ด้านไกล (มืด) ของดวงจันทร์
ทำไมดาวบนฟ้าถึง กระพริบ ระยิบระยับ? ขณะที่ดาวเคราะห์ไม่..
ทำไมดาวบนฟ้าถึง กระพริบ ระยิบระยับ? ขณะที่ดาวเคราะห์ไม่..
มีนาคม 10, 2019
คณิตศาสตร์ ที่ซ่อนอยู่ในธรรมชาติ
ลวดลายในธรรมชาติ ความสวยงามที่แฝงไปด้วยลำดับทางคณิตศาสตร์
มีนาคม 31, 2019

อย่างที่เราทราบกัน ว่าดวงจันทร์นั้นหันหน้าเข้าหาโลกเพียงด้านเดียวตลอด นี้จึงเป็นเรื่องที่ยากมาก สำหรับการศึกษาดวงจันทร์ในอีกครึ่งหนึ่งที่เหลือ (ของมนุษย์บนพื้นโลก) แม้แต่ในยุคของกาลิเลโอ เมื่อราว 400 ปีก่อน ที่เขาพยายามอย่างหนักเพื่อศึกษาพื้นผิวของดวงจันทร์ในรูปแบบต่างๆแล้วก็ตาม ก็ยังไม่อาจรู้ได้เลยว่า ตกลงแล้วอีกด้านหนึ่งของดวงจันทร์นั้นมีลักษณะเช่นไรกันแน่ ซึ่งกว่าจะได้เห็นภาพด้านหลังของดวงจันทร์ เราก็ต้องรอไปจนถึงปลายปีทศวรรษที่ 1950 เมื่อยานสำรวจ Luna 3 ของโซเวียตได้ถ่ายรูปด้านไกลของดวงจันทร์ได้เป็นครั้งแรก

ด้านไกลของดวงจันทร์

โดยในความหมายด้านไกลของดวงจันทร์ (The far side of the Moon) ก็คือ ซีกฝั่งอีกครึ่งหนึ่งของดวงจันทร์ที่หันหน้าออกจากโลก และจากการสำรวจก็พบว่าฝั่งไกลจากโลกดังกล่าว พื้นผิวดาวส่วนใหญ่จะขรุขระ อันเป็นผลเนื่องมาจากการพุ่งชนของกลุ่มอุกกาบาตและร่องรอยของสะเก็ดลาวาที่สาดกระเด็นแผ่ขยายออกมา อีกทั้งยังปรากฏให้เห็นถึงความสัมพันธ์เล็กน้อย ของบริเวณพื้นที่ราบลุ่มที่เรียกว่า ลูน่า มาเรีย (lunar maria) ที่ว่ากันว่ามันคือหนึ่งในหลุมอุกกาบาตที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ และในบางครั้งด้านไกลของดวงจันทร์ ยังสามารถถูกเรียกว่า “ด้านมืดของดวงจันทร์” (dark side of the Moon) ได้อีกด้วย

โดยกว่าร้อยละ 18 ของฝั่งไกล จะสามารถมองเห็นได้บนผิวโลกได้ ในปรากฏการณ์ที่เรียกว่า ไลเบรชัน (Libration) หรือการโยกขึ้นลงของดวงจันทร์ขณะโคจรรอบโลกได้ ในขณะที่อีกกว่าร้อยละ 82 ของฝั่งไกลนั้น ยังคงเป็นปริศนา จนกระทั่ง ปี ค.ศ.1959 เมื่อยานอวกาศของโซเวียตที่ชื่อ ลูน่า 3 (Luna 3) ได้ถ่ายรูปทางฝั่งไกลของดวงจันทร์สำเร็จ และต่อมาในปี ค.ศ. 1968 นักบินอวกาศจากภารกิจอะพอลโล 8 (Apollo 8) ซึ่งขณะนั้นกำลังโคจรอยู่โดยรอบดวงจันทร์ ก็ได้กลายมาเป็นมนุษย์กลุ่มแรกที่ได้มองเห็นฝั่งไกลของดวงจันทร์ จนกระทั่งล่าสุดเมื่อวันที่ 3 มกราคม ปี ค.ศ. 2019 ยานฉางเอ๋อ 4 (Chang’e 4) ของจีน ก็สามารถลงจอดครั้งแรกเป็นประวัติศาสตร์ ยังฝั่งไกลของดวงจันทร์

และจากคำแนะนำของนักดาราศาสตร์ก็บอกว่า ในอนาคตสำหรับการติดตั้งกล้องโทรทรรศน์วิทยุยังฝั่งไกลของดวงจันทร์ จะช่วยให้กล้องโทรทรรศน์ สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพราะดวงจันทร์ จะกลายมาเป็นโล่กำบังให้อย่างดี สำหรับสัญญาณรบกวนวิทยุ (radio interference) จากพื้นโลก

การที่ดวงจันทร์หันหน้าเข้าหาโลกเพียงด้านเดียว เป็นผลเนื่องมาจาก แรงไทดัล หรือ ‘ไทดัล ฟอร์ซ’ (Tidal forces) ที่ไปดึงช้าให้การหมุนของดวงจันทร์ เข้าถึงจุดที่หันหน้าเข้าหาโลกเพียงฝั่งเดียว หรือที่เรียกกันว่าปรากฏการณ์ ไทดัล ล็อค (Tidal locking) ซึ่งนั่นจะทำให้ผิวของดวงจันทร์ในอีกด้านหนึ่ง จะไม่มีวันที่คนบนโลกได้เห็นมัน ดังนั้นเราจึงเรียกอีกฝั่งที่มองไม่เห็นว่า ‘ด้านไกลของดวงจันทร์’ (far side of the Moon) แต่ถึงอย่างนั้น ในช่วงตลอดการโคจรรอบโลกของดวงจันทร์ เราก็ยังสามารถมีโอกาสได้เห็นด้านไกลของมันอยู่ ผ่านปรากฏการณ์ที่เรียกว่า ‘ไลเบรชัน’ (Libration) ซึ่งไลเบรชันคือรูปแบบการโคจรของดวงจันทร์ที่จะทำให้เราสามารถเห็นพื้นผิวได้เกินกว่าร้อยละ 50 ในขณะที่การโคจรเกิดซ้ำไปซ้ำมา ไลเบรชันจะปรากฏขึ้นโดยเป็นการโยกไปข้างหน้าแล้วไปข้างหลัง (หรือขึ้นแล้วลง) ของผิวหน้า ดังเช่นการโยกไปมาของตาชั่งรอบจุดสมดุล นี้ก็หมายความว่า ด้วยปรากฏการณ์ไลเบรชันข้างต้น ก็จะสามารถทำให้เรามองเห็นพื้นผิวดวงจันทร์ได้มากถึงร้อยละ 59 ส่วนพื้นผิวที่เหลือต่อจากนี้ จะไม่มีทางเห็นส่องเห็นได้จากพื้นโลก (เนื่องจากมีมุมต่ำเมื่อมองจากโลก จนยากที่จะเห็นพื้นผิวทั้งดาวได้)

ด้านมืดของดวงจันทร์

จากชื่อที่เรียกคุ้นหูกันว่า ‘dark side of the Moon’ หรือ ด้านมืดของดวงจันทร์ อันที่จริงแล้ว คำว่า ‘dark’ หรือ ‘มืด’ นั้น มันไม่ได้มีความหมายในเชิงว่า มันไม่มีแสงสว่างแต่อย่างใด แต่หากเป็นความหมายในเชิงของ ‘ความไม่รู้’ เสียมากกว่า เช่นเราไม่มีทางรู้ได้เลยว่าในอีกด้านหนึ่งของดวงจันทร์นั่นมีอะไรกันแน่ ดังนั้นการนิยามให้ใช้เป็นคำว่า ‘มืด’ ไว้ก่อน จึงเป็นอันเข้าใจกันในบริบทนี้

จนกระทั่ง เมื่อครั้งที่มนุษย์สามารถส่งยานอวกาศไปวนรอบจันทร์ได้สำเร็จ และเผยให้เห็นถึงพื้นที่ต่างๆที่ไม่เคยเห็นมาก่อน จากความเข้าใจผิดกันว่า ‘ด้านมืด’ จึงกลายมาเป็นความเข้าใจใหม่ว่า อันที่จริงมันไม่ได้มืด! และรวมถึงการสลายให้หายไปของ ‘ความไม่รู้’ ในเชิงของคำว่ามืด ด้วยเช่นกัน เพราะอันที่จริงแล้วทั้งสองด้านของดวงจันทร์ ไม่ว่าจะด้านไกลหรือใกล้ มันก็จะได้รับแสงอาทิตย์โดยตรงเฉลี่ย (เกือบ) เท่ากันเสมอ

อย่างไรก็ตามในด้านใกล้ ก็ยังสามารถรับแสงอาทิตย์ที่สะท้อนกลับออกมาจากโลกได้อยู่ ในชื่อปรากฏการณ์ ‘แสงโลก’ หรือ ‘เอิร์ธไชน์’ (earthshine) ซึ่งจะทำให้ผู้สังเกตบนโลกอีกฝั่งหนึ่ง สามารถเห็นแสงจางๆจากด้านกลางคืนของดวงจันทร์ได้ เช่นเมื่อสังเกตจากโลกจะเห็นดวงจันทร์มืดมิด แต่หากเราได้ไปยืนอยู่บนดวงจันทร์แล้วหันกลับมามองโลกก็จะเห็นได้ว่าโลกนั้นมีแสงสว่างอยู่ ดังนั้นการเกิด ‘แสงโลก’ นี้จึงทำเรายังคงเห็นพื้นผิวดวงจันทร์ได้เกือบทั้งหมด แม้จะถูกเงาของโลกบดบังก็ตาม (ปรากฏการณ์ ‘แสงโลก’ นี้จะสังเกตได้ดีในช่วงวันขึ้น 1–3 ค่ำ หรือ แรม 12–14 ค่ำ ซึ่งเป็นช่วงจันทร์ดับ)

ในขณะเดียวกัน หากเราเห็นดวงจันทร์เต็มดวงในช่วงจันทร์เพ็ญ ดวงจันทร์ทางฝั่งไกลจากโลกทั้งหมดจะมืดมิดจากแสงอาทิตย์ (โดยตรง) อย่างสมบูรณ์ อีกทั้งในความหมายของคำว่ามืดในทางเทคนิคแล้ว ยังสามารถใช้เรียกเพื่อความเข้าใจในความหมายของ ‘จุดอับสัญญาณ’ ได้อีกด้วย เช่นการสื่อสารของของยานอวกาศจะถูกปิดกั้นได้ หากยานกำลังเคลื่อนอยู่ทางฝั่งไกลของดวงจันทร์ ตัวอย่างเช่น การสื่อสารระหว่างกันในภารกิจอะพอลโล่ เป็นต้น ที่นักบินอวกาศได้เลือกลงเหยียบแต่พื้นผิวทางฝั่งด้านใกล้

ความแตกต่าง

ภายหลังการเผยให้เห็นภาพด้านไกลของดวงจันทร์จากการสำรวจอวกาศมนุษย์ ก็เผยให้เห็นแล้วว่าลักษณะทางภูมิศาสตร์ของทั้งสองซีกฝั่งดวงจันทร์นั้น มีความแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัดเจน อย่างแรกเลยก็คือปริมาณของพื้นที่ๆเรียกว่าลูน่า มาเรีย (The lunar maria) ที่จะพบเห็นได้เป็นส่วนมากในฝั่งด้านใกล้ของดวงจันทร์ (โดยคำว่ามาเรีย ‘maria’ นั้นเป็นคำในภาษาละตินที่แปลว่า ทะเล เพราะในสมัยก่อนนักดาราศาสตร์เชื่อกันว่า (ความเชื่อที่ผิด) ดวงจันทร์นั้นเต็มไปด้วยน้ำนั่นเอง)

โดยพื้นผิวของด้านไกลส่วนใหญ่จะเต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาตน้อยใหญ่เป็นจำนวนมาก และเผยให้เห็นพื้นที่มาเรียอยู่เล็กน้อย หรือคิดเป็นเพียงร้อยละ 1 เท่านั้น ในขณะที่ฝั่งด้านใกล้กลับเผยให้เห็นการปกคลุมของมาเรียได้มากกว่าถึงร้อยละ 31.2 กันเลยทีเดียว นี้จึงทำให้คนบนโลกจึงสามารถมองเห็นมันได้ด้วยตาเปล่า (จนดูคล้ายกับรูปกระต่าย) สำหรับการเกิดมาเรีย นักวิทยาศาสตร์สันนิฐานว่า ในช่วงที่ดวงจันทร์ยังมีอายุน้อย มันได้เคยถูกดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่พุ่งชนเข้าใส่ จนทำให้เกิดพื้นที่ราบลุ่มขนาดใหญ่ขึ้น และรอยแตกบนเปลือกดวงจันทร์จากผลกระทบนี้ๆเอง ก็ได้ไปส่งผลทำให้หินหนืด (Magma) ที่ไหลวนอยู่ภายใต้เปลือก เกิดเอ่อล้นขึ้นมาท่วมพื้นที่จนเต็ม และเมื่อกาลเวลาผ่านไปหินหนืดเหล่านี้ จึงค่อยๆเย็นลงอย่างช้าๆ และแข็งตัวเกิดเป็นมาเรีย (mare) ในเวลาต่อมา

นอกจากปริมาณพื้นที่มาเรียที่ไม่เท่ากันของทั้งสองด้าน นักวิทยาศาสตร์ยังพบอีกว่า ความหนาแน่นของทั้งสองฝั่งนั้นมีไม่เท่ากันอีกด้วย นั่นคือเปลือกดวงจันทร์ด้านใกล้จะมีค่าเฉลี่ยความบางน้อยกว่าด้านไกล ซึ่งความไม่สมมาตรของความหนาเปลือกดวงจันทร์ดังกล่าวนี้เอง จึงส่งผลให้เกิดความแตกต่างของระดับความสูงที่พื้นผิวได้มากสุดเกือบ 20 กิโลเมตร

และแรงอัดกระแทกจากการพุ่งชนครั้งใหญ่ ที่บริเวณราบลุ่มของ ‘แมร์อิมเบรียม’ (Mare Imbrium) ก็ไปทำให้เปลือกดวงจันทร์ได้เกิดการแตกออก จนก่อให้เกิดรอยเลื่อน (Fault) ในรูปแบบต่างๆขึ้น และกระจายตัวไปทั่วพื้นผิวดวงจันทร์ อีกครั้งจากการพุ่งชนดังกล่าวยังส่งผลให้เกิดคลื่นไหวสะเทือน (Seismic Wave) ลอดผ่านเข้าไปยังโครงสร้างภายใน และไปรวมตัวกันในอีกด้านตรงข้ามพอดี ของบริเวณหลุมอุกกาบาตที่ชื่อ ‘ฟานเดอกราฟ’ (Van de Graaff) นี่จึงส่งผลให้เปลือกดวงจันทร์บริเวณขอบหลุมหลุมอุกกาบาตนี้ ได้เกิดการหดตัวหรือย่นตัวขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเจน

อย่างไรก็ตาม ที่ราบจากการพุ่งชนที่มีลักษณะแปลกประหลาดที่สุดสำหรับนักวิทยาศาสตร์ คือบริเวณ ‘ที่ราบขั้วใต้-เอทเค็น’ (South Pole-Aitken Basin) ซึ่งอยู่ทางฝั่งพื้นผิวด้านไกลของดวงจันทร์ ที่พบว่าที่ราบจากการพุ่งชนแห่งนี้มีความกว้างกว่าราว 2,500 กิโลเมตร และลึกได้มากถึง 12 กิโลเมตร นี้จึงทำให้ ‘ที่ราบขั้วใต้-เอทเค็น’ ได้กลายมาเป็นหนึ่งในลักษณะภูมิประเทศจากการพุ่งชนที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ แต่ปริศนาก็มีอยู่ว่า แล้วทำไมหลุมอุกกาบาตนี้จึงไม่เหมือนกับหลุมอื่นๆทางฝั่งด้านใกล้ ที่พบว่ามักจะมีการไหลออกมาของหินหนืดเข้าปกคลุมอยู่บริเวณทั่วพื้นที่ราบ แต่ขณะที่พื้นราบขั้วใต้-เอทเค็น กลับเป็นเรื่องแปลก ที่หินหนืดได้ไหลออกมาอยู่แค่ในบริเวณหลุมอุกกาบาตเท่านั้น นักวิทยาศาสตร์จึงเสนอสมมติฐานว่าที่ราบขั้วใต้-เอทเค็น อาจเกิดขึ้นมาจากการที่มีวัตถุอวกาศขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 200 กิโลเมตร ได้พุ่งเข้าชนดวงจันทร์ด้วยความเร็วต่ำ ที่ทำมุมราว 30 องศากับแนวระนาบ หรือจะเรียกได้ว่า เป็นการพุ่งชนเข้ามาเฉียดแบบเฉียงๆ นี้จึงส่งผลทำให้พื้นผิวบริเวณที่ราบแห่งนี้ ได้ถูกสาดกระเด็นไปไม่มาก (ซึ่งทำให้ที่ราบมีความลึกน้อย)

และจากความแตกต่างของโครงสร้างภายในของทั้งสองซีกดาว นักวิทยาศาสตร์ยังเสนอเพิ่มเติมไปอีกว่า บางทีอาจเป็นเหตุมาจากการปะทะกันที่รุนแรงเมื่อครั้งอดีต กับวัตถุอวกาศขนาดใหญ่เท่าดาวอังคารที่ชื่อว่า ‘ธีอา’ (Theia) หรือในช่วงเดียวกันกับที่โลกเพิ่งจะเริ่มก่อตัวขึ้นเมื่อราว 4,500 ล้านปีก่อน ซึ่งจากผลการปะทะกันในครั้งนั้น ก็ได้เป็นเหตุทำให้มวลสารของโลกบางส่วน ได้หลุดกระเด็นออกไปสู่อวกาศ และหล่อหลอมรวมกันจนกลายมาเป็นดาวบริวารโลกในเวลาต่อมา ซึ่งจากการกระบวนการรวมตัวกันของเศษเนื้อโลกนี้ๆเองก็ได้นำไปสู่ภูมิประเทศในลักษณะของกองเนิน ที่แผ่ขยายตัวออกไปมากกว่าที่จะเป็นปล่องหลุม (crater) ซึ่งจากการก่อตัวในลักษณะนี้มีส่วนสำคัญอย่างมากต่อต่อความหนาแน่นของชั้นผิวดาว อันนำมาสู่มิติพื้นที่ๆราบสูงจำนวนมากของทางด้านไกล

ส่วนการที่ทางฝั่งด้านไกลของดวงจันทร์ ที่มักจะปรากฏให้เห็นถึงปล่องหลุมจำนวนมากนั้น สาเหตุก็มาจาก การพวยพุ่งของลาวา ซึ่งจะกินพื้นที่ครอบคลุมโดยรอบหลุมอุกกาบาต มากกว่าที่มันจะเป็นโล่ป้องกันให้กับโลก โดยนาซ่าคำนวนออกมาได้ว่า ท้องฟ้าบนโลกของเรานั้น ได้ถูกบดบังด้วยดวงจันทร์เพียง 4 ตารางองศาเท่านั้น จากทั้งหมด 41,000 ตารางองศา (นี้จึงไม่ต่างอะไรกับการที่โลกของเรา ได้กลายเป็นโล่กำบังให้กับดวงจันทร์แทนเสียมากกว่า เช่นเดียวกัน ผลจากการประเมินจำนวนหลุมอุกกบาตที่พุ่งเข้าใส่ดวงจันทร์ ณ ช่วงแรกก็พบว่า ไม่ว่าจะซีกฝั่งด้านไกลหรือใกล้ มันก็มีจำนวนเฉลี่ยของหลุมอุกกาบาตใกล้เคียงกัน เพียงแต่ว่าทางด้านใกล้นั้นส่วนใหญ่จะถูกลาวาไหลลงมาปิดทับปากหลุมไปเสียมากกว่า)

อีกทั้งงานวิจัยใหม่ยังสนับสนุนว่า ในช่วงแรกของการก่อตัวของดวงจันทร์นั้น ทางฝั่งด้านใกล้ของดวงจันทร์จะได้รับความร้อนจากโลกมากกว่าด้านไกล นี้จึงไปส่งผลทำให้ดวงจันทร์ทางฝั่งไกล เย็นตัวเร็วกว่าฝั่งที่ด้านที่หันหน้าเข้าหาโลก! และด้วยการเย็นตัวลงที่ไม่เท่ากันนี้เอง ก็ได้ไปทำให้ทางฝั่งใกล้ของดวงจันทร์ ซึ่งยังคงถูกปกคลุมเต็มไปด้วยลาวาอยู่ภายใต้ชั้นเปลือกที่บางกว่านี้ ครั้งเมื่อมันได้ถูกดาวเคราะห์น้อยพุ่งชนเข้าใส่ จึงทำให้เกิดการไหลนองออกมาของลาวาท่วมเต็มพื้นที่ราบบริเวณนั้น หรือที่เราเรียกกันว่า มาเรีย (maria) นั่นเอง (ซึ่งมาเรียนี้จะพบเห็นได้ยากทางฝั่งไกล อันเนื่องมาจากการแข็งตัวของเปลือกดวงจันทร์ที่เร็วกว่า)

การสำรวจ

ก่อนถึงช่วงปลายปีทศวรรษที่ 1950 มนุษย์มีความรู้น้อยมากเกี่ยวกับด้านไกลของดวงจันทร์ แม้นักดาราศาสตร์จะพยายามมองผ่านด้วยปรากฏการณ์ไลเบรชัน (Libration) แล้วก็ตาม เราก็ยังสังเกตเห็นพื้นผิวทั้งหมดได้เพียง 59% ในขณะที่อีกกว่า 82% ในส่วนที่เหลือของด้านไกล เรากลับไม่รู้อะไรเลยเกี่ยวกับมัน

ตัวอย่างของการใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์ไลเบรชัน (Libration) ก็คือ การค้นพบ ‘แมร์ ออเรียนเทล’ (Mare Orientale) ซึ่งเป็นแอ่งกระแทกที่อันโด่งเด่น ทอดยาวกินระยะทางมากกว่า 1,000 กิโลเมตร อันที่จริงแล้วเมื่อก่อนมันยังไม่มีชื่อเรียกดังเช่นในปัจจุบันเลยด้วยซ้ำ จนกระทั่งปี ค.ศ. 1906 มันจึงได้ถูกพูดถึงขึ้นเป็นครั้งแรกในหนังสือเรื่อง ‘เดอ มูน’ (Der Mond: ภาษาเยอรมันที่แปลว่าดวงจันทร์) ของ ‘จูเลียส ไฮน์ริช ฟรันซ์’ (Julius Heinrich Franz) ในงานเขียนของจูเลียสได้กว่าถึง แมร์ ออเรียนเทล (Mare Orientale), แมร์ ออเทิมมี (Mare Autumni) และแมร์ แวริส (Mare Veris) ซึ่งต่อมาสองอย่างหลัง ได้ถูกเปลี่ยนชื่อไปเป็น ‘ลากุส ออเทิมมี’ (Lacus Autumni ในภาษาละตินที่มีความหมายคือ Lake of Autumn) และ ‘ลากุส แวริส’ (Lacus Veris ในภาษาละตินที่มีความหมายคือ Lake of Spring) ตามลำดับ ต่อมาในปี ค.ศ. 1967 ‘แมร์ ออเรียนเทล’ จึงถูกถ่ายรูปได้อย่างใกล้ชิดเป็นครั้งแรก โดยยานอวกาศ ‘ลูน่า ออบิเทอร์ 4’ (Lunar Orbiter 4)

ก่อนยุคสำรวจอวกาศจะเริ่มขึ้น นักดาราศาสตร์สมัยก่อนคิดว่า พื้นผิวด้านไกลของดวงจันทร์คงจะไม่ต่างอะไรกับพื้นผิวด้านใกล้ แต่ความเชื่อดังกล่าว กลับต่างออกไปอย่างผิดความคาดหมายกับความจริงที่ปรากฏ เมื่อ ‘ลูน่า 3’ (Luna 3) ยานสำรวจดวงจันทร์ของโซเวียตได้ถ่ายภายแรกของด้านไกลได้สำเร็จ เมื่อวันที่ 7 ตุลาคม ปี ค.ศ. 1959 ซึ่งภาพดังกล่าว แม้จะมีพื้นผิวบางส่วนที่มองเห็นได้จากโลกครอบคลุมอยู่ราว 1 ในสามก็ตาม แต่นี้ก็เป็นหลักฐานเพียงพอแล้วต่อผลการวิเคราะห์ให้เห็นว่าด้ายไกลต่างจากด้านใกล้แค่ไหน

ต่อมาในวันที่ 20 กรกฎาคม ปี ค.ศ. 1965 ยานสำรวจอีกลำที่ชื่อ ‘ซอนด์ 3’ (Zond 3) ก็ได้ส่งภาพถ่ายคุณภาพสูงต่อเนื่องออกมาเป็นจำนวนกว่า 25 ภาพของทางฝั่งด้านไกล ซึ่งมีความละเอียดที่ชัดเจนกว่าภาพที่เคยได้รับมาจาก ‘ลูน่า 3’ (Luna 3) โดยเฉพราะอย่างยิ่ง ภาพถ่ายของหลุมบ่อที่เรียงตัวเป็นแนวยาวกว่า 100 กิโลเมตร (ไม่เหมือนกับพื้น Mare อื่นๆทางฝั่งด้านใกล้)

สามปีต่อมา ในปี ค.ศ. 1967 ภาพในส่วนที่สองของชุดภาพที่ชื่อ ‘Atlas of the Far Side of the Moon’ ก็ได้เผยแพร่ออกสู่สาธารณชนเป็นครั้งแรก ณ กรุงมอสโก (Moscow) โดยข้อมูลทั้งหมดอิงมาจากยานสำรวจ ‘ซอนด์ 3’ (Zond 3) ซึ่งชุดของภาพถ่ายจำนวนกว่า 4,000 ภาพนี้ได้เผยให้เห็นถึงภูมิทัศน์ใหม่ๆทางด้านไกลของดวงจันทร์อย่างไม่เคยมีมาก่อน

และในปีเดียวกันชุดของภาพถ่ายที่ชื่อ ‘Complete Map of the Moon’ ก็ถูกเผยอีกครั้ง ซึ่งได้ช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถร่างแผนที่ดวงจันทร์ จนมีขนาดอัตราส่วนได้มากถึง 1:5,000,000 ก่อนจะถูกปรับปรุงเพิ่มเติมขึ้นในภายหลังเป็น 1:10,000,000 และจากความพยายามในการร่างแผนที่ดวงจันทร์นี้ๆเอง ก็ได้กลายมาเป็นความสำเร็จอันน่าภูมิใจของสหภาพโซเวียตในเวลาต่อมา ซึ่งได้เผยให้เห็นถึงพื้นผิวดวงจันทร์ทั้งหมดได้มากกว่าร้อยละ 95! (และด้วยเหตุนี้จึงเป็นคำตอบว่าทำไม ภูมิทัศน์เด่นต่างๆทางด้านไกล จึงเต็มได้ด้วยชื่อในภาษาของพวกเขา)

ในวันที่ 26 เมษายน ปี ค.ศ. 1962 ยานสำรวจ ‘เรนเจอร์’ (Ranger’ 4) ของนาซ่า ก็ได้กลายมาเป็นยานอวกาศลำแรกที่ได้มีการปะทะเข้ากับดวงจันทร์ทางฝั่งไกล แม้ว่ายังเหลือข้อมูลทางวิทยาศาสตร์อีกจำนวนมากที่ยังส่งกลับมาไม่ครบก็ตาม

ระหว่างปี ค.ศ. 1966 ถึง ค.ศ. 1967 คือปีที่สหรัฐอเมริกาเริ่มมีการสำรวจด้านไกลอย่างจริงจังขึ้น ในชื่อภารกิจ ‘ลูน่า ออบิเทอร์ โปรแกรม’ (Lunar Orbiter program) ก่อนจะสิ้นสุดที่ยานสำรวจ ‘ออบิเทอร์ 5’ (Lunar Orbiter 5) เป็นลำดับสุดท้าย

สำหรับการมองเห็นด้วยตาเปล่าทางฝั่งไกลโดยมนุษย์นั้น เกิดขึ้นเป็นครั้งแรกในระหว่างปฎิบัติภารกิจ ‘อะพอลโล่ 8’ (Apollo 8) เมื่อปี ค.ศ. 1968 โดยนักบินอวกาศ ‘วิลเลียม แอนเดอรส์’ (William Anders) ซึ่งเขาได้อธิบายถึงสิ่งที่เห็นว่า

ด้านหลังนี้ ดูเหมือนราวกับ กองทรายที่ลูกๆของผมได้เคยเล่น ทั้งหมดถูกกระหน่ำตีอย่างบอกสภาพไม่ได้ ซึ่งพบแต่ร่องรอยของการชน และหลุมบ่อจำนวนมาก

และภายหลังต่อจากภารกิจ อะพอลโล่ 8 ก็ตามมาด้วย อะพอลโล 10 ยาวไปตลอดจนถึง อะพอลโล่ 17 ที่มนุษย์สามารถมองเห็นด้านหลังดวงจันทร์ได้ด้วยตาเปล่า พร้อมกับภาพถ่ายจากอวกาศจำนวนมาก ขณะอยู่ในวงโคจร จะสังเกตได้ว่า ตอนยานอวกาศกำลังเคลื่อนอยู่ด้านหลัง นักบินอวกาศจะไม่สามารถติดต่อสื่อสารกับศูนย์สั่งการทางภาคพื้นโลกได้เลย ซึ่งพวกเขาจะต้องรอจนกว่ายานอวกาศ จะได้เคลื่อนผ่านออกมาจากด้านหลังเสร็จแล้ว จากนั้นการรับส่งสัญญาณแบบต่อเนื่องปกติ จึงจะดำเนินขึ้นอีกครั้ง

การลงจอดยานอวกาศยังด้านไกลของดวงจันทร์

สำหรับการลงจอดยานอวกาศเพื่อสำรวจด้านไกลนั้น นักธรณีวิทยาและนักบินอวกาศที่ชื่อ ‘แฮร์ริสัน ชมิทท์’ (Harrison Schmitt) (ซึ่งภายหลังเขาได้กลายเป็นมนุษย์กลุ่มสุดท้ายที่ได้เหยียบดวงจันทร์ ในภารกิจอะพอลโล่ 17) ก็เคยมีแนวคิดที่จะนำยานไปลงจอดยังฝั่งด้านไกลมาแล้ว โดยเป้าหมายของเขาก็คือการลงไปสำรวจบริเวณหลุมอุกกาบาตที่ชื่อ ‘ไซออลคอฟกี’ (Tsiolkovskiy) เขาเสนอวิธีแก้ไขปัญหา สำหรับสัญญาณที่จะถูกปิดกั้นไปว่า ให้ทำการส่งดาวเทียว ‘ไทรอส’ (TIROS) ขึ้นสู่วงโคจร ‘ลิสซาจูส์’ (Lissajous orbit) และประจำอยู่ที่ ‘จุดลากรานเจียน’ (Lagrangian point) ตำแหน่งที่ 2 หรือเรียกสั้นๆว่าจุด L2 ซึ่งจากตำแหน่งนี้ จะทำให้นักบินอวกาศยังฝั่งไกล จะสามรถทำการสื่อสาร และติดต่อกลับมายังศูนย์ควบคุมได้ แต่ก็เป็นที่น่าเสียดายที่แนวคิดนี้ได้ถูกยกเลิกไป เพราะผู้บริหารของนาซ่ามองว่า มันจะเป็นการเพิ่มความเสี่ยงขึ้นไปอีก และพวกเขายังขาดงบประมาณในส่วนจัดการเรื่องนี้

จนกระทั้งถึงปี ค.ศ. 2019 เมื่อวันที่ 3 มกราคม ยานสำรวจดวงจันทร์ ‘ฉางเอ๋อ 4’ (Chang’e 4) ขององค์การอวกาศแห่งชาติจีน (The China National Space Administration (CNSA)) ก็ประสบผลสำเร็จ ในการนำยานไปลงจอดยังฝั่งไกลของดวงจันทร์ ซึ่งพวกเขาได้ใช้แนวคิดเดียวกับ แฮร์ริสัน ชมิทท์ สำหรับการติดต่อสื่อสารกลับมายังโลก

ความเป็นไปได้ในอนาคต

เนื่องจากด้านไกลของดวงจันทร์ มีคุณสมบัติดีเยี่ยมสำหรับการเป็นโล่กำบังให้กับสัญญาณรบกวนจากโลก ดังนั้นนักดาราศาสตร์จึงมองว่าด้วยลักษณะภูมิประเทศของฝั่งไกล และคุณสมบัติจุดอับสัญญาณเช่นนี้ ถือเป็นโอกาสเหมาะมากสำหรับการติดตั้งกล้องโทรทรรศน์วิทยุ สิ่งอำนวยความสะดวกแรกสุดเลยก็คือ ลักษณะรูปทรงของหลุมอุกกาบาตที่คล้ายกับชามหงายที่จะมีส่วนช่วยสำคัญอย่างมากต่อการติดตั้งอุปกรณ์ ซึ่งก็จะคล้ายกับกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ‘อาเรซีโบ’ (Arecibo) ในเกาะ ‘ปวยร์โตรีโก’ (Puerto Rico) โดยคาดกันว่าขนาดของกล้องในภายหลังการติดตั้งนั้น จะใหญ่โตได้มากถึง 100 กิโลเมตร ซึ่งสถานที่ๆนักดาราศาสตร์เล็งไว้ก็คือ หลุมอุกกาบาตที่ชื่อ ‘เดดาลัส’ (Daedalus) เพราะมันตั้งอยู่ใกล้กับจุดศูนย์กลางของด้านไกลมากที่สุด แถมมันยังมีหลุมอุกกาบาตขนาด 3 กิโลเมตรอยู่ใกล้ๆอีกด้วย ซึ่งจะช่วยป้องกันการสื่อสารที่ผิดเพี้ยนจากวงโคจรของดาวเทียมได้ และอีกหนึ่งทางเลือกสำหรับการติดตั้งกล้องโทรทรรศน์วิทยุก็คือ หลุมอุกกาบาต ‘ซาฮา’ (Saha) ซึ่งอยู่ใกล้กับบริเวณริมขอบของทางด้านหลังตะวันออก (สามารถมองเห็นจากโลกเล็กน้อย)

อย่างไรก็ตาม ก่อนการจะปรับใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุทางฝั่งไกล มันก็ยังมีปัญหาอีกหลายประการที่จะต้องประสบ อย่างแรกเลย ใกล้ตัวสุดก็คือฝุ่นดวงจันทร์ ซึ่งฝุ่นดวงจันทร์นี้เองจะสามารถแปดเปื้อนไปยังอุปกรณ์, ยานพาหนะ และรวมไปถึงชุดนักบินอวกาศได้ ปัญหาที่สองก็คือผลกระทบจากเปลวสุริยะ (Solar flare) ดังนั้นวัสดุที่จะนำมาใช้ สำหรับการสร้างจานวิทยุ จึงจำเป็นจะต้องสามารถเป็นโล่กำบังเปลวสุริยะได้อีกด้วย และปัญหาอย่างสุดท้ายก็คือ สัญญาณรบกวนจากแหล่งอื่น ซึ่งพื้นที่บริเวณติดตั้งกล้องโทรทรรศน์วิทยุจะต้องป้องกันคลื่นรบกวนเหล่านี้ออกไปได้

ความเป็นไปได้ในอนาคตสำหรับด้านไกลอีกอย่างก็คือ การตั้งถิ่นฐานอาณานิคมบนดวงจันทร์ เนื่องจากด้านใกล้ได้รับการป้องกันบางส่วนจากลมสุริยะโดยโลก นักวิทยาศาสตร์จึงคาดว่าพื้นผิวทางฝั่งด้านไกลนั้น น่าจะมีปริมาณของฮีเลียม -3 (helium-3 ) เข้มข้นสูงอยู่เป็นจำนวนมาก โดยไอโซโทปนี้ค่อนข้างหาได้ยากบนโลก อีกทั้งมันยังมีศักยภาพดีเยี่ยมสำหรับการนำมาใช้เป็นแหล่งเชื้อเพลิงให้กับเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่น โดยผู้เสนอการตั้งถิ่นฐานบนดวงจันทร์ได้อ้างว่า ด้วยเชื่อเพลิงนี้จะมีส่วนสำคัญในการผลักดันให้เกิดการพัฒนาแก่รากฐานของเมืองบนดวงจันทร์ได้ในอนาคต

สำหรับเรื่องการติดต่อสื่อสารระหว่าง ด้านไกลกับคนบนโลกนั้น นักวิทยาศาสตร์จะใช้ดาวเทียมสื่อสาร ส่งไปยังตำแหน่ง L2 ของ ‘จุดลากรานเจียน’ (Lagrangian point) ซึ่งดาวเทียมดวงนี้จะเคลื่อนอยู่ในวงโคจร ‘ลิสซาจูส์’ (Lissajous orbit) ที่ห่างจากด้านไกลประมาณ 62,800 กิโลเมตร มาคอยทำหน้าที่ในการส่งข้อมูลไป-กลับระหว่างโลก

สรุป

ในสมัยก่อนด้านไกลของดวงจันทร์ มักถูกขนานนามว่าด้านมืด อันเนื่องจากมนุษย์ไม่สามารถมองเห็นอีกฝั่งของดวงจันทร์ได้เลย แม้จะใช้ปรากฏการณ์ไลเบรชัน (ที่ดวงจันทร์มักมีการโยกไปมาระหว่างโคจรรอบโลก) เฝ้ามองแล้วก็ตาม ผลก็คือพื้นที่ด้านไกลกว่าอีกร้อยละ 82 ก็ยังไม่อาจเห็นได้จากโลกอยู่ดี จนกระทั่งโลกของเราได้เข้าสู่ยุคบุกเบิก ขอการสำรวจอวกาศ ที่มีการแข่งขันกันอย่างหนักระหว่างสหรัฐและสหภาพโซเวียต ในศึกแรกโซเวียตเป็นฝ่ายกำชัยได้อย่างสวยงามสำหรับการร่างแผนที่ดวงจันทร์ทั้งหมด แต่ในครึ่งหลังกลับกลายเป็นผลงานอันโดดเด่งของอเมริกา ที่พวกเขาสามารถส่งมนุษย์ไปยังวงโคจรของดวงจันทร์ได้สำเร็จ พร้อมกับประทับตราเท้าลงบนพื้นผิว อย่างไรก็ตามในภารกิจสุดท้ายของโครงการอะพอลโล่ (อะพอลโล่ 17) แฮร์ริสัน ชมิทท์ นักธรณีวิทยาและนักบินอวกาศของนาซ่า (ซึ่งในภายหลังเขาได้กลายเป็นมนุษย์กลุ่มสุดท้ายที่ได้สัมผัสดวงจันทร์) ก็เคยมีแนวที่จะลงไปสำรวจยังด้านไกลของดวงจันทร์! แต่ติดปัญหาตรงที่ด้านไกลนั้น เป็นสถานที่ๆสัญญาณการสื่อสารจะถูกปิดกั้น แม้เขาได้เสนอแนวคิดในเรื่องของการติดต่อสื่อสารโดยใช้ดาวเทียวเป็นสื่อกลางแล้วก็ตาม แต่ด้วยความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นมาและงบประมาณที่มีอยู่อย่างจำกัด แนวคิดนี้จึงไม่เกิดขึ้น จนกระทั่งเมื่อวันที่ 3 มกราคม ปี ค.ศ. 2019 ‘ฉางเอ๋อ 4’ (Chang’e 4) ขององค์การอวกาศแห่งชาติจีน ก็ประสบผลสำเร็จ ในการนำยานไปลงจอดยังฝั่งไกลของดวงจันทร์ โดยใช้แนวคิดเดียวกับ แฮร์ริสัน ชมิทท์ สำหรับการติดต่อสื่อสารกลับมายังโลก

ส่วนปริศนาในเรื่องของเปลือกผิวดวงจันทร์ ที่มีความหนาไม่เท่ากันของทั้งสองด้านนั้น นักวิทยาศาสตร์เสนอว่า เพราะในช่วงก่อตัวของดวงจันทร์ เปลือกผิวฝั่งนอกนั้นจะเย็นตัวลงได้ไวกว่าเปลือกผิวด้านที่หันหน้าเข้าหาโลก อันเนื่องมาจากฝั่งด้านใกล้นั้นได้รับการแผ่รังสีความร้อนจากโลกมากกว่า จึงส่งผลให้เกิดการเย็นตัวลงของเปลือกดวงจันทร์ที่ไม่เท่ากันขึ้น ซึ่งฝั่งด้านไกลที่เย็นตัวเร็วกว่า ก็จะก่อให้เกิดความหนาของผิวได้มากกว่า และทำให้การเกิดพื้นที่มาเรีย (หรือพื้นที่ราบเอ่อล้นของลาวา) ได้ยากกว่านั่นเอง

Sci Ways
Sci Ways
นักเดินทางข้ามกาลเวลา
Facebook
กลับสู่บนสุด