การสำรวจระยะสุดท้าย ของยานแคสซีนี

โดย...วรเชษฐ์ บุญปลอด

ยานแคสซีนีเป็นยานอวกาศที่องค์การนาซ่าส่งไปโคจรรอบดาวเสาร์ สุดสัปดาห์ที่แล้ว ยานเข้าสู่ระยะสุดท้ายของการสำรวจดาวเสาร์ โดยมีกำหนดจะโคจรรอบดาวเสาร์อีก 22 รอบ ก่อนสิ้นสุดภารกิจยาวนานสองทศวรรษด้วยการพุ่งชนดาวเสาร์ในวันที่ 15 ก.ย. 2560

วันที่ 15 ต.ค. 2540 ยานแคสซีนีขององค์การนาซ่าแห่งสหรัฐอเมริกาถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศไปกับยานไฮเกนส์ขององค์การอวกาศยุโรปหรืออีซา ภายใต้ภารกิจร่วมที่มีชื่อว่าแคสซีนี-ไฮเกนส์

ชื่อยานแคสซีนีมาจากชื่อสกุลของนักดาราศาสตร์ชาวอิตาลี-ฝรั่งเศส (โจวันนี กัสซีนี) ผู้มีผลงานเด่นในการสังเกตดาวเสาร์และค้นพบดาวบริวารของดาวเสาร์ ส่วนชื่อยานไฮเกนส์มาจากชื่อสกุลของนักดาราศาสตร์ชาวดัตช์ (คริสเตียน ไฮเกนส์) ผู้ค้นพบไททัน ซึ่งเป็นดาวบริวารดวงใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์

ยานแคสซีนีมีภารกิจหลักในการสำรวจดาวเสาร์ วงแหวน และดาวบริวาร โดยเข้าสู่วงโคจรรอบดาวเสาร์เมื่อวันที่ 1 ก.ค. 2547 ส่วนยานไฮเกนส์มีเป้าหมายสำคัญคือการไปลงจอดบนไททัน กลายเป็นยานอวกาศลำแรกและลำเดียวที่ไปลงสัมผัสพื้นดินของไททัน

วันที่ 22 เม.ย. 2560 ยานแคสซีนีได้ผ่านใกล้ไททัน โดยอยู่ห่างผิวไททันราว 979 กิโลเมตร ไททันเป็นดาวบริวารขนาดใหญ่ที่น่าสนใจที่สุดดวงหนึ่งในระบบสุริยะ เนื่องจากมีบรรยากาศหนาแน่น พื้นผิวมีทะเลหรือมหาสมุทรของไฮโดรคาร์บอน

การเฉียดเข้าใกล้ไททันในวันที่ 22 เม.ย.เป็นจุดสิ้นสุดการสำรวจไททันในระยะใกล้ แต่เป็นจุดเริ่มต้นของการสำรวจดาวเสาร์ในระยะสุดท้าย เมื่อแรงโน้มถ่วงของไททันเบี่ยงเบนวงโคจรของยาน ทำให้ยานแคสซีนีเข้าสู่วิถีวงโคจรที่มีจุดใกล้ดาวเสาร์ที่สุดอยู่บริเวณระหว่างดาวเสาร์กับวงแหวนด้านใน หมายความว่าหลังจากวันนั้น ยานจะมีวงโคจรแคบลง ผ่านใกล้ดาวเสาร์ที่ระยะใกล้กว่าที่ผ่านมา ช่องว่างระหว่างดาวเสาร์กับวงแหวนมีความกว้างประมาณ 2,400 กิโลเมตร ไม่เคยมียานอวกาศลำใดผ่านบริเวณดังกล่าวมาก่อน นักดาราศาสตร์คาดว่าไม่น่าจะมีอนุภาคขนาดใหญ่พอจะสร้างความเสียหายต่อยาน

การโคจรเข้าใกล้ดาวเสาร์และวงแหวนด้านในเช่นนี้เปิดโอกาสให้กล้องบนยานสามารถถ่ายภาพดาวเสาร์และวงแหวนในมุมมองที่เราไม่เคยเห็นมาก่อน ทั้งเมฆในบรรยากาศของดาวเสาร์ และวัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่า 1 กิโลเมตร ซึ่งอยู่ภายในวงแหวน

วันที่ 26 เม.ย. 2560 เป็นครั้งแรกที่ยานโคจรตัดระนาบวงแหวน และดำดิ่งเข้าใกล้ดาวเสาร์ หลังจากนั้นยานจะโคจรห่างออกไปในวงโคจรรูปวงรี จุดไกลที่สุดอยู่ห่างดาวเสาร์ราว 1.3 ล้านกิโลเมตร แล้วเข้าใกล้ดาวเสาร์อีก 21 ครั้ง แต่ละครั้งห่างดาวเสาร์ไม่เท่ากัน โดยครั้งสุดท้ายซึ่งจะเกิดขึ้นในวันที่ 15 ก.ย. 2560 ยานจะดำดิ่งลงสู่ด้านในของดาวเสาร์ จบภารกิจด้วยการทำลายตัวเองในบรรยากาศของดาวเสาร์

นาซ่าได้สรุปตัวเลขที่น่าสนใจ ซึ่งจะเกิดขึ้นในช่วง 22 วงโคจรสุดท้ายของยานแคสซีนี เช่น ยานจะเข้าใกล้ยอดเมฆของดาวเสาร์ที่ระยะ 1,628 กิโลเมตร ผ่านบรรยากาศชั้นบนของดาวเสาร์จำนวน 5 ครั้ง ขณะใกล้ที่สุดมีความเร็วสัมพัทธ์กับดาวเสาร์ประมาณ 123,608 กิโลเมตร/ชั่วโมง ยานจะโคจรผ่านวงแหวนด้านในสุดของดาวเสาร์จำนวน 4 ครั้ง และเมื่อถึงวาระสุดท้าย สัญญาณจากยานแคสซีนีจะหายไปอย่างสิ้นเชิงราว 1 นาที หลังจากยานแตะบรรยากาศของดาวเสาร์ในวันที่ 15 ก.ย. 2560

ปรากฏการณ์ท้องฟ้า (30 เม.ย.-7 พ.ค.)

ดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดีเป็นดาวเคราะห์สองดวงที่เห็นได้บนท้องฟ้าเวลาหัวค่ำ ดาวพฤหัสบดีสว่างกว่า มองเห็นเป็นดาวเด่นอยู่บนท้องฟ้าทิศตะวันออก ขณะที่ดาวอังคารซึ่งจางกว่ามากยังคงอยู่บนท้องฟ้าทิศตะวันตก

ดาวพฤหัสบดีอยู่ในกลุ่มดาวหญิงสาว เห็นได้ท่ามกลางแสงสนธยาเมื่อท้องฟ้าเริ่มมืดลงหลังดวงอาทิตย์ตก จากนั้นเคลื่อนสูงขึ้นถึงจุดสูงสุดบนท้องฟ้าด้านทิศใต้ในเวลา 4 ทุ่มครึ่ง แล้วค่อยๆ เคลื่อนต่ำลงจนตกลับขอบฟ้าทางทิศตะวันตกในเวลาตี 4 ครึ่ง

ดาวอังคารอยู่ในกลุ่มดาววัว กลุ่มดาวนี้มีดาวอัลเดบารันเป็นดาวสว่างสีแดง และกระจุกดาวลูกไก่ ดาวอังคารตกลับขอบฟ้าเร็วขึ้นเล็กน้อยในแต่ละวัน สัปดาห์นี้ตกลับขอบฟ้าในเวลาก่อน 2 ทุ่มครึ่ง แต่ปกติควรจะหายลับไปก่อนเวลาตกจริง เนื่องจากบรรยากาศโลกลดทอนแสงของดาวที่อยู่ใกล้ขอบฟ้า

ดาวเสาร์อยู่ในกลุ่มดาวคนยิงธนู เริ่มเห็นได้เมื่อขึ้นมาอยู่เหนือขอบฟ้าทิศตะวันออก ค่อนไปทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ที่มุมเงย 10 องศา ตั้งแต่เวลาประมาณ 4 ทุ่ม จากนั้นเคลื่อนสูงขึ้นจนไปอยู่สูงสุดบนท้องฟ้าด้านทิศใต้ในเวลาตี 3 ครึ่ง แล้วเคลื่อนต่ำลงไปอยู่ทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ในเวลาเช้ามืด

ก่อนตี 4 เล็กน้อย ดาวศุกร์จะขึ้นมาอยู่เหนือขอบฟ้าทิศตะวันออก มุมเงยของดาวศุกร์เพิ่มขึ้นตามการหมุนของโลก สังเกตเห็นได้จนกระทั่งแสงของท้องฟ้ายามเช้ากลบแสงของดาวศุกร์

สัปดาห์นี้เป็นข้างขึ้น ดวงจันทร์อยู่บนท้องฟ้าเวลาหัวค่ำของทุกวัน ช่วงแรกดวงจันทร์สว่างเป็นเสี้ยว จากนั้นทำมุมฉากกับดวงอาทิตย์ในวันที่ 3 พ.ค.จึงเห็นสว่างครึ่งดวง ค่ำวันที่ 4 พ.ค.ดวงจันทร์เคลื่อนไปอยู่ใกล้ดาวหัวใจสิงห์ในกลุ่มดาวสิงโต ห่างกันเพียง 1 องศา วันที่ 7 พ.ค.จะเห็นดวงจันทร์อยู่ใกล้ดาวพฤหัสบดีที่ระยะห่าง 5 องศา

สถานีอวกาศนานาชาติซึ่งโคจรรอบโลกที่ความสูงประมาณ 400 กิโลเมตร ปรากฏให้เห็นได้ด้วยตาเปล่า โดยมีลักษณะเป็นดาวสว่างเคลื่อนที่บนท้องฟ้า เช้ามืดวันจันทร์ที่ 1 พ.ค. 2560 กรุงเทพฯ และบริเวณใกล้เคียงมีโอกาสเห็นสถานีอวกาศเริ่มปรากฏขณะออกจากเงามืดของโลกในเวลา 04.37 น. ทางทิศใต้ที่มุมเงย 63 องศา

จากนั้นเคลื่อนสูงขึ้นเล็กน้อยก่อนจะต่ำลงโดยมุ่งหน้าไปทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ สิ้นสุดการมองเห็นเมื่อสถานีอวกาศหายลับไปใกล้ขอบฟ้าในเวลา 04.40 น.

เช้ามืดวันพุธที่ 3 พ.ค. 2560 สถานีอวกาศเริ่มปรากฏขณะออกจากเงามืดของโลกในเวลา 04.30 น. ทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือที่มุมเงย 22 องศา จากนั้นเคลื่อนต่ำลงไปทางขวา ผ่านใกล้ดาวเหนือ สิ้นสุดการมองเห็นเมื่อสถานีอวกาศหายลับไปใกล้ขอบฟ้าทิศเหนือในเวลา 04.32 น.