แสงอาทิตย์คือพลังงานสะอาดที่ไม่มีวันหมด ไม่มีใครปฏิเสธความจริงข้อนี้ แต่เรามักจะไม่ได้นึกถึงว่า จริงๆ แล้วแสงอาทิตย์ก็คือผลผลิตของพลังงานนิวเคลียร์รูปแบบหนึ่งที่เกิดจากปฏิกิริยาฟิวชันภายใต้อุณหภูมิ 15 ล้านองศาสเซลเซียส บวกกับแรงกดดันอันมหาศาลบริเวณใจกลางดวงอาทิตย์ ก่อให้เกิดสภาวะที่อะตอมของธาตุเบาอย่างไฮโดรเจนหลอมรวมกันจนเกิดเป็นอะตอมฮีเลียม ซึ่งเป็นธาตุที่หนักกว่า พร้อมทั้งคายพลังงานอันมากมายออกมา 

ที่แล้วมาเหล่านักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกต่างใช้ความพยายามมาอย่างยาวนานในการสร้างเตาปฏิกรณ์ฟิวชันบนโลกเรานี้ เพื่อหลอมรวมอะตอมของไฮโดรเจนให้กลายเป็นฮีเลียมเลียนแบบสิ่งที่เกิดขึ้นตรงใจกลางดวงอาทิตย์ เพื่อนำพลังงานจากการหลอมรวมอะตอมออกมาใช้ ซึ่งก็คือพลังงานสะอาดที่จะหล่อเลี้ยงผู้คนได้มากมาย อีกทั้งยังมีราคาต่อหน่วยถูกมากๆ เนื่องจากเชื้อเพลิงของระบบนี้ก็คือ ‘ดิวเทอเรียม’ ไอโซโทปที่ 2 ของไฮโดรเจนที่สกัดได้จากน้ำทะเล ซึ่งมีอยู่แทบนับไม่ถ้วนในธรรมชาติ

แต่เรื่องราวกลับไม่ได้ง่ายอย่างที่คิด เนื่องจากไม่พบหนทางที่จะสร้างแรงกดดันบนผิวโลกให้สูงใกล้เคียงใจกลางดวงอาทิตย์ได้เลย ทางออกของเรื่องนี้ก็คือต้องไปเพิ่มในด้านของอุณหภูมิเป็นการทดแทน ซึ่งเป็นเรื่องที่เป็นไปได้มากกว่า และอุณหภูมิเป้าหมายที่มองกันไว้คือ 150 ล้านองศาเซลเซียส หรือ 10 เท่าของใจกลางดวงอาทิตย์ 

อุปสรรคประการต่อไปก็คือไม่มี ‘ภาชนะ’ ใดๆ บนโลกใบนี้ที่จะใส่ของที่ร้อนระดับหมื่นองศาเซลเซียสขึ้นไปได้โดยไม่เสื่อมสภาพ โดยเฉพาะพลาสมาในเตาปฏิกรณ์ฟิวชันที่ร้อนเป็นล้านองศาเซลเซียสก็ยิ่งเป็นไปไม่ได้ 

วิธีแก้คือต้องใช้วิธีการสร้างสนามแม่เหล็กแรงสูงขึ้นมาห่อหุ้มพลาสมาที่ร้อนจัดนี้เอาไว้ อุปสรรคทั้งสองประการที่กล่าวมานี้พาให้เกิดอุปสรรคประการสุดท้าย นั่นคือการที่ต้องใช้พลังงานมากมายในด้าน ‘ขาเข้า’ ไปสู่เตาปฏิกรณ์เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กแรงสูง และเพื่อเร่งอุณหภูมิของพลาสมาไปจนถึงจุดที่เกิดการหลอมรวมของอะตอมดิวเทอเรียมแล้วคายพลังงานออกมา 

แต่สภาวะของพลาสมาที่สร้างขึ้นได้ในเวลานี้ยังไม่คงทน พลาสมายังไม่อาจคงอยู่ได้นานเพียงพอที่จะสามารถจ่ายพลังงาน ‘ขาออก’ มาได้อย่างคุ้มค่า นั่นคือจะต้องมากกว่าพลังงานที่ใส่เข้าไปในระบบ อธิบายได้ด้วยอัตราส่วน Q ซึ่งเป็นอัตราส่วนที่มาจากพลังงานขาเข้าหารด้วยพลังงานขาออก หรือที่เรียกว่า Breakeven ที่จนถึงเวลานี้ก็ยังไม่มีวิทยาการใด หรือนักวิทยาศาสตร์จากประเทศไหนที่จะทำให้เตาปฏิกรณ์ฟิวชันเกิดค่า Q>1 ได้ และการค้นคว้าทั้งหมดก็มาชะงักอยู่ตรงนี้

แต่มนุษย์เราก็ไม่เคยยอมแพ้ ในปี 2547 ก็เกิดข้อตกลงของประเทศชั้นนำ 7 ประเทศอันได้แก่ สหรัฐอเมริกา จีน ญี่ปุ่น เกาหลีใต้ รัสเซีย อินเดีย และสหภาพยุโรป เพื่อ ‘ลงขัน’ กันสร้างเตาปฏิกรณ์ฟิวชันนานาชาติขนาดยักษ์ที่มีชื่อเรียกว่า ITER ขึ้นมาที่เมือง Cadarache ทางตอนใต้ของฝรั่งเศส โดยกำหนดอายุโครงการ 30 ปี มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้สามารถข้ามผ่าน Breakeven ที่อัตราส่วน Q≧10 ไปให้ได้ นั่นหมายถึงเตาปฏิกรณ์ ITER เมื่อเสร็จสมบูรณ์จะสามารถจ่ายพลังงาน ‘ขาออก’ ได้มากกว่าพลังงานที่ต้องใช้ในทาง ‘ขาเข้า’ อย่างน้อย 10 เท่า 

โครงการ ITER ยังทำให้เกิดการแบ่งปันเทคโนโลยีให้กับประเทศสมาชิกทั้งหลาย ที่นอกจากจะมี 7 ประเทศชั้นนำที่ร่วมทุนสร้างเตาปฏิกรณ์ดังกล่าว ยังมีประเทศอื่นอีกรวม 35 ประเทศ รวมทั้งประเทศไทยของเรา เข้ามาร่วมศึกษาเทคโนโลยีทางด้านนี้ด้วย แน่นอนว่าสำหรับสมาชิกหลักๆ ทั้ง 7 ต่างก็มีเตาปฏิกรณ์ฟิวชันเพื่อการวิจัยเป็นของตนเอง ที่ต่างก็อยากให้เตาปฏิกรณ์รุ่นทดสอบในประเทศตนล้ำหน้ามากกว่าเพื่อน เรียกว่าโครงการนี้เป็นทั้งการช่วยเหลือเกื้อกูลกันระหว่างประเทศต่างๆ และเป็นการแข่งขันกันอยู่ในตัว

อีกด้านหนึ่ง ตลอดระยะ 20 ปีที่ผ่านมา โครงการวิจัยพลังงานฟิวชันของจีนก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว โดยทางจีนตั้งหมุดหมายเอาไว้ว่า จะทำให้เตาปฏิกรณ์ฟิวชันที่ใช้ในการทดลองรุ่นล่าสุดมีชื่อเรียกว่า HT-7U หรือ อีสต์ (EAST) ย่อมาจาก Experimental Advanced Superconducting Tokamak ติดตั้งอยู่ที่สถาบัน Hefei Institutes of Physical Science of the Chinese Academy of Sciences (CASHIPS) ในนครเหอเฝย มณฑลอันฮุย หรือชื่อที่รู้จักกันตามสื่อมวลชนว่า ‘ดวงอาทิตย์เทียม’ สามารถใช้งานได้จริงในปี 2593 ซึ่งทำให้จีนทุ่มเทให้กับโครงการนี้อย่างเต็มที่ และผลสำเร็จก็เริ่มปรากฏมาตามที่คาดหวัง แต่ก็มีคู่แข่งชาติอื่นโดยเฉพาะชาติเอเชียอย่างเกาหลีใต้คอยกดดันอยู่ไม่ห่าง ความก้าวหน้าในระดับทำลายสถิติโลกจึงไล่ตามกันมาติดๆ โดยเริ่มจากใน

• ปี 2553 เตาปฏิกรณ์ EASTปรากฏตัวเป็นเตาปฏิกรณ์ฟิวชันเครื่องแรกที่ใช้ตัวนำยิ่งยวดในการสร้างสนามแม่เหล็กทั้งในทิศทาง Toroidal และ Poloidal (แนวตั้งและแนวนอนของวงโดนัท)
• เดือนกรกฎาคม 2556 เตาปฏิกรณ์ EAST ของจีน ทำสถิติโลกในการสร้างพลาสมาใน H-Mode ที่ 50 ล้านองศาเซลเซียส ให้มีสภาพเสถียรได้ยาวนานถึง 101.2 วินาที
• กุมภาพันธ์ 2559 เตาปฏิกรณ์ W7-X ของประเทศเยอรมนี ทำสถิติโลกในการสร้างพลาสมาที่อุณหภูมิ 80 ล้านองศาเซลเซียส แต่อยู่ได้นานเพียง 0.25 วินาทีเท่านั้น 
• พฤศจิกายน 2561 เตาปฏิกรณ์ EAST ของจีนทำสถิติโลกในการสร้างพลาสมาใน H-Mode ที่อุณหภูมิสูงถึง 100 ล้านองศาเซลเซียสได้เป็นครั้งแรก โดยมีระยะเวลาเสถียรได้นาน 10 วินาที
• ธันวาคม 2563 เตาปฏิกรณ์ K-STAR ที่​เมืองแทจอน 대전광역시 ในภาค​กลาง​ของประเทศ​เกาหลีใต้​ ก็ลบสถิติของจีนสำเร็จ โดยสามารถสร้างพลาสมาที่อุณหภูมิสูง 100 ล้านองศาเซลเซียสได้เช่นเดียวกัน แต่สามารถคงความเสถียรได้นานกว่าจีนคือ 20 วินาที
• มิถุนายน 2564 เตาปฏิกรณ์ EAST ของจีนกลับมาเอาคืนอีกครั้ง ด้วยการสร้างพลาสมาที่อุณหภูมิสูงถึง 120 ล้านองศาเซลเซียสได้เป็นครั้งแรก และยังสามารถคงสภาพเสถียรได้นานถึง 101 วินาที

และในเดือนมกราคมปี 2565 ที่ผ่านมานี้เอง สื่อทางการจีนก็ประกาศศสถิติโลกใหม่ของเตาปฏิกรณ์ EAST นั่นคือสามารถสร้างพลาสมาที่อุณหภูมิ 70 ล้านองศาเซลเซียส และคงสภาพเสถียรเอาไว้ได้ยาวนานถึง 1,056 วินาที! หรือ 17.6 นาที นั่นคือร้อนน้อยกว่าของปี 2564 แต่อยู่ได้นานกว่ามากมายหลายเท่า

จากนี้ก็ยังคงเป็นเป้าหมายที่แต่ละประเทศจะเข้ามาแข่งขันกันสร้างเตาปฏิกรณ์ที่ร้อนกว่า และต้องทำงานได้นานกว่า ก่อนจะข้ามไปถึงขั้นที่ Breakeven ในอัตราส่วน Q=1 หรือพลังงานขาเข้าเท่ากับพลังงานขาออก เมื่อถึงตอนนั้น งานวิจัยก็จะดำเนินต่อไป ในด้านที่จะทำให้เตาสามารถจ่ายพลังงานให้กับตัวเอง คือหากวันใดที่ค่า Q>1 ส่วนเกินของพลังงานขาออกก็จะวนกลับมาจ่ายเป็นพลังงานขาเข้า เตาปฏิกรณ์ก็จะอยู่ได้ด้วยตัวเองโดยไม่ต้องเติมพลังงานอีกต่อไป คงเติมเพียงเชื้อเพลิงนั่นคือ ดิวเทอเลียมที่สกัดได้จากน้ำทะเลที่มีอยู่ทั่วโลก และแหล่งพลังงานสีเขียวที่ยั่งยืนก็จะใกล้ควาจริงเข้ามาเรื่อยๆ 

สุดท้ายความรู้ใหม่ๆ ที่ได้จากความสำเร็จของเตาปฏิกรณ์รุ่นทดสอบอย่าง ‘ดวงอาทิตย์เทียม’ ของจีนก็อาจจะย้อนกลับไปช่วยให้เตาปฏิกรณ์นานาชาติอย่าง ITER สามารถเดินเครื่องได้ที่ Q≧10 สมความตั้งใจก็เป็นได้

อ้างอิง:

• https://www.independent.co.uk/life-style/gadgets-and-tech/china-artificial-sun-nuclear-fusion-renewable-b1985795.html

The post รู้จักปฏิกรณ์ฟิวชัน ‘ดวงอาทิตย์เทียม’ ของจีน ที่ทุบสถิติโลก สร้างความร้อนสูงกว่าแกนกลางดวงอาทิตย์เกือบ 5 เท่า และอยู่ได้นานเกิน 17 นาที appeared first on THE STANDARD.

ยานพาร์กเกอร์ โซลาร์ โพรบ (Parker Solar Probe: PSP) จากองค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติสหรัฐฯ หรือ NASA กลายเป็นยานอวกาศลำแรกของมวลมนุษยชาติที่ได้เดินทางเข้าสู่ ‘โคโรนา’ หรือบรรยากาศชั้นบนสุดของดวงอาทิตย์

ถือเป็นก้าวใหม่ในภารกิจของยานพาร์กเกอร์ โซลาร์ โพรบ และเป็นก้าวกระโดดครั้งสำคัญของวงการวิทยาศาสตร์สุริยะ ไม่ต่างจากครั้งแรกที่มนุษย์ส่งยานไปลงจอดบนดวงจันทร์จนทำให้เหล่านักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่ามันก่อตัวอย่างไร การเดินทางเข้าไปสัมผัสสิ่งที่ดวงอาทิตย์ปลดปล่อยออกมาจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้พบข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้เราที่สุดดวงนี้ และอิทธิพลที่มีต่อระบบสุริยะทั้งระบบ

“นี่คือช่วงเวลาที่ยิ่งใหญ่สำหรับวิทยาศาสตร์สุริยะและเป็นความสำเร็จที่น่าทึ่งอย่างแท้จริง” โทมัส ซูร์บูเชน ผู้ช่วยผู้ดูแลระบบของ Science Mission Directorate ที่สำนักงานใหญ่ของ NASA ในวอชิงตันกล่าว “เหตุการณ์สำคัญครั้งนี้ไม่เพียงแต่ทำให้เราเข้าใจลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดวงอาทิตย์และผลกระทบต่อระบบสุริยะของเราเท่านั้น แต่ทุกสิ่งที่เราเรียนรู้เกี่ยวกับดาวฤกษ์ของเราดวงนี้ยังสอนเราเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องราวของดาวฤกษ์ดวงอื่นๆ ในจักรวาลอีกด้วย”

จากระยะทางในเวลานี้ ยาน ‘พาร์กเกอร์’ กำลังค้นพบข้อมูลใหม่ๆ ที่ได้เปรียบกว่ายานอวกาศลำอื่นที่ทำหน้าที่คล้ายกัน แต่อยู่ไกลเกินกว่าจะได้รับข้อมูลที่ครบถ้วน

ยานอวกาศมูลค่ากว่า 1.5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ (เกือบ 5 หมื่นล้านบาท) ที่มีชื่อว่า ‘พาร์กเกอร์ โซลาร์ โพรบ’ (ตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่ ศ.ยูจีน พาร์กเกอร์ นักวิทยาศาสตร์ผู้บุกเบิกงานวิจัยด้านลมสุริยะ) ออกเดินทางจากฐานปล่อยหมายเลข 37B ศูนย์อวกาศเคนเนดี แหลมคานาเวอรัล รัฐฟลอริดา เมื่อวันอาทิตย์ที่ 11 สิงหาคม 2561 เวลา 14.31 น. ตามเวลาในประเทศไทย ด้วยการนำส่งของจรวด Delta IV Heavy เพื่อทำภารกิจสำรวจดวงอาทิตย์ในระยะเวลา 7 ปี กับ 24 รอบการโคจร

การเดินทางไปสำรวจดวงอาทิตย์ แม้จะวาดแผนภูมิให้เข้าใจได้ง่ายๆ แบบเส้นตรง แต่ในความเป็นจริงยานอวกาศทั้งหลายต้องใช้วิธีหมุนวนด้วยความเร็วสูงเพื่อป้องกันตัวเองไม่ให้ถูกแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ดูดเข้าไป การหมุนวนนี้จะเป็นวงโคจรชนิดวงรีแบบเยื้องศูนย์ที่มีจุดใกล้ที่สุดด้านหนึ่งของวงรีขยับเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ทีละน้อย สำหรับยาน ‘พาร์กเกอร์ โซลาร์ โพรบ’ นี้ก็ถูกออกแบบให้หมุนวนรอบดวงอาทิตย์โดยใช้วงโคจรวงรีด้านไกลอ้อมผ่านดาวศุกร์ เพื่อใช้แรงโน้มถ่วงของดาวศุกร์ในการเร่งความเร็วของยานให้เร็วขึ้นเรื่อยๆ ระหว่างที่เดินทางผ่านอีกด้านของวงรีที่จะโคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้นๆ

อันที่จริงยาน ‘พาร์กเกอร์ โซลาร์ โพรบ’ ทำลายสถิติเดิมของการเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ที่เคยทำไว้โดยยานเฮลิออส-2 (Helios 2) ที่ระยะห่างจากดวงอาทิตย์ 42.73 ล้านกิโลเมตรในเดือนเมษายน 1976 ตั้งแต่การโคจรหมุนวนรอบดวงอาทิตย์รอบแรกเมื่อปลายเดือนตุลาคม 2561 โดยในครั้งนั้นยานพาร์กเกอร์เข้าใกล้ดวงอาทิตย์ในที่ระยะห่าง 24.8 ล้านกิโลเมตร แต่ในครั้งนี้ซึ่งเป็นการถือครองตำแหน่งยานอวกาศลำแรกที่ได้ผ่านเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโคโรนาของดวงอาทิตย์ ได้เกิดขึ้นขณะที่ยานพาร์กเกอร์อยู่ระหว่างการโคจรรอบที่ 10 ซึ่งวัดระยะห่างจากดวงอาทิตย์ได้ 9.2 ล้านกิโลเมตรช่วงปลายเดือนพฤศจิกายน 2564 ที่ผ่านมา แต่ที่ทาง NASA เพิ่งจะประกาศข่าวนี้ก็เพราะโลกอยู่คนละด้านของดวงอาทิตย์กับยานพาร์กเกอร์ ทำให้ต้องรอเวลาอีกเป็น 10 วันกว่าจะส่งสัญญาณติดต่อกันได้

แต่การที่จะตัดสินว่าจุดใดคือจุดที่ถือเป็นการเข้าสู่บรรยากาศของดวงอาทิตย์จริงๆ นั้นจะต้องมีหลักการอ้างอิงที่เด่นชัด ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่ไม่มีผิวดาวเป็นของแข็งแบบโลกของเรา ภาพดวงอาทิตย์ที่เรามองเห็นหรือสังเกตได้คือลูกทรงกลมยักษ์ที่มีชั้นบรรยกาศ 3 ชั้น ชั้นในสุดและมีอุณหภูมิต่ำสุดเรียกว่า โฟโตสเฟียร์ (Photosphere) ทำหน้าที่เป็น ‘ผิว’ ของดวงอาทิตย์ มีอุณหภูมิประมาณ 5,700 เคลวิน เรามองเห็นจากโลกได้ทุกเวลาผ่านเลนส์กรองแสงพิเศษและจะเห็นเป็นวงกลม ถัดออกมาคือชั้นกลาง เรียกว่า โครโมสเฟียร์ (Chromosphere) มีอุณหภูมิไม่เกิน 8,000 เคลวิน มองเห็นจากโลกผ่านทางเลนส์พิเศษได้ทุกเวลาเช่นกัน ชั้นนอกสุดนั้นมองเห็นจากโลกได้เฉพาะขณะเกิดสุริยุปราคา เรียกว่าชั้นบรรยากาศโคโรนา (Corona) มีอุณหภูมิสูงมากคือ 1-3 ล้านเคลวิน และบริเวณนี้เองที่ยาน ‘พาร์กเกอร์ โซลาร์ โพรบ’ กำลังเดินทางเข้าไป

ปฏิกิริยาฟิวชันของดวงอาทิตย์ผลักให้มวลสารที่เป็นพลาสมาร้อนพุ่งออกมารอบทิศทาง แต่จะถูกจำกัดเอาไว้ด้วยแรงโน้มถ่วงและแรงแม่เหล็กจนถึงจุดหนึ่งที่แรงโน้มถ่วงและแรงแม่เหล็กมีพลังต่ำเกินกว่าจะกักเก็บอนุภาคต่างๆ เอาไว้ได้ เราเรียกจุดนั้นว่า ‘พื้นผิววิกฤตของอัลฟ์เวน’ (Alfvén Critical Surface) ถือเป็นจุดสิ้นสุดของชั้นบรรยากาศโคโรนาและเป็นจุดเริ่มต้นของกระแสลมสุริยะ

ในปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ยังไม่ฟันธงว่าพื้นผิววิกฤตของอัลฟ์เวนของดวงอาทิตย์อยู่ที่ระยะห่างเท่าใดกันแน่ ที่ผ่านมาใช้การประมาณการจากภาพถ่ายระยะไกลของโคโรนา กะระยะเอาไว้ระหว่าง 10-20 เท่าของรัศมีของดวงอาทิตย์ และในการโคจรวนรอบดวงอาทิตย์รอบที่ 8 เมื่อเดือนเมษายน 2564 ที่ผ่านมา ยาน ‘พาร์กเกอร์ โซลาร์ โพรบ’ เริ่มตรวจพบสภาวะแม่เหล็กและอนุภาคเฉพาะแบบที่บ่งบอกได้ว่ายานกำลังอยู่ในระยะห่าง 18.8 เท่าของรัศมีของดวงอาทิตย์ นั่นถือได้ว่ายานลำนี้ได้ข้ามผ่าน ‘พื้นผิววิกฤตของอัลฟ์เวน’ เข้าไปแล้ว

ในการโคจรหมุนวนรอบต่อๆ มา ยานพาร์กเกอร์เริ่มตรวจพบอนุภาคที่ขาดหายไปเป็นช่วงๆ เหมือนกับว่ายานได้ผ่านเข้าออกจากโคโรนาหลายครั้ง ถือเป็นหนึ่งในการพิสูจน์ตามที่นักวิทยาศาสตร์บางคนเคยพยากรณ์ไว้ว่า ‘พื้นผิววิกฤตของอัลฟ์เวน’ ของดวงอาทิตย์ไม่ได้มีรูปร่างกลมราบเรียบแบบลูกบอล มันน่าจะมีรูปร่างเป็นหนามแหลมยื่นออกมาเหมือนยอดเขา บางจุดเป็นเหมือนเหวลึกลงไป และ ณ จุดหนึ่งขณะที่ยาน ‘พาร์กเกอร์ โซลาร์ โพรบ’ อยู่ที่ระยะห่าง 15 เท่าของรัศมีของดวงอาทิตย์ ก็ได้ตรวจพบบริเวณสำคัญในโคโรนาที่เรียกว่า ‘ซูโดสตรีมเมอร์’ (Pseudostreamer) ซึ่งเปรียบได้กับเครื่องบินกำลังบินเข้าไปในตาพายุ เพราะในบริเวณที่ว่านี้สภาวะต่างๆ จะสงบลง อนุภาคเคลื่อนที่ช้าลง และจำนวนการสลับกลับก็ลดลง เป็นบริเวณที่มีความแตกต่างอย่างมากหากเทียบกับบริเวณอื่นๆ ของโคโรนารอบดวงอาทิตย์

นี่ถือเป็นครั้งแรกที่ ‘พาร์กเกอร์ โซลาร์ โพรบ’ พบว่าตัวยานกำลังอยู่ในบริเวณที่มีสนามแม่เหล็กแรงพอที่จะครอบงำการเคลื่อนที่ของอนุภาคในนั้น เงื่อนไขทั้งหมดที่กล่าวมาถือเป็นหลักฐานที่แน่ชัดที่ชี้ได้ว่า ยานอวกาศลำนี้ได้ข้ามผ่านพื้นผิววิกฤตของอัลฟ์เวน และผ่านเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโคโรนาอย่างแน่นอนแล้ว 

ยาน ‘พาร์กเกอร์ โซลาร์ โพรบ’ ยังคงโคจรหมุนวนเพื่อสำรวจดวงอาทิตย์ต่อไป โดยในรอบการโคจรรอบหน้าคือรอบที่ 11 ในช่วงเดือนมกราคม-กุมภาพันธ์ 2565 ตัวยานจะเข้าไปใกล้ดวงอาทิตย์ยิ่งกว่านี้คือที่ 9.2 ล้าน และ 8.86 ล้านกิโลเมตรตามลำดับ

นักวิทยาศาสตร์สุริยะหลายท่านคาดหว้งว่าการเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ในรอบหลังๆ ของยาน ‘พาร์กเกอร์ โซลาร์ โพรบ’ จะช่วยให้พวกเขาสามารถเข้าใจปริศนาที่มีมาอย่างช้านานว่า ทำไมชั้นบรรยากาศโคโรนาจึงร้อนกว่าผิวดวงอาทิตย์ ซึ่งความลับอาจมาจากต้นกำเนิดลมสุริยะที่ผิวดวงอาทิตย์หรือชั้นบรรยากาศโฟโตสเฟียร์ ที่ทำปฏิกิริยาบางอย่างกับกรวยแม่เหล็กที่ด้านล่างสุดของชั้นบรรยากาศโคโรนาผ่านทางกระแสอนุภาคสะบัดกลับรูปซิกแซกที่เรียกว่า ‘Switchback’ ก็เป็นได้ ทั้งนี้ทั้งนั้นคงได้แต่รอให้ยานพาร์กเกอร์เดินทางไปถึงจุดนั้นแล้วส่งข้อมูลออกมา 

ยาน ‘พาร์กเกอร์ โซลาร์ โพรบ’ เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Living with a Star ของ NASA วัตถุประสงค์เพื่อสำรวจแง่มุมต่างๆ ของดวงอาทิตย์ที่จะส่งผลกระทบโดยตรงต่อชีวิตมนุษย์ บริหารจัดการโดยศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของหน่วยงานในกรีนเบลต์ รัฐแมริแลนด์ 

อ้างอิง: 

• https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/nasa-enters-the-solar-atmosphere-for-the-first-time-bringing-new-discoveries

The post รู้จัก ‘พาร์กเกอร์ โซลาร์ โพรบ’ ยานอวกาศลำแรกที่เดินทางเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ appeared first on THE STANDARD.

เมื่อเวลา 21.40 น. ของวันที่อาทิตย์ที่ 11 กรกฎาคมที่ผ่านมา ตามเวลาในประเทศไทย ยาน VSS Unity ของบริษัท Virgin Galactic ได้นำมหาเศษฐีผู้ก่อตั้งบริษัท เซอร์ ริชาร์ด แบรนสัน วัย 70 ปี พร้อมด้วยพนักงานระดับบริหาร 3 รายคือ เบท มอสเซส, คอลิน เบนเน็ต และ ซิริชา แบนด์ลา ออกเดินทางจากสนามบินสเปซพอร์ท อเมริกา ในนิวเม็กซิโก สู่ขอบอวกาศ ด้วยการนำทางของ 2 นักบิน เดฟ แม็กเคย์ และ ไมค์ มาซุกชี ก่อนกลับลงมาร่อนลงจอดบนรันเวย์ของสนามบินเดียวกันอย่างปลอดภัย 

นับเป็นการเปิดประวัติศาสตร์หน้าใหม่ของการท่องอวกาศ พร้อมคิวจองที่นั่งยาวเหยียดจากเศรษฐีทั่วโลกที่อยากสัมผัสประสการณ์ครั้งหนึ่งในชีวิตที่น่าตื่นเต้นแบบนี้

รูปแบบการบินสู่ขอบอวกาศของยาน VSS Unity (คำนำหน้าย่อมาจากคำว่า Virgin Spaceship) ออกจะไม่เหมือนที่เราคุ้นเคยกัน เพราะยานลำนี้คือหนึ่งในยานรุ่น SpaceShipTwo ที่ไม่ได้เดินทางจากผิวโลกด้วยแรงขับดันของจรวดในแนวตั้ง หากแต่เกาะกับไป ‘ยานแม่’ VMS Eve (คำนำหน้าย่อมาจาก Virgin MotherShip)​ ที่จะเทกออฟเหมือนเครื่องบินทั่วไป พาไปจนถึงความสูง 15 กิโลเมตรจากผิวโลก จากนั้น VSS Unity จะแยกตัวออกไปแล้วติดเครื่องยนต์ของตัวเองเพื่อเดินทางต่อไปจนถึงความสูง 86 กิโลเมตรจากระดับน้ำทะเล จุดนี้คือจุดที่นักท่องเที่ยวจะได้สัมผัสความรู้สึกแตะขอบอวกาศอย่างประทับใจ เมื่อครบเวลายาน Unity ก็จะเดินทางกลับสู่ผิวโลกโดยกางปีก ‘ขนนก’ เพื่อชะลอความเร็ว และร่อนลงจอด ณ สนามบินแห่งเดียวกับที่เทกออฟในตอนแรก

Virgin Galactic ตั้งราคาที่นั่งบนยานท่องเที่ยวอวกาศของทางบริษัทเอาไว้สูงถึง 2.5 แสนดอลลาร์ (ราว 8.15 ล้านบาท) แต่กระนั้นก็ยังมียอดจองและจ่ายมัดจำเข้ามาแล้วถึง 600 ที่นั่ง โดยนักท่องเที่ยวกระเป๋าหนักเหล่านี้ล้วนอยากจะได้มีโอกาสขึ้นไปเห็นท้องฟ้าที่เปลี่ยนกลายเป็นสีดำ ได้เห็นขอบฟ้าของโลกที่โค้งกลม และได้ล่องลอยในสภาพแรงโน้มถ่วงต่ำถึง 5 นาทีภายในห้องโดยสารของยาน

ความสำเร็จของแบรนสันไม่ใช่เรื่องง่าย เพราะตลอดระยะเวลา 17 ปีที่ผ่านมา ตั้งแต่กลุ่มบริษัท Virgin เข้าร่วมทุนกับบริษัท Scaled Composites เพื่อนำเทคโนโลยีของยานรุ่น SpaceShipOne มาสานต่อในชื่อบริษัท ‘Virgin Galactic’ ก็ได้มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องจนกลายมาเป็นยานรุ่น SpaceShipTwo ของทางบริษัทเอง และต้องพบกับปัญหาต่างๆ มากมายระหว่างทดสอบยานจนถึงขั้นบาดเจ็บและเสียชีวิตของนักบินระหว่างทดสอบ ก็เคยมีมาแล้ว ดังที่เกิดกับยานลำก่อนหน้า Unity นั่นคือ VSS Enterprise ในเดือนตุลาคมปี 2014 ซึ่งทางแบรนสัน ผู้ก่อตั้งบริษัทก็ไม่ได้ยอมแพ้ 

ต่อมาเที่ยวบิน 4 เที่ยวสุดท้ายของ Unity ประสบความสำเร็จด้วยดี และเพื่อเสริมความมั่นใจของผู้โดยสาร เที่ยวบินทดสอบล่าสุดในครั้งนี้ ‘แบรนสัน’ จึงขออาสาขึ้นทดสอบยาน Unity เที่ยวบินนี้ด้วยตัวเอง

แบรนสันโพสต์ข้อความผ่านทวิตเตอร์ส่วนตัวถึงความสำเร็จในครั้งนี้ว่า “ครั้งหนึ่งผมเคยเป็นแค่เด็กตัวเล็กๆ ที่เฝ้าฝันมองดูดวงดาว บัดนี้ผมเติบโตเป็นผู้ใหญ่ในยานอวกาศที่ได้มองลงมายังโลกอันสวยงาม ผมขอส่งต่อความฝันนี้สู่ผู้คนรุ่นต่อไป ถ้าพวกเราทำได้ พวกคุณลองจินตนาการไว้เลยว่าคนรุ่นคุณจะทำอะไรได้บ้าง”

แน่นอนว่าไม่ได้มีแต่เพียงแบรนสันที่หมายตาธุรกิจท่องเที่ยวอวกาศไว้ มหาเศรษฐีทางเทคโนโลยีอีก 2 รายคือ ‘เจฟฟ์ เบโซส์’ ผู้ก่อตั้งบริษัท Amazon และ อีลอน มัสก์ ผู้ก่อตั้งบริษัท SpaceX ก็ได้เข้าสู่การแข่งขันนี้อย่างเต็มตัว 

โดยเฉพาะเบโซส์ที่ได้ก่อตั้ง บริษัท Blue Origin เพื่อพัฒนายาน ‘นิวเชพเพิร์ด’ ของตัวเอง ก็ได้มีการเกทับแบรนสันชนิดที่เรียกว่าหยอกกันแรงๆ ตามข้อความในทวิตเตอร์ทางการของ Blue Origin ที่ระบุว่ายานของ Virgin Galactic นั้น สู้ของ Blue Origin ไม่ได้ เพราะไปไม่ถึง ‘อวกาศ’ จริงๆ เพราะบินต่ำกว่าเส้นคาร์แมน หน้าต่างชมวิวก็ดูเล็ก เป็นแค่เครื่องบินไม่ใช่จรวด ยานไม่มีระบบเซฟตี้ ฯลฯ เรียกว่าสู้ยาน ‘นิวเชพเพิร์ด’ ไม่ได้เลย

แต่พอเอาเข้าจริงเบโซส์ก็ยอมรับความสำเร็จของแบรนสันด้วยดี และได้โพสต์ผ่านอินสตาแกรมส่วนตัวว่า เขาแทบนับวันรอไม่ไหวที่จะได้มีชื่อเข้าร่วมว่าเป็นผู้บุกเบิกยุคใหม่ของการท่องเที่ยวอวกาศด้วยกัน

กำหนดเดินทางของยานจากบริษัท Blue Origin คือ 20 กรกฎาคมนี้ โดยเบโซส์ ผู้ก่อตั้งบริษัท จะเดินทางไปกับ มาร์ก เบโซส์ ผู้เป็นน้องชาย, วอลลี ฟังก์ นักบินหญิงยุคบุกเบิก และบุคคลปริศนาอีกหนึ่งรายที่ได้ประมูลซื้อที่นั่งในเที่ยวบินนี้ไปเป็นเงิน 28 ล้านดอลลาร์ ทางด้านมัสก์ มหาเศรษฐีอีกรายผู้เป็นเจ้าของบริษัท SpaceX ยังอุบเงียบไม่เปิดเผยว่าจะใช้ยานรุ่นใดในการเข้าแข่งขันในศึกครั้งนี้ 

หากยานนิวเชพเพิร์ดของเบโซส์ เจ้าพ่อ Amazon ประสบความสำเร็จในการทดสอบอีกราย แน่นอนว่าตลาดท่องเที่ยวอวกาศก็จะเข้าสู่การแข่งขันอย่างเต็มตัว โดยฟาดฟันกันที่ราคาต่อที่นั่งเป็นหลัก 

UBS ซึ่งเป็นธนาคารรายใหญ่ของสวิตเซอร์แลนด์ประเมินว่า การท่องเที่ยวอวกาศจะเพิ่มมูลค่าให้ตลาดท่องเที่ยวได้ถึงปีละ 3 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2030

พิสูจน์อักษร: วรรษมล สิงหโกมล

อ้างอิง:

• https://www.space.com/virgin-galactic-unity-22-branson-flight-success

The post เซอร์ ริชาร์ด แบรนสัน เปิดสงครามการท่องเที่ยวอวกาศ นำ Virgin Galactic แตะขอบฟ้า นำหน้าคู่แข่ง เจฟฟ์ เบโซส์ แห่ง Blue Origin เพียง 9 วัน appeared first on THE STANDARD.

องค์การอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุมแห่งประเทศจีน หรือ CMSA ส่งนักบินอวกาศ 3 นาย ในภารกิจเสินโจว-12 ออกเดินทางด้วยจรวดลองมาร์ช-2เอฟ (Long March-2F) จากศูนย์ส่งดาวเทียมจิ่วเฉวียน (Jiuquan Satellite Launch Center) มณฑลกานซู ทางภาคตะวันตกเฉียงเหนือของจีน ไปสถานีอวกาศของตน เมื่อเวลา 08:22 น. เช้าวานนี้ (17 มิถุนายน) ตามเวลาในประเทศไทย และสามารถเข้าต่อเชื่อมกับโมดูลเทียนเหอของสถานีอวกาศเทียนกงได้สำเร็จเมื่อเวลา 15:25 น. ของวันเดียวกัน

นักบินอวกาศทั้ง 3 นาย ได้แก่ เนี่ยไห่เซิ่ง รับหน้าที่เป็นผู้บัญชาการภารกิจ ขึ้นบินวันนี้เป็นครั้งที่ 3 ติดตามด้วย หลิวโป๋หมิง ขึ้นบินวันนี้เป็นครั้งที่ 2 และทังหงโป ขึ้นบินวันนี้เป็นครั้งแรก หลังประตูเชื่อมต่อยานเปิดหากัน ทั้งทีมเคลื่อนออกจากยานเสินโจวเข้าสู่โมดูลหลักของสถานีอวกาศในเวลา 17:48 น. โดยปลอดภัย

เนี่ยไห่เซิ่ง (聂海胜) เกิดเดือนตุลาคม 1964 ที่มณฑลหูเป่ย เป็นนักบินกองทัพอากาศจีน เคยบินเครื่องบินขับไล่รุ่น F-5, F-6 และ F-7 อย่างปลอดภัยเป็นเวลา 1,480 ชั่วโมง แต่งงานกับเนี่ยเจี๋ยหลิน (聂捷琳) ทั้งคู่มีลูกสาวชื่อเนี่ยเทียนเสียง (聂天翔) เนี่ยไห่เซิ่งได้กลายเป็นนักบินอวกาศชุดแรกของจีนอย่างเป็นทางการในเดือนมกราคม 1998 เป็นนักบินอวกาศชาวจีนคนแรกที่เข้าสู่อวกาศในฐานะนายพล โดยขึ้นสู่วงโคจรพร้อมกับผู้บัญชาการภารกิจ เฟยจุนหลง (费俊龙) ในตำแหน่งวิศวกรการบินของเที่ยวบินเสินโจว-6 เมื่อวันที่ 12 ตุลาคม 2005 และได้รับตำแหน่งผู้บบัญชาการภารกิจในเที่ยวบินเสินโจว-10 เมื่อวันที่ 11 มิถุนายน 2013 

การขึ้นสู่อวกาศของเนี่ยไห่เซิ่งในวันนี้ ทำให้เขากลายนักบินอวกาศที่อายุมากที่สุดของจีน ที่ได้เดินทางสู่อวกาศในวัย 57 ปี

หลิวโป๋หมิง (刘伯明) เกิดในเดือนกันยายน 1966 เป็นชาวอี้อาน มณฑลเฮยหลงเจียง มีชั่วโมงบินเครื่องบินขับไล่ 1,050 ชั่วโมง ปัจจุบันดำรงตำแหน่งเป็นนักบินอวกาศชั้นพิเศษของกองพลน้อยนักบินอวกาศกองทัพปลดแอกประชาชนจีน ยศพลอากาศตรี เคยออกเดินทางสู่อวกาศในตำแหน่งวิศวกรการบินของเที่ยวบินเสินโจว-7 ที่บัญชาการโดยจั๋ยจือกัง 翟志刚 ในเดือนกันยายน 2008

ทังหงโป (汤洪波) เกิดเดือนตุลาคม 1975 ที่เมืองเซียงถาน มณฑลหูหนาน มีชั่วโมงบินกับเครื่องบินขับไล่ 1,599 ชั่วโมง ได้รับเลือกให้เป็นนักบินอวกาศรุ่นที่สองของจีนในเดือนพฤษภาคม 2016 ได้รับเลือกให้เป็นนักบินอวกาศสำรองสำหรับภารกิจเสินโจว-11 ในเดือนธันวาคม 2019 และวานนี้ถือเป็นครั้งแรกของทังหงโปที่ได้ออกเดินทางสู่อวกาศในตำแหน่งวิศวกรการบินกับภารกิจเสินโจว-12 

ยานเสินโจว (神舟)

ยานอวกาศ ‘เสินโจว’ มีความหมายถึง เรือศักดิ์สิทธิ์ เป็นยานอเนกประสงค์ในโครงการ 921 ของจีน ลักษณะคล้ายยานโซยุซของรัสเซีย แต่มีขนาดใหญ่กว่า ออกแบบตามที่จีนลงได้นามในข้อตกลงกับรัสเซียในปี 1995 สำหรับการถ่ายโอนเทคโนโลยีโซยุซ มีความยาว 9.25 เมตร เส้นผ่านศูนย์กลาง 2.80 เมตร ปริมาตร 14 ลูกบาศก์เมตร มีโมดูลสามโมดูลที่สามารถแยกออกจากกันได้ คือโมดูลออร์บิทัลที่อยู่ด้านหน้า (轨道舱) โมดูลเดินทางกลับโลก (返回舱) ที่อยู่ตรงกลาง และโมดูลบริการที่อยู่ด้านท้าย (推进舱) สามารถใช้งานได้ทั้งแบบมีนักบินบังคับหรือไม่มีนักบินบังคับ 

ยานเสินโจวลำแรกคือเสินโจว-1 ซึ่งเป็นยานไร้คนบังคับ ออกเดินทางจากโลกในเดือนพฤศจิกายน 1999 จากนั้นก็มีการส่งยานเสินโจวที่ค่อยๆ ปรับปรุงระบบการบินต่างๆ จนมาถึงลำที่ 12 ที่ออกจากโลกไปเมื่อเช้าวานนี้ โดยหลักแล้วยานเสินโจวถูกวางตำแหน่งไว้เพื่อเป็นยานที่ใช้ปฏิบัติหน้าที่หลักในโครงการสถานีอวกาศเทียนกง (天宫号空间站) ยานลำที่สำคัญที่สุดในโครงการคือเสินโจว-5 ที่ทำหน้าที่ส่ง หยางลี่เว่ย 杨利伟 นักบินอวกาศคนแรกของจีนสู่อวกาศด้วยยานของจีนเอง

โครงการสถานีอวกาศเทียนกง (天宫号空间站)

จีนวางแผนจะสร้างสถานีอวกาศของตนเองมานานหลายปีในชื่อ ‘เทียนกง’ สื่อความหมายถึง ‘พระราชวังแห่งสรวงสวรรค์’ โดยแยกออกเป็น 3 เฟส เฟสแรกคือเทียนกง-1 โดยส่งโมดูลหลักออกเดินทางไปกับจรวด Long March 2F/G จากศูนย์ปล่อยดาวเทียมจิ่วฉวน เวลา 20:16 น. ตามเวลาในประเทศไทย เมื่อวันที่ 29 กันยายน 2011 วัตถุประสงค์เพื่อทดสอบการเชื่อมต่อและวางแผนหาตำแหน่งโคจร รวมทั้งสังเกตและปรับปรุงประสิทธภาพต่างๆ ในเฟสแรกนี้มีการส่งยานเสินโจวไป 3 ลำ ลำแรกคือ ยานเสินโจว-8 เป็นยานไม่มีนักบิน ออกเดินทางโดยจรวด Long March-2F จากศูนย์ปล่อยดาวเทียมจิ่วฉวน เวลา 04:58 น. เมื่อวันที่ 1 พฤศจิกายน 2011 เพื่อทดสอบการเชื่อมต่อเข้ากับจุด Docking และเตรียมพร้อมสำหรับภารกิจที่มีนักบินอวกาศจริงที่กำลังจะตามมา 

ยานเสินโจว-9 เป็นยานอวกาศที่ 2 ในโครงการเทียนกง แต่เป็นยานลำแรกที่มีผู้โดยสารเดินทางไปด้วย โดยยานเสินโจว-9 นักบินอวกาศไป 3 นาย ออกทางโดยจรวด Long March-2F จากศูนย์ปล่อยดาวเทียมจิ่วฉวน เวลา 17:37 น. ตามเวลาในประเทศไทย เมื่อวันที่ 16 มิถุนายน 2012 สิ่งสำคัญที่สุดของเสินโจว-9 คือการนำนักบินอวกาศกลับถึงพื้นโลกให้ปลอดภัย จากนั้นในอีก 1 ปีต่อมา ยานเสินโจว-10 ก็ได้นำ เนี่ยไห่เซิ่ง (聂海胜) สู่สถานีอวกาศเทียนกง-1 ในตำแหน่งผู้บัญชาการภารกิจ ตามที่เล่ามาด้านบน ยานออกจากศูนย์ปล่อยดาวเทียมจิ่วฉวนเมื่อเวลา 16:38  วันที่ 11 มิถุนายน 2013 รอบนี้ไปเพื่อเก็บเกี่ยวประสบการณ์ รวมทั้งยังได้นำการทดลองทางวิทยาศาสตร์ขึ้นไปบนสถานีอวกาศเทียนกง-1 ด้วย

จบจากสถานีอวกาศเทียนกง-1 ทางจีนก็เข้าสู่เฟส 2 โดยมีการส่งโมดูลหลักของสถานีอวกาศเทียนกง-2 ขนาดความยาว 10.4 เมตร เส้นผ่านศูนย์กลาง 3.35 เมตร ซึ่งเป็นขนาดเดียวกับโมดูลหลักของสถานีอวกาศเทียนกง-1 โมดูลหลักของเทียนกง-2 ออกเดินทางขึ้นสู่วงโคจรในเดือนกันยายน 2016 ในเฟสนี้มีการส่งยานบรรทุกสัมภาระคือ เทียนโจว-1 ขึ้นไปต่อเชื่อมกับโมดูลหลักด้วย เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการส่งนักบินอวกาศทีมแรกขึ้นไปอยู่อาศัยในระยะ 30 วัน ในเฟสนี้มีการส่งยานโดยสารไปเชื่อมต่อเพียงลำเดียว นั่นคือยานเสินโจว-11 โดยนำนักบินไปด้วยเพียง 2 นาย แทนที่จะเป็น 3 นายตามจำนวนที่นั่ง ทั้งนี้ เพื่อเว้นที่ว่างไว้บรรทุกเสบียงและสัมภาระเพิ่มเติม การทดลองอยู่อาศัยของนักบินอวกาศในเฟสนี้เป็นการเตรียมตัวสู่เฟสที่ 3 ของโครงการเทียนกงที่กำลังจะตามมา

(สถานีอวกาศเทียนกง-1 และเทียนกง-2 หมดอายุใช้งาน ตกลงสู่ชั้นบรรยากาศโลกในเดือนเมษายน 2018 และกรกฏาคม 2019 ตามลำดับ)

สถานีอวกาศเทียนกงเฟส 3 

สถานีอวกาศรุ่นใช้งานจริงขององค์การอวกาศจีน และถือเป็นสถานีอวกาศแ​ห่งชาติ​จีนหรือ CSS ที่จะมีอายุใช้งานไม่ต่ำกว่า 10 ปี สถานีอวกาศขนาด 66 ตันนี้จะลอยสูงจากพื้นโลกที่ความสูงระดับ 340-450 กิโลเมตร ในวงโคจร LEO (Low Earth Orbit) ควบคุมโดย Beijing Aerospace Command and Control Center เมื่อประกอบทุกโมดูลเข้าด้วยกันจนสำเร็จในอนาคต สถานีอวกาศจีนแห่งนี้จะมีขนาดพอๆ กับสถานีอวกาศเมียร์ของรัสเซียในอดีต หรือประมาณ 1/6 ของสถานีอวกาศนานาชาติในปัจจุบัน

สถานีอวกาศเทียนกงเฟสสุดท้ายนี้มีแกนกลางคือโมดูลเทียนเหอ (天和) ในความหมายถึง ‘ความสามัคคีแห่งสวรรค์’ (สีส้มในภาพ) ที่มีชื่อนี้อาจเพราะเป็นส่วนที่อยู่ตรงกลางทำหน้าที่เป็นโมดูลหลักในการเชื่อมต่อกับโมดูลอื่นๆ ทุกโมดูล มีขนาดใหญ่กว่าสถานีอวกาศเทียนกงในเฟสแรก คือ มีความยาว 16.6 เมตร เส้นผ่าศูนย์กลาง 4.2 เมตร ถือเป็นโมดูลยานอวกาศที่ใหญ่และหนักที่สุดเท่าที่เคยสร้างมาของจีน โมดูลเทียนเหอออกเดินทางจากโลกโดยจรวดขนส่งลองมาร์ช-5บี วาย2 (Long March-5B Y2) จากศูนย์ปล่อยยานอวกาศเหวินชาง มณฑลไห่หนาน (ไหหลำ) ทางตอนใต้ของจีน เวลา 10:18 น. เมื่อวันที่ 29 เมษายน 2021 ตามเวลาในประเทศไทย เพื่อขึ้นไปโคจรรอรับโมดูลอื่นที่จะตามมา

ด้านหลังของโมดูลเทียนเหอคือส่วนของยานเทียนโจว-2 (天舟) (สีบานเย็นในภาพ) ในความหมายถึง ‘นาวาสวรรค์’ เป็นโมดูลของยานบรรทุกสัมภาระที่มีขนาดเท่าโมดูลสถานีอวกาศเทียนกง-1 ในอดีต โมดูลเทียนโจว-2 ออกเดินทางจากศูนย์ปล่อยยานอวกาศเหวินชาง มณฑลไห่หนาน (ไหหลำ) ทางตอนใต้ของจีน เวลา 19:55 น. เมื่อวันที่ 29 พฤษภาคม 2021 ทำหน้าที่นำเชื้อเพลิงหนัก 2 ตัน เสบียงอาหาร ออกซิเจน และสิ่งของที่จำเป็นต่อการดำรงชีพอีก 4.8 ตัน ขึ้นไปรอคอยนักบินอวกาศที่จะเดินทางตามไปภายหลัง ในอนาคตจะมีการส่งยานบรรทุกในซีรีส์เทียนโจวตามไปอีกเรื่อยๆ กำหนดไว้เบื้องต้นคือเทียนโจว-3 ในเดือน กันยายน 2021, เทียนโจว-4 ในเดือนเมษายน และเทียนโจว-5 ในเดือนตุลาคม 2022 ตามลำดับ

ด้านหน้าของโมดูลเทียนเหอ (สีเหลืองในภาพ) คือยาน ‘เสินโจว’ หมายเลขต่างๆ ที่จะเดินทางไปเชื่อมต่อและเดินทางกลับสู่โลก เพื่อนำนักบินอวกาศหมุนเวียนขึ้นไปปฏิบัติหน้าที่ และในวานนี้ก็เป็นลำดับของยานเสินโจว-12 ในการนำนักบินอวกาศทั้ง 3 นายคือ เนี่ยไห่เซิ่ง หลิวโป๋หมิง และทังหงโป ที่กล่าวมาข้างต้นไปสู่สถานีอวกาศ โดยมีกำหนดจะปฏิบัติหน้าที่บนวงโคจรนานถึง 3 เดือน ซึ่งถือเป็นการปฏิบัติภารกิจในอวกาศยาวนานที่สุดของจีน จากนั้นก็จะอาศัยยานเสินโจวลำนี้ในการเดินทางกลับสู่ผิวโลกต่อไป

โมดูลที่เหลือคือโมดูลห้องทดลองชื่อเหวิ่นเทียน (问天) และเมิ่งเทียน (梦天) ซึ่งแต่ละโมดูลจะมีขนาดเท่ายานเทียนกง-1 ในอดีต (สีเขียวและน้ำเงินในภาพตามลำดับ) เป็นส่วนที่จะเดินทางตามขึ้นไปประกอบเข้ากันเป็นสถานีอวกาศที่สมบูรณ์ มีกำหนดจะออกเดินทางกลางปีและปลายปีหน้าตามลำดับ หลังจากนั้น ทางจีนก็จะเปิดโอกาสให้นานาชาติที่เป็นพันธมิตรสามารถนำการทดลองทางวิทยาศาสตร์ขึ้นไปใช้งานห้องแล็บลอยฟ้านี้ได้ โดยจะแบ่งปันความรู้ร่วมกัน

พิสูจน์อักษร: วรรษมล สิงหโกมล

อ้างอิง:

• https://www.sohu.com/a/472471290_120046968
• https://chiculture.org.hk/tc/china-today/3162

The post เจาะลึกภารกิจเสินโจว-12 นักบินอวกาศ 3 นาย กับความก้าวหน้าอันยิ่งใหญ่ของจีน appeared first on THE STANDARD.

เทียนเวิ่น-1 จากประเทศจีน กลายเป็นยานอวกาศครบ 3 ส่วนลำแรกที่เข้าสู่วงโคจรของดาวอังคารสำเร็จ ช่วงหัวค่ำที่ผ่านมา (10 กุมภาพันธ์ 2021)

หลังยานโฮป หรือ ‘อัล อามัล’ ( الأمل) ของ UAE สร้างประวัติศาสตร์หน้าใหม่ให้ชนชาติอาหรับ ด้วยการเข้าสู่วงโคจรของดาวอังคารได้สำเร็จในครั้งแรกที่เดินทางไปถึงเพียงวันเดียว ยานเทียนเวิ่น-1 (天问一号) ของจีน ก็สร้างผลงานที่น่าภาคภูมิใจให้ชาวจีน ด้วยการเข้าสู่วงโคจรสำเร็จในครั้งแรกที่เดินทางไปถึงเช่นเดียวกัน แต่มีทีเด็ดกว่ายานทุกลำจากทุกชาติในอดีต ตรงที่เทียนเวิ่น-1 ถือเป็นยานอวกาศครบ 3 ส่วนลำแรกที่ทำสถิตินี้ได้

การเดินทางไปสำรวจดาวอังคารไม่ใช่เรื่องง่าย นับจากปีแรกคือ 1960 จนถึงปี 2019 มีการส่งยานอวกาศไปดาวอังคารถึง 55 ภารกิจ แต่มีเพียง 25 ภารกิจเท่านั้นที่ประสบความสำเร็จ เรียกว่าอัตรารอดต่ำกว่า 50% ดังนั้นประเทศหน้าใหม่ที่เข้าสู่สนามแข่งขันในการพิชิตดาวอังคารอย่างอินเดีย สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ หรือแม้แต่จีน ที่ประสบความสำเร็จในการเข้าสู่วงโคจรดาวอังคารสำเร็จในครั้งแรกเลยนั้นถือเป็นเรื่องที่น่ายินดี โดยเฉพาะกับจีนนั้น แม้ยานเทียนเวิ่น-1 จะไม่ใช่ภารกิจแรกของประทศ แต่เราก็อาจไม่นับภารกิจแรกของจีนนั่นคือการฝากยาน Yinghuo (萤火) เกาะไปกับภารกิจโฟบอส-กรันท์ (Фобос-Грунт) ของรัสเซียในปี 2011 ด้วยก็ได้ เพราะรอบนั้นจีนไม่ได้ทำเองทั้งหมด แถมจรวดนำส่งในภารกิจนั้นออกไปไม่พ้นวงโคจรโลกด้วยซ้ำ

แต่ในรอบนี้จีนทำทุกอย่างเองหมด ตั้งแต่การออกแบบยานไปจนถึงการส่งออกจากโลกด้วยจรวดนำส่ง Long March 5 ของจีนเอง และที่สำคัญ ยานเทียนเวิ่น-1 นี้ไม่เหมือนยานสำรวจดาวอังคารทุกลำในอดีต ตรงที่มันมีส่วนประกอบสำคัญทั้ง 3 ส่วนครบในลำเดียว นั่นคือส่วนของยานออร์บิเทอร์หรือยานโคจร ยานแลนเดอร์หรือยานลงจอด และส่วนของยานโรเวอร์ซึ่งเป็นยานติดล้อที่ใช้วิ่งไปบนผิวดาวอังคาร

ชื่อยานเทียนเวิ่น-1 (天问一号) นั้น หมายความถึง ‘คำถามต่อสรวงสวรรค์’ ซึ่งเป็นชื่อของบทกวีอันโด่งดังฝีมือ ชวีหยวน ขุนนางผู้ภักดีแห่งรัฐฉู่ในยุคจ้านกว๋อ ชื่อนี้อาจมีนัยถึงการที่ชาวจีนจะส่งคำถามถึงความจริงของโลกหล้าสู่สรวงสวรรค์ และแน่นอนว่าจีนหมายมั่นปั่นมือถึงความสำเร็จในครั้งนี้เป็นอย่างยิ่ง เพราะหากยานโรเวอร์ 6 ล้อที่ติดไปกับยานเทียนเวิ่น-1 สามารถลงไปวิ่งอยู่บนผิวดาวอังคารได้เมื่อไร จีนจะกลายเป็นประเทศที่ 2 ของโลกแซงหน้ารัสเซีย ญี่ปุ่น อินเดีย ยุโรป ฯลฯ ไปตีคู่กับสหรัฐฯ ทันที เพราะทุกวันนี้มีเพียงยานโรเวอร์จากสหรัฐฯ ประเทศเดียวเท่านั้นที่ประสบความสำเร็จในการไปหมุนล้อวิ่งอยู่บนผิวดาวอังคาร

ยานเทียนเวิ่น-1 ออกเดินทางจากโลกเมื่อเวลา 11.41 น. ของวันที่ 23 กรกฎาคม 2020 ตามเวลาในประเทศไทย ผ่านระยะทางกว่า 500 ล้านกิโลเมตร ตลอดระยะเวลายาวนานถึง 7 เดือน ผ่านขั้นตอนการติดเครื่องยนต์ย่อยเพื่อปรับทิศทาง ปรับมุม และความเร็วหลายครั้ง จนในที่สุดก็เดินทางมาถึงจุดที่เสี่ยงอันตรายที่สุดด่านแรก คือการติดเครื่องยนต์นาน 14 นาที เพื่อ ‘เบรก’ หรือลดความเร็วของยานลง จนแรงโน้มถ่วงของดาวอังคารสามารถจับยึดตัวยานเอาไว้ได้ ขั้นตอนนี้หากผิดพลาดเพียงนิดเดียว หากไม่เลี้ยวลงไปชนดาว ก็จะปลิวหายไปในอวกาศตลอดกาล

ยานเทียนเวิ่น-1 เริ่มเข้าสู่ขั้นตอนการติดเครื่องยนต์ชะลอความเร็วเพื่อเข้าสู่วงโคจรดาวอังคาร หรือ MOI (Mars Orbit Insertion) Burn เมื่อเวลา 19.03 น. ตามเวลาในประเทศไทย ขั้นตอนทั้งหมดจะเป็นไปโดยอัตโนมัติจากการสั่งการของคอมพิวเตอร์ประจำยาน เนื่องจากดาวอังคารและโลกอยู่ไกลเกินระยะที่จะส่งสัญญาณรีโมตไปควบคุมด้วยมนุษย์ได้ แต่ยังคงติดตามตำแหน่งและพฤติกรรมของานเทียนเวิ่น-1 ได้สดๆ ผ่านทางจานสายอากาศ 20 เมตรของหอดูดาว Bochum ในประเทศเยอรมนี 

สัญญาณจากเทียนเวิ่น-1 ขาดหายไป (Blackout) เมื่อเวลา 19.13 น. เนื่องจากเป็นช่วงที่ยานเคลื่อนไปด้านหลังดาวอังคาร ช่วงนั้นผู้ที่ติดตามผลการเดินทางของยานลำนี้แบบออนไลน์ต่างก็เกิดความกังวล แต่ก็เป็นช่วงเวลาสั้นๆ เท่านั้น เพราะในที่สุดจานสายอากาศที่หอดูดาว Bochum ก็กลับมารับสัญญาณจากยานเทียนเวิ่น-1 ได้อีกครั้งเมื่อเวลา 19.48 น. ตามเวลาในประเทศไทย นั่นหมายถึงตัวยานได้หมุนรอบดาวอังคารจนพ้นแนวบังคลื่น กลับมาในตำแหน่งที่มองเห็นจากโลก จนสัญญาณเดินทางกลับมาที่จานสายอากาศในเยอรมนีได้ ในเวลาต่อมาทางสำนักข่าวจีนก็ออกมายืนยันว่า ยานเทียนเวิ่น-1 สามารถชะลอความเร็วเข้าสู่วงโคจรรอบดาวอังคารที่ความสูง 400 กิโลเมตรได้สำเร็จ สร้างความยินดีแก่ชาวจีนทั้งประเทศ

นับจากนี้ ยานเทียนเวิ่น-1 จะโคจรรอบดาวอังคารไปอีก 3 เดือน จนถึงวันใดวันหนึ่งที่ยังไม่ระบุแน่ชัดในเดือนพฤษภาคมที่จะถึงนี้ ทางจีนจะมีคำสั่งไปที่ยานเทียนเวิ่นเพื่อให้ทำการส่งยานอีก 2 ลำที่เดินทางไปด้วย นั่นคือยานแลนเดอร์และโรเวอร์ลงไปสู่ผิวดาวอังคาร เพื่อสร้างประวัติศาสตร์หน้าใหม่ให้กับจีนต่อไป

วัตถุประสงค์หลักๆ ในการเดินทางไปดาวอังคารในภารกิจนี้คือ การค้นหาร่องรอยหลักฐานของสิ่งมีชีวิตทั้งบนดินและใต้ดินในอดีตจวบจนปัจจุบัน, การสร้างแผนที่พื้นผิวของดาวแบบ 3 มิติ, การระบุลักษณะองค์ประกอบของดิน, การศึกษาการกระจายตัวของแหล่งน้ำและน้ำแข็ง, การตรวจสอบองค์ประกอบในชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร โดยเฉพาะอย่างยิ่งชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์

เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่ติดตั้งอยู่บนยาน ‘เทียนเวิ่น-1’ มีดังต่อไปนี้

ในส่วนของยานโคจร

• กล้องถ่ายภาพความละเอียดปานกลาง Medium Resolution Camera (MRC) ครอบคลุมความละเอียดสัมพัทธ์ที่ระดับ 100 เมตร จากความสูง 400 กิโลเมตรบนวงโคจร
• กล้องถ่ายภาพความละเอียดสูง High Resolution Camera (HRC) ครอบคลุมความละเอียดสัมพัทธ์ที่ 2 เมตร จากความสูง 400 กิโลเมตรบนวงโคจร
• เครื่องวัดค่าสนามแม่เหล็ก Mars Magnetometer (MM)
• สเปกโตรมิเตอร์ Mars Mineralogy Spectrometer (MMS) สำหรับระบุชื่อของธาตุในองค์ประกอบของวัตถุเป้าหมาย
• เรดาร์ Orbiter Subsurface Radar (OSR)
• เครื่องวิเคราะห์ไอออน Mars Ion and Neutral Particle Analyzer (MINPA)
• เครื่องวิเคราะห์อนุภาค Mars Energetic Particle Analyzer

ในส่วนของยานโรเวอร์

• เรดาร์ใต้ดิน Ground-Penetrating Radar (GPR) เพื่อสร้างภาพทางธรณีวิทยาในระดับความลึกถึง 100 เมตรจากผิวดาว
• เครื่องวัดค่าสนามแม่เหล็กบนพื้นผิวดาว Mars Surface Magnetic Field Detector (MSMFD)
• เครื่องวัดค่าทางอุตุนิยมวิทยา Mars Meteorological Measurement Instrument (MMMI)
• เครื่องตรวจแยกสารประกอบบนผิวดิน Mars Surface Compound Detector (MSCD)
• กล้องถ่ายภาพ Multi-Spectrum Camera (MSC)
• กล้อง Navigation and Topography Camera (NTC)

สังเกตจากชื่อของยานจะเห็นว่ามีเลข 1 ต่อท้ายอยู่ นั่นคือสัญลักษณ์ที่บอกกับเราว่า ยานลำนี้คือลำดับแรกในโครงการเท่านั้น เราจะได้เห็นยานลำต่อไปออกเดินทางไปดาวอังคารในอีกไม่กี่ปีจากนี้อย่างแน่นอน

พิสูจน์อักษร: วรรษมล สิงหโกมล

The post ยานเทียนเวิ่น-1 (天问一号) เข้าสู่วงโคจรดาวอังคารสำเร็จ เปิดทางสร้างประวัติศาสตร์ใหม่ให้แวดวงอวกาศจีน appeared first on THE STANDARD.

หลังออกเดินทางจากโลกด้วยจรวด H-IIA จากฐานปล่อยโยชิโนบุในศูนย์อวกาศทาเนกาจิมะ ทางใต้ของประเทศญี่ปุ่น เมื่อวันที่ 19 กรกฎาคม 2020 ผ่านระยะทางไกลแสนไกลถึง 493.5 ล้านกิโลเมตร เป็นเวลานานถึง 7 เดือน ในที่สุดยาน ‘อัล อามัล’ ( الأمل) ของสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ ซึ่งมีความหมายถึง ‘ความหวัง’ หรืออาจเรียกง่ายๆ ว่า ยานโฮป (Hope) ก็มาถึงจุดหมายปลายทาง นั่นคือดาวอังคาร ดาวเคราะห์ที่คล้ายโลกที่สุดในระบบสุริยะ ช่วงเวลา 22.30 น. ของวันที่ 9 กุมภาพันธ์ 2021 ตามเวลาในประเทศไทย และได้สร้างประวัติศาสตร์หน้าใหม่ให้แก่ชาติอาหรับ โดยการเข้าสู่วงโคจรดาวอังคารสำเร็จในครั้งแรกที่เดินทางไปถึงโดยไม่มีความผิดพลาดใดๆ ตามหลังอินเดียที่ทำสำเร็จเป็นชาติแรกในปี 2014 

ยานโฮปติดเครื่องยนต์ที่มีแรงขับดัน 120 นิวตัน จำนวน 6 เครื่อง ในทิศทางย้อนกลับเป็นเวลานาน 27 นาที เผาผลาญเชื้อเพลิงไปเป็นน้ำหนักถึง 400 กก. จากปริมาณ 880 กก. หรือเกือบครึ่งถัง ในขั้นตอนที่เรียกว่า MOI หรือ Mars Orbit Insertion เพื่อลดความเร็วเดินทางของยาน จาก 76,150 กม./ชม. ลงจนเหลือ 3,600 กม./ชม. ความเร็วที่ลดลงนี้จะเป็นจุดที่ช้าลงมากพอจนแรงโน้มถ่วงของดาวอังคาร ดาวเคราะห์ที่มีขนาดเล็กเป็นอันดับ 2 ในระบบสุริยะ สามารถ ‘จับ’ ยานโฮปเอาไปเป็นบริวารได้ ซึ่งแน่นอนว่าระหว่างขั้นตอน MOI นี้ ทุกสิ่งทุกอย่างจะเกิดโดยอัตโนมัติ ทีมควบคุมภารกิจที่ศูนย์อวกาศโมฮัมเหม็ดบินราชิดไม่สามารถควบคุมสั่งการยานโฮปได้เลย เนื่องจากดาวอังคารและโลกในเวลาที่ยานโฮปเดินทางไปถึงนี้มีระยะห่างกันประมาณ 11 นาทีแสง สัญญาณควบคุมต่างๆ ที่ติดต่อระหว่างกันจะเดินทางไป-กลับช้าเกินกว่าจะใช้สั่งงานแบบรีโมตได้ ขั้นตอนต่างๆ จึงต้องอาศัยระบบ AI ของคอมพิวเตอร์ประจำยานในการตัดสินใจเอง 

ขั้นตอน MOI นี้เป็นขั้นตอนที่มีความเสี่ยงสูง เพราะหากความเร็วของยานลดลงมากเกินไป ยานก็จะตกลงสู่ผิวดาวอังคาร แต่หากลดความเร็วลงไม่พอ ยานจะพุ่งเลยดาวอังคาร หายลับไปในอวกาศอันมืดมิด ขั้นตอนนี้ประเทศชั้นนำในวงการอวกาศอย่างสหรัฐฯ และโซเวียตในอดีตต่างก็ประสบความล้มเหลวมาแล้วหลายต่อหลายครั้ง 

ทั้งนี้ ยังมีเรื่องของความเป็นไปได้ที่เครื่องยนต์ทั้ง 6 ของยานโฮปจะทำงานไม่ครบ จากการที่ต้องเดินทางผ่านอวกาศอันหนาวเย็นต่ำกว่าจุดเยือกแข็งตลอดช่วง 7 เดือนที่ผ่านมา ในกรณีที่เครื่องยนต์ไม่สามารถทำงานได้ 1 ถึง 2 เครื่อง ขั้นตอน MOI จะทอดยาวออกไปถึง 42 นาที แต่หากเครื่องยนต์ไม่สามารถทำงานได้จาก 3 เครื่องขึ้นไป ยานก็จะ ‘เบรก’ ไม่อยู่ นั่นหมายถึงความเร็วของยานจะสูงเกินกว่าที่แรงโน้มถ่วงของดาวอังคารจะ ‘จับ’ เอาไว้ได้ นั่นหมายถึงเราจะสูญเสียยานโฮปไปตลอดกาล

แต่ในที่สุด ยานแห่งความหวังของชนชาติอาหรับลำนี้ก็ทำสำเร็จจนได้ ขั้นตอน MOI เสร็จสิ้นลงเมื่อเวลา 22.57 น. และสัญญาณยืนยันได้ส่งกลับมาถึงโลก 23.08 น. ตามเวลาในประเทศไทย สร้างความยินดีให้แก่ประชาชนชาวอาหรับที่คอยติดตามการถ่ายทอดสดในสื่อต่างๆ และส่งผลให้สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์กลายเป็น 1 ใน 4 ประเทศที่มียานของตัวเองโคจรอยู่รอบดาวอังคารเวลานี้ อีก 3 ประเทศได้แก่ สหรัฐฯ สหภาพยุโรป และอินเดีย

หลังผ่านขั้นตอน MOI ยานโฮปจะปรับตัวเองเข้าสู่วงโคจรที่เรียกว่า ‘Capture Orbit’ ซึ่งเป็นวงโคจรรูปวงรีเยื้องศูนย์ กล่าวคือมีจุดใกล้ที่สุดเพียง 1,000 กม. จากผิวดาวอังคาร และมีจุดไกลสุดของวงโคจรถึง 49,380 กม. ในวงโคจรรูปแบบนี้ ยานโฮป (Hope) จะใช้เวลา 40 ชั่วโมงในการโคจรรอบดาวอังคาร 1 รอบ และยานจะอยู่ในวงโคจรรูปนี้ไปจนถึงกลางเดือนพฤษภาคม เพื่อปรับเครื่องมือทั้ง 3 ชิ้นบนยานให้เข้าที่ ช่วงนี้จะมีการทดสอบกล้องประจำยาน โดยจะถ่ายภาพดาวอังคารภาพแรกส่งกลับมาให้ชม โดยการติดต่อสื่อสารกับโลกจะทำผ่านทางจานสายอากาศขนาดยักษ์ที่ Deep Space Network ของนาซาในกรุงมาดริด ประเทศสเปน ข้อมูลทั้งหมดทั้งขาไปและกลับจะผ่านทางช่องทางนี้

ยานโฮปจะอยู่ในวงโคจร ‘Capture Orbit’ ราว 3 เดือน จนช่วงครึ่งหลังของเดือนพฤษภาคม 2021 ทีมงาน Emirates Mars Mission ที่หอบังคับการภาคพื้นดินจะส่งคำสั่งไปให้ยานติดเครื่องยนต์เพื่อปรับวงโคจรอีกครั้ง คราวนี้ยานโฮปจะเข้าสู่วงโคจรเพื่อทำงานด้านวิทยาศาสตร์ชั้นสูงที่เรียกว่า ‘Scientific Orbit’ ซึ่งเป็นวงโคจรที่จะมีลักษณะค่อนข้างมีความรีน้อยกว่าวงโคจรแบบ ‘Capture Orbit’ กล่าวคือ มีจุดใกล้และไกลดาวอังคารที่ 22,000 กม. และ 43,000 กม.ตามลำดับ  

ในวงโคจรรูปแบบนี้ ยานโฮปจะโคจรรอบดาวอังคารครบ 1 รอบในทุก 55 ชั่วโมง เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ 3 ชิ้นที่ติดตั้งไปกับยาน จะสร้างภาพเหมือนของบรรยากาศดาวอังคารที่สมบูรณ์แบบเป็นครั้งแรก อุปกรณ์เฉพาะทางจะรวบรวมจุดข้อมูลที่แตกต่างกันในชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร เพื่อวัดหาความเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลและความเปลี่ยนแปลงในแต่ละช่วงเวลาของวัน (ดาวอังคารมี 1 วันยาวประมาณ 24 ชั่วโมงคล้ายโลกของเรา) ข้อมูลนี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ทราบถึงพลวัตของสภาพภูมิอากาศ และสภาพอากาศในแต่ละระดับความสูงของชั้นบรรยากาศดาว สุดท้ายก็จะทำให้เราทราบว่าพลังงานและอนุภาคต่างๆ เช่นออกซิเจนและไฮโดรเจน เคลื่อนที่ผ่านชั้นบรรยากาศได้อย่างไร และอนุภาคสำคัญพวกนี้เกิดการหลุดหายไปจากดาวอังคารได้อย่างไรในอดีต จนทำให้ชั้นบรรยากาศของดาวเบาบางเช่นทุกวันนี้

เครื่องมือหลักทั้ง 3 ที่ติดตั้งอยู่บนยานโฮป เป็นผลงานการพัฒนาของศูนย์อวกาศโมฮัมเหม็ดบินราชิดร่วมกับมหาวิทยาลัยชั้นนำในสหรัฐฯ เพื่อให้ยานโฮปมีความสมบูรณ์แบบจนสามารถเป็น ‘ดาวเทียมพยากรณ์อากาศดวงแรกของดาวอังคาร’ นับไปจากนี้ เครื่องมือทั้ง 3 มีรายละเอียดดังนี้

เครื่องมือตัวแรกคือเครื่องวัดสเปกโตรมิเตอร์อินฟราเรด EMIRS พัฒนาโดยมหาวิทยาลัยแห่งรัฐแอริโซนา ทำหน้าที่ตรวจสอบและระบุลักษณะการกระจายตัวของน้ำแข็ง ไอน้ำ และฝุ่นละอองในชั้นบรรยากาศดาวอังคาร ลอดจนสังเกตรูปแบบความเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ เครื่อง EMIRS นี้มีกระจกหมุนที่มีความละเอียดเชิงพื้นที่ 300 กม. สามารถสแกนทั่วพื้นผิวดาวอังคารได้ 60 ครั้งต่อสัปดาห์

เครื่องมือตัวที่สองคือ Emirates eXploration Imager หรือ EXI พัฒนาโดยห้องปฏิบัติการฟิสิกส์บรรยากาศและอวกาศของมหาวิทยาลัยโคโลราโด ประกอบด้วยกล้องหลายแบนด์ที่สามารถถ่ายภาพพื้นผิวดาวอังคารที่ความละเอียดสูงที่อัตรา 180 เฟรมต่อวินาที มีฟิลเตอร์แบนด์พาสแบบแยก 6 ตัวสำหรับการถ่ายภาพสเปกตรัม (อัลตราไวโอเลต 3 ตัว และแถบ RGB อีก 3 ตัว) และยังสามารถวัดหาคุณสมบัติของน้ำแข็ง น้ำ และโอโซนในชั้นบรรยากาศของดาวอังคารอีกด้วย

เครื่องมือตัวที่สามคือ Emirates Mars Ultraviolet Spectrometer หรือ EMUS พัฒนาโดยศูนย์อวกาศโมฮัมเหม็ดบินราชิด เครื่องมือตัวนี้จะตรวจสอบก๊าซในช่วงความยาวคลื่น 100-170 นาโนเมตร เพื่อวัดอัตราที่ก๊าซไฮโดรเจนและออกซิเจนหนีหายออกไปจากชั้นบรรยากาศของดาวอังคารอย่างแม่นยำ 

ยานโฮปจะมีอายุการทำงานอย่างน้อย 1 ปีดาวอังคาร ซึ่งนานเท่ากับราว 2 ปีบนโลก ซึ่งก็แน่นอนว่า เมื่อถึงเวลา หากยานยังมีสภาพดีพอใช้งานได้ ก็จะมีการต่ออายุการใช้งานไปเรื่อยๆ และอาจมีการสั่งให้ยานโฮปใช้เครื่องมือที่ติดตั้งไปทั้ง 3 ตัวในการทำงานทางวิทยาศาสตร์ด้านอื่นเพิ่มเติมในช่วงเวลาที่มีการต่ออายุออกไป

พิสูจน์อักษร: วรรษมล สิงหโกมล

The post ยานโฮปของสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ เข้าสู่วงโคจรดาวอังคารสำเร็จ สร้างประวัติศาสตร์ใหม่ให้ชาติอาหรับ appeared first on THE STANDARD.

หลังการสิ้นสุด​ของโครงการกระสวย​อวกาศ​​ในเดือน​กรกฎาคม​ 2554 เป็นต้นมา นับเป็นเวลานานกว่า 9 ปีที่ทางองค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ NASA ของสหรัฐ​ฯ จำเป็น​ต้อง​อาศัยการซื้อที่นั่งในยานโซยูซของรัสเซียในการส่งทีมนักบินอวกาศ​ของตนสู่สถานี​อวกาศ​นานาชาติอย่างไม่มีทางเลือก​ จวบจนกระทั่ง​เช้านี้ วันเวลาที่ต้องพึ่งพา​ชาติคู่แข่งก็สิ้นสุดลง

จรวด Falcon​ 9 ของ SpaceX นำยานลูกเรือดรากอน (Crew Dragon) พร้อมนักบินอวกาศ​จำนวน 4 นายในเที่ยวบินปฐมฤกษ์​ Crew-1 พุ่งทะยานจากฐานปล่อย​หมายเลข​ LC-39A​ ศูนย์​อวกาศ​เคน​เนดี​ รัฐ​ฟลอริดา​ 07.27 น. ตามเวลาในประเทศไทย ​ขึ้นสู่วงโคจรตามกำห​นด​เวลา

ยานลูกเรือดรากอนลำนี้ มีชื่อเรียกเฉพาะ​ที่ตั้งขึ้นตามธรรมเนียมจากการโหวดของทีมลูกเรือว่า “Resilience” เป็นผลงานทางเทคโนโลยี​ล่าสุดของบริษัท SpaceX ที่เข้ามารับช่วงการรับส่งนักบินอวกาศ​อเมริกัน​ไปและกลับจากสถานีอวกาศจาก NASA ​ในราคาต่อที่นั่งที่ถูกกว่ายานโซยูซ​ค่อนข้างมาก นั่นคือเพียง 55 ล้านดอลลาร์​สหรัฐ​ต่อที่นั่ง เทียบกับ 80 ล้านดอลลาร์สหรัฐ​ต่อที่นั่งของฝั่งรัสเซีย​ และที่สำคัญคือได้การออกเดินทางไปและกลับจากแผ่นดินตนเอง ทำให้ประหยัดเวลา และยังสามารถรักษาข้อมูลข่าวสาร​ที่อาจเป็นความลับของฝั่งตนได้ด้วย

ตามแผนการเดินทางครั้งนี้ หากไม่มีข้อผิดพลาด​ใดๆ ยาน “Resilience” จะไปถึงสถานีอวกาศ​นานาชาติ​ราว 11.00 น. ของวันที่ 17 พฤศจิกายน ​ตามเวลา​ใน​ประเทศไทย​ เพื่อเข้าเทียบท่า (Docking)​ ที่จุดต่อเชื่อม Harmony Forward ของสถานี​อวกาศ​ จากนั้นนักบินอวกาศ​ทั้ง 4 นาย ซึ่งทั้งหมดเป็นสมาชิกทีมหลังของคณะสำร​วจ​ที่ 64 (Expedition 64) ก็จะเข้าไปสมทบกับสมาชิกทีมแรกของคณะนี้อีก 3 นาย ที่เวลานี้ประจำการอยู่ก่อนแล้วบนสถานี​

นักบินอวกาศ​ทั้ง 4 นายที่เดินทางไปกับยานในเที่ยวบินปฐมฤกษ์​นี้ได้แก่ ไมเคิล เอส ฮอปกินส์ (Michael S. Hopkins) จาก NASA ทำหน้าที่เป็นผู้บังคับการเที่ยวบินร่วมกับผู้เชี่ยวชาญประจำภารกิจอีก 3 นาย คือ วิกเตอร์ เจ. โกลเวอร์​ (Victor J. Glover) และแชนนอน วอล์กเกอร์ (Shannon Walker) รวมทั้ง​ โซอิชิ โนกูชิ (野口 聡一) จากองค์การอวกาศญี่ปุ่น (JAXA) 

นักบินอวกาศทั้ง 4 นายจะอยู่ประจำการจนถึงเดือนพฤษภา​คม 2564 โดยก่อนหน้านั้นหนึ่งเดือน นักบินอวกาศชาวรัสเซีย​ 3 นายจากทีมแรกของคณะ​สำรวจที่ 65 จะเดินทางด้วยยานโซยูซ เอ็มเอส-18 ขึ้นมาสมทบ จากนั้นนักบินอวกาศ​ 3 นายเดิมจากทีมแรกของคณะ​สำรวจที่ 64 ก็จะเดินทางกลับโลก โดยจะมอบให้ทีมของฮอปกินส์ ซึ่งเป็นทีมหลังของคณะ​สำรวจที่ 64 รับช่วงเป็นผู้นำภารกิจต่อไป

เที่ยวบินปฐมฤกษ์​ Crew-1 นี้ถือเป็นก้าวสำคัญของ NASA ในภารกิจสำรวจอวกาศยุคใหม่ และนับเป็นครั้งแรกที่นักบินอวกาศ​สหรัฐ​ฯ เดินทางไปกับยานอวกาศ​ของ​บริษัทเอกชนอย่างเป็นทางการ​ นอกจาก Space​X แล้ว ทาง NASA ยังทำสัญญา​กับบริษัท Boeing ด้วย เพื่อให้เกิดการแข่งขันกันทั้งด้านราคาและคุณภาพ โดยในระหว่างนี้ ยานสตาร์​ไล​เนอร์​ของโบอิ้งยังไม่ผ่านการทดสอบครบทุกขั้นตอน ยานลูกเรือดรากอนของ SpaceX จึงได้ชื่อเป็นเที่ยวบินแรกนำหน้าไปก่อน

ไม่เพียงแต่ชาวอเมริกัน​ที่ตื่นเต้นกับการที่ยานอวกาศ​ได้กลับมาออกเดินทาง​จากแผ่นดินแม่อีกครั้ง ชาวไทยเราเองก็ได้คว้าโอกาสสำคัญครั้งประวัติศาสตร์​นี้ไว้ด้วย ในโครงการ Asian Herb in Space (AHiS) นั่นคือการส่งต้นโหระพาและราชพฤกษ์ไปกับยานดรากอนเที่ยวบิน Crew-1 นี้ด้วย

โครงการ AHiS นี้เป็นผลงานของ Kibo Utilization initiative (Kibo-ABC) ภายใต้การดูแล​ของ JAXA ที่มีแนวคิดที่จะทดลองส่งพืชสมุนไพรของประเทศ​ต่างๆ ในเอเชียขึ้นไปปลูกให้เติบโต​ในสภาพ​แรงโน้มถ่วง​ต่ำ และทาง สวทช. ของไทยร่วมกับ ม.มหิดล ก็เป็นหนึ่งในผู้รับเลือกในโครงการนี้

ทางหน่วยงานร่วมได้เลือกต้นโหระพาซึ่งเป็นพืชที่คนไทยรู้จักกันดีมาเป็นพืชที่จะใช้ในการทดลองครั้งนี้ โดยมีชุดทดลองจากแหล่งที่มาเดียวกัน แจกจ่ายไปยังโรงเรียน มหาวิทยาลัย และสถาบันวิจัยต่างๆ​ ที่สนใจไปพร้อมกันด้วย เพื่อเปรียบเทียบการเจริญเติบโต​ของโหระพาที่มีอายุเท่ากันในสภาพแวดล้อม​ที่แตกต่าง​กัน คือบนโลกและบนอวกาศ​ ถือเป็นการทดลองที่น่าสนใจเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะ​เกี่ยวกับการมองหาแหล่งอาหารสำหรับ​โครงการ​อวกาศ​ในอนาคต​

นอกจากนี้ยังมีการส่งเมล็ดพันธุ์ราชพฤกษ์ซึ่งเป็นต้นไม้ประจำชาติของไทย​ขึ้นไปกับยานดรากอนในเที่ยวบิน Crew-1 นี้ด้วย ​ซึ่งคล้ายกับธรรมเนียมปฏิบัติที่ทำกันมาตั้งแต่สมัยยานอพอลโล ​ที่ทาง NASA จะแจกจ่ายเมล็ดพันธุ์​ต้นไม้ใหญ่จากอวกาศไปปลูกตามโรงเรียน​และ​มหาวิทยาลัยต่างๆ ในสหรัฐ​ฯ ครั้งนี้ก็เช่นกัน ทางหน่วยงานร่วมมีแผนที่จะแจกจ่าย “เมล็ดพันธุ์ราชพฤกษ์อวกาศ” นี้ไปปลูกตามสถานที่ต่างๆ ในประเทศไทย​ ​เพื่อเป็นการสร้างความตื่นตัวให้แก่เยาวชน นักวิจัย และสาธารณชน เกี่ยวกับความรู้ด้านวิทยาศาสตร์อวกาศ ใครจะรู้ว่าในอนาคต ประเทศไทยของ​เราอาจมีบุคลากร​ที่ทรงคุณค่า​ทางด้านอวกาศ​เกิดขึ้นมากมายจากแรงบันดาลใจ​ครั้งนี้​ก็ได้​

พิสูจน์อักษร: วรรษมล สิงหโกมล

อ้างอิง: 

• https://www.statista.com/chart/21904/estimated-cost-per-seat-on-selected-spacecraft/ 
• https://www.nstda.or.th/jaxa-thailand/ahis/ 

The post เที่ยวบินประวัติศาสตร์ของ SpaceX Crew Dragon กับอนาคตของภารกิจสำรวจอวกาศยุคใหม่ appeared first on THE STANDARD.

กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรด​ในชั้น​บรรยากาศ​สตราโทสเฟียร์​ หรือกล้องโซเฟีย (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy: SOFIA) ยืนยันเป็นครั้งแรก​ว่าพบน้ำกระจายไปทั่วพื้นผิวของดวงจันทร์​ ไม่เว้นแม้แต่จุดที่แสงแดดส่องถึง

สิ่งที่กล้องโซเฟียพบคือโมเลกุล​ของน้ำ (H₂O)ในหลุมอุกกาบาต​ Clavius หนึ่งในหลุมอุกกาบาต​ขนาดใหญ่​ที่สุดด้านซีกใต้ของดวงจันทร์​ฝั่งที่มองเห็น​ได้จากโลก ใน​ระดับ​ความเข้มข้น​ 100-412 ส่วนในล้านส่วน หรือเทียบเท่ากับน้ำดื่มขวดเล็กขนาด 0.35 ลิตรในปริมาตร​ดิน 1 ลูกบาศก์​เมตร​ ซึ่งถือว่าน้อยมาก เพราะเมื่อนำไป​เทียบกับ​น้ำที่พบในทะเลทราย​ซาฮาราที่แสนแห้งแล้งก็ยังมากกว่านี้เป็น 100 เท่า

ทีมงานที่นำโดย คาเซย์ ฮอนนิบอล จากศูนย์การบินอวกาศ Goddard ของ NASA ในรัฐแมริแลนด์ อธิบายว่าสิ่งที่กล้องโซเฟียส่องพบนี้เป็นโมเลกุล​ของน้ำ (H₂O) ที่แทรกตัวอยู่ในก้อนฝุ่นดิน ไม่ใช่น้ำในรูปแบบน้ำแข็งหรือน้ำที่เป็นของเหลว การที่โมเลกุลของน้ำปรากฏในลักษณะ​นี้ทำให้มันสามารถคงอยู่ได้แทบทุกพื้นที่บนดวงจันทร์ แม้จะหันหาแสงอาทิตย์​ที่ร้อนแรงจนอุณหภูมิ​ขึ้นสูงนับร้อยองศาเซลเซียส ​หรือหันออกจากดวงอาทิตย์​จนอุณหภูมิ​ลดต่ำกว่า​ร้อยองศาเซลเซียส​ก็ตาม (ทุกด้านของดวงจันทร์จะหันหาดวงอาทิตย์เสมอ รอบละประมาณ 13.65 วันของโลก)​

อันที่จริงแล้วก่อนหน้านี้หลายปีก็เคยมีการค้นพบโมเลกุลไฮดรอกซิล (OH) กระจายอยู่ตามผิวดวงจันทร์​มาก่อน ทั้งจากผลสำรวจของยาน LRO ทั้งผลสำรวจของโครงการจันทรายาน-1 ของอินเดีย และจากยานสำรวจลำอื่น แต่ก็ยังไม่อาจแยกความแตกต่างของโมเลกุล​ไฮดรอกซิล (OH) และโมเลกุล​น้ำ (H₂O) ออกจากกันได้ จวบจนครั้งนี้ ด้วยคุณสมบัติ​พิเศษ​ของกล้องโทรทรรศน์​โซเฟียที่สามารถรับความยาวคลื่นเฉพาะของโมเลกุลของน้ำที่ 6.1 ไมครอน จึงถือเป็นครั้งแรกที่มียืนยันการพบ​โมเลกุล​น้ำ (H₂O) จริงแยกต่างหากจากโมเลกุล​ของไฮดรอกซิล (OH) บนผิวดวงจันทร์​

โมเลกุลน้ำที่พบนี้น่าจะมีที่มาจากการเข้าชนของดาวเคราะห์​น้อย​จำนวนมากหลังดวงจันทร์​เริ่มเย็นตัวลงหลังการก่อตัวขึ้นเมื่อหลายพันล้านปีก่อน อีกส่วนหนึ่งอาจเป็นโมเลกุลน้ำที่ติดมากับชิ้นส่วนของดาวหางดวงต่างๆ ที่ตกลงสู่ผิว​ดวงจันทร์​ตลอดช่วงเวลาที่ผ่านมา

อีกทางที่เป็นไปได้ของโมเลกุล​น้ำที่พบนี้คือกระบวนการสองขั้นตอนที่เกิดโดยที่ลมสุริยะของดวงอาทิตย์ส่งอนุภาค​ไฮโดรเจนสู่ผิวดวงจันทร์ ก่อให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีกับแร่ธาตุที่มีออกซิเจนในดิน เกิดเป็นสารประกอบ​ไฮดรอกซิล ในขณะเดียวกันด้วยอิทธิพล​จากการเข้าชนของสะเก็ด​ดาวขนาดเล็กก็สามารถเปลี่ยนไฮดรอกซิล OH นั้นให้เป็นน้ำ (H₂O) ได้

ในเวลาเดียวกัน​นี้ ทีมนักดาราศาสตร์​อีกทีมหนึ่งก็พบว่ามีเงามืดถาวรขนาดเล็กกระจายตัวอยู่ทั่วผิวดวงจันทร์ ​คำนวณพื้นที่​รวมได้ราว 40,000 ตารางกิโลเมตร​ เงามืดถาวรเหล่านี้อาจเป็นที่ฝังตัวของน้ำในรูปน้ำแข็งที่มีอายุนับพันล้านปี ถือเป็นแหล่งน้ำอีกแหล่งที่น่าสนใจ

น้ำที่พบทั่วไปบนผิวดวงจันทร์​นี้ส่งผลดีต่อโครงการอาทีมิส (โครงการนำมนุษย์​กลับสู่ดวงจันทร์​ในปี 2024 ของ NASA)​ จากที่เคยคิดกันว่าจะพบน้ำได้เฉพาะ​บริเวณก้นหลุมอุกกาบาต​ที่ขั้วใต้ของดวงจันทร์เท่านั้น มาบัดนี้การพบน้ำกระจายอยู่​ทั่วทุกที่จึงถือเป็นเรื่องที่ดี เพราะการลงจอดที่ขั้วใต้ของดวงจันทร์​อาจลำบากและสิ้นเปลืองกว่า แต่ก็แลกมากับแหล่งน้ำแข็งขนาดใหญ่กว่าที่ก้นหลุมอุกกาบาตที่อาจคุ้มค่ากว่าการต้องมาหาวิธีแปลงน้ำจำนวนน้อยที่กระจายเป็นวงกว้างมาใช้งาน แต่อย่างไรก็ตาม การพบโมเลกุลน้ำที่มีอยู่ทั่วไปบนผิว​ดวงจันทร์​ก็นำไปสู่การตั้งหมุดหมายในการศึกษา​ด้านอื่นเพิ่มเติมอีกเป็นจำนวนมาก

การพบโมเลกุล​น้ำของกล้องโซเฟียครั้งนี้เกิดขึ้นในเดือนสิงหาคม​ 2018 ระหว่างที่ทีมงานทดลองปรับกล้องโทรทรรศน์​ลอยฟ้าที่ปกติจะใช้ส่องหากาแล็กซี​ หลุมดำ และเทหวัตถุ​อื่นในระยะห่างไกล ให้หันมาลองส่องดวงจันทร์​ที่อยู่ใกล้และมีความสว่างสูง เมื่อเกิดมีการพบโมเลกุล​น้ำขึ้นมาดังนี้แล้ว ทีมงานก็วางแผนเตรียมส่งกล้องโซเฟียขึ้นสู่ฟากฟ้าอีกหลายครั้งเพื่อถ่ายภาพยืนยันในแง่มุมอื่นให้ได้ข้อมูล​ที่มากและชัดเจนยิ่งขึ้น รวมทั้งอาจจะมีการบรรจุเรื่องนี้เพิ่มเข้าไปในภารกิจของยานโรเวอร์​ ‘ไวเปอร์’ (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover: VIPER) ของ NASA เพื่อสร้างแผนที่แหล่งน้ำบนดวงจันทร์สำหรับการสำรวจอวกาศของมนุษย์ในอนาคต

พิสูจน์อักษร: ภาสิณี เพิ่มพันธุ์พงศ์

อ้างอิง:

• https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/578d41c5-4e1a-4911-a5be-4267ad719db0-376875849.jpg

The post น้ำบนดวงจันทร์ การค้นพบครั้งใหม่ของกล้องโทรทรรศน์​ลอยฟ้าโซเฟีย หมุดหมายใหม่ในการสำรวจอวกาศ appeared first on THE STANDARD.

ท่ามกลางวิกฤตโรคร้ายโควิด-19 ที่ได้คร่าชีวิตมนุษย์จำนวนมากในปีนี้ โลกยังต้องพบกับความสูญเสียซ้ำเติมเข้าไปอีก เมื่อสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่อีก 2 สายพันธุ์ นั่นคือช้างแอฟริกาและวาฬนำร่อง ต้องล้มตายลงอย่างน่าเสียดายหลายร้อยชีวิต

โศกนาฏกรรมของสัตว์ใหญ่ทั้งสอง เริ่มจากช่วงกลางปีที่ผ่านมา เมื่อสำนักงานกู้ภัยอุทยานแห่งชาติของสาธารณรัฐบอตสวานา ระบุว่าได้พบซากช้างป่าตายเกลื่อนหลายร้อยตัวในบริเวณดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำโอคาวังโก ซึ่งถือเป็นโอเอซิสที่อุดมไปด้วยสัตว์ป่านานาชนิดกลางทะเลทรายคาลาฮารีของทวีปแอฟริกาใต้

เจ้าหน้าที่ขององค์กรเนชันแนลพาร์ก จากประเทศอังกฤษที่เข้ามาช่วยสำรวจ รายงานว่า พบซากช้าง 169 ตัวแรก ระหว่างการสำรวจทางอากาศในบริเวณโอเอซิส จากนั้นก็พบช้างตายรวมโขลงกันอีก 25 ตัวตรงเขตรอยต่อกับประเทศซิมบับเว เมื่อนำไปรวมยอดกับจำนวนช้างที่ตายในลักษณะเดียวกันนับจากเดือนพฤษภาคมปีที่แล้ว จะนับได้ทั้งสิ้นถึง 330 ตัว

ช้างทุกตัวที่ล้มตายล้วนตายใกล้แหล่งน้ำ และทุกตัวยังมีงาอยู่ครบ (ช้างแอฟริกามีงาทั้งตัวผู้ตัวเมีย) แสดงว่าไม่ได้เกิดจากการล่าของพรานเถื่อน 

เบาะแสสำคัญคือ พวกมันทิ้งรอยเท้าที่เดินเป็นวงกลมก่อนล้มลงขาดใจตาย เป็นไปได้ว่าพวกมันมีอาการทางระบบประสาทที่ทำให้พวกมันเจ็บปวด และที่แปลกคือไม่มีนกแร้งแม้แต่ตัวเดียวมาจิกกินซากศพช้างเหล่านี้

เมื่อเป็นดังนี้ จึงมีการร่วมกันหาสาเหตุการตายของช้างป่าจำนวนมากนี้ โดยทีมนักวิทยาศาสตร์จากนานาชาติอยู่นานหลายเดือน จากความกังวลในช่วงแรกว่าอาจมีสาเหตุมาจากโรคระบาดใหม่ที่เราไม่รู้จักและอาจแพร่สู่มนุษย์ แต่สุดท้ายปริศนาก็เริ่มคลี่คลายเมื่อได้ผลการชันสูตรซากช้างจากห้องปฏิบัติการหลายแห่งว่า ช้างเหล่านี้ล้มตายลงเพราะได้รับสารพิษที่ส่งผลต่อระบบประสาท หรือนิวโรทอกซิน ที่เกิดจาก ‘ไซยาโนแบคทีเรีย’

ไซยาโนแบคทีเรีย คือสาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียวหลากหลายสายพันธุ์ที่พบได้ในแหล่งน้ำนิ่งทั่วโลก เมื่อคนหรือสัตว์รับเข้าสู่ร่างกายก็จะได้รับพิษจากแบคทีเรียชนิดนี้ ที่บางสายพันธุ์อาจแค่ทำให้เจ็บป่วย แต่พิษจากบางสายพันธุ์ก็รุนแรงถึงตาย โดยผลที่ส่งต่อระบบประสาทของนิวโรทอกซิน คือสาเหตุที่พบรอยเท้าช้างแสดงอาการเดินเป็นวงกลมก่อนสิ้นใจ 

คำตอบนี้สอดคล้องกับช่วงเวลาที่ช้างป่าหลายร้อยตัวนี้ล้มตาย นั่นคือเดือนพฤษภาคมและมิถุนายน ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่แหล่งน้ำต่างๆ ในแอฟริกามีน้ำอุดมสมบูรณ์ และการตายจะลดลงหลังจากนั้น เมื่อน้ำในแหล่งน้ำต่างๆ เหือดแห้งลง

แต่ทีมนักวิทยาศาสตร์ก็ยังต้องทำงานทางห้องปฏิบัติการต่อไป เพื่อตอบคำถามที่ยังค้างคาอยู่ว่า ทำไมจึงมีแต่ช้างเท่านั้นที่ตายจากไซยาโนแบคทีเรียในแหล่งน้ำที่ว่านี้ ทั้งที่มีสัตว์อื่นมากินน้ำในแหล่งน้ำเดียวกัน 

ปกติแล้วสาหร่ายพิษชนิดนี้มักจะเจริญเติบโตบริเวณโดยรอบขอบของบ่อหรือหนองบึง ซึ่งเป็นจุดที่สัตว์ต่างๆ จะมากินน้ำ แตกต่างจากช้าง ที่มักจะมีพฤติกรรมที่ชอบกินน้ำตรงกลางแหล่งน้ำมากกว่า รวมทั้งยังมีคำถามว่าทำไมไม่พบช้างตายปริศนาแบบนี้ในพื้นที่อื่นของแอฟริกา ทำไมต้องเป็นบริเวณโอเอซิสนี้เท่านั้น เมื่อเป็นดังนี้อาจมีสาเหตุแอบแฝงอื่นที่ต้องคลี่คลาย แต่ที่สามารถสรุปได้อีกประการคือการขยายตัวของไซยาโนแบคทีเรียที่ชอบความอุ่นของแหล่งน้ำน่าจะมีสาเหตุมาจากปัญหาโลกร้อน ที่ทำให้แหล่งน้ำนิ่งตามที่ต่างๆ มีอุณหภูมิสูงขึ้นกว่ายุคก่อน

ถัดจากช้างในแอฟริกาก็มาถึงอีกหนึ่งหายนะของนักอนุรักษ์ธรรมชาติที่เกิดเมื่อวันจันทร์ที่ผ่านมา เจ้าหน้าที่พบฝูงวาฬนำร่องครีบยาวราว 460 ตัว เข้ามาเกยตื้นที่หาดทรายในน่านน้ำแม็กควารี เฮดส์ (Macquarie Heads) รัฐแทสเมเนีย ประเทศออสเตรเลีย

ทีมกู้ภัยจำนวนมากถูกระดมลงพื้นที่เพื่อช่วยชีวิตวาฬเหล่านี้ตลอดเวลา 2 วัน จนเมื่อวันพุธก็นับจำนวนวาฬที่ช่วยเอาไว้ได้ 50 ตัว แต่ก็ยังคงมีวาฬนำร่องที่ตายลงเป็นจำนวนมากถึง 380 ตัว ถือเป็นการเกยตื้นตายครั้งเลวร้ายที่สุดของออสเตรเลีย ทำลายสถิติการเกยตื้น 320 ตัวในรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลียเมื่อปี 1996

ในวันพุธยังมีรายงานจากเจ้าหน้าที่ทางการรัฐแทสเมเนียว่ายังมีวาฬที่ยังมีโอกาสรอดอีก 30 ตัว เจ้าหน้าที่ราว 60 นาย ได้ใช้สลิงและอุปกรณ์อื่นในการดึงวาฬออกจากหาดทรายลงสู่ทะเล เพื่อที่จะให้มันจมลงในน้ำทั้งตัวจนน้ำทะเลสามารถพยุงน้ำหนักตัวของมันจากการกดทับอวัยวะภายใน หลังจากนั้น วาฬที่อาการดีขึ้นก็จะถูกนำทางให้ว่ายน้ำออกไปในเขตน้ำลึกกว่า เจ้าหน้าที่ทุกนายยังคงสู้ไม่ถอย ความพยายามในการช่วยชีวิตวาฬเกยตื้นครั้งใหญ่นี้ยังดำเนินต่อไปไม่หยุด หนึ่งในคณะเจ้าหน้าที่กล่าวว่าเราจะทำไปเรื่อยๆ “ตราบเท่าที่มีวาฬที่ยังมีชีวิตอยู่”

ความยากลำบากของการช่วยวาฬเกยตื้นก็คือ หลังพวกมันรอดตายลงน้ำลึกแล้ว บางตัวก็ยังพยายามแหวกว่ายกลับมาเพื่อเกยตื้นอีก

เจ้าหน้าที่ส่วนหนึ่งก็เริ่มขจัดซากของวาฬตามชายหาดที่ตายลงก่อนหน้านี้ วาฬนำร่องครีบยาวนั้นมีความยาวจากหัวถึงหางเกือบ 7 เมตร และหนักถึง 3 ตัน จึงถือเป็นความลำบากของเจ้าหน้าที่ทั้งการพยายามเคลื่อนย้ายตัวมันลงน้ำเพื่อช่วยชีวิต และการขจัดซากขนาดใหญ่ของพวกมันเมื่อตายลง

ส่วนสาเหตุของวาฬเกยตื้นไม่ว่าครั้งใดในโลกยังคงเป็นเรื่องลึกลับตลอดมา มีข้อสันนิษฐานหลายข้อตั้งแต่ความเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กโลกที่ส่งผลต่อการระบุทิศของมัน หรือการติดเชื้อบางชนิดในสมอง แม้กระทั่งการว่ายตามฝูงปลาที่เป็นอาหารของมันจนสับสนกับทัศนียภาพแถวชายฝั่ง จากการที่คลื่นโซนาร์ของวาฬไม่สามารถตรวจจับแนวชายฝั่งในน้ำตื้นได้  

วาฬนำร่องมักเป็นวาฬที่เกยตื้นบ่อย จากลักษณะความใกล้ชิดในฝูง จนความผิดพลาดของวาฬที่เป็นจ่าฝูงอาจพาให้พวกมันทั้งหมดต้องพบจุดจบ

ทั้งสองเหตุการณ์ถือเป็นความสูญเสียที่ไม่อาจเรียกคืนได้ พวกเราเหล่ามนุษย์ที่มีมันสมองฉลาดกว่าสัตว์ใดๆ บนโลกอาจต้องเป็นผู้รับภาระในการลงมือแก้ไขปัญหาให้กับสัตว์ที่ช่วยเหลือตัวเองไม่ได้เหล่านี้ ที่แม้มีร่างกายใหญ่โตปานใดอย่างช้างกับวาฬ ก็ยังไม่อาจรอดพ้น ‘กับดัก’ คร่าชีวิตที่ธรรมชาติได้วางเอาไว้  

ที่สำคัญคือปัญหาโลกร้อนจากน้ำมือของเราที่ต้องจัดการอย่างเร่งด่วน ไม่ให้ไปเพิ่มปัจจัยในการสร้างความผิดเพี้ยนให้ธรรมชาติต่อไป

พิสูจน์อักษร: ลักษณ์นารา พักตร์เพียงจันทร์

The post ช้างป่าล้มตายกว่า 300 ตัว วาฬเกยตื้นเกือบ 500 ตัว โศกนาฏกรรมทางธรรมชาติครั้งใหญ่ที่กำลังเกิดขึ้นตอนนี้ appeared first on THE STANDARD.

ทีมนักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัย​คาร์ดิฟฟ์ในสหราชอาณาจักร ประกาศ​การค้นพบโมเลกุลของสารประกอบ ‘ฟอสฟีน’ ในชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์​ ดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้โลกเราที่สุด และมีขนาดรวมถึงแรงโน้มถ่วงที่ใกล้เคียงโลกเราจนถูกขนานนามว่าเป็นดาวฝาแฝด แต่กลับถูกมองข้ามตลอดมาในโครงการสำรวจอวกาศ

ทำไมที่ผ่านมาเราไม่เคยเน้นไปสำรวจหาร่องรอยชีวิตบนดาวศุกร์

สาเหตุหลักที่ดาวศุกร์ถูกทอดทิ้งคือสภาพแวดล้อมที่เรียกได้ว่าเป็น ‘นรก’ ดีๆ นี่เอง ดาวศุกร์มีสภาพเรือนกระจกแบบสุดขั้ว เก็บกักความร้อนจากแสงอาทิตย์จนอุณหภูมิบนผิวดาวสูงกว่า 465 องศาเซลเซียส เรียกได้ว่าร้อนที่สุดในระบบสุริยะ แม้อยู่ห่างดวงอาทิตย์มากกว่าดาวพุธ ร้อนจนถึงขั้นตะกั่วละลาย ซ้ำยังมีความกดอากาศที่ผิวดาวสูงถึง 93 hPa เทียบเท่าความกดดันใต้ทะเลลึกกว่า 900 เมตร พูดง่ายๆ ว่าถ้าเอาเรือดำน้ำชั้น Seawolf ของกองทัพเรือสหรัฐฯ ไปจอดบนผิวดาวศุกร์ เรือดำน้ำจะถูกความกดอากาศบดขยี้จนเป็นเศษเหล็กทันที (Seawolf ถูกออกแบบให้ทนความกดอากาศสูงสุดได้เพียง 730 ใต้ทะเล) นอกจากนี้องค์ประกอบของบรรยากาศดาวศุกร์ยังเต็มไปด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้นที่พร้อมจะกัดกร่อนทุกสรรพสิ่งที่ล่วงล้ำเข้าไปอีกด้วย

แต่ดาวศุกร์ก็ยังมีบริเวณที่ ‘พออยู่ได้’

คำว่า ‘ยิ่งสูงยิ่งหนาว’ ใช้ได้ทุกที่ สูงจากพื้นผิวดาวศุกร์ขึ้นไป 50 กิโลเมตร แต่ไม่เกิน 65 กิโลเมตร คือบริเวณที่เรียกได้ว่าคล้ายโลกเรามากที่สุดในระบบสุริยะ เอาชนะดาวอังคาร เป้าหมายการตั้งถิ่นฐานในอนาคตได้อย่างสบาย บริเวณความสูงที่ว่านี้ ความกดอากาศของดาวศุกร์จะลดต่ำลงมาอยู่ที่ 1 hPa นั่นคือเท่ากับความกดอากาศที่ระดับน้ำทะเลบนโลกเราพอดี แถมอุณหภูมิก็ลดต่ำลงมาอยู่ที่ 30 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่พอเหมาะ ไม่ร้อนหรือเย็นเกินไป แต่ข้อเสียคืออากาศยังไม่เหมาะจะใช้หายใจ แม้เคยมีรายงานว่าพบการแตกตัวของ CO₂ ออกเป็นโมเลกุลของออกซิเจนหรือ O₂ อยู่ชั่วขณะ ซึ่งก็ไม่นานพอและไม่มากพอจะใช้ประโยชน์ได้ และยังมีสารประกอบของกรดต่างๆ ผสมอยู่

ใครค้นพบอะไร

ในขณะที่นักดาราศาสตร์ส่วนมากสนใจแต่การค้นหาร่องรอยสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร ดวงจันทร์ยูโรปาของดาวพฤหัสบดี ดวงจันทร์เอนเซลาดัสและไททันของดาวเสาร์ แต่ เจน กรีฟส์ (Jane Greaves) และทีมงานกลับมุ่งไปหาดาวศุกร์ จากเบาะแสที่เคยมีงานวิจัยว่าบางส่วนของชั้นบรรยากาศดาวศุกร์สามารถดูดซับแสงอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ได้มากกว่าที่คาดไว้ ซึ่งเป็นความผิดปกติที่นักวิทยาศาสตร์ตั้งสมมติฐานว่าอาจเป็นผลงานของจุลินทรีย์ในอากาศ ทีมงานของกรีฟส์ใช้วิธีง่ายๆ นั่นคือสังเกตสเปกตรัมหรือสีของโมเลกุลเป้าหมายเปล่งแสงออกมา ซึ่งจะบ่งบอกชัดเจนว่าเป็นโมเลกุลที่ประกอบด้วยธาตุอะไรบ้าง

กรีฟส์เริ่มสังเกตสเปกตรัมของสารประกอบบนชั้นเมฆของดาวศุกร์ ณ บริเวณที่กล่าวถึงข้างต้นว่ามีอุณหภูมิและความดันคล้ายโลก นั่นคือที่ความสูง 50 กิโลเมตรจากผิวดาว โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ James Clerk Maxwell ที่ตั้งอยู่บนยอดเขา Mauna Kea ในฮาวาย ตั้งแต่เดือนมิถุนายน 2017 และพบความแปลกใจระคนตื่นเต้นที่ได้ตรวจพบองค์ประกอบของ ‘ฟอสฟีน’ (Phosphine) สารประกอบที่ไม่น่าเชื่อว่าจะพบบนดาวศุกร์เป็นอย่างยิ่ง 

ที่สำคัญคือปริมาณของฟอสฟีนที่พบนั้นคำนวณออกมาได้ถึง 20 ppb (ส่วนในพันล้านส่วน) นั่นยิ่งทำให้กรีฟส์ต้องหาทางยืนยันว่าสิ่งที่พบนี้ไม่ใช่ข้อผิดพลาด ทีมงานจึงได้ทำเรื่องขออนุญาตใช้กลุ่มกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดยักษ์ 45 ตัว นั่นคือระบบกล้อง Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ในทะเลทรายของประเทสชิลี ผลก็ยังยืนยันออกมาเช่นเดิม นั่นคือพบสารประกอบฟอสฟีนเข้าให้แล้ว

ฟอสฟีน (PH₃) นั้น สำหรับบนโลกเราจะผลิตขึ้นได้ด้วยสิ่งมีชีวิตเท่านั้น นั่นคือหากไม่เป็นฝีมือของมนุษย์ก็ต้องเป็นจุลินทรีย์ สำหรับมนุษย์นั้น ฟอสฟีนเป็นแก๊สพิษไร้สี กลิ่นคล้ายปลาเน่า ที่ถูกนำมาใช้เป็นอาวุธเคมีในช่วงสงครามโลก ฟอสฟีนยังถูกผลิตเพื่อนำมาใช้ในงานอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และการรมควันเพื่อฆ่าเชื้อโรคในงานด้านการเกษตร ในอีกทาง ฟอสฟีนก็อาจผลิตขึ้นโดยจุลินทรีย์ที่พบได้ตามหนองน้ำ ในหลุมฝังกลบ หรือในลำไส้ของสัตว์ นั่นคือมาจากสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่อาศัย​อยู่ในสภาพแวดล้อม​ที่ปราศจากออกซิเจน แต่ไม่ว่าอย่างไร สำหรับบนโลกเรานี้จะไม่สามารถ​พบฟอสฟีนที่เกิดเองตามธรรมชาติ​โดยสิ่งไม่มีชีวิตอย่างแน่นอน

หากนำคุณสมบัติการเกิดฟอสฟีนบนโลกเราไปใช้บนดาวศุกร์ก็ตีความได้เพียงอย่างเดียวว่าน่าจะเกิดจากจุลชีพที่ล่องลอยอยู่ในชั้นบรรยากาศของดาว แม้จะพยายามมองในอีกแง่หนึ่งว่าความรู้ทางเคมีของมนุษย์ยังอยู่ในวงจำกัด นั่นหมายถึงฟอสฟีนบนดาวศุกร์อาจเกิดขึ้นได้จากสิ่งไม่มีชีวิตที่ทำปฏิกิริยาในรูปแบบที่เราไม่พบบนโลก แต่ก็ไม่อาจโต้แย้งในเรื่องของปริมาณที่พบถึง 20 ppb นั้นได้ เนื่องจากการผลิตฟอสฟีนปริมาณนี้โดยสิ่งมีชีวิตนั้นถือว่าไม่ยากหากเทียบกับการเกิดจากปฏิกิริยาเคมีในรูปแบบอื่น แต่ก็ต้องตอบคำถามสำคัญให้ได้ว่าหากแม้มีจุลชีพที่ผลิตฟอสฟีนปริมาณนี้ได้จริง พวกมันจะรอดชีวิตจากกรดความเข้มข้นสูงที่ผสมอยู่ในชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์ได้อย่างไร

คำถามที่เกิดขึ้นคงต้องอาศัยการศึกษาค้นคว้ารวมทั้งเก็บข้อมูลเพิ่มเติมในอนาคตมาช่วยไขคำตอบ ทั้งนี้ดาวศุกร์อาจกลับมาเป็นที่สนใจและเป็นอีกหนึ่งเป้าหมายที่คุ้มค่าในการส่งยานอวกาศไปสำรวจหาสิ่งมีชีวิตอย่างจริงจังก็เป็นไปได้

การค้นพบครั้งนี้ตีพิมพ์เผยแพร่ลงใน Nature Astronomy ฉบับวันที่ 14 กันยายน 2020 อ่านได้ที่ https://www.nature.com/articles/s41550-020-1174-4

พิสูจน์อักษร: ภาสิณี เพิ่มพันธุ์พงศ์

The post การพบโมเลกุล ‘ฟอสฟีน’ ในชั้นบรรยากาศดาวศุกร์ กุญแจดอกแรกสู่การไขคำตอบสิ่งมีชีวิตบน ‘ดาวฝาแฝดโลก’ appeared first on THE STANDARD.