“ดอว์น” มุ่งหน้าแถบดาวเคราะห์น้อย สำรวจ "เวสตา-เซเรส"

เอเยนซี/สเปซด็อทคอม – นาซาส่ง “ดอว์น” ทะยานสู่อวกาศพร้อมๆ กับดวงอาทิตย์ที่โผล่ขึ้นเหนือเส้นขอบฟ้าตามเวลาสหรัฐฯ ดังชื่อของมัน โดยใช้เวลาเดินทางอีก 8 ปีบุกเบิกเข้าใจกลางแถบดาวเคราะห์น้อยเป็นครั้งแรก เก็บข้อมูลดาวเคราะห์แคระ "เซเรส" และดาวเคราะห์ "เวสตา" ที่แตกต่างกันสุดขั้ว หวังสะสมร่องรอยแห่งกำเนิดของระบบสุริยะ

แม้ว่าจะต้องเลื่อนการปล่อยยานสำรวจ “ดอว์น” (Dawn) มานานพอตัวนับจากเดือน ก.ค.ที่ผ่านมา เพราะองค์การบริหารการบินอวกาศสหรัฐฯ (นาซา) มีภารกิจด่วนที่ต้องปล่อยยานสำรวจดาวอังคารคือ “ฟีนิกซ์ มาร์ส แลนเดอร์” (Phoenix Mars Lander) ก่อน แต่แล้วเวลาของดอว์นก็มาถึง โดยวันที่ 27 ก.ย.นี้ เวลาประมาณ 07.20 น.ของสหรัฐฯ หรือราวๆ 19.20 น.ตามเวลาประเทศไทย ถือเป็นฤกษ์เดินหน้าโครงการที่มีมูลค่ากว่า 449 ล้านเหรียญสหรัฐฯ

เคเยอร์ พาเทล (Keyur Patel) ผู้จัดการโครงการของห้องปฏิบัติการจรวดขับดัน (เจพีแอล) ของนาซา ณ เมืองพาซาดีนา มลรัฐแคลิฟอร์เนีย เผยอย่างอารมณ์ดีว่า ชาวบาฮามาส (Bahamas) จะได้ชมการปล่อยยานเมื่อมองไปบนฟ้าทางทิศตะวันตกจากจุดที่พวกเขายืนอยู่ ส่วนการปล่อยยานจริงๆ นั้นมีขึ้นที่ศูนย์อวกาศเคนเนดี แหลมคานาเวอร์รัล มลรัฐฟลอริดา

ทั้งนี้ ภารกิจหลักของยานสำรวจดอว์น นับได้ว่ามีความแปลกใหม่กว่าการปล่อยยานสำรวจใดๆ ที่ผ่านมาของนาซามาก เพราะเป็นการส่งยานสำรวจครั้งเดียวแต่หวังเป้าหมายการบุกสำรวจวัตถุยักษ์ถึง 2 ชิ้นในแถบดาวเคราะห์น้อย (Asteroid-belt ) ระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสบดีที่จะช่วยไขปริศนากำเนิดระบบสุริยะ และวิวัฒนาการอันแตกต่างของทั้ง 2 ได้

เทห์วัตถุทั้ง 2 ที่เป็นเป้าหมายการสำรวจได้แก่ “เซเรส” (Ceres) ดาวเคราะห์แคระเส้นผ่านศูนย์กลาง 942 ก.ม. ขนาดพอๆ กับมลรัฐเทกซัสทั้งรัฐ ส่วนอีกชิ้นคือหินยักษ์เส้นผ่านศูนย์กลาง 530 ก.ม. “เวสตา” (Vesta) โดยดอว์นจะถึงเวสตาก่อนในราวเดือน ส.ค.ปี พ.ศ.2554 ก่อนจะเบนเข็มไปสำรวจเซเรสต่อในเดือน ก.พ.ปี พ.ศ.2559

"เซเรส" ดาวเคราะห์น้อยชิ้นแรกและใหญ่สุดที่มนุษย์ค้นพบ แต่ได้รับการยกระดับให้เป็นดาวเคราะห์แคระ ตามการจัดนิยามวัตถุในอวกาศใหม่ เซเรสมีรูปร่างเกือบเป็นทรงกลม และเชื่อว่าน่าจะมีชั้นน้ำแข็งหุ้มตัวดาวอยู่หนา 60 -120 ก.ม.

ส่วน "เวสตา" นั้นเป็นดาวเคราะห์น้อยที่มีลักษณะแตกต่างจากเซเรสอย่างสิ้นเชิง เพราะขาดแคลนน้ำ และยังดูเหมือนว่าบริเวณผิวดาวเคยมีลาวาไหลปกคลุมมาตั้งแต่ยุคโบราณ

ทว่าสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์สนใจคือ หลุมขนาดยักษ์กว้าง 460 ก.ม. และลึก 13 ก.ม. ที่บริเวณขั้วใต้ของเวสตา เชื่อว่ามีการระเบิดของมวล ทำให้เกิดหลุมขนาดใหญ่เป็น 1% ของพื้นผิว ซึ่งอุกกาบาตจำนวนมากที่หล่นไปยังโลกนั้น เชื่อว่าส่วนใหญ่มาจากหลุมบริเวณนี้ของเวสตา

ทั้งนี้ การสำรวจดาวทั้ง 2 นั้น นักวิจัยเชื่อว่า ในส่วนดาวหินอย่างเวสตา น่าจะเป็นตัวอย่างที่ดีต่อรูปแบบการกำเนิดดาวเคราะห์ชั้นในของระบบสุริยะ และดาวน้ำแข็งอย่างเซเรสคือตัวอย่างของดาวเคราะห์ชั้นนอก

นอกจากนี้ จุดประสงค์ของโครงการดอว์นนั้น ยังรวมถึงศึกษาโครงสร้างและความหนาแน่นภายในของดาวทั้ง 2 โดยพิจารณาขนาด รูปร่าง มวล และองค์ประกอบ ตลอดจนตรวจสอบพื้นผิวและหลุมต่างๆ รวมทั้งทำความเข้าใจบทบาทของน้ำ ในฐานะที่ควบคุมวิวัฒนาการของดาว โดยดอว์นจะต้องส่งรูปภาพความละเอียดสูงที่มีข้อมูลเหล่านี้กลับมายังโลก

ส่วนเครื่องไม้เครื่องมือที่ดอว์นพกพาไปสำรวจแถบดาวเคราะห์น้อยครั้งนี้มี 3 ชิ้นด้วยกัน ได้แก่ กล้องบันทึกภาพ, เครื่องวัดการดูดกลืนแสงในช่วงคลื่นอินฟาเรด (Infared Spectrometer) และเครื่องตรวจจับรังสีแกมมาและอนุภาคนิวตรอน ซึ่งข้อมูลที่ได้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ศึกษาวัตถุทั้ง 2 ได้จากหลากหลายระดับความสูง

“ในสายตาของผมแล้ว ภารกิจยานดอว์นจะทำให้เราได้ไปเยี่ยมพื้นที่ผืนสุดท้ายที่ยังไม่มีการสำรวจมาก่อนในระบบสุริยจักรวาลของเรา” มาร์ก เรย์แมน (Marc Rayman) หัวหน้าวิศวกรของยานเผย

ขณะที่เคล็ดลับที่ช่วยให้ดอว์นมีโอกาสบรรลุ 2 ภารกิจในเที่ยวบินเดียวได้นั้น อยู่ที่ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีวิศวกรรมยานยนต์ที่ช่วยขับเคลื่อนให้ยานท่องจักรวาลได้มากขึ้น

ทั้งนี้ ตัวยานประกอบไปด้วยเครื่องยนต์จรวดผลักดัน ขับเคลื่อนอิออน (Ion–Propulsion thruster) ถึง 3 เครื่อง โดยอนุภาคของก๊าซเฉื่อยอย่าง “ซีนอน” (Xenon) จะถูกกระหน่ำยิงด้วยอนุภาคอิเล็กตรอน ส่งผลให้ยานอวกาศขับเคลื่อนไปข้างหน้าด้วยความเร็วที่สูงขึ้น

“เราจะเห็นเพียงแสงสีน้ำเงินนวลตาที่เกิดขึ้นเมื่อยานเคลื่อนออกไป ดังที่คุ้นเคยกันดีในภาพยนตร์วิทยาศาสตร์” เรย์แมน เสริม ซึ่งเทคโนโลยีจรวดขับเคลื่อนอิออนนั้น นาซาได้เริ่มทดลองตั้งแต่ปี พ.ศ.2541 ในภารกิจยานดีพสเปซ 1 (Deep Space 1) และแม้จะนำไปใช้กับยานอวกาศถึงเกือบ 60 ลำแล้ว แต่โดยมากก็เป็นดาวเทียมในภารกิจเชิงพาณิชย์เสียมากกว่า

นอกจากนั้น ยานดอว์นยังอาศัยพลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานในการสำรวจด้วย แม้ว่าดาวเคราะห์แคระเซเรสจะอยู่ห่างไกลจากดวงอาทิตย์มากกว่าโลกถึง 3 เท่า ซึ่งส่งผลถึงปริมาณแสงแดดที่น้อยนิดด้วยก็ตาม แต่แผงโซลาร์เซลล์มีความยาวจากปลายด้านหนึ่งถึงปลายอีกด้านหนึ่งถึง 65 ฟุตทีเดียว