แอลครอสโหม่งดวงจันทร์

9 ตุลาคม 2552
ปรับปรุงครั้งล่าสุด 24 มกราคม 2560
โดย: วรเชษฐ์ บุญปลอด (worachateb@yahoo.com)

ความคืบหน้าล่าสุด

10 ตุลาคม 2552 • ขณะยานแอลอาร์โอโคจรเข้าใกล้จุดชนประมาณ 80 กม. สเปกโทรมิเตอร์รังสีอัลตราไวโอเลตตรวจพบพวยที่เกิดจากเศษดินและหินที่พุ่งขึ้นมาขณะชน นอกจากนี้ มาตรรังสีซึ่งบอกอุณหภูมิบนพื้นผิวก็ตรวจพบหลุมที่เกิดจากการชน
(ภาพ NASA/GSFC/UCLA) 
• หอดูดาวเค็กในฮาวายซึ่งใช้กล้องขนาด 10 เมตร กับสเปกโทรกราฟอินฟราเรดใกล้เพื่อค้นหาลักษณะบ่งชี้ทางเคมีของไอน้ำ รายงานว่านักดาราศาสตร์กำลังประเมินผลที่ได้จากการสังเกตการณ์ คาดว่าจะสามารถรายงานผลได้ราวต้นสัปดาห์หน้า
• กล้องโทรทรรศน์เจมิไนเหนือ (Gemini North) ในฮาวาย, หอดูดาวอาปาเชพอยต์ (Apache Point Observatory) ในนิวเม็กซิโก และหอดูดาวลิก (Lick Observatory) ในแคลิฟอร์เนีย ตรวจไม่พบหรือไม่สามารถชี้ชัดได้ถึงสัญญาณของการชน (ดูภาพวิดีโอจากหอดูดาวลิก)

ตุลาคม 2552
• 19:30 น. นักดาราศาสตร์หอดูดาวพาโลมาร์รายงานว่าการสังเกตด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาด 200 นิ้ว ไม่พบร่องรอยของสิ่งที่คาดว่าอาจฟุ้งขึ้นมาเหนือผิวดวงจันทร์ นาซามีกำหนดแถลงข่าวในเวลา 21:00 น.

ก่อนชน

• 18:19 น. แรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ดึงให้จรวดเซนทอร์และดาวเทียมแอลครอสมีความเร่งเพิ่มขึ้น จรวดจะชนดวงจันทร์ด้วยความเร็ว 9,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เร็วเป็น เท่าของลูกปืนจากปืนไรเฟิล คาดว่าทำให้เกิดหลุมขนาดประมาณ 20 เมตร ลึก เมตร สาดเศษหินดินราว 350 เมตริกตัน พุ่งกระจายขึ้นมาจากผิวดวงจันทร์ ซึ่งอาจรวมถึงน้ำ • 17:42 น. ทีมปฏิบัติงานสั่งให้อุปกรณ์บนยานเริ่มทำงาน ภาพสดจากดาวเทียมแอลครอสส่งมาถึงศูนย์วิจัยเอมส์ของนาซาโดยผ่านเครือข่ายดีปสเปซโกลด์สโตนในแคลิฟอร์เนีย
• 17:31 น. ชั่วโมงก่อนชน ความเร็ว 1.51 กม./วินาที ห่างดวงจันทร์ 7,784 กม.
• 17:20 น. ห่างดวงจันทร์ 8,600 กม. ระยะทางระหว่างซานฟรานซิสโก-ลอนดอน
• 17:15 น. เริ่มการถ่ายทอดสดทาง NASA TV
• 16:31 น. ชั่วโมงก่อนชน ความเร็ว 1.38 กม./วินาที ห่างดวงจันทร์ 12,362 กม.
• 16:22 น. คาดว่าจรวดจะชนดวงจันทร์ในเวลา 18:31:20 น. แอลครอสชนดวงจันทร์ในเวลา 18:35:36 น.
• 15:29 น. ห่างดวงจันทร์ 17,000 กม. เทียบได้กับระยะทางระหว่างซิดนีย์-ลอนดอน
• 14:31 น. ชั่วโมงก่อนชน ความเร็ว 1.28 กม./วินาที ห่างดวงจันทร์ 20,380 กม.
• 13:31 น. ชั่วโมงก่อนชน ความเร็ว 1.26 กม./วินาที ห่างดวงจันทร์ 24,110 กม.
• 12:31 น. ชั่วโมงก่อนชน ความเร็ว 1.25 กม./วินาที ห่างดวงจันทร์ 27,728 กม.
• 11:31 น. ชั่วโมงก่อนชน ความเร็ว 1.24 กม./วินาที ห่างดวงจันทร์ 31,259 กม.
• 10:31 น. ชั่วโมงก่อนชน ความเร็ว 1.23 กม./วินาที ห่างดวงจันทร์ 34,722 กม.
• 10:12 น. คาดว่าจรวดจะชนดวงจันทร์ในเวลา 18:31:19.6 น. แอลครอสชนดวงจันทร์ในเวลา 18:35:38.8 น.
• 09:48 น. ความเร็ว 1.22 กม./วินาที ห่างดวงจันทร์ 38,128 กม.
• 08:50 น. จรวดเซนทอร์แยกตัวออกจากดาวเทียมแอลครอสเป็นผลสำเร็จ ดาวเทียมจุดไอพ่นเพื่อทิ้งระยะให้จรวดกับดาวเทียมอยู่ห่างกันประมาณ 600 กม.



วันศุกร์ที่ ตุลาคม 2552 เวลาประมาณ 07:31 น. ตามเวลาตะวันออกของสหรัฐอเมริกา ซึ่งตรงกับ 18:31 น. ในประเทศไทย จรวดและดาวเทียมดวงหนึ่งขององค์การนาซามีกำหนดพุ่งชนหลุมอุกกาบาตที่ขั้วใต้ของดวงจันทร์ ปฏิบัติการครั้งนี้มีขึ้นเพื่อพิสูจน์ว่ามีน้ำแข็งอยู่ที่นั่นจริงหรือไม่

ภาพวาดในจินตนาการเมื่อจรวดเซนทอร์แยกตัวออกจากดาวเทียมแอลครอส มุ่งหน้าไปยังดวงจันทร์ (ภาพ NASA) 

ภาพมุมแคบรอบหลุมอุกกาบาตคาบีอัส ที่หมายสุดท้ายของแอลครอส (ภาพ New Mexico State Univ. NASA-MSFC) 

แผนที่แสดงตำแหน่งหอดูดาว ดาวเทียม และยานอวกาศที่คอยเฝ้าดูการชนในวันนี้ (ภาพ NASA)
 

มีนาคม 2552 จีนปิดฉากภารกิจสำรวจดวงจันทร์ของยานฉางเอ๋อ (Chang'e-1) โดยให้ยานพุ่งชนพื้นผิวดวงจันทร์ในบริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตร ต่อมาเมื่อต้นเดือนมิถุนายน ญี่ปุ่นก็จบภารกิจของยานคางุยะ (Kaguya) โดยควบคุมให้มันพุ่งชนบริเวณขั้วใต้ของดวงจันทร์ หลังจากนั้นไม่นาน ดวงจันทร์ก็ต้องรับผู้มาเยือนอีก เมื่อองค์การนาซาส่งยานสำรวจดวงจันทร์ลำใหม่ออกสู่ห้วงอวกาศเมื่อเดือนมิถุนายน 2552 นับเป็นก้าวแรกในความพยายามที่จะนำมนุษย์ไปอาศัยอยู่บนดวงจันทร์ในระยะยาว ซึ่งต่างจากโครงการอะพอลโลที่ไปสำรวจในช่วงเวลาสั้น ๆ นอกจากนี้ ยังจะปล่อยจรวดพุ่งชนดวงจันทร์เพื่อค้นหาน้ำแข็งที่อาจอยู่ในหลุมอุกกาบาตที่ขั้วดวงจันทร์

ยานลูนาร์รีคอนเนสเซนซ์ออร์บิเตอร์

ลูนาร์รีคอนเนสเซนซ์ออร์บิเตอร์ (Lunar Reconnaissance Orbiter) ซึ่งมักเรียกอย่างย่อว่าแอลอาร์โอ (LRO) เป็นชื่อยานอวกาศสำรวจดวงจันทร์ที่องค์การนาซาของสหรัฐอเมริกาใช้สำรวจทรัพยากรและเสาะหาสถานที่ลงจอดอันเหมาะสมสำหรับยานอวกาศที่จะมีมนุษย์เดินทางไปด้วยในอนาคต
แต่เดิมการส่งยานแอลอาร์โอถูกกำหนดไว้ในปลายปี 2551 แต่ได้เลื่อนออกมาในปีนี้ มันถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศเมื่อเย็นวันที่ 18 มิถุนายน 2552 ตามเวลาท้องถิ่นในเขตเวลาตะวันออกของสหรัฐฯ ซึ่งตรงกับเช้ามืดวันศุกร์ที่ 19 มิถนายน ตามเวลาประเทศไทย จรวดแอตลาส-5 ทำหน้าที่ปล่อยยานที่ฐานปล่อย ณ สถานีแห่งหนึ่งของฐานทัพอากาศบนแหลมคานาเวอรัล ยานใช้เวลาเดินทางประมาณ 4-5 วัน เมื่อไปถึงดวงจันทร์ แรงโน้มถ่วงจับให้มันโคจรรอบดวงจันทร์เป็นวงรี

ยานแอลอาร์โอเริ่มเข้าสู่วงโคจรรอบดวงจันทร์เมื่อวันที่ 23 มิถุนายน มีการปรับวงโคจรจนกระทั่งยานโคจรเป็นวงกลมที่ความสูง 50 กิโลเมตร ระนาบวงโคจรทำมุมเกือบตั้งฉากกับเส้นศูนย์สูตร มันจึงโคจรผ่านเหนือขั้วทั้งสองของดวงจันทร์ ทำให้อุปกรณ์บนยานสามารถวัดความสูงของพื้นผิว สำรวจทรัพยากรได้ทั่วทั้งดวง และหาสถานที่ลงจอดสำหรับยานอวกาศที่จะมีมนุษย์เดินทางไปด้วยในอนาคต

อุณหภูมิด้านกลางวันของดวงจันทร์ เห็นไดัชัดว่าที่ขั้วมีอุณหภูมิต่ำมาก (ภาพ NASA/GSFC/UCLA)
 

หนึ่งในยานอะพอลโลทุกลำที่ยานแอลอาร์โอถ่ายได้ (ภาพ NASA) 

ยานแอลอาร์โอมีอุปกรณ์ศึกษาผลกระทบจากรังสีคอสมิกเพื่อเตรียมป้องกันอันตรายที่มีโอกาสเกิดขึ้นกับนักบินอวกาศในอนาคต ยานมีเครื่องวัดความสูงด้วยเลเซอร์และกล้องถ่ายภาพซึ่งจะทำแผนที่อย่างละเอียดของพื้นผิวดวงจันทร์ ข้อมูลนี้จะช่วยนักวิทยาศาสตร์ระบุจุดที่เหมาะสมและปลอดภัยพอจะเป็นจุดลงจอดของยานสำรวจในอนาคต เครื่องวัดความสูงอาจบอกได้ว่ามียอดเขาลูกใดบริเวณขั้วดวงจันทร์ที่ได้รับแสงอาทิตย์อยู่ตลอดเวลา ซึ่งจะเป็นตำแหน่งที่เหมาะสมสำหรับติดตั้งสถานีผลิตพลังงานจากแสงอาทิตย์ และมีเครื่องวัดอุณหภูมิในส่วนต่าง ๆ ของดวงจันทร์ นาซาวางแผนให้ยานแอลอาร์โอสำรวจดวงจันทร์ในภารกิจทั้งหลายที่กล่าวมาเป็นระยะเวลาประมาณ ปี หลังจากนั้นมันอาจถูกใช้เป็นสถานีถ่ายทอดสัญญาณระหว่างโลกกับดวงจันทร์

ดาวเทียมแอลครอส

ดาวเทียมแอลครอส (Lunar CRater Observation and Sensing Satellite LCROSS) เดินทางออกไปพร้อมกับยานแอลอาร์โอ ต่างกันตรงที่มันไปโคจรเป็นวงรีรอบโลกด้วยคาบ 37 วัน โดยมีจรวดขับดันท่อนบนที่เรียกว่าเซนทอร์ (Centaur) ประกบติดไปด้วย ระนาบวงโคจรของดาวเทียมทำมุมเอียงจากระนาบวงโคจรของดวงจันทร์มาก และจุดตัดของวงโคจรด้านหนึ่งเป็นจุดนัดพบที่จรวดเซนทอร์หนัก เมตริกตัน กับดาวเทียมแอลครอสจะพุ่งชนดวงจันทร์ในวันที่ ตุลาคมนี้
ไม่กี่ชั่วโมงก่อนชน จรวดเซนทอร์จะแยกตัวออกจากดาวเทียมแอลครอส แล้วพุ่งไปที่หลุมอุกกาบาตคาบีอัส (Cabeus) ซึ่งเป็นหนึ่งในหลุมอุกกาบาตบริเวณใกล้ขั้วใต้ของดวงจันทร์ที่แสงอาทิตย์ส่องไม่ถึงก้นหลุม ที่นั่นเย็นจัดและมีความเป็นไปได้ว่าจะมีน้ำแข็งอยู่ในหลุม จรวดเซนทอร์จะชนผิวดวงจันทร์ด้วยอัตราเร็วประมาณ 2.5 กิโลเมตรต่อวินาที หลังจากนั้นอีกราว นาที ดาวเทียมแอลครอสจะผ่านเข้าไปในหมอกควันของฝุ่น (หรืออาจรวมถึงน้ำแข็งและไอน้ำ) ที่คาดว่าจะฟุ้งขึ้นมาเหนือพื้นผิวที่ความสูง 10 กิโลเมตร อุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ที่ติดตั้งบนยานแอลครอสจะตรวจวัดค่าต่าง ๆ เพื่อค้นหาสัญญาณของน้ำ ก่อนที่ตัวมันเองจะพุ่งชนดวงจันทร์

นอกจากยานแอลอาร์โอซึ่งเฝ้าดูเหตุการณ์นี้อย่างใกล้ชิดในวงโคจรรอบดวงจันทร์ นักดาราศาสตร์คาดว่าปรากฏการณ์นี้อาจจะพอสังเกตเห็นได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ตั้งแต่ 10 นิ้วขึ้นไป จึงได้มีการเตรียมการสังเกตด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล กล้องโทรทรรศน์ตามหอดูดาวต่าง ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ตั้งอยู่บนภูเขาสูงในฮาวาย ร่วมด้วยนักดาราศาสตร์สมัครเล่น และมีการถ่ายทอดทางอินเทอร์เน็ตที่ NASA TV (เริ่มถ่ายทอดสดภารกิจของแอลครอสในเวลา 17:15 น. ขณะชนไม่สามารถสังเกตการณ์ได้ในประเทศไทย)

แผนนี้เกิดขึ้นเนื่องจากข้อมูลการสำรวจดวงจันทร์ในอดีตบ่งบอกว่าแสงอาทิตย์ไม่สามารถส่องถึงก้นหลุมอุกกาบาตในบริเวณขั้วใต้ของดวงจันทร์ได้ ซึ่งอาจเป็นเช่นนี้มานานถึง พันล้านปี มีการค้นพบไฮโดรเจนกระจุกตัวกันในบริเวณดังกล่าว ดังนั้นจึงสันนิษฐานว่าอาจมีน้ำแข็งอยู่ในหลุม

สำหรับผลกระทบต่าง ๆ ที่จะเกิดขึ้นกับดวงจันทร์หลังการชนของจรวดและดาวเทียมแอลครอสในภารกิจนี้ นาซาอธิบายว่าการชนครั้งนี้มีพลังงานราว พันล้านจูล น้อยกว่าการชนด้วยความเร็วปกติของอุกกาบาตหนัก 10 กิโลกรัม ที่เกิดขึ้นเสมอทุก ๆ 2-3 เดือนบนดวงจันทร์ ส่วนข้อสงสัยว่าการชนจะทำลายแหล่งน้ำบนดวงจันทร์หรือไม่ (ถ้ามีน้ำอยู่จริง) นาซาคาดว่าน้ำจะตกกลับลงสู่พื้นผิวเนื่องจากการชนครั้งนี้มีความเร็วต่ำ นอกจากนี้ คาดว่าการชนจะก่อให้เกิดหลุมขนาดเพียง 20 เมตร เป็นพื้นที่เล็กมากเมื่อเทียบกับพื้นที่ราว 12,500 ตร.กม. ที่อยู่ในเงามืดตลอดเวลาและมีความเป็นไปได้ว่าจะมีน้ำแข็งอยู่

ผลพลอยได้ที่อาจมาจากโครงการนี้ คือ ทฤษฎีสมคบคิดต่าง ๆ ที่กล่าวหาว่าโครงการอะพอลโลเป็นเรื่องหลอกลวงได้ถึงคราวยุติ เพราะภาพถ่ายจากยานแอลอาร์โอสามารถแยกแยะวัตถุที่มีขนาดไม่ถึง เมตรบนพื้นผิวดวงจันทร์ได้ ซึ่งละเอียดมากพอที่จะจับภาพร่องรอยของรถสำรวจและส่วนลงจอดของยานอะพอลโลที่ถูกทิ้งไว้บนนั้น

นักวิทยาศาสตร์วาดหวังว่าในอนาคตดวงจันทร์จะไม่ได้เป็นเพียงแค่สถานที่สำหรับการเยี่ยมเยือนชั่วคราวเท่านั้น แต่เป็นที่ซึ่งมนุษย์สามารถอาศัยอยู่ได้แบบถาวรหรือกึ่งถาวร หากที่ขั้วดวงจันทร์มีน้ำในรูปของน้ำแข็งอยู่มาก นั่นจะเป็นประโยชน์อย่างมหาศาลต่อการสร้างฐานบนดวงจันทร์ เพราะสามารถนำน้ำมาบริโภค มีออกซิเจนสำหรับหายใจ และไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง

หมายเหตุ ดัดแปลงจากบทความเผยแพร่ในโพสต์ทูเดย์ ฉบับวันอาทิตย์ที่ 21 มิถุนายน 2552 และอาทิตย์ที่ ตุลาคม 2552


ดูเพิ่ม

*  ตามล่าหาน้ำบนดวงจันทร์ (บทความ พ.ศ. 2540) *  สารพันคำถามเกี่ยวกับดาราศาสตร์ หมวดดวงจันทร์
*  เราไปมาแล้วจริงๆ จับผิดคนจับโกหก

*  [ur=http://thaiastro.nectec.or.th/news/1997/news1997jan02.html]น้ำแข็งบนดวงจันทร์ (13/1/2540)
*  ยูจีน ชูเมกเกอร์ได้ไปดวงจันทร์ (25/2/2541)
*  ลูนาร์พรอสเปกเตอร์พบน้ำบนดวงจันทร์ (3/2541)
*  ไม่พบน้ำจากการพุ่งชนของลูนาร์พรอสเปกเตอร์ (10/2542)
*  พายุบนดวงจันทร์ (26/12/2548)
*  อุกกาบาตชนดวงจันทร์ ถ่ายได้คาหนังคาเขา (19/6/2549)
*  สมาร์ต-1 พุ่งชนดวงจันทร์ (16/9/2549)
*  แอลครอส เตรียมโหม่งดวงจันทร์ (11/2/2552)
*  พบน้ำบนดวงจันทร์ (3/10/2552)

เว็บไซต์อื่น

*  LCROSS NASA *  NASA TV NASA
*  Mauna Kea Observatories LCROSS Impact Webcast NASA
*  LCROSS Live coverage Spaceflight Now
*  LCROSS Public Observation Campaign LCROSS Citizen Science/NASA
*  LCROSS Readies to Shoot the Moon Sky Telescope
*  LCROSS Impact: It's Hit --- But Was Anything Seen? Sky Telescope 
*  LCROSS Viewer's Guide Science@NASA
*  Lunar prospecting: Probe ready to touch moon water Spaceflight Now
*  NASA Set to Dive Bomb the Moon Space.com