10 ตุลาคม นี้ NASA เตรียมส่งยาน Europa Clipper สำรวจดวงจันทร์ Europa ของดาวพฤหัส

กระทู้สนทนา

องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ (NASA) สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) (NARIT) ดาราศาสตร์ วิทยาศาสตร์ อวกาศ

นับตั้งแต่ กาลิเลโอ ค้นพบ ดวงจันทร์ยูโรปา มา ปัจจุบันยังไม่มียานอวกาศลำใดที่ไปสำรวจและศึกษา ดวงจันทร์ ยูโรปา โดยตรง ข้อมูลต่างๆของ ดวงจันทร์ยูโรปา ล้วนมาจากยานที่ไปสำรวจดาวพฤหัสทั้งสิ้น

วันที่ 20 ส.ค. 2520 NASA ส่งยาน Voyager 2 ขึ้นสู่อวกาศ และเข้าสู่วงโคจรรอบดาวพฤหัส ในวันที่ 8 กรกฎาคม 2522 เพื่อทำ Gravity Assist ในการที่จะใช้แรงโน้มถ่วงของ ดาวพฤหัส เหวี่ยงยานไปยังดาวยูเรนัส ก่อนที่ใช้แรงโน้มถ่วงของ ดาวยูเรนัส เหวี่ยงนานไปยังดาวเนปจูน และทำ Gravity Assist ครั้งสุดท้ายเพื่อเหวี่ยงยานออกนอกระบบสุริยะ และระหว่างที่ยานทำ Gravity Assist ที่ดาวพฤหัส ยานก็ได้ถ่ายภาพดวงจันทร์ยูโรปา กลับโลกในวันที่ 9 ก.ค. พ.ศ. 2522 ซึ่งคือภาพนี้

ซึ่งในภาพเผยให้เห็นรอยขีดข่วนที่เป็นลักษณะเด่นของดวงจันทร์ยูโรปา ซึ่งเป็นแนวสันเขา ตัดกับพื้นน้ำแข็ง ที่แตกออกเป็นเสี่ยงๆ ซึ่งเทคโนโลยีของยาน Voyager ในตอนนั้นไม่สามารถทำให้เห็นรายละเอียดของพื้นน้ำแข็งมากนัก และนี่ก็เป็นข้อมูลแรกของดวงจันทร์ยูโรปา

หลังจากนั้นในปี พ.ศ 2532 NASA ได้ส่งยานกาลิเลโอไปสำรวจดาวพฤหัส ซึ่งใช้เวลากว่า 6 ปี ในการที่ยานจะเดินทางเข้าสู่วงโคจรรอบดาวพฤหัส คือ ในวันที่ 8 ธันวาคม 2538 ยานเดินทางเข้าสู่วงโคจรรอบดาวพฤหัส ก่อนที่ในปี 2541 ยานได้ถ่านภาพความละเอียดสูงของดวงจันทร์ยูโรปากลับมายังโลก ดังภาพนี้

ซึ่งใช้เทคโนโลยีการถ่ายภาพที่มีความละเอียดมากขึ้น เผยให้เห็นสีที่ถูกต้องของพื้นน้ำแข็งของดาว ช่วยยืนยันความถูกต้องของข้อมูลจากยาน Voyager 2 อีกที

ก่อนที่ต่อมา วันที่ 5 สิงหาคม พ ศ. 2554 NASA ได้ปล่อยยาน Juno ขึ้นสู่อวกาศ มุ่งหน้าไปสำรวจดาวพฤหัสบดี และยานได้เข้าสู่วงโคจรรอบดาวพฤหัส เมื่อวันที่ 4 กรกฎาคม 2559 ( 4 ปี 10 เดือน 29 วัน นับจากวันปล่อยขึ้นสู่อวกาศ) และวันที่ 29 กันยายน พ.ศ. 2565 ยานได้ถ่ายภาพดวงจันทร์ยูโรปา กลับมายังโลก ซึ่งเป็นข้อมูลล่าสุดของดวงจันทร์ยูโรปา และเป็นภาพถ่ายที่มีความละเอียดคมชัดมากที่สุดคือภาพนี้

และในปีนี้ คือวันที่ 10 ตุลาคม พ.ศ.2567 NASA ก็จะปล่อยยาน Europa Clipper ขึ้นสู่อวกาศ โดยจะเป็นยานอวกาศลำแรกที่ไปศึกษาและสำรวจ ดวงจันทร์ยูโรปา โดยตรง ซึ่งจากข้อมูลของดวงจันทร์ยูโรปาที่มีในตอนนี้ ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าบนดวงจันทร์ของดาวพฤหัสดวงนี้ อาจะมีมหาสมุทรอยู่ใต้เปลือกน้ำแข็ง ซึ่งอาจมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ได้ ดังนั้นโครงการนี้จึงเน้นไปที่การศึกษาถึงสภาพแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตจะสามารถอาศัยอยู่ได้ รวมถึงศึกษาองค์ประกอบทางเคมีที่อาจจะก่อให้เกิดสิ่งมีชีวิตได้ นั่นคือการศึกษาวัดปริมาณธาตุคาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน และ ซัลเฟอร์ รวมถึงศึกษาผลกระทบที่ดวงจันทร์ดวงนี้ได้รับจากแรงโน้มถ่วงมหาศาลของดาวพฤหัส และดวงจันทร์บริวารขนาดใหญ่อีก 3 ดวง โดยอุปกรณ์ที่ติดตั้งไปในยานมีดังนี้

Europa Imaging System (EIS) เป็นระบบถ่ายภาพ ซึ่งประกอบด้วยกล้อง wide-angle camera (WAC) ซึ่งเป็นกล้องถ่ายภาพมุมกว้าง และกล้อง narrow-angle camera (NAC) ซึ่งเป็นกล้องถ่ายภาพมุมแคบ กล้องแต่ละตัวมีเซ็นเซอร์ 8 เมกะพิกเซล ที่ไวต่อความยาวของคลื่นแสงในช่วงที่ตามมองเห็นได้ จนถึงช่วงคลื่นใกล้อินฟราเรด และอัลตราไวโอเลต โดกล้อง NAC สามารถหมุนได้ 60 องศาบนแกน 2 แกน ทั้งกล้อง WAC และ กล้อง NAC จะทำงานร่วมกันเพื่อสร้างภาพสามมิติและมีฟิลเตอร์สำหรับสร้างภาพสี

Europa Thermal Emission Imaging System (E-THEMIS) กล้องถ่ายภาพความร้อนโดยใช้แสงอินฟาเรดเพื่อแยกแยะบริเวณที่มีอุณภูมิแตกต่างกัน ซึ่งจะทำให้ทราบได้ว่าน้ำที่เป็นของเหลวที่มีอุณหภูมิสูงกว่าบริเวณที่เป็นน้ำแข็งอยู่ใกล้พื้นผิวหรืออาจปะทุขึ้นสู่พื้นผิว

Spectrometry อุปกรณ์ตรวจจับองค์ประกอบทางเคมีของพื้นผิว ซึ่งจะทำให้ทราบได้ว่าพื้นผิวประกอบด้วยธาตุอะไรบ้าง เนื่องจากว่าอะตอมของธาตุแต่ละชนิดจะมีความสามารถดูกลืนคลื่นแสงที่ความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน

Europa Ultraviolet Spectrograph (Europa-UVS) อุปกรณ์รวมแสงอัลตราไวโอเลต ซึ่งจะตรวจสอบองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศของดาว รวมถึงกิจกรรมของกลุ่มควัน แก๊ส และก้อนเมฆต่างๆ

Mapping Imaging Spectrometer for Europa (MISE) กล้องถ่ายภาพอินฟาเรด สำหรับทำแผนที่การกระจายตัวของน้ำ เกลือ และสารอินทรีย์ต่างๆ

Plasma and Magnetic Field อุปกรณ์ตรวจจับพลาสมา และสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสที่ส่งผลต่อดวงจันทร์ยูโรปา

Europa Clipper Magnetometer (ECM) อุปกรณ์ตรวจวัดสนามแม่เหล็กของดวงจันทร์ยูโรปา

Plasma Instrument for Magnetic Sounding (PIMS) คือ ถ้วยฟาราเดย์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่จะตรวจวัดพลาสมาที่ถูกกักเก็บไว้ในชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัส ซึ่งจะทำให้สนามแม่เหล็กบริเวณใกล้ดวงจันทร์ยูโรปาบิดเบือนไป ซึ่งตะทำให้ทราบข้อมูลเกี่ยวกับมหาสมุทรของดวงจันทร์ยูโรปา

Radar & Gravity อุปกรณ์ตรวจวัดแรงโน้มถ่วงและเรดาร์วิเคราะห์องค์ประกอบของวัตถุภายใต้เปลือกน้ำแข็ง

Gravity/Radio Science อุปกรณ์ตรวจจับปรากฏการณ์ดรอบเพลอร์ เพื่อตรวจวัดอิทธิพลจากแนวโน้มถ่วงของดาวพฤหัสที่ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของดวงจันทร์ยูโรปาจากการโคจรเป็นวงรีรอบดาวพฤหัส ซึ่งมีทั้งช่วงที่อยู่ใกล้และไกลจากดาวพฤหัส

Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface (REASON) เรดาร์ตรวจจับและค้นมหาสมุทรภายใต้เปลือกน้ำแข็งจากการตรวจจับคลื่นเสียงสะท้อน

MAss Spectrometer for Planetary EXploration/Europa (MASPEX) สเป็กโตรมิเตอร์สำวิเคราะห์แก๊สในบรรยากาศ และศึกษาองค์ประกอบของมหาสมุทร

SUrface Dust Analyzer (SUDA) อุปกรณ์วิเคราะห์ฝุ่นบนพื้นผิว

โดยสามารถชมการถ่ายทอดสดการปล่อยยานได้ที่ช่อง YouTube ของ NASA : https://www.youtube.com/live/lQToTWKwtuw?si=IS9rq-9o_4FnL5GA