกอบด้วยยานลูซีและไซคี ออกจากโลกในปี 2564 และ 2566 ตามลำดับ

ยานลูซี (Lucy) จะถูกส่งไปสำรวจดาวเคราะห์น้อย 7 ดวง ดวงหนึ่งอยู่ในแถบดาวเคราะห์น้อยหลักซึ่งอยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี อีก 6 ดวง เป็นดาวเคราะห์น้อยทรอย ซึ่งเป็นกลุ่มของดาวเคราะห์น้อยที่ถูกแรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดีตรึงไว้ที่ 2 ตำแหน่งในอวกาศบนวงโคจรของดาวพฤหัสบดี กลุ่มแรกโคจรนำหน้าดาวพฤหัสบดี กลุ่มที่สองโคจรตามหลังดาวพฤหัสบดี เมื่อลากเส้นจากจุดใดจุดหนึ่งไปหาดาวพฤหัสบดีและดวงอาทิตย์จะได้สามเหลี่ยมด้านเท่า

ดาวเคราะห์น้อยทรอยทั้งสองกลุ่มถูกตั้งชื่อตามตัวละครที่ปรากฏในตำนานสงครามทรอยระหว่างชาวกรีกกับทรอย กลุ่มที่นำหน้าเป็นชาวกรีก กลุ่มที่ตามหลังเป็นชาวทรอย นักดาราศาสตร์สนใจศึกษาดาวเคราะห์ทรอยด้วยยานลูซี เนื่องจากดาวเคราะห์น้อยกลุ่มนี้อยู่ที่เส้นคั่นระหว่างระบบสุริยะด้านในกับระบบสุริยะด้านนอก เรายังไม่ทราบว่าวัตถุเหล่านี้มีต้นกำเนิดที่แท้จริงอย่างไร คาดว่าอาจเป็นดาวหางหรือวัตถุแถบไคเปอร์ (วัตถุที่อยู่เลยวงโคจรของดาวเนปจูนออกไป) ที่ถูกแรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดีเบี่ยงเบนวงโคจรให้มาเป็นดาวเคราะห์น้อยทรอยเมื่อโคจรเข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์

ยานลูซีมีกำหนดเดินทางออกจากโลกในเดือน ต.ค. 2564 หลังจากนั้น 4 ปี จะถึงดาวเคราะห์น้อยดวงแรกในแถบดาวเคราะห์น้อยหลัก เดือน ส.ค. 2570 จะไปถึงดาวเคราะห์น้อยทรอยดวงแรก ต่อด้วยดวงที่ 2-6 สิ้นสุดภารกิจในปี 2576 ที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่งคือเราพบแล้วว่าดาวเคราะห์น้อยทรอยบางดวงในจำนวนนี้มีดาวบริวาร

ยานอวกาศถูกตั้งชื่อว่าลูซี ตามชื่อของซากดึกดำบรรพ์ที่มีชื่อเสียงซากหนึ่ง มักเรียกกันว่าป้าลูซี เป็นโครงกระดูกบรรพบุรุษมนุษย์เพศหญิงที่มีชีวิตอยู่เมื่อราว 3.2 ล้านปีก่อน ค้นพบในประเทศเอธิโอเปีย เนื่องจากมองว่าดาวเคราะห์น้อยเป็นเสมือนซากดึกดำบรรพ์ตามกระบวนการก่อตัวของดาวเคราะห์ต่างๆ ในระบบสุริยะ

ยานไซคี (Psyche) จะไปสำรวจดาวเคราะห์น้อยชื่อเดียวกัน เป็นดาวเคราะห์น้อยที่น่าสนใจที่สุดดวงหนึ่งในบรรดาดาวเคราะห์น้อยนับแสนดวงที่นักดาราศาสตร์ค้นพบแล้ว ไซคีซึ่งมีขนาดราว 210 กิโลเมตร มีสมบัติโดดเด่นเป็นเอกลักษณ์ตรงที่พบว่าองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นโลหะเหล็กและนิกเกิล คล้ายแก่นโลก มีข้อสันนิษฐานว่าไซคีอาจเคยมีขนาดใหญ่พอจะเป็นดาวเคราะห์แบบดาวอังคารมาก่อน แต่กร่อนจากการถูกชนโดยวัตถุต่างๆ เมื่อหลายพันล้านปีก่อนในช่วงยุคแรกของระบบสุริยะจนเหลือแต่แก่น

ยานไซคีจะออกจากโลกในเดือน ต.ค. 2566 ไปถึงดาวเคราะห์น้อยเป้าหมายในปี 2573 โดยจะเข้าไปโคจรรอบดาวเคราะห์น้อยไซคีเพื่อสำรวจอย่างละเอียด

ทั้งลูซีและไซคีเป็นภารกิจสำรวจอวกาศในประเภทดิสคัฟเวอรี่ นาซ่าแบ่งภารกิจการสำรวจออกเป็น 3 กลุ่ม ตามงบประมาณที่ใช้ ได้แก่ ดิสคัฟเวอรี่ นิวฟรอนเทียรส์ และภารกิจเรือธง

ดิสคัฟเวอรี่ใช้งบประมาณต่ำ ล่าสุดจำกัดไว้ไม่เกิน 450 ล้านเหรียญสหรัฐ (ไม่รวมค่าใช้จ่ายในการปล่อยยานและการปฏิบัติการหลังการปล่อยยาน) นิวฟรอนเทียรส์เป็นภารกิจระดับกลาง ใช้งบราว 800 ล้านเหรียญสหรัฐ (รวมค่าใช้จ่ายสำหรับจรวดที่ใช้ในการปล่อยยาน) ส่วนภารกิจเรือธงเป็นภารกิจหลักที่ใช้งบสูงและทรัพยากรมาก เช่น ยานสำรวจบนดาวอังคาร

โครงการสำรวจต่างๆ จำนวนมากถูกเสนอไปที่นาซ่า จากนั้นด้วยงบประมาณที่จำกัด เจ้าหน้าที่ของนาซ่าจะคัดเลือกภารกิจที่คิดว่าเหมาะสมที่สุดสองรอบ ภารกิจล่าสุดในการสำรวจดาวเคราะห์น้อยที่ได้รับเลือกในกลุ่มดิสคัฟเวอรี่นี้ ทำให้โครงการสำรวจดาวศุกร์ไม่ได้รับเลือก ส่วนโครงการค้นหาดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกที่ใช้ชื่อว่านีโอแคม (NEOCam ย่อมาจาก Near-Earth Object Camera) ซึ่งไม่ได้รับเลือกด้วย ยังคงได้รับงบสนับสนุนในการวางแผนโครงการต่อ

ภารกิจระดับกลางในกลุ่มนิวฟรอนเทียรส์ที่อยู่ระหว่างการพิจารณาประกอบด้วยโครงการเก็บตัวอย่างดาวหาง โครงการเก็บตัวอย่างน้ำแข็งที่ขั้วใต้ของดวงจันทร์ โครงการสำรวจดาวบริวารไททันหรือเอนเซลาดัสของดาวเสาร์ โครงการสำรวจบรรยากาศของดาวเสาร์ โครงการสำรวจบรรยากาศและพื้นผิวของดาวศุกร์ และโครงการสำรวจดาวเคราะห์น้อยทรอย คาดว่านาซ่าจะคัดเลือกรอบแรกในเดือน พ.ย. 2560 และรอบสุดท้ายในกลางปี 2562 ซึ่งอย่างน้อยสองโครงการในกลุ่มนี้จะได้รับเลือก