นาซ่าเอาจริง ส่งเฮลิคอปเตอร์ โดรน (Dragonfly) บุกดาวไททัน

นาซ่าเอาจริง ส่งเฮลิคอปเตอร์ โดรน (Dragonfly) บุกดาวไททัน

พบสัญญาณประหลาดที่ถูกส่งออกมาจากภายในทางช้างเผือก
พบสัญญาณประหลาดที่ถูกส่งออกมาจากภายในทางช้างเผือก
มิถุนายน 29, 2019
พื้นที่ว่างขนาดยักษ์ "โบโอธีส" (Boötes void) ทรงกลมแห่งความมืดในเอกภพ
พื้นที่ว่างขนาดยักษ์ “โบโอธีส” (Boötes void) ทรงกลมแห่งความมืดในเอกภพ
กรกฎาคม 7, 2019
นาซ่าเอาจริง ส่งเฮลิคอปเตอร์ โดรน (Dragonfly) บุกดาวไททัน

Credit: JHUAPL / Michael Carroll

เมื่อวันที่ 28 มิถุนายนปี ค.ศ. 2019 นาซ่าได้ออกมาประกาศว่า ปลายทางต่อไปที่พวกเขากำลังจะเดินทางไปเยือนภายในระบบสุริยะของเราก็คือ “ดาวไททัน” ซึ่งเป็นดาวที่มีชื่อเสียง ไม่เหมือนใคร และอุดมสมบูรณ์ไปด้วยองค์ประกอบทางชีวิต (Bio Organic Life) ซึ่งภายหลังโครงการ Dragonfly ได้ถูกอนุมัติให้เตรียมพร้อมไปบินร่อนอยู่บนดาวไททัน ก็ทำให้ทีมนักวิทยาศาสตร์มีความเชื่อมั่นว่า พวกเขาอาจได้ค้นเจอเข้ากับเบาะแสการมีอยู่ของชีวิตนอกโลกได้! โดยดาวไททันนั้นเป็นหนึ่งในดวงจันทร์บริวารของดาวเสาร์

โดย Dragonfly นั้นจะถูกส่งขึ้นสู่อวกาศอย่างเป็นทางการภายในปี ค.ศ. 2026 และจะใช้เวลาเร่ร่อนอยู่ในอวกาศเป็นเวลานานถึง 8 ปี ก่อนที่มันจะเดินทางไปถึงดาวไททันในปี ค.ศ. 2034 โดยโรเตอร์คราฟต์ (The Rotorcraft) นี้ จะสามารถบินไปในที่ต่างๆบนพื้นผิวของดาวไททันได้อย่างอิสระมากกว่ายานสำรวจแบบเก่าที่มีล้ออย่าง “โรเวอร์คราฟต์” (Rovercraft) และนักวิทยาศาสตร์ก็หวังว่าด้วยยานสำรวจโรเตอร์คราฟต์นี้ จะสามารถค้นพบกระบวนการทางเคมีของพรีไบโอติกส์ที่เชื่อมโลกกันระหว่างโลกและดาวไททันได้ โดย ‘พรีไบโอติกส์’ (Prebiotic) ก็คือโครงสร้างทางชีวภาพที่สามารถพบได้ส่วนมากในพืช

และนับว่าเทคโนโลยียานบินแบบมีใบพัดนี้ ได้ถูกนำมาใช้เป็นครั้งแรกนอกโลก! หรือเป็นที่รู้จักกันในชื่อ “โรเตอร์คราฟต์” (The Rotorcraft) ซึ่งในภายหลังมันได้ถูกตั้งชื่อเล่นให้ว่า ดราก้อนฟลาย หรือชื่อในภาษาไทยก็คือ ‘เจ้าแมลงปอ’ (Dragonfly) โดยยานสำรวจนี้มันประกอบไปด้วยจำนวนใบพัดกว่า 8 ใบพัด ที่ประจำตำแหน่งอยู่ตามจุดต่างๆของแขนทั้ง 4 ด้าน นี้จึงทำให้หน้าตาของมัน จึงดูไม่ต่างอะไรเลยกับโดรนบินที่เราคุ้นเคยกันบนโลก เพียงแต่ Dragonfly มันขนาดใหญ่กว่าเท่านั้น ซึ่งนาซ่าก็เล็งเห็นว่ายานสำรวจแบบบินได้นี้จะสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพในชั้นบรรยากาศของดาวไททัน ที่พบว่าดาวดวงนี้มีชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นกว่าโลกถึง 4 เท่า! และหากในปี ค.ศ. 2034 Dragonfly สามารถลงจอดได้อย่างปลอดภัย มันก็จะกลายเป็นอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์แรกของโลกที่สามารถบินสำรวจบนพื้นผิวของดาวซ้ำๆได้อย่างอิสระ

เปรียบเทียบขนาดดวงจันทร์, ดาวไททัน และโลก
เปรียบเทียบขนาดดวงจันทร์, ดาวไททัน และโลก (ภาพโดย NASA/JPL/Space Science Institute)

ไททันคือดาวตัวอย่างที่คล้ายกันกับโลกของเราในยุคเริ่มแรกมาก ซึ่งการศึกษามันอย่างละเอียด ก็อาจช่วยให้เราได้เข้าใจถึงเบาะแสการมีอยู่ของชีวิตได้ว่า มันถือกำเนิดขึ้นมาบนโลกได้อย่างไรเช่นกัน สำหรับภารกิจของ Dragonfly จะมีระยะเวลาดำเนินการอยู่ที่ 2.7 ปี และนอกจาก Dragonfly บินค้นหาสัญญาณของสิ่งมีชีวิตแล้ว มันยังมีหน้าที่อีกอย่างก็คือ การบินสำรวจภูมิประเทศอันหลากหลายของดาวไททันเช่น เนินทราย, ก้อนหิน, หลุมอุกกาบาต และรวมไปถึงแหล่งน้ำลำธารต่างๆบนพื้นผิวดาว


“ด้วยภารกิจ Dragonfly นี้ ก็เป็นอีกครั้งที่นาซ่าได้ทำในสิ่งที่ไม่เคยมีผู้ใดทำมาก่อน แน่นอนเราจะได้พบกับมหาสมุทรในดินแดนลึกลับอันใกล้นี้ ที่อาจช่วยให้เราได้เข้าใจเกี่ยวกับชีวิตในจักรวาลแห่งนี้ และภารกิจสุดล้ำสมัยนี้ไม่น่าเชื่อเลยว่ามันจะเกิดขึ้นในอีกเพียงไม่กี่ปีเท่านั้น แต่อย่างไรก็ตามเราก็พร้อมแล้วสำหรับประสบการณ์บินอันสุดยอดของ Dragonfly อันใกล้นี้” กล่าวโดย ‘จิม ไบรเดนสไตน์’ (Jim Bridenstine) ผู้บริหารระดับสูงของนาซ่า

สำหรับการศึกษาและสำรวจดาวเสาร์ในก่อนหน้านี้เราคงต้องยกเครดิตให้กับยานอวกาศ ‘แคสสินี’ (Cassini) เพราะห้อมูลอันล้ำค่าที่เราได้รับมาในตลอด 13 ปีนั้น มันล้ำค่ามาก ที่ยานสำรวจในรุ่นหลังได้เคยบินมาสำรวจ เพื่อศึกษาชั้นบรรยากาศ รวมถึงพื้นผิวของดาวไททัน จนทำให้เราพอมั่นใจได้แล้วว่า พื้นบริเวณไหนที่ปลอดภัยต่อยานสำรวจอวกาศที่จะเดินทางมาเยือนในอนาคต และ เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ใดที่น่าสนใจ และคุ้มค่าแก่การสำรวจมากที่สุดเป็นต้น

สำหรับจุดลงจอดของ Dragonfly ที่จะเกิดขึ้นในอีก 8 ปีนั้น นักวิทยาศาสตร์ก็ได้เลือกจุดลงจอดเอาไว้แล้ว! นั่นก็คือบริเวณพื้นที่ๆเรียกว่า Shangri-La dune fields ซึ่งเป็นสถานที่คล้ายๆกับบริเวณเนินทรายในนามิเบียทางตอนใต้ของแอฟริกา

สภาพพื้นผิวของดาวไททัน ถ่ายเอาไว้โดยยาน Huygens ภาพขวาได้รับการปรับแต่งให้มีความชัดเพิ่มขึ้น (ภาพโดย ESA/NASA/JPL/University of Arizona)
สภาพพื้นผิวของดาวไททัน ถ่ายเอาไว้โดยยาน Huygens ภาพขวาได้รับการปรับแต่งให้มีความชัดเพิ่มขึ้น (ภาพโดย ESA/NASA/JPL/University of Arizona)

สำหรับลักษณะการดำเนินงานของยานสำรวจ Dragonfly ภายหลังจากทำการลงจอด มันจะเริ่มทำการบินสำรวจภายในอาณาเขตใกล้ๆก่อน และค่อยๆเพิ่มระยะทางให้ไกลยิ่งขึ้นเรื่อยๆ โดย Dragonfly จะไม่บินต่อเนื่องไกลๆในรวดเดียว แต่มันจะบินในลักษณะของ ‘กบกระโดด’ (leapfrog) โดยการกระโดดบินหนึ่งครั้งนั้น Dragonfly จะสามารถไปได้ไกลสุดที่ประมาณ 8 กิโลเมตร ภายหลังการบินเสร็จสิ้นมันก็จะทำการลงจอดแล้วเก็บตัวอย่างบนพื้นผิวที่น่าสนใจบริเวณนั้น ก่อนที่จะทำการกระโดดบินในครั้งต่อไปเช่นนี้เรื่อยๆ

หนึ่งในบริเวณที่ทางนักบรรพชีวินวิทยาสนใจก็คือ บริเวณแอ่งกระแทกที่ชื่อว่า ‘เซลค์’ (Selk) ที่นักบรรพชีวินคากว่าพวกเขาอาจค้นพบหลักฐานของธารน้ำไหลในอดีต และอาจพบเจอเข้ากับสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนในนั้น อันประกอบไปด้วยคาร์บอน, ไฮโดรเจน, ออกซิเจน และไนโตรเจน ซึ่งธาตุเหล่านี้คือสารตั้งต้นที่เราจะสามารถพบเห็นได้ทั่วไปบนดาวเคราะห์โลก

ภาพจำลองของนาซ่าแสดงให้เห็นถึงขั้นตอนโดยสรุป ตั้งแต่การลงบนผิวดาวตลอดไปจนถึงการออกบินสำรวจ (ภาพโดย NASA)
ภาพจำลองของนาซ่าแสดงให้เห็นถึงขั้นตอนโดยสรุป ตั้งแต่การลงบนผิวดาวตลอดไปจนถึงการออกบินสำรวจ (ภาพโดย NASA)

โดยระยะทางในตลอดระยะเวลาของการดำเนินงานของภารกิจ Dragonfly โรเตอร์คราฟต์นี้ จะสามารถบินเป็นระยะทางรวมได้ไกลถึง 175 กิโลเมตร ซึ่งเป็นระยะทางเกือบสองเท่าของยานสำรวจแบบมีล้อบนดาวอังคารทั้งหมดรวมกันเสียอีก!

“ไททัน คือดินแดนที่แตกต่างกันออกไปอย่างมาก กับสถาณที่อื่นๆในระบบสุริยะแห่งนี้ และไม่เหมือนภารกิจอื่นใดที่เราได้เคยทำกันมาในอดีต มันเป็นเรื่องน่าทึ่งมากจริงๆ ของแนวคิดเรื่องเครื่องบินใบพัดอะไรนั่น จะสามารถบินอยู่เหนือเนินทรายในสภาพเช่นนั้นได้ไกลเป็นไมล์ บนดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์ เพื่อสำรวจถึงความไม่ธรรมทางธรณีวิทยาของไททัน นั่นก็คือ Dragonfly จะได้มีโอกาสสัมผัสโลกใหม่ ที่เต็มไปด้วยสารประกอบอินทรีย์ ซึ่งจะทำให้เราได้เรียนรู้ถึงต้นกำเนิดของชีวิต!” กล่าวโดย ‘โทมัส เซอบัชเอน’ (Thomas Zurbuchen) ผู้บริหารด้านวิทยาศาสตร์ของนาซ่า ณ สำนักงานใหญ่ในกรุงวอชิงตัน

กล่าวคือชั้นบรรยากาศของดาวไททันนั้น มีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบหลัก คล้ายกับชั้นบรรยากาศของโลกมาก เพียงแต่จะแตกต่างกับตรงที่ เมฆ และฝนบนดาวไททันนั้นจะประกอบไปด้วยมีเทนเป็นส่วนใหญ่ จึงอาจมีความเป็นไปได้ว่าสารอินทรีย์ต่างๆอาจก่อตัวอยู่ภายในชั้นบรรยากาศ ก่อนที่ตกลงมาเป็นสายฝนบางๆ

ดังนั้นไม่ว่าจะเป็นสภาพอากาศ หรือ พื้นดินของดวงจันทร์ดวงนี้ ก็มีส่วนสำคัญต่อกระบวนการรวมสารตั้งต้นของชีวิตเหล่านี้เข้าไว้ด้วยกัน และก่อกำเนิดกลายเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีความสลับซับซ้อนได้เช่นเดียวกับโลกของเรา!

ดวงจันทร์ไททัน ดาวบริวารยักษ์ใหญ่แห่งดาวเสาร์

ดาวไททันนั้นจัดได้ว่าเป็นวัตถุอวกาศที่มีขนาดใหญ่ยิ่งว่าดาวพุธเสียอีก แถมมันยังได้ถูกจัดอันดับให้เป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดในลำดับที่สองรองจาก ‘แกนีมีด’ (Ganymede) ของดาวพฤหัสบดี! โดยดาวไททันนั้นมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่โตถึง 5,149 กิโลเมตร หรือมีขนาดใหญ่เกือบครึ่งหนึ่งของดาวเคราะห์โลก ดาวไททันถูกค้นพบถึงการมีตัวตนอยู่ครั้งแรกในปี ค.ศ. 1655 โดย ‘คริสเตียน ไฮเกนส์’ (Christiaan Huygens) นักดาราศาสตร์ชาวดัตช์

โดยดาวไททันนั้นประกอบไปด้วยน้ำแข็ง และหินเป็นหลัก ซึ่งด้วยความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศที่เป็นอุปสรรคนี้ๆเอง จึงทำให้เราไม่ค่อยมีข้อมูลอะไรมากนักเกี่ยวกับพื้นผิวของมันมากนัก จนกระทั่งยานอวกาศ “แคสซินี-ไฮเกนส์” (Cassini–Huygens) ได้เดินทางไปเยือนถึงครั้งแรกในปี ค.ศ. 2004 ก็ค้นพบว่ามีทะเลสาบไฮโดรคาร์บอนเหลวอยู่เป็นจำนวนมาก ในบริเวณขั้วของดาวเมื่อมองผ่านดาวเทียม ซึ่งลักษณะของพื้นผิวนั้น ในทางธรณีวิทยาถือว่ายังค่อนข้างใหม่เลยทีเดียว ถึงแม้ว่ามันจะประกอบขึ้นมาด้วยภูเขา และภูเขาไฟน้ำแข็ง (cryovolcano) ก็ตาม

โครงสร้างต่างๆภายในดาวไททัน (ภาพจาก: wikipedia/ Kelvinsong)
โครงสร้างต่างๆภายในดาวไททัน (ภาพจาก: wikipedia/ Kelvinsong)

ส่วนชั้นบรรยากาศของดาวไททันส่วนใหญ่ จะประกอบด้วยไนโตรเจนเป็นหลัก และสภาพอากาศจะประกอบไปด้วยเมฆมีเทนและอีเทน, กระแสลม และฝนมีเทน ซึ่งทำให้เกิดสภาพพื้นผิวของดาวได้คล้ายกันกับโลกของเรา เช่น ทะเลทราย และแนวชายฝั่งทะเลต่างๆ

โดยดาวไททันนั้นอยู่ห่างไกลจากดวงอาทิตย์มากถึง 1,400 ล้านกิโลเมตร ซึ่งเป็นระระห่างที่ไกลกว่าโลกถึง 10 เท่า

และด้วยการที่มันอยู่ห่างไกลจากดวงอาทิตย์เช่นนี้ จึงไปส่งผลทำให้อุณหภูมิบนพื้นผิวของดาวหนาวเย็นเฉลี่ยติดลบอยู่ที่ -179 องศาเซลเซียส และมีความดันบนพื้นผิวสูงกว่าโลกถึง 50%

Dragonfly ได้รับเลือกให้เป็นส่วนหนึ่งของ Agency’s New Frontiers Program ภายใต้โครงการสำรวจอวกาศยุคใหม่ของนาซ่า ซึ่งรวมไปถึง ภารกิจ New Horizons ที่เคยไปเยือนดาวพลูโต และแถบไคเปอร์ (Kuiper Belt), ยานอวกาศจูโน่ (Juno) ในภารกิจสำรวจดาวพฤหัสบดี และ ไอไซริส-เร็กซ์ (OSIRIS-REx) ในภารกิจจัดเก็บตัวอย่างดินจากดาวเคราะห์น้อย Bennu.

ภาพจำลองให้เห็นแสงสะท้อนของชั้นบรรยากาศของดาวไททัน ขณะ Cassini–Huygens กำลังเคลื่อนผ่านไปด้านหลัง (ภาพจาก NASA/JPL-Caltech)
ภาพจำลองให้เห็นแสงสะท้อนของชั้นบรรยากาศของดาวไททัน ขณะ Cassini–Huygens กำลังเคลื่อนผ่านไปด้านหลัง (ภาพจาก NASA/JPL-Caltech)

Dragonfly นำโดยหัวหน้าผู้วิจัย ‘เอลิซาเบธ เทอร์เดิล’ (Elizabeth Turtle) ที่ทำงานอยู่ ณ ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์ของ Johns Hopkins University ในเมืองลอเรลรัฐแมริแลนด์ โดยโครงการทั้งหมดใน New Frontiers นี้จะสนับสนุนภารกิจสำรวจอวกาศภายในระบบสุริยะของเราทั้งหมด และถูกควบคุมโดยสำนักงานโปรแกรมภารกิจดาวเคราะห์ที่ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลของนาซ่า ในแผนกวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ ณ กรุงวอชิงตัน

“โปรแกรม New Frontiers ได้เปลี่ยนความเข้าใจของเราอย่างมากภายในระบบสุริยะแห่งนี้ ซึ่งได้เผยให้เห็นถึงโครงสร้างภายใน และองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศที่ปั่นป่วนของดาวพฤหัสบดี, รวมถึงการค้นพบความลับน้ำแข็งบนดาวพลูโต และเผยให้เห็นถึงวัตถุลึกลับในแถบไคเปอร์ และที่สำคัญคือการสำรวจดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกที่อาจทำให้เราได้พบกับสารตั้งต้นของชีวิต และตอนนี้เรากำลังเพิ่มรายชื่อดาวไททันเข้าไปในภาจกิจสำรวจโลกพิศวงด้วย ที่นาซ่ามีแผนจะสำรวจมันในอนาคต” กล้าวทิ้งท้ายไว้โดย ‘ลอรี แกลซ’ (Lori Glaze) ผู้อำนวยการฝ่ายวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ของนาซ่า

แหล่งที่มา

  1. NASA’s Dragonfly Will Fly Around Titan Looking for Origins, Signs of Life
  2. Goddard’s Contributions to NASA’s New Dragonfly Mission
Sci Ways
Sci Ways
นักเดินทางข้ามกาลเวลา

ใส่ความเห็น

Facebook
กลับสู่บนสุด