เมื่อวันที่ 16 ตุลาคม 2564 จรวดแอตลาส 5 ได้ทะยานขึ้นสู่ท้องฟ้าที่ศูนย์ส่งจรวด 41 ของแหลมแคนาเวอรัล สัมภาระของเที่ยวบินนี้คือยานอวกาศลำใหม่ขององค์การนาซา มีชื่อว่า ลูซี (Lucy)

ที่มาของชื่อยานลำนี้ออกจะต่างไปจากยานลำก่อน ๆ ขององค์การนาซาที่มักนำเอาชื่อของนักวิทยาศาสตร์หรือชื่อเทพของกรีกหรือโรมันมาตั้ง ลูซี เป็นชื่อของมนุษย์โบราณที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบซากดึกดำบรรพ์ที่แอฟริกาในปี 2517  


"ลูซี มีชีวิตอยู่บนพื้นโลกเมื่อ 3.2 ล้านปีก่อน  การศึกษาซากของเธอช่วยให้นักบรรพชีวินวิทยาได้เข้าใจถึงวิวัฒนาการของมนุษย์ได้อย่างลึกซึ้ง นักดาราศาสตร์ก็คาดหวังว่า ยานลูซีจะช่วยให้ความเข้าใจในวิวัฒนาการของระบบสุริยะแจ่มชัดยิ่งขึ้นในทำนองเดียวกัน" ฮอล เลวิสัน จากสถาบันวิจัยเซาท์เวสต์ในโบลเดอร์ โคโลราโด หัวหน้าภารกิจลูซี เล่าถึงที่มาของชื่อยาน

ภารกิจหลักของยานลูซีคือ การสำรวจดาวเคราะห์น้อย เป้าหมายการสำรวจที่เลือกไว้มีดาวเคราะห์น้อยในแถบดาวเคราะห์น้อยหลักหนึ่งดวง และดาวเคราะห์น้อยทรอยของดาวพฤหัสบดีอีก 6 ดวง 

ดาวเคราะห์น้อยทรอยเป็นดาวเคราะห์น้อยกลุ่มหนึ่งที่ใช้วงโคจรร่วมกับดาวพฤหัสบดี มีสองกลุ่มใหญ่ กลุ่มหนึ่งโคจรนำหน้าดาวพฤหัสบดีเป็นมุม 60 องศา อีกกลุ่มหนึ่งโคจรตามหลังดาวพฤหัสบดีเป็นมุม 60 องศาเช่นกัน ทั้งสองตำแหน่งนี้เรียกว่าจุดลากรันจ์ แอล 4 และ แอล 5 ตามลำดับ ซึ่งเป็นจุดที่เกิดความสมดุลระหว่างความโน้มถ่วงและแรงสู่ศูนย์กลางในระบบวัตถุสองดวง นอกจากดาวพฤหัสบดีแล้ว ดาวเคราะห์อื่นอีกหลายดวงก็มีดาวเคราะห์น้อยทรอยอยู่ในวงโคจรของตนเองด้วยเช่นกัน 

นักดาราศาสตร์เชื่อว่าดาวเคราะห์น้อยทรอยของดาวพฤหัสบดีเป็นสิ่งหลงเหลือจากกระบวนการสร้างระบบสุริยะ ยานลูซีนับเป็นยานลำแรกที่จะมีโอกาสได้เข้าไปสำรวจดาวเคราะห์น้อยทรอยของดาวพฤหัสบดี โดยจะศึกษาทั้งสภาพทางธรณีวิทยา องค์ประกอบพื้นผิว และสมบัติทางกายภาพต่าง ๆ

ยานจะใช้เวลา 12 ปีจากนี้ในการเดินทาง 6 พันล้านกิโลเมตร  ไปยังเป้าหมาย ระหว่างนี้จะมีการเข้าเฉียดโลกเพื่ออาศัยความโน้มถ่วงของโลกช่วยเร่งความเร็วสามครั้ง 

บนยานลูซีมีอุปกรณ์หลักสามชิ้น ได้แก่

● ลาราฟ (L’Ralph) เป็นกล้องถ่ายภาพที่ถ่ายภาพได้ทั้งย่านแสงขาวและแสงอินฟราเรด กล้องนี้จะช่วยให้ทราบถึงองค์ประกอบพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อยได้ รับผิดชอบโดยศูนย์การบินอวกาศกอดดาร์ด 

● ลาลอร์รี (L’LORRI--Long Range Reconnaissance Imager) สร้างโดยห้องทดลองฟิสิกส์ประยุกต์จอนส์ฮอปกินส์ อุปกรณ์นี้ทำหน้าที่เมือนกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล เป็นกล้องถ่ายภาพขาวดำกำลังขยายสูง ให้รายละเอียดต่าง ๆ บนพื้นผิวได้แม้จะถ่ายจากระยะไกล ถ่ายภาพได้แม้แต่บริเวณที่ไม่ได้รับแสงอาทิตย์ นอกจากจะใช้สำรวจวัตถุแล้ว ยังมีประโยชน์ในการตรวจตำแหน่งและทิศทางของยานเองได้ด้วย 

● ลาเทส (L’TES--Thermal Emission Spectrometer) สร้างโดยมหาวิทยาลัยแอริโซนาสเตต อุปกรณ์นี้เป็นเหมือนเทอร์โมมิเตอร์ไฮเทค ที่จะวัดรังสีอินฟราเรดที่แผ่ออกมาจากดาวเคราะห์น้อยเมื่อได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์ การศึกษาสเปกตรัมของรังสีอินฟราเรดนี้จะช่วยให้มองเห็นถึงองค์ประกอบและแร่ธาตุต่าง ๆ บนพื้นผิวดาวเคราะห์น้อยผ่านอัตลักษณ์ทางสเปกตรัมที่แฝงอยู่ในรังสีที่แผ่ออกมา  


เนื่องจากลูซีมีแผนที่จะเข้าเฉียดวัตถุหลายดวง แต่ไม่เข้าใกล้ดาวเคราะห์ใหญ่ดวงอื่นเลย แนววิถีของยานลูซีจึงค่อนข้างซับซ้อน เมื่อออกเดินทางจากโลก ยานจะเข้าสู่วงโคจรรอบดวงอาทิตย์และโคจรรอบดวงอาทิตย์สองรอบ ระหว่างนี้จะเข้าเฉียดโลกสองครั้งเพื่ออาศัยความโน้มถ่วงจากโลกช่วยปรับวงโคจรและเหวี่ยงยานไปให้ถึงวงโคจรของดาวพฤหัสบดี ระหว่างเดินทางไปยังวงโคจรของดาวพฤหัสบดี จะเฉียดผ่านดาวเคราะห์น้อยเป้าหมายดวงแรก หลังจากนั้นก็จะไปถึงดงดาวเคราะห์น้อยที่จุดแอล 4 ที่จุดนี้ยานจะมีโอกาสได้เข้าเฉียดดาวเคราะห์น้อยถึง 4 ดวง หลังจากนั้นยานจะวกกลับมาหาโลกอีกครั้งเพื่อให้ความโน้มถ่วงของโลกเหวี่ยงยานออกไปยังจุดแอล 5 ที่จุดนี้จะเข้าเฉียดดาวเคราะห์น้อยอีกหนึ่งดวงอันเป็นเป้าหมายสุดท้าย

การที่ยานลูซีมีความสามารถไปสำรวจวัตถุได้หลายดวงในภารกิจเดียว ทำให้ไม่เพียงแต่ได้ศึกษาในระยะใกล้ชิดเท่านั้น แต่ยังได้มีโอกาสได้เปรียบเทียบความแตกต่างของวัตถุในแต่ละดวงในกลุ่มเดียวกันได้อีกด้วย 




หมายเหตุ
ตัดตอนและดัดแปลงมาจากบทความ "ยานลูซีกับภารกิจสำรวจดาวเคราะห์น้อยทรอย" ที่ตีพิมพ์ในวารสาร "ทางช้างเผือก" ฉบับ มกราคม-มีนาคม 2565