‘ดาวพฤหัสบดี’ เปรียบได้กับตาแก่ขี้โมโหอารมณ์แปรปรวน ภารกิจสำรวจจึงตกเป็นหน้าที่ของ ‘เมียจอมอึด’ ที่จะไขปริศนาความฉุนเฉี่ยวแห่งเอกภพ
ถอดผ้าซะดีๆ ตาแก่! – Juno Spacecraft
(Photo:NASA)
4th of July
วันชาติสหรัฐอเมริกา (Independence Day) มีความหมายมากกว่าวันประกาศอิสรภาพเสียแล้ว และทีมงาน NASA อาจจะอดไปชมพลุในวันเฉลิมฉลองสำคัญประจำชาติ เพราะพวกเขาอาจมีเรื่องตื่นเต้นกว่า! เนื่องจากเจ้ายานอวกาศขวัญใจล่าสุด ‘Juno’ เดินทางถึงดาวพฤหัสบดี (Jupiter) เป็นที่เรียบร้อยแล้วในวันนี้
Juno ถูกตั้งชื่อตามเทพปกรณัมโรมันผู้ทำหน้าที่พิทักษ์ที่ปรึกษาของรัฐและเป็นภรรเมียของเทพ Jupiter หรือดาวพฤหัสบดี ผู้เอาผ้าคลุมมาห่มกายตัวเองไว้
NASA จึงถือเคล็ดโดยการ ‘ส่งเมีย’ ไปคลี่ผ้านั้นออกด้วย Juno เพื่อเผยเนื้อในที่แท้จริงของดาวพฤหัสบดี
“ถอดผ้าซะดีๆ ตาแก่”
หลังจากใช้เวลาเดินทางอย่างโดดเดี่ยวอยู่ 5 ปีกับระยะทาง 3 พันล้านกิโลเมตร ยาวอวกาศ Juno ก็เตรียมแตะเบรกเสียที เพื่อเริ่มภารกิจโคจรรอบๆดาวพฤหัส หาคำตอบภายใต้ความเกรียวกราดของดาวที่หมุนรอบตัวเองเร็วที่สุดในระบบสุริยะ
เครื่องมือทันสมัย 9 ชิ้นที่ตัดตัวมา ทำให้ Juno สามารถศึกษาโครงสร้างของดาวพฤหัสฯได้มากกว่าครั้งใดๆ มันสามารถเจาะทะลุชั้นพายุมหึมาอันหนาเตอะ เพื่อทำแผนที่แรงดึงดูดและสนามแม่เหล็กบนดาวเพื่อหาแกนกลางของดาวพฤหัสว่ามีส่วนประกอบอะไรบ้าง และที่สำคัญมันยังสังเกตการณ์ปรากฏการณ์แสงเหนือ (Auroras) ที่เกิดขึ้นบริเวณขั้วโลกเหนืออีกด้วย
(Photo:NASA)
อยู่ไกล ต้องไปเร็ว!
การไปเยือนดาวระยะ 3 พันล้านกิโลเมตรไม่ใช่ของกล้วยๆ และ NASA ยุคนี้ก็ใจร้อน ในวันที่ 9 ตุลาคม 2013 ยาวอวกาศ Juno ต้องยืมพลังของแรงดึงดูดโลก โดยการโคจรรอบโลกจนทำให้มันเพิ่มความเร็วสูงสุดที่ 266,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เพื่อให้เข้ากับแผนเดินทางภายใน 5 ปี Juno จึงทำลายสถิติวัตถุที่เดินทางเร็วที่สุดเท่าที่มนุษย์เคยสร้างมา ด้วยความเร็วขนาดนี้อาจทำให้ Juno ใช้เวลาเดินทางรอบโลกเพียง 9 นาทีเท่านั้น
ระยะทางไกลปืนเที่ยงระหว่างโลกและดาวพฤหัสทำให้การสื่อสารมีความท้าทายมากขึ้น ซึ่งต้องใช้เวลากว่า 48 นาทีที่ Juno จะส่งสัญญาณกลับมาสู่หอบังคับการ Jet Propulsion Laboratory ที่รัฐแคลิฟอร์เนีย ทำให้เมื่อถึงเวลาที่ยานอวกาศ Juno ใกล้ถึงวงโคจรแล้วก็จริง แต่สัญญาณจะ Delay กว่า 35 นาทีเป็นอย่างน้อย (ก็ลุ้นไปสิ)
หากเกิดเหตุไม่คาดฝัน NASA จะสูญเงินไปทันทีกว่า 1.3 พันล้านเหรียญสหรัฐ และไม่มีโอกาสที่สองจะกู้คืน เนื่องจาก Juno ขึ้นชื่อว่า ‘วัตถุที่เร็วที่สุดในระบบสุริยะ’ ทำให้มันอาจหลุดวงโคจรจากดาวพฤหัสไปเลย เมือนรถเมล์สาย 8 ที่ไม่ยอมจอดป้ายหน้า
ขณะนี้ Juno กำลังลดความเร็วลง ผลจากแรงดึงดูดของดาวพฤหัส ทำให้ยาวอวกาศช้าพอที่จะอยู่ในวงโคจรได้
(Photo: NASA)
งานนี้ไม่อึด ไม่รอด
หากเป็นไปตามแผนที่วางไว้ Juno จะเข้าสู่วงโคจรของดาวพฤหัส และจะถูกทักทายด้วยคลื่นอิเล็กตรอนพลังมหาศาล ของดาวที่มีสภาพแวดล้อมเป็นภัยมากที่สุดดวงหนึ่งในระบบสุริยะ ความเร็วของอิเล็กตรอนบนสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสมีความเร็วเท่ากับแสง ซึ่งเร็วกว่าสนามแม่เหล็กบนโลกกว่า 20,000 เท่านู้น
“เมื่ออิเล็กตรอนเข้าฉีกยานอวกาศ Juno เป็นชิ้นๆ แต่การออกแบบพื้นผิวของยานจะทำให้เกิดการเด้งกลับและปล่อยพลังงานโปรตอนออกมา ในช่วงเวลานั้น Juno จะมีสภาพเป็นกระสุนรังสีความเร็วสูง!”
แน่นอน โครงสร้างของ Juno ต้องทนแรงกดดันจากสภาพแวดล้อมอันเลวร้ายแบบนี้เป็นเวลากว่า 18 เดือน โดยการโคจรรอบดาวพฤหัส 37 ครั้ง ก่อนจะสิ้นภารกิจในเดือนกุมภาพันธ์ปี 2018 และทิ้งดิ่งไปในชั้นบรรยากาศอันหนาแน่นของดาวพฤหัส ความท้าทายของ NASA จึงต้องออกแบบ Juno ให้ทนที่สุดด้วยเกราะที่ทนทานต่อรังสีและต้องเดินทางเร็วที่สุดในเวลาเดียวกัน
เมื่ออยู่ในจุดที่เหมาะสมที่สุดในวงโคจรของดาวพฤหัส Juno จะเริ่มภารกิจสำคัญโดยใช้เครื่องมือ 9 ชิ้นในการสำรวจดาวเคราะห์แก๊สขนาดยักษ์อย่างละเอียด นั้นคือการ วัดความเข้มข้นของสนามแม่เหล็ก ตรวจจับพลาสมาเพื่อเฝ้าสังเกตการณ์แสงเหนือ Auroras วัดพลังงานของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในพายุอันบ้าคลั่งที่เกิดบนผิวดาวพฤหัส
(Photo:NASA)
แต่ความเจ๋งสุดๆคืออุปกรณ์ชิ้นที่ 9 มีชื่อว่า JunoCam ที่เป็นกล้องความละเอียดสูงที่ทำภารกิจเผยแพร่ความรู้สู่สาธารณะ โดยทีมงาน NASA จัดทำ Website ที่ให้นักวิทยาศาสตร์มือสมัครเล่นทั่วโลกได้เฝ้าสังเกตการณ์ดาวพฤหัสแบบใกล้ชิด คุณสามารถปรึกษาผู้เชี่ยวชาญของ NASA หรือร่วมกิจกรรมโหวตได้ว่าจะเลื่อนมุมกล้องที่ไปองศาไหน หลายส่วนของ Website เริ่มมีการ Post ภาพจากดาวพฤหัสแล้ว นับเป็นก้าวสำคัญที่ NASA ใส่ใจการพัฒนาองค์ความรู้ให้กับผู้สนใจแบบไม่มีหวง
เชิญที่นี่ MISSIONJUNO
(Photo:NASA)
‘ออโรรา’ สุดมันบนดาวพฤหัส
ขั้วโลกเหนือของดาวพฤหัส อาจเป็นที่เหมาะสมในการจัดปาร์ตี้อิเล็กทรอนิกส์แดนซ์มากที่สุดในกาแล็คซี่!
เมื่อกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลจับภาพแสงเหนือ (Auroras) ได้จากระยะไกล แต่แค่นั้นยังไม่สาแก่ใจ เพราะเราต้องการเข้าใกล้กว่านี้ ล้ำกว่านี้! Juno จึงเป็นคำตอบ
การค้นพบครั้งนี้ทำให้เราทราบว่า ปรากฏการณ์แสงเหนือบนดาวพฤหัสแตกต่างไปจากโลกมาก เพราะมันมีลักษณะเป็นคลื่นไฟฟ้าสีน้ำเงิน (รังสีอัลตราไวโอเลต) ที่หมุนวนอย่างแปลกตา ยิ่งสำรวจใกล้มากขึ้น แสงเหนือเกิดจากสสารอนุภาพสูงจาก ‘ลมสุริยะ’ (Solar Wind) ทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กบนดาวเคราะห์ ก่อให้เกิดปรากฏการณ์ดังกล่าว
“มันเหมือนกับว่าบนดาวกำลังมีปาร์ตี้ครั้งใหญ่ เพื่อต้อนรับการสำรวจของเราเลย” Jonathan Nichols หัวหน้าทีมสำรวจจากมหาวิทยาลัย Leicester กล่าว
(Photo: NASA)
การทำความเข้าใจดาวพฤหัสอย่างถ่องแท้ทำให้เราศึกษาจุดกำเนิดของดาวเคราะห์หรือแม้กระทั้งเกิดอะไรขึ้นบ้างในระบบสุริยะยุคแรกๆ เพราะดาวพฤหัสเกิดจากกลุ่มก๊าซและฝุ่นผงที่หลงเหลือในเนบิวล่าที่ก่อกำเนิดเป็นดวงอาทิตย์
เรามีเวลาอีก 18 เดือน ที่เมียคนเก่ง Juno จะศึกษาผัวตัวเองอย่างรอบคอบที่สุด ก่อนแยกทางกันอย่างสิ้นเชิง แต่ความสัมพันธ์ครั้งนี้สร้างคุณประโยชน์มากมายที่ไม่จบเป็นข่าวเม้าท์ผัวๆ เมียๆ
อ้างอิงข้อมูลจาก
NASA’s Juno spacecraft gears up for a whirlwind tour of Jupiter
Journey to Jupiter : Scientific American July 2016
