มุ่งศึกษา “ดาวเคราะห์น้อย” เพื่อจะรู้วันสร้างโลกและวันสิ้นโลก

วันที่ 1 มกราคมปี 1801 เป็นวันที่นักดาราศาสตร์เริ่มรู้เป็นครั้งแรกว่า ระบบสุริยะของเรามีดาวเคราะห์น้อยเป็นบริวาร เมื่อ Giuseppe Piazzi (1746-1826) แห่งเมือง Palermo ในอิตาลี ได้พบดาวเคราะห์ขนาดเล็กดวงหนึ่งโคจรอยู่ระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี จึงตั้งชื่อว่า Ceres ตามชื่อของเทพธิดา ซึ่งเป็นองค์อุปถัมภ์เกาะ Sicily ที่บาทหลวง Piazzi พำนักอยู่

ในปี 1802 William Herschel (1738-1822) ได้เป็นบุคคลแรกที่เรียกดาวเคราะห์ที่ Piazzi พบว่า ดาวเคราะห์น้อย เพราะมันมีขนาดเล็กยิ่งกว่าดาวเคราะห์ทั่วไปมาก (เส้นผ่านศูนย์กลางของ Ceres 940 กิโลเมตร และของโลก 12,750 กิโลเมตร)


อีก 2 ปีต่อมา นักดาราศาสตร์ก็ได้พบดาวเคราะห์น้อยเพิ่มอีก 3 ดวง คือ Pallas, Hygiea และ Vesta โดยเฉพาะ Vesta นั้น เวลาโคจรเข้าใกล้โลก ผู้คนสามารถจะเห็นมันได้ด้วยตาเปล่า หลังจากนั้นนักดาราศาสตร์ก็ได้พบดาวเคราะห์น้อยจำนวนมากขึ้น โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ส่องดู แล้วเปิดหน้ากล้องเป็นเวลานาน การหมุนรอบตัวเองของโลกได้ทำให้ภาพของดาวเคราะห์น้อยในภาพถ่ายปรากฏเป็นริ้วแสงที่มีความยาวสั้น ๆ (ในขณะที่ภาพของดาวฤกษ์จะนิ่งอยู่กับที่) นักดาราศาสตร์ในสมัยนั้นจึงเรียกภาพที่เห็นว่า “หนอนท้องฟ้า (Vermin of the Skies)” ลุถึงปี 1900 จำนวนดาวเคราะห์น้อยก็ได้เพิ่มมากถึง 450 ดวง จำนวนที่มากเช่นนี้ ได้ทำให้วงการดาราศาสตร์มีปัญหาในการตั้งชื่อ


ในเบื้องต้นชื่อของเทพเจ้าเป็นชื่อที่นิยมเรียกกัน เช่น Ida เป็นชื่อของนางไม้ในเทพนิยายกรีก ซึ่งนางเป็นชู้รักของเทพ Zeus และมีโอรสด้วยกันชื่อ Dactyl ครั้นเมื่อนักดาราศาสตร์ได้พบในเวลาต่อมาว่า ดาวดวงนี้มีดวงจันทร์น้อยเป็นบริวาร ดวงจันทร์น้อยจึงได้ชื่อว่า Dactyl ด้วย

เมื่อจำนวนดาวเคราะห์น้อยมีเพิ่มตลอดเวลาเช่นนี้ ชื่อของเทพเจ้าเริ่มมีจำนวนไม่มากพอ องค์การดาราศาสตร์นานาชาติ จึงได้กำหนดหลักการตั้งชื่อของดาวเคราะห์น้อยว่า คนที่พบเห็นเป็นคนแรกมีสิทธิ์ในการตั้งชื่อ และชื่อจะต้องประกอบด้วยอักษรที่มีไม่ยาวเกิน 16 อักษร เป็นคำเพียงคำเดียว อ่านง่าย ปราศจากคำหยาบโลน ไม่ใช้ชื่อของนักการเมืองหรือจอมทัพ และเมื่อชื่อคนมีซ้ำกันมาก ดังนั้นองค์การดาราศาสตร์นานาชาติจึงได้กำหนดให้มีเลขนำหน้าชื่อ เพื่อแสดงลำดับที่พบดาว ด้วยเหตุนี้เราจึงมีดาวเคราะห์น้อยชื่อ 216 Kleopatra และ 694 Ekard สำหรับชื่อหลังนี้ เพราะทีมนิสิตจากมหาวิทยาลัย Drake ในรัฐ Iowa สหรัฐอเมริกาได้คำนวณวงโคจรของดาวดวงนี้ได้เป็นครั้งแรก จึงตั้งชื่อว่า Ekard ซึ่งเป็นคำที่มาจาก Drake แต่เขียนกลับอักษรจากท้ายมาหน้า ส่วน 1625 NORC นั้น ก็ตั้งตามชื่อของคอมพิวเตอร์ที่ Naval Ordnance Research Calculator ส่วน 250 Bettina ตั้งตามชื่อของภรรยาท่าน Baron Bettina von Rothschild มหาเศรษฐีที่ได้ซื้อชื่อนี้จาก Johann Palisa ผู้ค้นพบดาวเคราะห์น้อยดวงนั้น บนท้องฟ้ายังมีดาวเคราะห์น้อยอีก 4 ดวง ชื่อ 4147 Lennon, 4148 McCartney, 4149 Harrison และ 4150 Starr ซึ่งตั้งตามชื่อนักดนตรีทั้งสี่ของวง The Beatles ด้วย นอกจากนี้ก็ยังมีดาวเคราะห์น้อย 5535 Annefrank, 1877 Marsden, 5048 Moriarty กับ 5049 Sherlock ซึ่งสองชื่อหลังนี้มาจากนวนิยายนักสืบ เป็นต้น


ปัจจุบันจำนวนดาวเคราะห์น้อยที่เรารู้วงโคจรอย่างแน่ชัดมีมากหลายแสนดวงแล้ว ในอนาคตเมื่อกล้องโทรทรรศน์มีสมรรถภาพมากขึ้น จำนวนก็จะเพิ่มเป็นหลายล้าน ความสนใจเกี่ยวกับดาวเคราะห์น้อยได้เพิ่มขึ้นอย่างมากมหาศาล เมื่อนักวิทยาศาสตร์ได้พบว่า เรามีวัตถุอวกาศที่โคจรอยู่ใกล้โลกจำนวนมากหลายพันดวง (Near-Earth Object; NEO) และดาวมัจจุราชเหล่านี้ ถ้าพุ่งชนโลกก็อาจทำให้มนุษย์สูญพันธุ์ได้ ดังเช่นในอดีตที่เคยมีดาวเคราะห์น้อยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางยาว 10 กิโลเมตร พุ่งชนโลกเมื่อ 65 ล้านปีก่อน และเหตุการณ์นั้นได้ทำให้ไดโนเสาร์สูญพันธุ์ หรือถ้าดาวเคราะห์น้อยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางยาว 1 กิโลเมตร พุ่งลงอ่าวไทย หรือแผ่นดินไทย คำถามมีว่า จะมีคนไทยที่อาศัยอยู่ในบริเวณจุดตกกระทบ จำนวนมาก-น้อยเพียงใดเสียชีวิต และถ้าดาวเคราะห์น้อยดวงนั้นตกลงในอ่าวไทย ก็จะเกิดคลื่นสึนามิ ในกรณีดาวเคราะห์น้อยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางยาว 200 เมตร คลื่นสึนามิก็อาจจะมีความสูงถึง 100 เมตร และถ้าดาวเคราะห์น้อยมีเส้นผ่านศูนย์กลางยาว 4.8 กิโลเมตรตกในทะเลด้านตะวันตกของอ่าวไทย เกาะใหญ่น้อยในอ่าวก็อาจจะถูกคลื่นกลืน และภาคใต้จะประสบภาวะน้ำท่วมทั้งภาค และนั่นก็จะเป็นวันสิ้นชาติ


สำหรับในกรณีที่มีดาว NEO จะพุ่งชนโลก การมีเวลารู้ตัวล่วงหน้าเป็นประเด็นสำคัญที่จะช่วยแก้ไขหรือขจัดภัยชนิดนี้ เพราะการรู้ตัวล่วงหน้านาน ๆ จะเปิดโอกาสให้นักวิทยาศาสตร์มียุทธวิธีหลายรูปแบบที่จะป้องกันตัวได้ เช่น ถ้ารู้ตัวล่วงหน้าก่อน 2-3 ปี เราก็จะมีเวลาสร้างจรวดและระเบิดปรมาณูที่จะใช้ทำลายดาวเคราะห์น้อย โดยไม่ให้สะเก็ดดาวที่เกิดจากการระเบิดตกลงมาทำร้ายพลโลก หรือนักวิทยาศาสตร์จะสร้างจรวดให้พุ่งชนดาวเคราะห์น้อยที่กำลังพุ่งมาแบบเฉียง ๆ เพื่อเบนวิถีโคจรของมันไม่ให้พุ่งชนโลกก็ได้ ดังที่ NASA ได้ทำไปเมื่อปี 2022 ในโครงการ DART (Double Asteroid Redirection Test) ซึ่งได้ยิงจรวดไปกระทบดาวเคราะห์น้อย Dimorphos และเปลี่ยนวิถีโคจรของมันได้เล็กน้อย แต่ก็มากพอที่จะทำให้เรารู้ว่าเทคโนโลยีรูปแบบนี้สามารถปกป้องโลกได้


สำหรับประเด็นที่เป็นคำถามว่า ดาวเคราะห์ต่าง ๆ ในระบบสุริยะถือกำเนิดเมื่อไร และอย่างไรนั้น วงการดาราศาสตร์ก็ยังมีคำตอบที่คลุมเครือว่า ก้อนดินและก้อนหินต่าง ๆ มายึดรวมกันเป็นองค์ประกอบของเนื้อดาวเคราะห์ในปัจจุบันได้อย่างไร และใช้เวลานานเท่าไร ซึ่งนี่ก็ยังเป็นความรู้ทางทฤษฎีที่ปราศจากหลักฐานที่ได้จากการทดลองใดๆ มายืนยัน

ดังได้กล่าวแล้วว่าภัยอันตรายที่โลกจะถูกดาวเคราะห์น้อยพุ่งชนนั้นมีมาก และภัยชนิดนี้อาจจะเกิดขึ้นอย่างที่มนุษย์ไม่ทันรู้ตัวหรือตั้งตัว ดังนั้น NASA จึงได้จัดตั้งองค์การศึกษาดาวเคราะห์น้อย ซึ่งเป็นดาวที่ประกอบด้วยก้อนหิน ฝุ่น ก้อนดินมารวมตัวกัน ดังนั้นการรู้โครงสร้างภายในดาวเคราะห์น้อย ก็จะทำให้เรารู้โครงสร้างภายในของโลกได้เช่นกัน เพราะดาวเคราะห์น้อยกับดาวอังคารและโลก ได้ถือกำเนิดในระบบสุริยะตรงบริเวณใกล้กัน

โครงการ Near Earth Asteroid Rendezvous (NEAR) จึงได้ถือกำเนิด โดยมีนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Johns Hopkins สหรัฐอเมริกา เป็นผู้สร้างยานสำรวจไปโคจรรอบดาวเคราะห์น้อย 433 Eros ยานสำรวจได้ทะยานขึ้นจากโลกเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ ปี 1996 และอีกสามปีต่อมา ยานก็ได้เดินทางถึง Eros เมื่อเดือนธันวาคมปี 1998


Eros เป็นดาวเคราะห์น้อยที่ Carl Gustav Witt (1866–1946) พบเมื่อปี 1898 และเป็น 1 ใน 200 ของดาวเคราะห์น้อยที่โคจรใกล้โลก ในปี 1975 Eros ได้โคจรเข้าใกล้โลกที่ระยะห่าง 22 ล้านกิโลเมตร ยาน NEAR ได้ไปโคจรเหนือ Eros ที่ระยะสูง 25 กิโลเมตร ด้วยความเร็ว 5 เมตร/วินาที ความเร็วที่น้อยมากนี้เพราะ Eros มีมวล 6x1015 กิโลกรัม และมีความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงเท่ากับ 0.0059 เมตร/วินาที2 ซึ่งนั่นก็หมายความว่าถ้าใครพยายามกระโดดขึ้น-ลงบน Eros เขาก็อาจจะหลุดจากผิวดาว แล้วปลิวลอยไปโคจรในอวกาศได้


Eros มีรูปทรงเหมือนมันฝรั่ง การส่งคลื่นเรดาร์จากยาน NEAR ลงไปกระทบผิวดาว แล้ววิเคราะห์คลื่นสะท้อนทำให้เรารู้รูปทรงของดาว การรู้ความเข้มของสนามแรงโน้มถ่วงของดาวได้ช่วยให้เรารู้ความหนาแน่นของดาว ตลอดจนถึงชนิดของหินในเนื้อดาว หลังจากที่ NEAR ได้โคจรไปรอบ Eros เป็นเวลาหนึ่งปี อุปกรณ์ spectrometer บนยานก็ได้ทำแผนที่ความอุดมสมบูรณ์ของแร่ธาตุต่าง ๆ ที่พบบนดาว อุปกรณ์ magnetometer บนยานยังได้วัดความเข้มของสนามแม่เหล็กบนดาว เพราะธรรมชาติของสรรพสิ่งที่พบบนดาวดวงนี้แทบจะไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลงเลยตั้งแต่วันที่มันถือกำเนิด ดังนั้นการศึกษา Eros ก็มีส่วนช่วยให้เรารู้ธรรมชาติของโลก ในขณะที่โลกถือกำเนิดใหม่ๆ ด้วย

ในปี 1997 NASA ได้ส่งยานอวกาศไปสำรวจ 253 Mathilde ซึ่งเป็นดาวที่ใช้เวลา 4 ปี ในการโคจรรอบดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์น้อยดวงนี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางยาว 50 กิโลเมตร มีมวล 100 ล้านตัน และมีความหนาแน่น 1.3 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร ยานได้ถ่ายภาพ ซึ่งแสดงให้เห็นว่า ผิวสีดำถ่านของดาวมีหลุมอุกกาบาตเต็มไปหมด จึงสามารถสะท้อนแสงได้เพียง 3% เท่านั้น ยานถ่ายภาพของผิวดาวได้เป็นจำนวน 500 ภาพ โดยใช้เวลานาน 25 นาที ขณะดาวกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 35,000 กิโลเมตร/ชั่วโมง ผลการสำรวจในครั้งนั้นแสดงให้เห็นว่า Mathilde จะยังไม่พุ่งชนโลกในเวลาอีกนาน


ถึงปี 2000 NASA ได้ส่งยานไปสำรวจดาวเคราะห์น้อย 216 Kleopatra ดาวดวงนี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางยาว 217 กิโลเมตร มีรูปทรงเหมือน dumbbell ที่มีตุ้มน้ำหนัก 2 ก้อนเชื่อมโยงกันด้วย “คอ” การศึกษาผิวดาวโดยใช้คลื่นเรดาร์ที่ส่งไปตกกระทบ แล้วศึกษาคลื่นสะท้อน ได้ข้อมูลที่แสดงว่าผิวดาวมีหินหลากหลายชนิด เช่น olivine rock, never-melt rock, nickel-iron rock, stony-iron rock ดาวจึงเป็นดาวเคราะห์น้อยโลหะ (metal asteroid) ซึ่งมีความหนาแน่นที่ผิว 3.5 กรัม/เซนติเมตร3 ผิวดาวประกอบด้วยฝุ่นละเอียดเหมือนหิน regolith ที่มีอยู่บนดวงจันทร์ และในขณะที่ดาวดวงนี้หมุนรอบตัวเอง ความสว่างของผิวดาวก็ปรวนแปร การรู้วิถีโคจรที่แน่นอนของดาวได้แสดงให้เห็นว่า 216 Kleopatra จะไม่พุ่งชนโลกอีกเช่นกัน แต่การมีแร่ธรรมชาติในปริมาณมากบนดาวเคราะห์น้อยดวงนี้ ได้จุดประกายให้คนหลายคนคิดจะไปถลุงแร่บนดาว ซึ่งจะทำให้เกิดปัญหาเรื่องความเป็นเจ้าของแร่ที่สามารถทำเงินได้มหาศาล ทั้งๆ ที่ในความเป็นจริงแร่เหล่านั้นเป็นของคนทั้งโลก


ดาวเคราะห์น้อย 101955 Bennu เป็นดาวเคราะห์น้อยอีกดวงหนึ่งที่น่าสนใจ เพราะเมื่อวันที่ 24 กันยายน ปี 2023 ที่เพิ่งผ่านมานี้ ยานอวกาศ OSIRIS-REx ได้นำแคปซูลที่บรรจุหินและดิน ซึ่งขุดได้จากดาวเคราะห์น้อยในปริมาณประมาณ 250 กรัม มาสู่โลก โดยแคปซูลได้ร่อนลงในทะเลทรายที่รัฐ Utah ในสหรัฐอเมริกา

ความจริงนักดาราศาสตร์ได้พบดาวเคราะห์น้อยดวงนี้ ตั้งแต่วันที่ 11 กันยายน ปี 1999 และพบว่ามีรัศมียาว 262.5 เมตร มีมวล 78x109 กิโลกรัม มีความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่ผิว 9.8x10-5 เมตร/วินาที2 มีคาบการโคจรรอบดวงอาทิตย์ 437 วัน และโคจรเข้า “ใกล้” โลกทุก 6 ปี ชื่อ Bennu เป็นชื่อเทพเจ้าแห่งดวงอาทิตย์ของชาวอียิปต์ การขึ้นและตกของดวงอาทิตย์ทุกวัน เปรียบเสมือนการถือกำเนิดใหม่ของนก phoenix ในเทพนิยายกรีก

NASA ได้เริ่มส่งยานอวกาศ OSIRIS-REx ไป เยือน Bennu เมื่อปี 2016 และเมื่อถึงวันที่ 20 ตุลาคม ปี 2020 ยานก็ได้ส่งแขนกลลงที่ผิวของ Bennu เพื่อเก็บหินและดินในบริเวณพื้นที่ชื่อว่า Nightingale หลังจากที่เก็บหินและดินได้ในประมาณ 250 กรัมแล้วก็นำวัสดุที่มีค่าใส่ลงในแคปซูลปิดสนิทที่มีชื่อว่า Sample Return Capsule (SRC) เพื่อเดินทางกลับโลก เมื่อถึงวันที่ 10 พฤษภาคม ปี 2021 ยานอวกาศ OSIRIS-REx ก็ได้ร่ำลา Bennu จากนั้นก็เริ่มปล่อยแคปซูล SRC ขณะที่ยานอยู่ห่างจากโลก 107,000 กิโลเมตร แคปซูลได้พุ่งผ่านบรรยากาศโลกเป็นเวลานาน 13 นาที การเสียดสีกับบรรยากาศโลกได้ทำให้อุณหภูมิของแคปซูลพุ่งสูงถึง 2,700 องศาเซลเซียส และหลังจากที่ได้ปลดปล่อยแคปซูลแล้ว ยาน OSIRIS-REx ก็ได้มุ่งหน้าไปสำรวจดาวเคราะห์น้อยดวงใหม่ในโครงการใหม่ คือ OSIRIS-Apophis (OSIRIS-APEX) เพื่อศึกษาดาวเคราะห์น้อย 99942 Apophis ต่อไป เพราะดาวเคราะห์น้อยดวงนี้เป็นดาวเคราะห์น้อย “อันตราย” ที่มีโอกาสและสิทธิ์จะพุ่งชนโลกได้ในอนาคต


สำหรับหินและดินจากดาวเคราะห์น้อย Bennu ที่เก็บรวบรวมมาได้นั้น NASA ก็ได้พยายามทำให้หินไม่มีการปนเปื้อนด้วยสารหรือสิ่งแปลกปลอมใด ๆ ที่มีบนโลก และได้จัดแบ่งหินทั้งหมดออกเป็นส่วน ๆ โดยแบ่งใช้ 1/4 เพื่อการทดลองทางวิทยาศาสตร์ และได้แบ่งให้นักดาราศาสตร์จากญี่ปุ่นและแคนาดาไปวิเคราะห์บ้างเล็กน้อย เพราะเมื่อครั้งที่ยานอวกาศ Hayabusa 2 ของญี่ปุ่นไปขุดหินและดินจากดาวเคราะห์น้อย 162173 Ryugu เพื่อนำกลับโลกในปี 2020 นั้น สถาบันวิจัยดาราศาสตร์ของญี่ปุ่นได้แบ่งดินและหิน 6 กรัมให้แก่นักวิทยาศาสตร์ของ NASA ได้ทดลองวิเคราะห์เช่นกัน


สำหรับดินและหินที่เหลือส่วนใหญ่ NASA ก็ยังคงเก็บไว้ให้นักวิทยาศาสตร์ในอนาคตได้ศึกษาและวิเคราะห์ต่อไป

Ryugu เป็นคำในภาษาญี่ปุ่นที่แปลว่า วังมังกร อันเป็นพระราชวังใต้ทะเลในเทพนิยายของญี่ปุ่น และเป็นดาวเคราะห์น้อยที่นักดาราศาสตร์พบเมื่อวันที่ 10 พฤษภาคม ปี 1999 มีคาบการโคจรรอบดวงอาทิตย์ 475 วัน (ของโลก 365 วัน) มีมวล 450x109 กิโลเมตร มีรัศมี 435 เมตร และมีความหนาแน่น 1.37 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร ผลการวิเคราะห์ในเบื้องต้นของนักวิทยาศาสตร์ญี่ปุ่น คือได้พบสารประกอบ uracil ซึ่งเป็นเบสของโมเลกุล RNA ที่มีในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด การค้นพบนี้จึงมีความสำคัญมาก เพราะ Ryugu มีอายุพอ ๆ กับโลก คือ ประมาณ 4,000-4,500 ล้านปี และการพบโมเลกุล uracil ได้ชี้นำให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตบนโลก อาจจะมาจากสิ่งมีชีวิตนอกโลกได้ ซึ่งเป็นเหตุการณ์ที่อาจเกิดขึ้น เวลาดาวเคราะห์น้อยที่มีโมเลกุลเหล่านี้พุ่งชนโลก

สมมติว่าวันหนึ่งดาวเคราะห์น้อย Ryugu พุ่งชนโลกด้วยความเร็ว 17 กิโลเมตร/วินาที โดยมีวิถีชนทำมุม 45 องศา กับผิวโลก เพราะองค์ประกอบที่เป็นหินและดินที่ยึดกันอย่างไม่ค่อยจะแน่นหนามาก ดาวก็จะแตกสลายที่ระยะสูง 40-35 กิโลเมตรเหนือผิวโลก ก่อนจะปะทะโลกจริง ๆ การระเบิดในอากาศก็คงจะเหมือนกับการระเบิดของอุกกาบาต Chelyabinsk ที่เกิดขึ้นในรัสเซีย เมื่อปี 2013 คือ จะมีความสว่างมากเหมือนกับการระเบิดของดินระเบิดที่หนัก 400-500 กิโลตัน


สำหรับดาวเคราะห์น้อย 16 Psyche นั้น ผู้ที่พบดาวเคราะห์น้อยดวงนี้เป็นคนแรก คือ Annibale de Gasparis (1819-1892) ซึ่งเป็นชาวอิตาลี เมื่อวันที่ 17 มีนาคม ปี 1852 Psyche เป็นชื่อของเทพธิดาแห่งดวงวิญญาณของกรีก ที่สวยพอ ๆ กับเทพธิดา Aphrodite แห่งความรัก ดาวมีรัศมี 113 กิโลเมตร โคจรรอบดวงอาทิตย์ ด้วยคาบ 1,827 วัน และมีความน่าสนใจ ตรงที่เนื้อดาวประกอบด้วย nickel และเหล็กเป็นส่วนใหญ่ ดาวจึงเป็นดาวโลหะ ที่มีธรรมชาติคล้ายแก่นกลางของโลกมาก ดังนั้นการศึกษา 16 Psyche ที่ล่องลอยอยู่ในอวกาศจึงเหมือนกับการได้ศึกษาแก่นกลางของโลก เพราะนักวิทยาศาสตร์แทบไม่มีความรู้เกี่ยวกับธรรมชาติใต้ผิวโลกที่ระยะลึกกว่า 13 กิโลเมตรเลย และถ้าใครสามารถนำทรัพยากรแร่ที่อยู่บนดาวเคราะห์น้อยดวงนี้มาสู่โลกได้ ความมั่งคั่งก็จะเกิดขึ้นแก่ชาวโลกทันที แต่ 16 Psyche อยู่ห่างจากโลกถึง 450 ล้านกิโลเมตร ดังนั้นปัจจัยเรื่องระยะทาง จึงทำให้ความคิดของคนทั่วไปที่จะถลุงเหล็กและนิเกิลบนดาวต้องล้มระเนระนาดไปโดยปริยาย คงเหลือแค่การศึกษาเพื่อหาความรู้บริสุทธิ์เท่านั้น

ในปี 2017 NASA ได้อนุมัติโครงการ Psyche ให้ดำเนินการ และในวันที่ 5 ตุลาคมที่จะถึงนี้ NASA ก็จะส่งยานอวกาศขึ้นท้องฟ้า เพื่อเดินทางไปถึง 16 Psyche ในปี 2026 และจะใช้เวลานาน 26 เดือนในการโคจรรอบ 16 Psyche ที่ระยะสูงต่าง ๆ กัน 4 ระยะ เพื่อถ่ายภาพผิว วัดความเข้มของสนามแม่เหล็ก การแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่ผิวดาว ข้อมูลเหล่านี้จะช่วยให้เรารู้ว่าตัวดาวมีธรรมชาติเหมือนแก่นกลางของโลกและของดาวเคราะห์ต่างๆ หรือไม่

นอกจากประเด็นนี้แล้ว NASA ก็ยังจะใช้โอกาสการเยือน 16 Psyche ในครั้งนี้เพื่อทดสอบระบบสื่อสาร และระบบไอพ่นรูปแบบใหม่ด้วย

นับเป็นเวลานานรวม 70 ปีแล้ว ที่ NASA ได้ใช้ระบบสื่อสารด้วยวิทยุในการติดต่อกับดาวเทียม ซึ่งระบบนี้ทำงานช้ามาก เพราะสัญญาณใช้เวลานานตั้งแต่ 30 นาทีขึ้นไปถึงหลายชั่วโมง เพื่อส่งภาพสีจากดาวอังคารมายังโลก ดังนั้นถ้าเราจะส่งมนุษย์ไปดาวอังคาร การสื่อสารที่รวดเร็วยิ่งกว่านี้จึงเป็นเรื่องจำเป็น และ NASA ได้คิดใช้แสงเลเซอร์ในการส่งข้อมูล ซึ่งจะทำให้สามารถส่งข้อมูลได้ในปริมาณมากกว่าวิทยุถึง 200 เท่า

ปัจจุบัน NASA ได้ใช้เลเซอร์ติดต่อกับยานอวกาศที่อยู่ห่างจากโลกไม่เกิน 35,000 กิโลเมตรอยู่แล้ว ดังนั้นเราจึงไม่รู้ว่า ถ้าระยะทางที่ส่งสัญญาณไกลถึงดาวอังคาร ประสิทธิภาพการสื่อสารด้วยเลเซอร์จะเป็นเช่นไร

นั่นคือ NASA จะสาธิตการทำงานของระบบสื่อสารรูปแบบใหม่ชื่อ Deep Space Optical Communications (DSOC) ซึ่งสามารถใช้ติดต่อระหว่างโลกกับยานอวกาศได้สัปดาห์ละครั้ง จนกระทั่งยานอวกาศใกล้จะถึงดาวอังคารภายในเวลา 2 ปี

ยานอวกาศ Psyche ยังจะเป็นยานแรกที่ใช้ระบบขับดัน ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ในการเดินทางไกลในอวกาศด้วย ซึ่งระบบนี้ทำงานโดยใช้เซลล์แสงอาทิตย์ผลิตกระแสไฟฟ้า เพื่อแยกอะตอมที่เป็นกลางของแก๊ส xenon ให้เป็นไอออนบวกและประจุลบ แล้วใช้สนามไฟฟ้าเร่งประจุทั้งหลายออกทางท้ายจรวด เพื่อให้จรวดพุ่งไปข้างหน้า จนกระทั่งมีความเร็ว 200,000 กิโลเมตร/ชั่วโมง ซึ่งถ้าจรวดขับเคลื่อนโดยใช้พลังงานเคมี จรวดจะต้องบรรทุกเชื้อเพลิงที่หนักประมาณ 15 เท่าของเชื้อเพลิง xenon
ในการทดลองเครื่องยนต์ เมื่อวันที่ 3 สิงหาคมที่ผ่านมานี้ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ทำงานได้อย่างปกติ และอีก 2 สัปดาห์ต่อมา NASA ก็ได้ใช้ xenon 1,000 กิโลกรัมบรรจุลงในถังเชื้อเพลิง ในวันที่ 5 ตุลาคมนี้ เพื่อเดินทางไปเยือน 16 Psyche

อ่านเพิ่มเติมจาก "Could the Blueprint for Life Have Been Generated in Asteroids?" โดย Bill Steigerwald จาก NASA. Retrieved 6 July 2022 เมื่อวันที่ 31 March 2022


ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน : ประวัติการทำงาน - ราชบัณฑิตสำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย

อ่านบทความ "โลกวิทยาการ" ได้ทุกวันศุกร์