สมาคมดาราศาสตร์ไทย

มาเวน ยานสำรวจดาวอังคารลำใหม่ของนาซาไปถึงเป้าหมาย

มาเวน ยานสำรวจดาวอังคารลำใหม่ของนาซาไปถึงเป้าหมาย

2 พ.ย. 2557
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
หลังจากที่เดินทางมาเป็นระยะทางกว่า 442 ล้านไมล์ ยานมาเวน (MAVEN--Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN Mission) ยานสำรวจดาวอังคารลำล่าสุดของนาซา ได้ชลอความเร็วลงเพื่อให้ช้าพอที่จะให้ดาวอังคารคว้าจับเอาไว้ในวงโคจร และทำสำเร็จเมื่อเวลา 2.24 น. ของวันที่ 22 กันยายนที่ผ่านมา ใช้เวลาเดินทาง 10 เดือน นับตั้งแต่ออกเดินทางจากโลกเมื่อวันที่ 18 พฤศจิกายนปีที่แล้ว
ในช่วงแรกหลังจากที่เข้าสู่วงโคจรดาวอังคาร ยานได้โคจรรอบดาวอังคารเป็นวงรีมากด้วยคาบ 35 ชั่วโมง มีระยะห่างจากพื้นผิวตั้งแต่ 380 ถึง 44,600 กิโลเมตร และใช้เวลาต่อมาอีก สัปดาห์ในการปรับวงโคจรให้เป็นคาบ ชั่วโมงครึ่ง และมีระยะห่างจากพื้นผิว 152 ถึง 6,160 กิโลเมตร ก่อนที่จะใช้จรวดเล็กปรับวงโคจรขั้นสุดท้ายเพื่อให้มีคาบ ชั่วโมงครึ่ง อันเป็นวงโคจรที่ต้องการ
ภารกิจของมาเวนต่างจากของยานลำอื่นที่ผ่านมา ก่อนหน้านี้ยานสำรวจดาวอังคารส่วนใหญ่ของนาซาจะมุ่งไปที่การสำรวจพื้นผิวและวิวัฒนาการทางธรณีวิทยา แต่มาเวนจะมุ่งไปที่บรรยากาศของดาวอังคารโดยเฉพาะ
มาเวนมีอุปกรณ์หลัก ชิ้น ในจำนวนนี้ ชิ้นเป็นอุปกรณ์ตรวจวัดอนุภาคประจุไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก คลื่นพลาสมา และลมสุริยะ 
ที่ปลายแขนข้างหนึ่ง มีแท่นที่ติดสเปกโทรกราฟอัลตราไวโอเลตกับแมสสเปกโทรมิเตอร์ อุปกรณสองชิ้นนี้จะคอยวัดองค์ประกอบทางเคมีของบรรยากาศชั้นบนของดาวอังคาร
ในช่วงปีแรกของภารกิจ ศูนย์ควบคุมการบินจะออกคำสั่งให้มาเวนดำดิ่งลงสู่บรรยากาศชั้นล่างโดยมีความสูงจากพื้นดินเพียง 125 กิโลเมตรห้าครั้ง เพื่อเก็บตัวอย่างอากาศจากบรรยากาศอันเบาบาง การสำรวจนี้คาดว่าอาจจะได้เบาะแสบางอย่างที่อาจช่วยไขปัญหาข้อหนึ่งเกี่ยวกับดาวอังคารที่มีมาอย่างยาวนาน 
ดาวอังคารมีหลักฐานอยู่มากมายที่แสดงว่าดาวเคราะห์ดวงนี้เคยมีบรรยากาศที่หนาแน่นกว่าในปัจจุบันมาก มีแม้แต่ฝนและลำธาร เป็นสภาพที่น่าจะเอื้อต่อสิ่งมีชีวิต แต่ต่อมาบรรยากาศนั้นก็หายไปจนเกือบหมด ดาวอังคารกลายเป็นดาวเคราะห์ที่แห้งแล้งได้อย่างไร 
ทฤษฎีหนึ่งอธิบายว่า แก๊สในบรรยากาศลอยหลุดออกไปนอกอวกาศจากการพัดพาโดยลมสุริยะ บนโลก สนามแม่เหล็กของโลกจะห่อหุ้มบรรยากาศโลก ทำให้ลมสุริยะไม่กระทบบรรยากาศโดยตรง ดาวอังคารก็เคยมีสนามแม่เหล็กรอบดวงเหมือนกัน แต่ต่อมาได้หายไป เมื่อบรรยากาศของดาวอังคารไร้เกราะปกป้อง จึงถูกพัดหายไป เหลือเพียงอากาศอันเบาบางดังที่เห็นอยู่ในปัจจุบัน 
สเปกโทรมิเตอร์ของมาเวนจะตรวจว่าอะตอมไฮโดรเจนถูกดึงออกจากโมเลกุลน้ำโดยรังสีอัลตราไวโอเลตในแสงอาทิตย์แล้วหลุดลอยออกสู่อวกาศจริงหรือไม่ และเกิดขึ้นด้วยอัตราเท่าใด บรูซ จาโคสกี จากมหาวิทยาลัยโคโลราโด หัวหน้าคณะผู้สอบสวนโครงการมาเวนอธิบายว่า "นี่อาจเป็นกลไกสำคัญของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศบนดาวอังคารก็ได้"
แม้ว่าตามกำหนดการมาเวนจะเริ่มปฏิบัติภารกิจอย่างจริงจังในต้นเดือนพฤศจิกายนนี้ แต่มาเวนก็มีงานใหญ่ให้ทำก่อนหน้านั้นซึ่งเกิดขึ้นโดยบังเอิญที่ยานอยู่ถูกที่ถูกเวลา เมื่อดาวหางไซดิงสปริง (ซี/2013 เอ 1) ได้เข้ามาเฉียดดาวอังคารในวันที่ 19 ตุลาคม 
เนื่องจากอนุภาคจากดาวหางมีความเร็วสัมพัทธ์กับยานสูงถึง 56 กิโลเมตรต่อวินาที จึงมีความกังวลว่าอนุภาคเหล่านี้อาจสร้างความเสียหายต่อยานได้หากกระทบโดน แต่มาเวน รวมถึงยานอวกาศทุกลำที่ปฏิบัติหน้าที่ที่ดาวอังคารก็ผ่านช่วงดังกล่าวมาอย่างปลอดภัย
ช่วงไม่กี่วันก่อนและหลังที่ดาวหางไซดิงสปริงจะเข้าใกล้ดาวอังคารที่สุด สเปกโทรกราฟอัลตราไวโอเลตบนมาเวนจะตรวจวัดปริมาณแก๊สในโคม่าของดาวหางดวงนี้ และวัดผลกระทบที่มีต่อบรรยากาศชั้นบนของดาวอังคารด้วย เช่นอุณหภูมิที่พุ่งขึ้นสูงจากการกระทบ หรือการเกิดไอน้ำเพิ่มขึ้นอย่างเฉียบพลัน  
ขณะนี้ดาวอังคารมียานสำรวจที่ยังปฏิบัติหน้าที่อยู่หลายลำ นอกจากมาเวนแล้ว ยังมี มงคลยานของอินเดียที่เพิ่งเดินทางไปถึงในเวลาไล่เลี่ยกัน มาร์สรีคอนเนสเซนซ์ออร์บิเตอร์และมาร์สโอดิสซีย์ของนาซา มาร์สเอกซ์เพรสของอีซา 

ยานมาเวน (MAVEN--Mars Atmosphere and Volatile Evolution)

ยานมาเวน (MAVEN--Mars Atmosphere and Volatile Evolution)

ผังเส้นทางเดินทางของมาเวน ยานจะเข้าหาดาวอังคารด้วยความเร็ว 4,700 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ก่อนที่จะลดความเร็วลง 25 เปอร์เซ็นต์เพื่อให้ดาวอังคารคว้าจับเอาไว้ในวงโคจร

ผังเส้นทางเดินทางของมาเวน ยานจะเข้าหาดาวอังคารด้วยความเร็ว 4,700 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ก่อนที่จะลดความเร็วลง 25 เปอร์เซ็นต์เพื่อให้ดาวอังคารคว้าจับเอาไว้ในวงโคจร

การจำลองสถานการณ์ด้วยคอมพิวเตอร์ <wbr>แสดงผลกระทบจากลมสุริยะที่พัดเข้ามา <wbr>มีผลให้บรรยากาศของดาวอังคารหลุดลอยออกไปสู่อวกาศ<br />

การจำลองสถานการณ์ด้วยคอมพิวเตอร์ แสดงผลกระทบจากลมสุริยะที่พัดเข้ามา มีผลให้บรรยากาศของดาวอังคารหลุดลอยออกไปสู่อวกาศ

ที่มา: