เหตุผลที่นาซาอยากรู้อะไรปล้นอากาศจากดาวอังคาร

ยานอวกาศนาซามุ่งหน้าสู่ดาวอังคาร เพื่อไขคำตอบอะไรทำให้บรรยากาศที่ในอดีตเคยหนาแน่นของดาวอังคารบางเบาเหมือนในปัจจุบัน และเหลือเพียงความแห้งแล้ง

ยานอวกาศมาเวน (Maven: Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) ขององค์การบริหารการบินอวกาศสหรัฐฯ (นาซา) ทะยานฟ้ามุ่งหน้าสู่ดาวอังคารเมื่อวันที่ 19 พ.ย.ตามเวลาในประเทศไทย

ยานมาเวนจะโคจรรอบดาวอังคารเพื่อสำรวจชั้นบรรยากาศชั้นบนของดาวเคราะห์เพื่อนบ้านดังกล่าวเพื่ออธิบายถึงกระบวนการที่ปล้นเอาอากาศเกือบทั้งหมดของดาวแดงไป โดยตามกำหนดการบีบีซีนิวส์รายงานว่า ยานโคจรมูลค่าราว 2 หมื่นล้านลำนี้จะไปถึงเป้าหมายในเดือน ก.ย.2014

ขณะที่ยานสำรวจบรรยากาศดาวอังคารของอินเดียที่ถูกส่งขึ้นไปก่อนหน้านี้ 2 สัปดาห์ ไม่มีพลังงานขับเคลื่อนในตัว จึงต้องโคจรรอบโลกอยู่เกือบเดือน เพื่อให้มีความเร็วมากพอที่จะหนีจากแรงดึงดูดโลก แต่จะไปถึงเป้าหมายในช่วงเดือน ก.ย.2014 เช่นเดียวกัน โดยยานนาซาถึงก่อนไม่กี่วัน

ทั้งนี้ รายงานบีบีซีนิวส์ระบุว่าจากการศึกษาที่ผ่านมาพบว่า ครั้งหนึ่งดาวอังคารเคยถูกปกคลุมไปด้วยก๊าซหนาๆ ที่เอื้อต่อการมีน้ำในรูปของเหลวอยู่บนพื้นผิว แต่ทุกวันนี้ความกดอากาศของดาวเคราะห์ต่ำมาก ซึ่งน่าจะทำให้น้ำเดือดระเหยไปทันที

บรรยากาศของดาวอังคารในปัจจุบันนั้นประกอบไปด้วยคาร์บอนไดออกไซด์เป็นส่วนใหญ่ โดยมีชั้นบรรยากาศที่บางมาก และมีความดันบรรยากาศที่พื้นผิวคิดเป็นเพียง 0.6% ของความดันบรรยากาศที่พื้นผิวโลก

สำหรับภูมิทัศน์ของดาวอังคารนั้น ยังคงมีร่องน้ำที่แสดงหลักฐานว่าเคยมีน้ำปริมาณมหาศาลไหลผ่าน ซึ่งเป็นสิ่งที่พิสูจน์ว่า ในอดีตดาวอังคารเคยมีชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นมาก และอากาศบางส่วนน่าจะได้ทำปฏิกิริยากับแร่ธาตุที่พื้นผิวดาวอังคาร

ทว่าสิ่งที่น่าจะอธิบายถึงการสูญเสียอากาศส่วนใหญ่ของดาวอังคารได้มากที่สุดคือ ลมสุริยะ (solar wind) ซึ่งเป็นกระแสปริมาณมากของอนุภาคมีพลังงานจากดวงอาทิตย์ ที่กัดกร่อนชั้นบรรยากาศดาวอังคารไปตามกาลเวลา

เหตุการณ์ดังกล่าวมีความเป็นไปได้เพราะดางอังคารต่างจากโลกตรงที่ขาดสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่เหมือนโลกไว้ช่วยปกป้องและเบนการถูกจู่โจมจากกระแสอนุภาคดังกล่าว

ในส่วนของอุปกรณ์นั้นมาเวนมีเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์รวม 8 เครื่องมือ บางอย่างมีไว้เพื่อศึกษาอิทธิพลของดวงอาทิตย์บนดาวอังคาร ส่วนอื่นๆ มีไว้เพื่อศึกษาองค์ประกอบและพฤติกรรมของบรรยากาศดาวอังคาร โดยมีเป้าหมายเพื่อวัดอัตราที่โมเลกุลอากาศชนิดต่างๆ สูญเสียไปในปัจจุบัน เพื่อจำแนกกระบวนการต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง

บีบีซีนิวส์รายงานอีกว่า นักวิทยาศาสตร์จะใช้ข้อมูลเหล่านี้ เพื่อเข้าถึงอดีตของภูมิอากาศดาวอังคารเมื่อหลายพันล้านปีก่อน ขณะที่ดาวยังอุ่นกว่าและชุ่มชื้นกว่าตอนนี้ รวมถึงศักยภาพที่จะเป็นถิ่นอาศัยของสิ่งมีชีวิตเมื่อครั้งอดีต และเก็บสัญญาณของสภาพแวดล้อมในปัจจุบันซึ่งหนาวเหน็บและแห้งแล้ง

ด้าน บรูซ จาโกสกี (Bruce Jakosky) ผู้ศึกษาหลักในโครงการมาเวนของนาซาจากมหาวิทยาลัยโคโลราโดในโบลเดอร์ (University of Colorado at Boulder) กล่าวว่า การสูญเสียบรรยากาศส่วนใหญ่ของดาวอังคารนั้น เชื่อว่าเกิดขึ้นในยุคแรกๆ ของดาวอังคาร ซึ่งเป็นช่วงที่ดวงอาทิตย์และลมสุริยะมีความเข้มสูง

ส่วนอัตราการสูญเสียบรรยากาศของดาวอังคารในปัจจุบันอยู่ในระดับต่ำพอที่เราอาจจะไม่ได้เห็นการสูญเสียบรรยากาศทั้งหมด แต่เหตุผลที่นาซายังศึกษาอยู่แม้การสูญเสียบรรยากาศจะต่ำมากนั้น จาโกสกีอธิบายว่า เพราะเราจะได้เข้าใจถึงกระบวนการเฉพาะที่กำลังเกิดขึ้น และนำมาอ้างอิงย้อนกลับไปในอดีต

ตามคำอธิบายของ กาย บิวเทลสชีส์ (Guy Beutelschies) ผู้จัดการโครงการของยานอวกาศที่โรงงานผลิตล็อคฮีดมาร์ติน (Lockheed Martin) ยานมาเวนจะเข้าไปอยู่ในวงโคจรของดาวอังคาร ที่มีช่วงระยะไกลดาวอังคารที่สุด 6,220 กิโลเมตร และใกล้ดาวอังคารที่สุด 150 กิโลเมตร

เจ้าหน้าที่จะควบคุมให้ยานมาเวนเข้าไปเก็บตัวอย่างในบรรยากาศชั้นบนของดาวอังคารได้สัปดาห์ละครั้ง เรียกว่าปฏิบัติการ “ดีพดิพส์” (deep dips) ซึ่งจะปฏิบัติทั้งหมด 5 ครั้งระหว่างปฏิบัติการหลัก

ปฏิบัติการหลักของมาเวนจะกินเวลา 1 ปีโลก หรือครึ่งปีดาวอังคาร หลังจากนั้นทีมวิทยาศาสตร์ของยานจะต้องเพิ่มทุนวิจัยเพื่อเดินหน้าโครงการต่อ โดยนาซามีแนวโน้มชัดเจนว่าจะเดินหน้าโครงนี้ต่อไปอีกยาว ซึ่ง บิวเทลสชีส์ กล่าวว่า หากทุกอย่างเป็นไปตามปกติ ยานน่าจะทำงานต่อไปได้อีกหลายปี เหมือนยานโอดิสซี (Odyssey) ที่ส่งขึ้นไปตั้งแต่ปี 2001 แต่ยังคงใช้งานอยู่ถึงทุกวันนี้