ดาวเทียมโรแซต (ROSAT)

19 ตุลาคม 2554
ปรับปรุงครั้งล่าสุด 6 ธันวาคม 2559
โดย: วรเชษฐ์ บุญปลอด (worachateb@yahoo.com)
วันที่ 24 กันยายน 2554 ดาวเทียมยูอาร์ส (UARS) ขององค์การนาซาได้เข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลก ซึ่งเป็นไปตามการคาดการณ์ก่อนหน้านั้น โดยนาซาสรุปว่าดาวเทียมเผาไหม้เหนือมหาสมุทรแปซิฟิก แต่ไม่มีรายงานการพบเห็น ซึ่งอาจเป็นเพราะอยู่ห่างไกลจากแผ่นดิน ประกอบกับเป็นเวลากลางวัน คาดว่าซากดาวเทียมที่ไหม้ไม่หมดได้ตกสู่ทะเล มาเดือนนี้ถึงคราวของดาวเทียมอีกดวงหนึ่งของเยอรมนี ทางการประเมินว่าอาจมีซากหลงเหลือราว 1.6 ตัน ตกลงสู่พื้นโลก มีโอกาสน้อยมากที่คนบนโลกจะได้รับอันตราย ล่าสุดคาดว่าเกิดขึ้นในวันที่ 23 ตุลาคม 2554 ระหว่างเวลา 08:43 08:57 น. ตามเวลาประเทศไทย

ดาวเทียมโรแซต

ดาวเทียมโรแซต (ROSAT ย่อมาจาก Röntgensatellit ในภาษาเยอรมัน หรือ ROentgen SATellite ในภาษาอังกฤษ) เป็นดาวเทียมสำรวจท้องฟ้าในย่านรังสีเอกซ์ของเยอรมนี โดยความร่วมมือกับสหรัฐอเมริกาและสหราชอาณาจักร ดาวเทียมมีขนาด 2.2 × 4.7 × 8.9 เมตร หนัก 2.4 ตัน ถูกนำขึ้นสู่อวกาศด้วยจรวดเดลตา เมื่อวันที่ มิถุนายน 2533 ที่แหลมคานาเวอรัล รัฐฟลอริดา
ดาวเทียมโรแซต (ภาพ EADS Astrium) 

บรรยากาศโลกดูดซับรังสีเอกซ์ไว้ ทำให้การศึกษาวัตถุท้องฟ้าในความยาวคลื่นของรังสีเอกซ์ ต้องอาศัยดาวเทียมที่โคจรอยู่ในอวกาศรอบโลก เดิมภารกิจของดาวเทียมโรแซตถูกกำหนดไว้นาน 18 เดือน แต่ดาวเทียมโรแซตก็ปฏิบัติงานอยู่ในอวกาศนานถึง ปี มีนักวิทยาศาสตร์กว่า 4,000 คน จาก 24 ประเทศ ใช้ข้อมูลจากดาวเทียมโรแซตในงานวิจัยทางดาราศาสตร์

ภารกิจหลักของดาวเทียมโรแซตคือการทำแผนที่ท้องฟ้าในความยาวคลื่นรังสีเอกซ์ สามารถระบุแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ได้มากกว่า 100,000 แหล่ง สังเกตและวิเคราะห์แก๊สร้อนในกระจุกดาว ซากซูเปอร์โนวา ค้นพบแหล่งรังสีเอกซ์ในดาราจักรเมฆแมเจลแลนใหญ่ และค้นพบว่าดาวหางก็แผ่รังสีเอกซ์ด้วย

พ.ศ. 2541 ได้เกิดความผิดปกติขึ้นกับเครื่องติดตามดาว ซึ่งใช้เป็นอุปกรณ์หลักสำหรับกำหนดทิศทางของดาวเทียม ทำให้กล้องบนดาวเทียมหันเข้าหาดวงอาทิตย์ สร้างความเสียหายที่ไม่อาจแก้ไขได้ เยอรมนีตัดสินใจยุติภารกิจของดาวเทียมโรแซตในเดือนกุมภาพันธ์ 2542 มันจึงกลายเป็นขยะอวกาศชิ้นใหญ่ชิ้นหนึ่งที่โคจรอยู่รอบโลกมาจนถึงปัจจุบัน

ดาวเทียมโรแซตไม่มีระบบขับดันสำหรับควบคุม จึงไม่สามารถบังคับให้ตกสู่โลกในมหาสมุทรที่ห่างไกลผู้คนได้ มันจึงถูกปล่อยให้ตกตามธรรมชาติ ซึ่งเป็นไปตามแรงต้านของชั้นบรรยากาศโลก แบบเดียวกับดาวเทียมยูอาร์สและขยะอวกาศอื่น ๆ วงโคจรของดาวเทียมโรแซตทำมุมเอียง 53 องศากับเส้นศูนย์สูตร ทำให้ขณะนี้ดาวเทียมมีโอกาสตกได้ทุกที่ที่อยู่ระหว่างละติจูด 53° เหนือ ลงมาถึงละติจูด 53° ใต้

ตัวอย่างเส้นทางดาวเทียมโรแซต จะเห็นว่าดาวเทียมเคลื่อนที่อยู่ระหว่างละติจูด 53° เหนือและใต้  

ขยะอวกาศตกสู่โลกทุกเดือน เดือนละหลายครั้ง ส่วนใหญ่มีขนาดเล็ก จึงเผาไหม้หมดหรือเกือบหมดไปในบรรยากาศ ไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยงที่จะทำความเสียหายต่อชีวิตและทรัพย์สิน แต่ในกรณีของดาวเทียมดวงนี้ ศูนย์การบินและอวกาศเยอรมัน (Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt DLR) คาดว่าเมื่อดาวเทียมโรแซตลุกไหม้เสียดสีกับบรรยากาศ ความร้อนและความเค้นจะทำให้ดาวเทียมแตกสลาย ซากดาวเทียมราว 30 ชิ้น น้ำหนักรวม 1.6 ตัน สามารถหลุดรอดผ่านชั้นบรรยากาศลงมาถึงพื้นโลกได้ ชิ้นที่หนักที่สุดและเป็นอันตรายที่สุดคือชิ้นส่วนและโครงสร้างที่ประกอบขึ้นเป็นกระจกรับแสงของกล้องโทรทรรศน์

ทางการประเมินว่าการตกของดาวเทียมดวงนี้มีโอกาสก่อให้เกิดอันตรายต่อคนบนพื้นโลกราว ใน 2,000 (มากกว่าดาวเทียมยูอาร์ส) อธิบายง่าย ๆ ได้ว่าหากมีการตกของดาวเทียมโรแซต 2,000 ครั้ง จะมี ครั้งที่ซากชิ้นส่วนของดาวเทียมทำอันตรายต่อใครคนใดคนหนึ่งบนพื้นโลก พื้นที่เสี่ยงคือบริเวณกว้าง 80 กิโลเมตร ลากไปตามแนวการเคลื่อนที่ในวงโคจรช่วงสุดท้ายของดาวเทียม ขณะแตะชั้นบรรยากาศ ดาวเทียมโรแซตจะมีความเร็วสูงราว กม./วินาที การเสียดสีทำให้ความเร็วลดลง อย่างไรก็ตาม ชิ้นส่วนที่หนักที่สุดเมื่อลงมาถึงพื้นโลกยังมีความเร็วสูงได้ถึง 450 กม./ชม.

ยังไม่ทราบเวลาตก

ความยากลำบากและความไม่แน่นอนของการพยากรณ์การตกของดาวเทียมหรือขยะอวกาศได้แสดงให้เห็นแล้วเมื่อครั้งที่ดาวเทียมยูอาร์สตกในเดือนกันยายน เดิมคาดว่าดาวเทียมยูอาร์สอาจตกในปลายเดือนกันยายนหรือต้นเดือนตุลาคม แต่มันก็ตกเร็วกว่าที่คะเนไว้ในตอนแรก ปัจจัยสำคัญคือการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์ ลมสุริยะที่พัดมาจากดวงอาทิตย์ส่งผลต่อการขยายตัวหรือบีบตัวของชั้นบรรยากาศโลก ซึ่งจะเพิ่มหรือลดแรงต้าน ทำให้ดาวเทียมที่โคจรอยู่ในวงโคจรต่ำตกเร็วหรือช้าลงจากที่คาดหมายได้ เยอรมนีจะร่วมกับสหรัฐอเมริกาในการติดตามการเคลื่อนที่ของดาวเทียมโรแซต แล้วนำข้อมูลมาวิเคราะห์เพื่อคำนวณวงโคจร ใช้ในการหาเวลาและจุดตกที่เป็นไปได้ของดาวเทียม ซึ่งเมื่อวันที่ 13 ตุลาคม ศูนย์การบินและอวกาศเยอรมันคาดว่าดาวเทียมโรแซตจะตกในช่วงวันที่ 20-25 ตุลาคม
เมื่อดาวเทียมตกสู่ชั้นบรรยากาศโลกจะก่อให้เกิดลูกไฟสว่างหลายลูก คนที่อยู่ใกล้มีโอกาสสังเกตเห็นได้บนท้องฟ้า การคำนวณจากวงโคจรเมื่อใกล้เที่ยงวันที่ 13 ตุลาคม 2554 พบว่าดาวเทียมโคจรรอบโลกอยู่ที่ความสูง 237-241 กิโลเมตร ลดลงด้วยอัตราประมาณ 3-4 กม./วัน โดยมีอัตราการตกเพิ่มขึ้นเรื่อย 

ยานจูลส์เวิร์นเอทีวี (Jules Verne Automated Transfer Vehicle) ขององค์การอีซา (ESA) แตกกระจายและลุกไหม้บนท้องฟ้า เหนือทะเลทางตอนใต้ของมหาสมุทรแปซิฟิก ภาพเคลื่อนไหวนี้ถ่ายจากเครื่องบินของนาซาเมื่อวันที่ 29 กันยายน 2551

ภาพจำลองการตกของดาวเทียมโรแซต จาก Analytical Graphic, Inc.

ความเคลื่อนไหวล่าสุด

กราฟระยะห่างจากพื้นโลกของดาวเทียมโรแซต เส้นประเป็นผลการพยากรณ์จากวงโคจร ณ วันที่ 21 ตุลาคม จากกราฟนี้ คาดว่าดาวเทียมจะแตะระดับ 120 กิโลเมตร ซึ่งความหนาแน่นในบรรยากาศจะสูงมากพอจนดาวเทียมตกลงอย่างรวดเร็ว และเริ่มเผาไหม้ในวันอาทิตย์ที่ 23 ตุลาคม ตามเวลาประเทศไทย (คำนวณด้วยโปรแกรม SatEvo) 

      23 ตุลาคม 2554
            เวลา 10:41 น. JSpOC คาดหมายว่าโรแซตตกเมื่อเวลา 08:50 น. (± นาที) ช่วงเวลานั้นดาวเทียมโรแซตเคลื่อนผ่านมหาสมุทรอินเดีย พม่า ภาคเหนือของไทย ชายแดนลาว-พม่า และทางใต้ของประเทศจีน
            เวลา 09:45 น. ศูนย์การบินและอวกาศเยอรมันยืนยันว่าดาวเทียมโรแซตเข้าสู่บรรยากาศโลกแล้ว คาดว่าอยู่ในช่วงเวลา 08:45 09:15 น. แต่ยังไม่มีรายงานพบเห็นว่าซากดาวเทียมตกที่ใด ช่วงเวลาดังกล่าวดาวเทียมมีเส้นทางผ่านมหาสมุทรอินเดีย พม่า ไทย ชายแดนลาว-พม่า จีน รัสเซีย และตอนเหนือของมหาสมุทรแปซิฟิก
            ในช่วงเวลาที่มีความเป็นไปได้ที่ดาวเทียมโรแซตจะตก ดาวเทียมมีเส้นทางผ่านเหนือประเทศไทย ผู้สังเกตในภาคเหนือ ภาคกลาง และภาคตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศไทย อาจมีโอกาสเห็นการตกของดาวเทียมในช่วงเวลาประมาณ 08:50 09:00 น. (เวลาอาจคลาดเคลื่อนได้เล็กน้อย) ภาคเหนืออาจเห็นดาวเทียมเคลื่อนผ่านเหนือศีรษะ ส่วนภาคกลางและภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ให้มองไปบนท้องฟ้าทิศตะวันตกเฉียงเหนือในช่วงเวลาที่ระบุ โดยดาวเทียมเริ่มปรากฏทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ ไปสิ้นสุดทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ (ไม่สามารถยืนยันได้ว่าจะเห็น เนื่้องจากเวลาตกยังมีความไม่แน่นอนสูง)
            เวลา 06:59 น. JSpOC พยากรณ์ว่าโรแซตจะตกในวันที่ 23 ตุลาคม เวลา 09:04 น. (± ชั่วโมง) ช่วงเวลานั้น ดาวเทียมมีเ้ส้นทางผ่านทวีปเอเชีย อเมริกาเหนือ อเมริกาใต้ ด้านตะวันออกของแอฟริกา มหาสมุทรอินเดีย ตอนใต้ของมหาสมุทรแอตแลนติก และมหาสมุทรแปซิฟิก ไม่ผ่านยุโรปและออสเตรเลีย
เวลา 03:53 น. JSpOC พยากรณ์ว่าโรแซตจะตกในวันที่ 23 ตุลาคม เวลา 09:31 น. (± ชั่วโมง)

เส้นทางดาวเทียมโรแซตระหว่างเวลา 07:00-11:00 น. ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่มีความเป็นไปได้มากที่สุดในขณะนี้ที่ดาวเทียมจะตก (ดาวเทียมเคลื่อนไปทางทิศตะวันออก วงโคจรค่อย ๆ ขยับไปทางทิศตะวันตกเมื่อเทียบกับตำแหน่งบนผิวโลก ลงตำแหน่งดาวเทียมทุก ๆ นาที) 

      22 ตุลาคม 2554
            เวลา 21:27 น. JSpOC พยากรณ์ว่าโรแซตจะตกในวันที่ 23 ตุลาคม เวลา 09:34 น. (± ชั่วโมง)
            จากวงโคจรเวลา 03:35 น. แอโรสเปซพยากรณ์ว่าโรแซตจะตกในวันที่ 23 ตุลาคม เวลา 18:12 น. (± 10 ชั่วโมง)
            เวลา 10:30 น. JSpOC พยากรณ์ว่าโรแซตจะตกในวันที่ 23 ตุลาคม เวลา 08:31 น. (± 14 ชั่วโมง)
            เวลา 03:35 น. ดาวเทียมโคจรเป็นวงรีอยู่ที่ระดับ 177 × 185 กม. คาบ 88.1 นาที
      21 ตุลาคม 2554
            เวลา 12:24 น. JSpOC พยากรณ์ว่าโรแซตจะตกในวันที่ 23 ตุลาคม เวลา 12:49 น. (± 24 ชั่วโมง)
            จากวงโคจรเวลา 02:36 น. แอโรสเปซพยากรณ์ว่าโรแซตจะตกในวันที่ 23 ตุลาคม เวลา 20:24 น. (± 16 ชั่วโมง)
            เวลา 02:36 น. ดาวเทียมโคจรเป็นวงรีอยู่ที่ระดับ 192 × 199 กม. คาบ 88.4 นาที
      20 ตุลาคม 2554
            เวลา 15:06 น. JSpOC พยากรณ์ว่าโรแซตจะตกในวันที่ 23 ตุลาคม เวลา 12:03 น. (± 48 ชั่วโมง)
            เวลา 10:23 น. ดาวเทียมโคจรเป็นวงรีอยู่ที่ระดับ 200 × 205 กม. คาบ 88.5 นาที
      19 ตุลาคม 2554
          เวลา 15:12 น. ดาวเทียมโคจรเป็นวงรีอยู่ที่ระดับ 207 × 211 กม. คาบ 88.7 นาที
          จากวงโคจรเวลา 15:12 น. แอโรสเปซพยากรณ์ว่าโรแซตจะตกในวันที่ 23 ตุลาคม เวลา 17:33 น. (± วัน)
          เวลา 04:51 น. ดาวเทียมโคจรเป็นวงรีอยู่ที่ระดับ 210 × 215 กม. คาบ 88.7 นาที
     ตุลาคม 2554
          เวลา 18:10 น. ศูนย์ปฏิบัติการอวกาศร่วม (Joint Space Operations Center หรือ JSpOC) ที่ฐานทัพอากาศแวนเดนเบิร์กในแคลิฟอร์เนีย พยากรณ์ว่าโรแซตจะตกในวันที่ 23 ตุลาคม เวลา 18:28 น. (± 72 ชั่วโมง)
          จากวงโคจรเวลา 11:07 น. แอโรสเปซพยากรณ์ว่าโรแซตจะตกในวันที่ 23 ตุลาคม เวลา 13:40 น. (± 30 ชั่วโมง)


ดูเพิ่ม

     รายงานพิเศษ ดาวเทียมยูอาร์ส (UARS)

     รายงานพิเศษ จรวดรัสเซียตกเหนือฟ้าไทย


ที่มา

     ROSAT DLR

     ROSAT The Aerospace Corporation

     Space-Track USSTRATCOM



หมายเหตุ ดัดแปลงจากบทความเผยแพร่ในโพสต์ทูเดย์ ฉบับวันอาทิตย์ที่ 16 ตุลาคม 2554