สวัสดีครับ   วันนี้ผมขอเสนอกระทู้ดาราศาสตร์ เรื่อง การปิดฉากสุดท้ายของ Cassini Grand Finale ครับ
ผมได้ตั้งกระทู้ Cassini Grand Finale ไปครั้งหนึ่งแล้วเมื่อ 10 เมษายน ที่ผ่านมา  https://ppantip.com/topic/36324533
โดยในกระทู้นั้น  คือจุดเริ่มต้นของช่วง Grand Finale  ซึ่งก็คือการเริ่ม เปลี่ยนวงโคจร รอบดาวเสาร์ครับ  และวันศุกร์นี้แล้ว
ที่การโคจรรอบสุดท้ายใน 22 รอบจะจบลง

ก่อนอื่น  ผมขอสรุปภารกิจอันยาวนานของยานสำรวจ Cassini ให้ท่านได้อ่านสั้น ๆ ก่อนครับ

ยานสำรวจ Cassini-Huygens  เป็นโครงการความร่วมมือระหว่าง  NASA , องค์การอวกาศยุโรป
(European Space Agency : ESA)  , องค์การอวกาศอิทาเลี่ยน (Italian Space Agency : ASI)
และได้รับความร่วมมือจากมหาวิทยาลัย  CALTEC (California Institute of Technology)
ในการวิจัยพัฒนาอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ที่ติดตั้งบนยาน  อีกทั้งมีทีมนักวิทยาศาสตร์  นักดาราศาสตร์  
เข้าร่วมในโครงการนี้กว่า 5,000 คน  งบประมาณโครงการมากถึง 3,900 ล้าน USD  หรือ  166,000 ล้านบาท
โครงการ Cassini นี้  มีนักวิทยาศาสตร์ 260 คน จาก 17 ประเทศ  ได้อาศัยข้อมูลที่ Cassini ส่งกลับมา
ศึกษา วิจัย  จนสามารถเข้าใจถึงดาวเสาร์  วงแหวนดาวเสาร์  ดวงจันทร์ดาวเสาร์  และชั้นบรรยากาศต่าง ๆ
ได้อย่างลึกซึ้งขึ้น


ยาน Cassini ปล่อยขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 15 ตุลาคม 1997  ยานเดินทางไปถึงดาวเสาร์เมื่อวันที่
1 กรกฏาคม 2004  และได้ทำภารกิจอย่างราบรื่นมาจนทุกวันนี้ครับ  ตลอดภารกิจของยาน
จะมี event สำคัญมากอย่างหนึ่ง คือ  การแยกตัวของยาน Lander ชื่อว่า Huygens ลงสู่ผิวดวงจันทร์ Titan
โดย Huygens ลงจอดบนพื้นผิว Titan เมื่อ 15 มกราคม 2005  และได้ถ่ายภาพพื้นผิวจริง ๆ
ของดวงจันทร์ Titan มาด้วย  ในภาพล่างนี้ครับ

นี่คือ ภาพจริง ของพื้นผิวดวงจันทร์ Titan  
ก้อน ๆ ที่เห็นนี้คือ ก้อนน้ำแข็ง ที่แข็งดั่งหินด้วยอุณหภูมิ -178 องศา C


คลิปการ Landing บนพื้นผิวดวงจันทร์ Titan
(ช่วงวินาทีที่ 28 เป็นต้นไป  เป็นภาพจริงที่ส่งขึ้นมาจากยาน Huygens)



ขอยกตัวอย่างภาพที่มีชื่อเสียงถ่ายโดย Cassini มา 3 ภาพ ครับ

ภาพดวงจันทร์ Enceladus  ในระยะประมาณ 26,000 กิโลเมตร  ถ่ายเมื่อวันที่ 17 กุมภาพันธ์ 2005


ภาพดาวเสาร์ถ่ายในระยะห่างประมาณ 3 ล้าน กิโลเมตร  ถ่ายเมื่อวันที่ 25 เมษายน 2016


ภาพที่มีชื่อเสียงที่สุด คือ ภาพโลก (ศรชี้) เป็นจุดสีฟ้าเล็ก ๆ
ภาพนี้ถ่ายที่ระยะห่างจากโลก 1,500 ล้าน กิโลเมตร  ถ่ายเมื่อวันที่ 19 กรกฏาคม 2013



ตลอดระยะเวลา 13 ปี ของภารกิจยาน Cassini  ทาง NASA ได้รวมรวมสถิติทั้งหมดมาดังนี้ครับ



ตามปกติแล้ว  ยาน Cassini จะโคจรรอบดาวเสาร์เป็นรูปวงรีค่อนข้างมากครับ
โดยช่วงที่ไกลที่สุดจะห่างดาวเสาร์ประมาณ 1.4 ล้าน กิโลเมตร  และช่วงใกล้ที่สุด
ก็ห่างเพียง 140,000 กิโลเมตร .... แต่เมื่อ 10 เมษายน ที่ผ่านมา  ทาง NASA ได้ปรับ
วงโคจรของ Cassini ใหม่  เพื่อเข้าสู่ช่วง Grand Finale  โดยให้โคจรเข้าไปอยู่ในช่วง
GAP แคบ ๆ เพียง 1,500 กิโลเมตร  ระหว่างดาวเสาร์ และ วงแหวนครับ  ตามภาพนี้


การโคจรแบบในภาพข้างบนนี้  จะต้องโคจรรอบดาวเสาร์ 22 รอบ  ซึ่ง รอบสุดท้าย
ได้เริ่มไปแล้วเมื่อตีสอง 4 นาที เช้าวันอังคาร นี่เองครับ  และต่อจากนี้ไป
ก็มีจะมีเพียงรายละเอียดการโคจรรอบสุดท้าย  ดังนี้ .....

อังคาร 12 กันยายน
เวลา 02:04 น.  โคจรผ่านดวงจันทร์ Titan ในระยะ 119,049 กิโลเมตร  
เป็นการผ่านกันครั้งสุดท้าย (Goodbye Kiss)
เวลา 12:27 น.  Cassini โคจรเข้าตำแหน่ง Apoapse ซึ่งเป็นตำแหน่ง
ที่ไกลจากดาวเสาร์ที่สุด  ที่ระยะ 1.3 ล้าน กิโลเมตร .... ที่จุดนี้เอง
ที่เป็นการเดินทางเป็นเส้นโค้งเส้นสุดท้าย

พุธ 13 กันยายน
เวลา 06:56 น.  เริ่ม Downlink ข้อมูลชุดสุดท้ายของ Titan

ศุกร์ 15 กันยายน
เวลา 02:58 น.  Cassini ถ่ายภาพสุดท้าย (ตามโปรแกรมที่วางใว้)
เวลา 03:22 น.  ยานหันจานสายอากาศมาที่โลก  transfer ข้อมูลต่าง ๆ กลับโลก
รวมทั้งภาพชุดสุดท้ายด้วย  การส่งข้อมูลนี้จะยาวไปจนสิ้นภารกิจ (ประมาณ 14.5 ชั่วโมง จากนี้)  
โดยสัญญาณชุดนี้จะถึงโลกเวลา 04:45 น.  ซึ่งก็คือ delay ไป 83 นาที  ตามระยะทางที่คลื่นวิทยุ
เดินทางจากดาวเสาร์ครับ
เวลา 10:15 น. สถานี DSN ที่ Canberra  ออสเตรเลีย  รับช่วงการ tracking ยาน Cassini จนสิ้นภารกิจ
เวลา 12:08 น.  Cassini โคจรตัดเส้นทางของดวงจันทร์ Enceladus เป็นครั้งสุดท้าย
เวลา 14:14 น.  Sensor ที่ชื่อว่า INMS (Ion and Neutral Mass Spectrometer)
เริ่มเก็บตัวอย่างของบรรยากาศดาวเสาร์  พร้อมกันนั้นก็จะส่ง Data กลับโลกด้วย Bitrate 27 Kbps
เวลา 14:22 น.  Cassini โคจรตัดกับวงแหวน F เป็นครั้งสุดท้าย
เวลา 17:30 น.  Cassini เริ่มเข้าสู่บรรยากาศดาวเสาร์  Thruster ขับดันทำงานที่ 10%
และ .... อีกประมาณ 1 นาทีต่อมา  ตัวยานเริ่มถูกต้านจากบรรยากาศดาวเสาร์มากขึ้น  
จนจานสายอากาศหันเหออกจากโลก  สัญญาณหลุด  และตัวยานก็จะอัดกับบรรยากาศดาวเสาร์
จนเสียหาย และ ลุกไหม้เหมือนเป็นดาวตกชิ้นเล็ก ๆ ชิ้นหนึ่งของดาวเสาร์ .... เป็นอันจบสิ้นภารกิจครับ


เชิญชม Clip ปิดท้ายด้วยครับ  http://navy007.net/Cassini.html

และในวันศุกร์นี้  เวลา 5 โมงเย็น  เชิญชมการ Live สดของ NASA ได้ที่นี่ครับ  
- https://www.nasa.gov/nasalive
- https://www.youtube.com/nasajpl/live

เมื่อยาน Cassini ดิ่งลงไปในชั้นบรรยากาศดาวเสาร์แล้ว  ก็จะเกิดการเผาไหม้เหมือนดาวตกชิ้นนึง
โดยที่ Cassini ไม่มีการเก็บภาพใด ๆ  เพราะตอนเวลา 17:30 น. (เวลาไทย)  ตัวยานก็จะเริ่มอัดกับบรรยากาศ
ของดาวเสาร์แล้ว  จานสายอากาศจึงไม่สามารถต้านทานได้  และตัวยานก็จะหมุนคว้าง  จึงหมดโอกาสส่งสัญญาณใด ๆ กลับโลกครับ

สำหรับกล้องโทรทรรศน์ Hubble  ก็น่าเสียดายที่ หมดโอกาส ครับ
เพราะช่วงเวลานั้น Hubble  ไม่ได้อยู่ในตำแหน่งที่รับภาพในมุมดาวเสาร์ได้

ดังนั้น .... เหลือโอกาสสุดท้าย คือ  กล้องโทรทรรศน์ที่ The Siding Spring Observatory ออสเตรเลีย
จะสามารถเห็นอะไรได้บ้างเพราะเป็นช่วงกลางคืนแล้ว  โดยที่ แสง การระเบิดของตัวยาน นั้น  จะมีความเข้มที่สุด
ในย่าน Ultraviolet (UV)  ซึ่งสถานีที่ออสเตรเลีย (อาจ) สามารถจับภาพได้  อีกอย่างนึงคือ ถังเชื้อเพลิง Hydrazine
ที่มีเชื้อเพลิงเหลือประมาณ 10 กิโลกรัม  ก็จะระเบิดสว่างจ้าได้

ภาพของ The Siding Spring Observatory .... ความหวังสุดท้ายที่ (อาจ) จับภาพได้


ดูภาพการ Simulation ได้ที่นี่  http://www.lizard-tail.com/isana/orb/misc/cassini_spacecraft/
(ตอนนี้  เหลืออีก 7 แสนกว่ากิโลเมตร  จะเข้าชนดาวเสาร์แล้ว)

จบแล้ว  สวัสดีครับ
ข้อมูล แปล/เรียบเรียงมาจากหลายหน้าของ  https://saturn.jpl.nasa.gov/