สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ฉางเอ๋อ 4 ทำได้ ลงจอดบนดวงจันทร์ด้านไกล

ฉางเอ๋อ 4 ทำได้ ลงจอดบนดวงจันทร์ด้านไกล

4 ม.ค. 2562
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
หลังจากที่เดินทางจากโลกพร้อมกับนำพาความหวังของชาวจีนไปเกือบเดือน ในที่สุด เมื่อวันที่ มกราคมที่ผ่านมา ยานฉางเอ๋อ ก็ทำได้สำเร็จ ด้วยการลงสัมผัสพื้นผิวดวงจันทร์ที่ด้านไกลอย่างนุ่มนวลเมื่อเวลา 9:26 น. ตามเวลาประเทศไทย และหลังจากนั้นอีก 12 ชั่วโมง ยานก็ปล่อยรถสำรวจซึ่งเป็นยานลูกออกมาวิ่งบนพื้นผิวดวงจันทร์

ตำแหน่งที่ยานลงจอดคือ หลุมฟอนคาร์มัน ซึ่งเป็นหลุมอุกกาบาตขนาดกว้าง 186 กิโลเมตร หลุมนี้อยู่ในแอ่งเอตเคน-ขั้วใต้ (South Pole-Aithen Basin) ซึ่งเป็นแอ่งที่เกิดจากการพุ่งชนที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งในระบบสุริยะ มีความกว้างถึง 2,500 กิโลเมตร มีความลึกประมาณ 12 กิโลเมตร 

ภาพในจินตนาการของศิลปินของยานฉางเอ๋อ ขณะอยู่บนดวงจันทร์ (จาก CASC)


ตำแหน่งของแอ่งเอตเคนขั้วใต้ และหลุมฟอนคาร์มัน ซึ่งเป็นตำแหน่งที่ยานฉางเอ๋อ ลงจอด  (จาก Shayanne Gal/Business Insider)


ภารกิจของฉางเอ๋อ 4 มีความท้าทายอย่างมาก เนื่องจากตำแหน่งที่ลงจอดอยู่ที่ด้านไกลของดวงจันทร์ ที่ด้านไกลของดวงจันทร์มีภูมิประเทศต่างจากด้านใกล้อย่างมากราวกับเป็นดาวคนละดวง ด้านใกล้มีที่ราบจำนวนมาก แต่ด้านไกลกลับเต็มไปด้วยเทือกเขาระเกะระกะ ทำให้การลงจอดมีความเสี่ยงมากกว่า

สภาพภูมิประเทศไม่ใช่อุปสรรคเพียงอย่างเดียว การที่ตำแหน่งลงจอดหันออกจากโลกตลอดเวลา ยานจึงสื่อสารกับโลกโดยตรงไม่ได้ การสื่อสารระหว่างยานกับโลกจะต้องผ่านดาวเทียมถ่ายทอดสัญญาณชื่อ เชวี่ยเฉียว ซึ่งได้ขึ้นไปประจำตำแหน่งที่จุดลากรันจ์ ของระบบโลก-ดวงจันทร์ตั้งแต่กลางปีที่แล้ว

นอกจากสภาพภูมิประเทศที่เป็นอุปสรรคในการลงจอดแล้ว ยานยังจะต้องเผชิญกับช่วงกลางคืนที่หนาวจัดถึง -173 องศาเซลเซียสยาวนานต่อเนื่องถึง 14 วัน และความร้อน 127 องศาเซลเซียสของตอนกลางวัน 

ยานฉางเอ๋อ ซึ่งตั้งชื่อตามเทพีแห่งจันทราตามประมวลเรื่องปารัมปราจีน ได้ออกเดินทางจากโลกเมื่อต้นเดือนธันวาคมจากศูนย์การบินอวกาศซีฉ่าง พร้อมอุปกรณ์สำรวจ 10 ชิ้น ซึ่งเป็นของจีนเองหกชิ้นและเป็นของต่างชาติที่ร่วมโครงการด้วยอีกสี่ชิ้น 

ภาพพื้นผิวดวงจันทร์ ถ่ายโดยยานฉางเอ๋อ จากบริเวณที่ลงจอดซึ่งอยู่ด้านไกลของดวงจันทร์ (จาก CNSA)


ยานฉางเอ๋อ ยังมีอุปกรณ์ชิ้นหนึ่งคือ สเปกโทรมิเตอร์ความถี่ต่ำ ซึ่งเป็นอุปกรณ์สำรวจในย่านความถี่วิทยุ อุปกรณ์นี้ไม่ได้สำรวจดวงจันทร์ แต่ไปอาศัยดวงจันทร์เป็นโล่กำบัง เพราะที่ด้านไกลของดวงจันทร์ จะปลอดสัญญาณรบกวนความถี่วิทยุจากโลก เพราะมีดวงจันทร์ทั้งดวงบังไว้ 

นอกจากภารกิจสำรวจดวงจันทร์แล้ว ยังมีการทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่หอบเอาไปทำบนนั้นอีกด้วยถึงสี่รายการ ซึ่งรวมถึงการปลูกพืชและเลี้ยงสัตว์บนดวงจันทร์ 

การปลูกพืชและเลี้ยงสัตว์นี้ไม่ใช่การปลูกบนดินของดวงจันทร์ การทดลองนี้ยานฉางเอ๋อ จะทำใน "ชีวาลัยจิ๋ว" ซึ่งเป็นกระป๋องอะลูมินัมอัลลอยความจุ 0.8 ลิตร ภายในมีดินน้ำปุ๋ยพร้อม หนักรวม กิโลกรัม มีช่องที่แสงอาทิตย์จะส่องเข้าถึงได้ สัตว์ที่เลี้ยงคือหนอนไหม ส่วนพืชที่นำไปปลูกคือเทลเครสและมันฝรั่ง พืชจะคายออกซิเจนออกมา ซึ่งหนอนไหมใช้หายใจพร้อมคายแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์กับสารอาหารอื่นจากของเสียที่ขับถ่ายออกมาคืนให้พืชได้ใช้ นักวิจัยจะเฝ้าสังเกตว่าพืชที่นำไปมีการสังเคราะห์แสง งอกงามและออกดอกได้ในสภาพแวดล้อมแบบดวงจันทร์ได้หรือไม่ 

การทดลองกับชีวาลัยจิ๋วนี้เป็นโครงการร่วมของมหาวิทยาลัยในจีน 28 แห่ง โดยมีมหาวิทยาลัยฉงชิ่งเป็นแกนนำ

"เหตุที่เลือกพืชสองชนิดนี้เนื่องจากช่วงชีวิตของเทลเครสสั้นและสะดวกในการสังเกต ส่วนมันฝรั่งก็เป็นพืชสำคัญที่จะเป็นแหล่งอาหารในอวกาศสำหรับมนุษย์อวกาศในอนาคต" หลิว ฮั่นหลง ประธานการทดลองและรองอธิการบดีของมหาวิทยาลัยฉงชิ่งกล่าว "การทดลองของเราอาจให้ความรู้พื้นฐานในการสร้างฐานบนดวงจันทร์เพื่อการอาศัยระยะยาวในอนาคต"

รถสำรวจซึ่งเป็นยานลูกของฉางเอ๋อ ซึ่งมีชื่อว่า อวี้ทู่-2 มีลักษณะภายนอกคล้ายอวี้ทู่ลำแรกที่ไปพร้อมกับยานฉางเอ๋อ แต่มีการปรับปรุงหลายอย่าง ทั้งมีน้ำหนักเบากว่า ปรับตัวเองเข้าสู่ภาวะหลับได้เองเมื่อสิ้นแสงอาทิตย์ และตื่นเองเมื่อได้รับแสงอาทิตย์อีกครั้งในอีกครึ่งเดือนถัดมา มีกำลังขับเคลื่อนมากขึ้น ได้รับการออกแบบให้มีอายุใช้งานได้สามเดือน ข้ามก้อนหินที่สูง 20 เซนติเมตรได้ และทำความเร็วได้สูงสุด 200 เมตรต่อชั่วโมง 

ช่วงเวลาอีกหลายเดือนต่อจากนี้ ยานฉางเอ๋อ จะสำรวจดวงจันทร์ด้วยอุปกรณ์นานาชนิดที่อยู่บนยาน ซึ่งจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจโครงสร้างของดวงจันทร์ การกำเนิดและวิวัฒนาการของดวงจันทร์ได้ดียิ่งขึ้น และจะช่วยไขปัญหาว่าเหตุใดพื้นผิวดวงจันทร์ด้านใกล้และด้านไกลจึงได้แตกต่างกันมาก 

ภาพจากยานฉางเอ๋อ แสดงการปล่อยรถอวี้ทู่-2 ได้สำเร็จเมื่อวันที่ มกราคม 2562 
 (จาก CNSA)


ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา จีนได้ทุ่มเทงบมหาศาลเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีด้านอวกาศโดยหมายมั่นจะก้าวขึ้นมาเป็นหนึ่งในมหาอำนาจด้านอวกาศของโลก จีนประสบความสำเร็จอย่างรวดเร็ว ทั้งสามารถส่งมนุษย์ขึ้นสู่อวกาศ มีสถานีอวกาศเป็นของตนเอง 

ด้านการสำรวจดวงจันทร์ จีนได้ส่งยานฉางเอ๋อ ไปในปี 2550 และยานฉางเอ๋อ ในปี 2553 ทั้งสองลำเป็นยานประเภทโคจรรอบดวงจันทร์ ต่อมาในปี 2556 ยานได้ปล่อยฉางเอ๋อ ไปลงจอดบนดวงจันทร์พร้อมปล่อยรถสำรวจชื่อ อวี้ทู่ ไปวิ่งบนพื้นผิวดวงจันทร์ด้วย แม้รถอวี้ทู่ประสบปัญหาในช่วงเริ่มต้น แต่รถก็ยังสำรวจดวงจันทร์ต่อได้เป็นเวลาถึง 31 เดือน ส่วนยานฉางเอ๋อ ที่เพิ่งสร้างก้าวกระโดดครั้งยิ่งใหญ่ขององค์การอวกาศจีนในครั้งนี้เคยเป็นยานสำรองของยานฉางเอ๋อ ดังนั้นรูปร่างภายนอกของยานทั้งสองลำจึงคล้ายกันมาก แต่อุปกรณ์ต่าง ๆ มีการปรับปรุงขึ้นหลายด้าน

ก่อนหน้าภารกิจฉางเอ๋อ จีนได้ส่งยาน ฉางเอ๋อ ที 1 (Chang'e T1) ไปโคจรรอบดวงจันทร์เมื่อเดือนตุลาคม 2557 และกลับมายังโลกพร้อมส่งแคปซูลกลับมา ภารกิจที่สั้นเพียงแปดวันนี้เป็นการทดสอบเทคโนโลยีที่จำเป็นต้องใช้ในภารกิจฉางเอ๋อ ซึ่งมีกำหนดจะขึ้นสู่อวกาศภายในปีนี้ ภารกิจนี้มีการนำตัวอย่างจากดวงจันทร์กลับโลกด้วย

ในอนาคตอันใกล้ จีนยังมีเป้าหมายว่าจะมีสถานีอวกาศที่มีมนุษย์ประจำการอยู่ภายในปี 2565 นอกจากนี้ยังมีแผนจะสร้างจรวดส่งพลังสูงที่จะมีระวางบรรทุกสูงกว่าจรวดที่นาซาและสเปซเอกซ์ทำ นำมนุษย์ไปดวงจันทร์ ส่งยานไปสำรวจดาวอังคาร รวมถึงสร้างสถานีภาคพื้นดินบนดวงจันทร์อีกด้วย