จรวดแอเรียน 5 ส่งยาน JUICE ขององค์การอวกาศยุโรปหรือ ESA ออกจากฐานปล่อยจรวดในเฟรนช์เกียนา ภูมิภาคโพ้นทะเลของฝรั่งเศสในทวีปอเมริกาใต้ เมื่อเวลา 19.14 น. ของวันที่ 14 เมษายนที่ผ่านมา ตามเวลาในประเทศไทย
การปล่อยยานครั้งนี้ล่าช้าจากกำหนด 1 วันเนื่องจากเกิดอุบัติเหตุฟ้าผ่าบริเวณฐานปล่อยจรวด อย่างไรก็ตาม การปล่อยยานในรอบที่ 2 นี้สำเร็จด้วยดี ยาน JUICE แยกตัวออกจากจรวดแอเรียน 5 ในนาทีที่ 28 ได้อย่างไร้ปัญหา ตัวยานไร้คนขับจะมุ่งสู่เส้นทางที่กำหนดไว้ โดยมีเป้าหมายจะถึงดาวพฤหัสบดีใน 8 ปีข้างหน้า หรือในเดือนกรกฎาคม ปี 2031
เหตุที่ต้องใช้เวลายาวนานถึง 8 ปีในการเดินทาง ก็เพราะยานลำนี้ถูกออกแบบให้ใช้พลังงานต่ำ และเชื้อเพลิงส่วนใหญ่จะใช้ในการสำรวจเป้าหมาย ดังนั้นจึงมีการใช้ขั้นตอนการเดินทางที่ค่อนข้างซับซ้อน คือใช้แรงเหวี่ยงของดาวเคราะห์ 2 ดวงอันได้แก่ ดาวศุกร์ และระบบโลก-ดวงจันทร์หลายรอบ เพื่อเพิ่มความเร็วเดินทางขึ้นไปเรื่อยๆ จนได้ความเร็วที่ต้องการ จากนั้นจึงจะเบนเข็มไปสู่ดาวพฤหัสบดี
ขั้นตอนการเดินทาง
หลังออกจากโลก ยาน JUICE จะตั้งเข็มไปโคจรรอบดวงอาทิตย์แล้วหาจังหวะเข้าใกล้ระยะแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์เพื่อเร่งความเร็ว เรียกว่าการทำ GA (Gravity Assist) เป็นระยะๆ การทำ GA ครั้งแรกจะเกิดขึ้นในเดือนสิงหาคมปีหน้า ถือเป็นครั้งสำคัญเพราะจะมีการใช้แรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์แล้วตามด้วยแรงโน้มถ่วงของโลกในเวลาห่างกันเพียง 1.5 วัน ในชื่อที่เรียกว่า Lunar-Earth Gravity Assist (LEGA) เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ของยานอวกาศ
การทำ GA ครั้งต่อไปจะใช้แรงโน้มถ่วงของดาวศุกร์ในเดือนสิงหาคม 2025 จากนั้นยาน JUICE จะวนกลับมาใช้แรงโน้มถ่วงโลกเป็นครั้งที่ 2 ในเดือนกันยายน 2026 และครั้งสุดท้ายในเดือนมกราคม 2029 เมื่อถึงเวลานั้น ยาน JUICE จะมีระดับความเร็วมากพอที่จะเดินทางไปดาวพฤหัสบดีในเวลาอีกเพียง 2 ปีครึ่งโดยไม่ต้องพึ่งเชื้อเพลิงในการเดินทางเลย
สามารถชมคลิปนี้เพื่อเข้าใจวิธีเดินทางของยาน JUICE:
ยาน JUICE คืออะไร?
ชื่อยาน JUICE (จูซ) ย่อมาจากคำว่า JUpiter ICy moons Explorer หมายถึงยานหุ่นยนต์ไร้คนขับที่มีหน้าที่สำรวจและศึกษาวิวัฒนาการและความเอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตที่น่าจะพบได้บนดวงจันทร์น้ำแข็งขนาดยักษ์ทั้ง 3 ดวงจากดวงจันทร์ใหญ่น้อยทั้งหมด 92 ดวงของดาวพฤหัสบดี
ทำไมเลือกดวงจันทร์น้ำแข็ง 3 ดวงนี้
จุดเด่นของดวงจันทร์ยักษ์ทั้ง 3 คือ ยูโรปา แกนิมีด และคาลลิสโต คือผลการสำรวจก่อนหน้านี้ที่พบว่าน่าจะมีน้ำทะเลปริมาณมากอยู่ใต้ผิวน้ำแข็งของดวงจันทร์ โดยเฉพาะดวงจันทร์ยูโรปา และน้ำคือแหล่งกำเนิดชีวิต แน่นอนว่าทะเลใต้ผิวน้ำแข็งย่อมหนาวเย็นไร้แสงแดด มีแต่ความมืดมิดแถมยังมีแรงกดดันมหาศาล แต่สภาพที่ทารุณโหดร้ายแบบนี้บนโลกเราก็มีเช่นกัน นั่นคือบริเวณก้นมหาสมุทรในเหวลึกมาเรียนาของมหาสมุทรแปซิฟิก ที่ซึ่งเราก็ยังพบว่ามีสิ่งมีชิวิตถือกำเนิดและอาศัยอยู่ได้ นักวิทยาศาสตร์จึงตั้งความหวังที่จะพบสิ่งมีชิวิตในน้ำทะเลใต้ผิวน้ำแข็งของดวงจันทร์ยักษ์บริวารดาวพฤหัสบดีเช่นกัน
ส่วนอีก 2 ดวงคือ แกนิมีดและคาลลิสโตนั้นแม้จะมีหลักฐานถึงการมีน้ำใต้ผิวน้ำแข็งในปริมาณน้อยกว่ายูโรปา แต่ก็มีจุดเด่นอื่นที่น่าสนใจ โดยเฉพาะดวงจันทร์แกนิมีดที่มีขนาดใหญ่กว่าดาวพุธ ถือเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ และเป็นดวงเดียวที่มีสนามแม่เหล็กแบบดาวเคราะห์
ขั้นตอนการสำรวจ
ยาน JUICE จะเริ่มใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์สำรวจจากระยะไกลประมาณ 6 เดือนก่อนจะเข้าสู่วงโคจรของดาวพฤหัสบดี จากนั้นเมื่อยานลดความเร็วจนสามารถเข้าสู่ระบบวงโคจรของดาวพฤหัสบดี ก็จะมีการปรับวงรอบของการโคจรให้ผ่านเข้าประชิดดวงจันทร์น้ำแข็งทั้ง 3 ดวง เป็นจำนวนทั้งหมด 35 ครั้ง ที่น่าสนใจที่สุดคือ 2 ครั้งที่โคจรผ่านดวงจันทร์ยูโรปาระหว่างเดือนกรกฎาคม 2032 ยานจะใช้เครื่องมือที่ติดตั้งไปอันได้แก่ กล้องบันทึกภาพ เครื่องตรวจจับอนุภาค อุปกรณ์เรดาร์สำรวจใต้พื้นผิว อุปกรณ์ตรวจวัดระยะทางเพื่อสร้างแผนที่แบบ 3 มิติ รวมทั้งเครื่องวัดสนามแม่เหล็กในการสำรวจดวงจันทร์ยูโรปาอย่างละเอียด ทั้งในส่วนของทะเลใต้ผิวน้ำแข็ง และลวดลายคล้ายรอยแตกบนผิวดวงจันทร์ การสำรวจทะเลหรือเราอาจเรียกว่ามหาสมุทรใต้ผิวน้ำแข็งของดวงจันทร์ยูโรปา จะมีการสังเกตตรวจวัดทั้งการวัดขนาดความลึก ความเค็ม ความห่างจากแก่นดาว แรงกดดันของน้ำ ความหนาของเปลือกน้ำแข็ง เพราะถือเป็นดวงจันทร์เต็งหนึ่งในระบบสุริยะที่มีโอกาสพบสิ่งมีชีวิตต่างภพ
จากนั้นก็จะปรับทิศทางเพื่อโคจรผ่านดวงจันทร์คาลลิสโตที่อยู่ไกลจากดาวพฤหัสบดีกว่าเพื่อนในช่วงปี 2033-2034 ระหว่างที่ผ่านดวงจันทร์คาลลิสโต ยาน JUICE ก็จะใช้เครื่องมือที่เน้นไปที่การสังเกตรอยหลุมอุกกาบาตโบราณที่ถือได้ว่าเป็นหนึ่งในจำนวนหลุมอุกกาบาตมีอายุมากที่สุดในระบบสุริยะบนดวงจันทร์ดวงนี้ จากนั้นก็จะมีการเก็บข้อมูลของน้ำทะเลใต้ผิวน้ำแข็งเช่นเดียวกับยูโรปา ระหว่างนี้จะมีการใช้แรงโน้มถ่วงของคาลลิสโตในการเปลี่ยนมุมของยานให้ย้อนกลับไปสำรวจบริเวณเส้นละติจูดสูงและบริเวณขั้วของดาวพฤหัสบดีด้วย
ในช่วงสุดท้ายของการสำรวจ นั่นคือเดือนธันวาคม 2034 ยาน JUICE จะเปลี่ยนทิศทางไปโคจรรอบดวงจันทร์ยักษ์แกนิมีด กลายเป็นยานอวกาศลำแรกในประวัติศาสตร์ที่ไปโคจรรอบดวงจันทร์ของดาวเคราะห์ดวงอื่น และจะคงอยู่ที่นั่นจนหมดพลังงานในช่วงปลายปี 2035 เมื่อหมดหน้าที่ จะมีคำสั่งให้ยานพุ่งเข้าชนดวงจันทร์แกนีมีด เพื่อไม่ให้ตัวยานที่หมดพลังงานกลายเป็นขยะอวกาศที่อาจก่อปัญหากับยานที่ตามมาในวันหน้า และถือเป็นการสิ้นสุดภารกิจอันยาวนานของยานลำนี้
การลงทุนส่งยานในโครงการมูลค่าที่คิดเป็นเงินไทยประมาณ 58,000 ล้านบาทในครั้งนี้ ก็เพื่อให้รู้และหายสงสัยในสภาพแวดล้อมที่เอื้ออำนวยต่อการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตต่างภพ เพราะหากเราโชคดีพบร่องรอยของจุลชีพหรือสิ่งมีชีวิตไม่ว่ารูปแบบใดนอกโลกเราจริง โอกาสที่จะพบสิ่งมีชีวิตในระบบดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ดวงอื่นในจักรวาลก็จะมีความเป็นไปได้สูง และไม่แน่ว่าเราอาจได้พบบางสิ่งที่ตอบสนองต่อการค้นหาของเราได้ในอนาคต
