ยานนาซาขนหินดาวเคราะห์น้อยมากเกินพิกัด สุดท้ายหลุดกระจายเกลื่อนห้วงอวกาศ
(NASA - ภาพจากฝีมือศิลปินจำลองเหตุการณ์ขณะที่ยานโอไซริส-เร็กซ์ กำลังเข้าใกล้ดาวเคราะห์น้อยเบนนู)
แม้วันศุกร์ที่ 23 ต.ค.2020 องค์การนาซาจะได้ประกาศความสำเร็จของยานสำรวจโอ ไซริส-เร็กซ์ (OSIRIS-REx) ในการลงจอดเก็บตัวอย่างหินและฝุ่นบนดาวเคราะห์น้อยเบนนู (Bennu) ที่อยู่ห่างจากโลกหลายร้อยล้านกิโลเมตร แต่ขณะนี้ภารกิจดังกล่าวกำลังพบปัญหาใหญ่ เพราะของสำคัญที่เก็บมาได้กำลังรั่วไหลออกไปจนกระจายเกลื่อนเต็มห้วงอวกาศ
ทีมนักวิทยาศาสตร์ที่ดูแลภารกิจดังกล่าวกำลังเร่งทำงานแข่งกับเวลา เพื่อเก็บรักษาตัวอย่างหินและฝุ่นที่เหลือเอาไว้ให้ได้มากที่สุด แม้ว่าตอนนี้จะได้สูญเสียมันไปในปริมาณมากพอสมควรแล้วก็ตาม
ยานโอไซริส-เร็กซ์ ออกเดินทางจากโลกตั้งแต่ 4 ปีก่อน และมีกำหนดจะเดินทางกลับถึงโลกในเดือนกันยายน ปี 2023 โดยองค์การนาซาหวังว่าภารกิจนี้จะนำตัวอย่างหินจากห้วงอวกาศกลับมายังโลกได้มากที่สุด นับแต่ยุคของโครงการอะพอลโลเป็นต้นมา ซึ่งข้อมูลที่ได้จะช่วยไขปริศนาเกี่ยวกับกำเนิดของระบบสุริยะที่เราอาศัยอยู่
คาดว่าในครั้งนี้ยานโอไซริส-เร็กซ์ได้เก็บตัวอย่างหินและฝุ่นผงมามากถึง 400 กรัม ซึ่งเกินจากปริมาณขั้นต่ำที่ต้องการที่ 60 กรัมไปอย่างมาก ทำให้ฝาครอบแคปซูลส่วนเก็บตัวอย่างซึ่งอยู่ที่หัวเจาะตรงด้านท้ายของยาน ถูกหินก้อนใหญ่ที่เก็บมาดันให้แง้มเปิดออก จนตัวอย่างที่เหลือหลุดกระจายสู่ห้วงอวกาศ
ภาพที่บันทึกจากกล้องตรงส่วนแขนของหุ่นยนต์เก็บตัวอย่าง ทำให้ประมาณการได้ว่ามีหินและฝุ่นตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อยเบนนูหลุดออกไปแล้วราว 5-10 กรัม ซึ่งสภาพไร้แรงโน้มถ่วงในห้วงอวกาศทำให้ของแข็งมีพฤติกรรมคล้ายของไหลและรั่วหลุดออกไปนอกยานได้
ขณะนี้ทีมผู้ดูแลยานได้ยกเลิกภารกิจต่าง ๆ ที่ยานจะต้องทำตามกำหนดเดิม เพื่อไม่ให้เสี่ยงต่อการสูญเสียตัวอย่างอันมีค่าไปมากกว่านี้ และจะพยายามดึงแคปซูลส่วนเก็บตัวอย่างเข้ามาไว้ภายในยานก่อน
แม้ว่าการทำเช่นนี้จะส่งผลให้ไม่สามารถตรวจวัดมวลของหินและฝุ่นที่เก็บมาได้ในทันที แต่ทางองค์การนาซามั่นใจว่า วิธีนี้จะช่วยให้เก็บรักษาตัวอย่างได้ในปริมาณที่มากพอสำหรับการศึกษาวิเคราะห์ เมื่อยานเดินทางกลับถึงโลก
(NASA - หินและฝุ่นผงจากดาวเคราะห์น้อยเบนนู หลุดกระจายเกลื่อนออกนอกหัวเจาะของยานสำรวจ)
(NASA - ภาพถ่ายดาวเคราะห์น้อยเบนนู ซึ่งยานสำรวจ OSIRIS-REx ขององค์การนาซาบันทึกไว้ หลังพบว่ามีแหล่งน้ำอยู่ด้วย)
นาซาพบน้ำบนพื้นผิวดวงจันทร์ คาดมีมากพอใช้ตั้งฐานที่มั่นระยะยาว
(NASA - โมเลกุลน้ำอาจถูกกักเก็บไว้ในเม็ดแก้วเล็ก ๆ หรือในเนื้อดินที่เย็นจัดบนพื้นผิวดวงจันทร์)
เครื่องบินสังเกตการณ์ดาราศาสตร์ในบรรยากาศโลกชั้นสตราโตสเฟียร์หรือ "โซเฟีย" (SOFIA) ขององค์การนาซา ตรวจพบโมเลกุลน้ำบนพื้นผิวดวงจันทร์ด้านสว่างที่แสงอาทิตย์ส่องถึง โดยเป็นการค้นพบครั้งสำคัญที่ชี้ว่า อาจมีน้ำกระจายตัวอยู่ทั่วไปทุกหนแห่งบนพื้นผิวระดับตื้นของดาว ซึ่งง่ายต่อการนำมาใช้ประโยชน์และเพียงพอต่อการตั้งฐานที่มั่นของมนุษย์บนดวงจันทร์
ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ค้นพบแหล่งน้ำบนดวงจันทร์จำนวนหนึ่ง ซึ่งมีเฉพาะแต่ในแอ่งหลุมลึกที่มืดและหนาวเย็นของดวงจันทร์ด้านไกลเท่านั้น โดยน้ำมักจะอยู่ในรูปของน้ำแข็งและสกัดนำออกมาใช้ประโยชน์ได้ยาก
อย่างไรก็ตาม ครั้งนี้นาซาพบโมเลกุลน้ำบนพื้นผิวของแอ่งหลุมคลาเวียส (Clavius Crater) บริเวณใกล้กับขั้วใต้ของดาว ซึ่งเป็นหลุมอุกกาบาตที่มีขนาดใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งบนดวงจันทร์ และสามารถมองเห็นได้จากโลก
เครื่องบินสังเกตการณ์ดาราศาสตร์โซเฟีย ซึ่งเป็นเครื่องบินโบอิง 747SP ที่ติดตั้งกล้องโทรทรรศน์รังสีอินฟราเรด ได้ตรวจพบการสะท้อนรังสีความร้อนที่เป็นเอกลักษณ์ของโมเลกุลน้ำในบริเวณดังกล่าว
รายงานการค้นพบข้างต้นซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Nature Astronomy ระบุว่าปริมาณน้ำที่พบบนพื้นผิวดวงจันทร์ครั้งนี้ มีอยู่โดยเฉลี่ยราว 12 ออนซ์ หรือเท่ากับน้ำดื่ม 1 ขวดเล็ก ในเนื้อดินทุก 1 ลูกบาศก์เมตร ซึ่งถือว่ามีปริมาณน้อยมาก โดยโมเลกุลน้ำที่พบในพื้นผิวของทะเลทรายซาฮารายังมีมากกว่าถึง 100 เท่า
แต่ถึงกระนั้นก็ตาม การค้นพบน้ำในรูปแบบพิเศษนี้ทำให้เชื่อได้ว่า เรามีทรัพยากรน้ำบนดวงจันทร์ที่พร้อมนำมาใช้ประโยชน์ได้มากกว่าที่คิด และน่าจะมีปริมาณเพียงพอต่อการตั้งฐานที่มั่นสำรวจดวงจันทร์ในระยะยาว อันจะเป็นปัจจัยเกื้อหนุนแก่โครงการอาร์เทมิส (Artemis) ของนาซาที่จะส่งมนุษย์กลับไปเหยียบดวงจันทร์อีกครั้งภายในปี 2024
แม้จะยังไม่ทราบชัดว่าโมเลกุลน้ำบนพื้นผิวดวงจันทร์มาจากไหน และคงสภาพอยู่ในภาวะไร้บรรยากาศปกคลุมได้อย่างไร แต่มีความเป็นไปได้ว่า มันอาจมากับสะเก็ดดาวขนาดเล็กที่พุ่งชนพื้นผิวดาว หรือก่อตัวขึ้นจากปฏิกิริยาระหว่างอนุภาคพลังงานสูงที่ปลดปล่อยมาจากดวงอาทิตย์
โมเลกุลน้ำดังกล่าวอาจถูกกักเก็บไว้ในเม็ดแก้วเล็ก ๆ ที่ปะปนอยู่กับเนื้อดินบนดวงจันทร์ หรือถูกเก็บรักษาไว้ใน "กับดักเย็น" (cold trap) ซึ่งเป็นบริเวณที่อยู่ในเงามืดอย่างถาวรตรงขั้วเหนือและขั้วใต้ของดาว โดยประมาณการว่าพื้นที่เก็บน้ำได้ลักษณะนี้มีอยู่ถึง 40,000 ตารางกิโลเมตรบนดวงจันทร์
(NASA - แอ่งหลุมคลาเวียส (Clavius Crater))
(NASA - คาดว่าแหล่งน้ำที่ค้นพบใหม่นี้ มีปริมาณมากพอต่อการตั้งฐานที่มั่นบนดวงจันทร์ในระยะยาว)
(NASA - เครื่องบินสังเกตการณ์ดาราศาสตร์โซเฟีย ซึ่งเป็นเครื่องบินโบอิง 747SP ที่ติดตั้งกล้องโทรทรรศน์รังสีอินฟราเรด)
"SOFIA" (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) เป็นหอสังเกตการณ์ลอยฟ้าเพียงลำเดียวที่ยังประจำการอยู่ โดยเครื่องบินจัมโบ้เจ็ท Boeing 747SP ลำนี้ ได้ถูกดัดแปลงเพื่อบรรทุกกล้องโทรทรรศน์ขนาดมหึมา 2.7 เมตร (ใหญ่กว่ากล้องโทรทรรศน์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.4 เมตร ของหอดูดาวเฉลิมพระเกียรติ 7 รอบพระชนมพรรษา ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในอาเซียน) หอดูดาวบินได้นี้จะทำงานที่ระดับความสูงจากระดับน้ำทะเลระหว่าง 38,000-45,000 ฟุต ซึ่งทำให้อยู่สูงกว่าชั้นบรรยากาศที่บดบังแสงในช่วงคลื่นอินฟราเรดไปมากกว่า 99 เปอร์เซนต์
SOFIA นี้เป็นความร่วมมือระหว่างองค์การบริหารการบินอวกาศแห่งชาติ สหรัฐอเมริกา (NASA - National Aeronautics and Space Administration) และศูนย์อวกาศเยอรมันนี (German Aerospace Center - DLR)
SOFIA นั้นเป็นหอสังเกตการณ์ลอยฟ้า จึงสามารถเดินทางไปได้ทุกที่บนโลก และสามารถเดินทางไปสังเกตการณ์จากมหาสมุทรหรือที่ห่างไกล เพื่อสังเกตปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเหนือน่านน้ำที่ไม่มีกล้องโทรทรรศน์ หรือผู้ใดอาศัยอยู่ได้ เช่น ในวันที่ 29 มิถุนายน 2015 ดาวพลูโตได้โคจรผ่านหน้าดาวฤกษ์ เงาของมันได้พาดผ่านเหนือมหาสมุทรใกล้ประเทศนิวซีแลนด์ SOFIA ได้ทำการศึกษาและสามารถศึกษาชั้นบรรยากาศของดาวพลูโตเอาไว้ได้
ผลวิเคราะห์ "วัตถุประหลาดคล้ายเจล" บนด้านไกลของดวงจันทร์
(CNSA - หุ่นยนต์ตระเวนสำรวจดวงจันทร์ด้านไกล "อี้ทู่-2" หรือ "กระต่ายหยก" ของจีน)
เมื่อช่วงกลางปี 2019 จีนได้สร้างความฮือฮาแก่วงการวิทยาศาสตร์ ด้วยการส่งยานและหุ่นยนต์สำรวจไปปฏิบัติภารกิจยังพื้นผิวดวงจันทร์ด้านไกล ซึ่งเป็นบริเวณที่ยังไม่เคยมีการสำรวจมาก่อน โดยหุ่นยนต์สำรวจได้ตรวจพบวัตถุปริศนาที่สะท้อนแสงแวววาวคล้ายเจลในหลุมอุกกาบาตแห่งหนึ่งด้วย
ล่าสุด (กรกฎาคม 2020) ทีมนักวิจัยจากสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน (CAS) ได้เผยผลการวิเคราะห์ซึ่งชี้ว่าวัตถุดังกล่าวคืออะไรกันแน่ ลงตีพิมพ์ในวารสาร Earth and Planetary Science Letters โดยระบุว่าวัตถุดังกล่าวไม่ใช่สิ่งแปลกประหลาดเกินความคาดหมายแต่อย่างใด
รายงานวิจัยข้างต้นบอกว่า "หุ่นยนต์ตระเวนสำรวจของภารกิจฉางเอ๋อ - 4 ได้พบหินกรวดเหลี่ยมสีเขียวเข้มผิวมันวาว ขนาด 52 X 16 เซนติเมตร ในหลุมอุกกาบาต Von Kármán บนดวงจันทร์ด้านไกล"
"ผลการวิเคราะห์จากภาพถ่ายชี้ว่า หินนี้น่าจะเกิดขึ้นจากการพุ่งชนของอุกกาบาต ทำให้หินจากอวกาศและฝุ่นละเอียดบนพื้นผิวของดวงจันทร์หลอมละลายและผสมตัวเข้าด้วยกัน จนกลายเป็นหินที่ผิวสะท้อนแสงแวววาวคล้ายแก้ว"
ก่อนหน้านี้นักวิจัยของจีนรายงานว่า วัตถุดังกล่าวมีลักษณะคล้ายเจล ซึ่งไม่น่าจะเป็นสสารที่มีอยู่บนดวงจันทร์ได้ เพราะสภาพโดยรอบแห้งแล้งขาดความชุ่มชื้น แต่อย่างไรก็ตาม ผลวิเคราะห์ล่าสุดได้ยืนยันแล้วว่ามันเป็นหินแข็ง ไม่ใช่เจลเนื้อนิ่มแต่อย่างใด
องค์ประกอบทางกายภาพของหินที่พบดังกล่าว ยังเหมือนกับตัวอย่างหินจากดวงจันทร์ที่ภารกิจอะพอลโล 15 และ 17 เก็บกลับมายังโลกเมื่อหลายสิบปีก่อนอีกด้วย ซึ่งการเปรียบเทียบนี้ช่วยยืนยันว่ามันเป็นวัตถุที่พบได้ทั่วไปบนดวงจันทร์นั่นเอง ไม่ใช่ร่องรอยของสิ่งมีชีวิตต่างดาว
หรือแม้กระทั่งหมีน้ำทาร์ดิเกรดที่เคยเป็นข่าวว่าอาจอยู่รอดได้บนดวงจันทร์ก่อนหน้านี้
(CNSA - บริเวณหลุมอุกกาบาตที่พบวัตถุประหลาดคล้ายเจล)
(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)
ภารกิจในอวกาศ
ทีมนักวิทยาศาสตร์ที่ดูแลภารกิจดังกล่าวกำลังเร่งทำงานแข่งกับเวลา เพื่อเก็บรักษาตัวอย่างหินและฝุ่นที่เหลือเอาไว้ให้ได้มากที่สุด แม้ว่าตอนนี้จะได้สูญเสียมันไปในปริมาณมากพอสมควรแล้วก็ตาม
ยานโอไซริส-เร็กซ์ ออกเดินทางจากโลกตั้งแต่ 4 ปีก่อน และมีกำหนดจะเดินทางกลับถึงโลกในเดือนกันยายน ปี 2023 โดยองค์การนาซาหวังว่าภารกิจนี้จะนำตัวอย่างหินจากห้วงอวกาศกลับมายังโลกได้มากที่สุด นับแต่ยุคของโครงการอะพอลโลเป็นต้นมา ซึ่งข้อมูลที่ได้จะช่วยไขปริศนาเกี่ยวกับกำเนิดของระบบสุริยะที่เราอาศัยอยู่
คาดว่าในครั้งนี้ยานโอไซริส-เร็กซ์ได้เก็บตัวอย่างหินและฝุ่นผงมามากถึง 400 กรัม ซึ่งเกินจากปริมาณขั้นต่ำที่ต้องการที่ 60 กรัมไปอย่างมาก ทำให้ฝาครอบแคปซูลส่วนเก็บตัวอย่างซึ่งอยู่ที่หัวเจาะตรงด้านท้ายของยาน ถูกหินก้อนใหญ่ที่เก็บมาดันให้แง้มเปิดออก จนตัวอย่างที่เหลือหลุดกระจายสู่ห้วงอวกาศ
ภาพที่บันทึกจากกล้องตรงส่วนแขนของหุ่นยนต์เก็บตัวอย่าง ทำให้ประมาณการได้ว่ามีหินและฝุ่นตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อยเบนนูหลุดออกไปแล้วราว 5-10 กรัม ซึ่งสภาพไร้แรงโน้มถ่วงในห้วงอวกาศทำให้ของแข็งมีพฤติกรรมคล้ายของไหลและรั่วหลุดออกไปนอกยานได้
ขณะนี้ทีมผู้ดูแลยานได้ยกเลิกภารกิจต่าง ๆ ที่ยานจะต้องทำตามกำหนดเดิม เพื่อไม่ให้เสี่ยงต่อการสูญเสียตัวอย่างอันมีค่าไปมากกว่านี้ และจะพยายามดึงแคปซูลส่วนเก็บตัวอย่างเข้ามาไว้ภายในยานก่อน
แม้ว่าการทำเช่นนี้จะส่งผลให้ไม่สามารถตรวจวัดมวลของหินและฝุ่นที่เก็บมาได้ในทันที แต่ทางองค์การนาซามั่นใจว่า วิธีนี้จะช่วยให้เก็บรักษาตัวอย่างได้ในปริมาณที่มากพอสำหรับการศึกษาวิเคราะห์ เมื่อยานเดินทางกลับถึงโลก
ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ค้นพบแหล่งน้ำบนดวงจันทร์จำนวนหนึ่ง ซึ่งมีเฉพาะแต่ในแอ่งหลุมลึกที่มืดและหนาวเย็นของดวงจันทร์ด้านไกลเท่านั้น โดยน้ำมักจะอยู่ในรูปของน้ำแข็งและสกัดนำออกมาใช้ประโยชน์ได้ยาก
รายงานการค้นพบข้างต้นซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Nature Astronomy ระบุว่าปริมาณน้ำที่พบบนพื้นผิวดวงจันทร์ครั้งนี้ มีอยู่โดยเฉลี่ยราว 12 ออนซ์ หรือเท่ากับน้ำดื่ม 1 ขวดเล็ก ในเนื้อดินทุก 1 ลูกบาศก์เมตร ซึ่งถือว่ามีปริมาณน้อยมาก โดยโมเลกุลน้ำที่พบในพื้นผิวของทะเลทรายซาฮารายังมีมากกว่าถึง 100 เท่า
แต่ถึงกระนั้นก็ตาม การค้นพบน้ำในรูปแบบพิเศษนี้ทำให้เชื่อได้ว่า เรามีทรัพยากรน้ำบนดวงจันทร์ที่พร้อมนำมาใช้ประโยชน์ได้มากกว่าที่คิด และน่าจะมีปริมาณเพียงพอต่อการตั้งฐานที่มั่นสำรวจดวงจันทร์ในระยะยาว อันจะเป็นปัจจัยเกื้อหนุนแก่โครงการอาร์เทมิส (Artemis) ของนาซาที่จะส่งมนุษย์กลับไปเหยียบดวงจันทร์อีกครั้งภายในปี 2024
โมเลกุลน้ำดังกล่าวอาจถูกกักเก็บไว้ในเม็ดแก้วเล็ก ๆ ที่ปะปนอยู่กับเนื้อดินบนดวงจันทร์ หรือถูกเก็บรักษาไว้ใน "กับดักเย็น" (cold trap) ซึ่งเป็นบริเวณที่อยู่ในเงามืดอย่างถาวรตรงขั้วเหนือและขั้วใต้ของดาว โดยประมาณการว่าพื้นที่เก็บน้ำได้ลักษณะนี้มีอยู่ถึง 40,000 ตารางกิโลเมตรบนดวงจันทร์
SOFIA นี้เป็นความร่วมมือระหว่างองค์การบริหารการบินอวกาศแห่งชาติ สหรัฐอเมริกา (NASA - National Aeronautics and Space Administration) และศูนย์อวกาศเยอรมันนี (German Aerospace Center - DLR)
SOFIA นั้นเป็นหอสังเกตการณ์ลอยฟ้า จึงสามารถเดินทางไปได้ทุกที่บนโลก และสามารถเดินทางไปสังเกตการณ์จากมหาสมุทรหรือที่ห่างไกล เพื่อสังเกตปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเหนือน่านน้ำที่ไม่มีกล้องโทรทรรศน์ หรือผู้ใดอาศัยอยู่ได้ เช่น ในวันที่ 29 มิถุนายน 2015 ดาวพลูโตได้โคจรผ่านหน้าดาวฤกษ์ เงาของมันได้พาดผ่านเหนือมหาสมุทรใกล้ประเทศนิวซีแลนด์ SOFIA ได้ทำการศึกษาและสามารถศึกษาชั้นบรรยากาศของดาวพลูโตเอาไว้ได้
รายงานวิจัยข้างต้นบอกว่า "หุ่นยนต์ตระเวนสำรวจของภารกิจฉางเอ๋อ - 4 ได้พบหินกรวดเหลี่ยมสีเขียวเข้มผิวมันวาว ขนาด 52 X 16 เซนติเมตร ในหลุมอุกกาบาต Von Kármán บนดวงจันทร์ด้านไกล"