|
ตอนที่ 1
จุดเริ่มต้น
เกือบ 7
ปีหลังจากขึ้นสู่อวกาศ
ปลายเดือนพฤษภาคม 2004
ยานแคสซินี (Cassini
spacecraft ) และยานลูกไฮเกนส์
(Huygens probe) ก็เดินทางได้ไกล
3.4
พันล้านกิโลเมตร
และกำลังเข้าใกล้ดาวเสาร์
ลอร์ดออฟเดอะริง
เป้าหมายของการสำรวจ
การเดินทางของยานประวัติศาสตร์ที่จะโคจรรอบดาวเสาร์เป็นไปอย่างราบรื่น
อุปกรณ์ทุกชนิดบนยานทำงานอย่างดีเยี่ยม
เหลือระยะทางอีกเพียง19
ล้านกิโลเมตรเท่านั้นก็จะถึงดาวเคราะห์ที่สวยงามที่สุดในระบบสุริยะ เจเรมี
โจนส์
หัวหน้าทีมนำร่องของปฎิบัติการแคสซินี-ไฮเกนส์บอกว่า
" ถ้าถนนไปสู่ดาวเสาร์เป็นไฮเวย์
ยานแคสซินีก็จะผ่านป้ายสัญญาณที่เขียนว่า
เส้นทางสู่ดาวเสาร์ "
การสำรวจได้เริ่มขึ้นตั้งแต่ต้นเดือนเมษายน
2004 กล้องของยานแคสซินีได้ถ่ายภาพดาวเสาร์และดวงจันทร์บริวารหลายภาพ
ทุกภาพล้วนนำความตื่นตาตื่นใจให้กับนักวิทยาศาสตร์ อาทิเช่น
- ภาพดวงจันทร์ไททัน
หนึ่งในเป้าหมายการสำรวจ
- ภาพวงแหวนของดาวเสาร์ขนาดเล็กซ้อนกันอยู่เป็นจำนวนมาก
โดยเฉพาะในวงแหวน F และเห็นดวงจันทร์สามดวงเป็นจุดเล็กๆคือ
ไมมาส ขนาด 398
กิโลเมตร เอปพิมีเทียส
ขนาด116
กิโลเมตร และ
เอ็นเซลาดุส ขนาด 499
กิโลเมตร
- ภาพหมู่เมฆที่กำลังหมุนวนอย่างรุนแรงในชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์
- ภาพดาวเสาร์และวงแหวนที่สวยงามในช่วงคลื่นอินฟราเรด
- ภาพพายุหลายลูกบริเวณขั้วใต้ของดาวเสาร์
ลูกที่ใหญ่ที่สุดมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางราว
3,000 กิโลเมตร
หรือเท่ากับความกว้างของประเทศญี่ปุ่น
วันที่ 27
พฤษภาคม 2004 ยานแคสซินีปรับเส้นทางโคจรมุ่งสู่เป้าหมายแรกคือดวงจันทร์ฟีบี
(Phoebe) ดวงจันทร์ซึ่งมีขนาดความกว้าง
220 กิโลเมตร
ใหญ่ที่สุดในบรรดาดวงจันทร์วงนอกของดาวเสาร์
ก่อนหน้านี้เมื่อปี 1981
ดวงจันทร์ฟีบีเคยถูกถ่ายภาพโดยยานวอยเอเจอร์
2 ที่ระยะ 2.2
ล้านกิโลเมตรมาแล้ว
ดวงจันทร์ฟีเบถูกค้นพบโดย
วิลเลียม เฮนรี พิคเคอริง
นักดาราศาสตร์อเมริกันเมื่อปี
1898 แม้ว่าเป็นดวงจันทร์ขนาดเล็กก็ตาม
แต่ทว่านักดาราศาสตร์ให้ความสนใจมันมาก
เพราะมีรูปทรงประหลาด
พื้นผิวบางส่วนมืดทึบ
มีหลุมอุกาบาต
และยังมีวงโคจรในทิศทางตรงข้ามกับดวงจันทร์ดวงอื่นๆในระบบสุริยะอีกด้วย
ด้วยลักษณะดังกล่าวนักดาราศาสตร์จึงตั้งสมมติฐานว่า
ฟีบีอาจเคยเป็นเทหวัตถุในวงแหวนไคเปอร์มาก่อนเช่นเดียวกับพลูโตและดวงจันทร์ชารอน
ดังนั้นการสำรวจฟีบีในครั้งนี้
จะช่วยให้เข้าใจเทหวัตถุที่หนาวเย็นบริเวณขอบระบบสุริยะซึ่งเป็นแหล่งที่มาของฟีบี
ในขณะที่ยังไม่มียานอวกาศลำใดๆไปถึงที่นั่น
ยานแคสซินีบินผ่านดวงจันทร์ฟีบีในวันที่
10
มิถุนายน
2004 นักวิทยาศาสตร์ได้เห็นภาพของฟีบีในระยะใกล้เป็นครั้งแรก
ที่ระยะเพียง 2,000
กิโลเมตรเท่านั้น
พื้นผิวของฟีบีเต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาตคล้ายดาวเคราะห์น้อย
หลุมที่ใหญ่ที่สุดมีขนาดประมาณ
50 กิโลเมตร ยานแคสซินีถ่ายภาพดวงจันทร์ฟีบีอีกครั้งหนึ่งในวันที่
11
มิถุนายน 2004 นักวิทยาศาสตร์พากันตื่นเต้นกับภาพพื้นผิวของฟีเบที่ปกคลุมด้วยน้ำแข็ง

ดวงจันทร์พีบี |

ดวงจันทร์พีบีในระยะใกล้ |
หลังจากนั้น ยานแคสซินีก็มุ่งตรงเข้าหาดาวเสาร์
นับเป็นการเยี่ยมเยือนลอร์ดออฟเดอะริงเป็นครั้งที่สาม
ภายหลังจากที่ยานไพโอเนียร์และยานวอยเอเจอร์เคยบินผ่านในช่วงระยะเวลาสั้นๆมาแล้ว
ยานแคสซินีจะเดินทางถึงดาวเสาร์ในวันที่
1
กรกฎาคม 2004
ปฎิบัติการสำรวจจะแบ่งออกเป็นสองส่วน
 |

วงแหวน F ของดาวเสาร์
|
ส่วนแรก
ยานแคสซินีจะทำการสำรวจวงแหวน
สนามแม่เหล็ก
ดวงจันทร์หลักๆของดาวเสาร์
มีเครื่องมือสำรวจ 12
ชนิด
โดยใช้เวลาสำรวจทั้งสิ้น
4 ปี ยานแคสซินีจะโคจรรอบดาวเสาร์โดยยานจะบินผ่านช่องว่างระหว่างวงแหวน
G และวงแหวน F สองครั้ง
และใช้จานรับสัญญาณเป็นโล่ป้องกันอนุภาคจากวงแหวนที่จะพุ่งชน
ก่อนหน้าที่ยานวอยเอเจอร์จะสำรวจดาวเสาร์
นักวิทยาศาสตร์รู้ว่าดาวเสาร์มีวงแหวนทั้งหมด
6 วง คือ
A B C D E และ F
ยานวอยเอเจอร์พบว่ามีวงแหวนอีก
1 วง คือวงแหวน G
นอกจากนั้นยังพบว่าดาวเสาร์มีวงแหวนย่อยๆอีกหลายร้อยวง
วงแหวนของดาวเสาร์ประกอบด้วยอนุภาคที่เป็นหินและน้ำแข็งหลายพันล้านชิ้น
ตั้งแต่ชิ้นเล็กๆไปจนกระทั่งชิ้นใหญ่ขนาดเท่าบ้าน
วงแหวนเหล่านี้มีความแตกต่างกันในองค์ประกอบทางเคมี
และการสะท้อนแสง
และโคจรรอบดาวเสาร์ในอัตราความเร็วที่ต่างกัน
นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าวงแหวนเหล่านี้เป็นเศษชิ้นส่วนที่แตกกระจายจากดาวหาง
ดาวเคราะห์น้อย
หรือดวงจันทร์
และถูกดาวเสาร์จับไว้ด้วยแรงโน้มถ่วง
ขนาดของวงแหวนทั้งหมดมีขนาดเท่าระยะทางระหว่างโลกถึงดวงจันทร์เลยทีเดียว
ข้อมูลจากยานแคสซินี
จะทำให้นักวิทยาศาสตร์รู้ว่า
วงแหวนกำเนิดมาจากอะไร
มีองค์ประกอบอะไรบ้างและทำไมมันถึงมาอยู่ที่นั่นได้
รวมทั้งรักษาวงโคจรไว้ได้อย่างไรด้วย
ส่วนที่สอง
ยานแคสซินีและยานลูกชื่อไฮเก้นส์
ซึ่งสร้างโดยองค์การอวกาศยุโรป
จะทำการสำรวจดวงจันทร์ไททัน
(Titan) ด้วยเครื่องมือสำรวจ
6 ชนิด
ไททันเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดในบรรดาดวงจันทร์ทั้งหมด
31
ดวงของดาวเสาร์
มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง
5,150 กิโลเมตร
และใหญ่เป็นอันดับสองในระบบสุริยะรองจากดวงจันทร์แกนิมิดของดาวพฤหัสบดี
ไททันยังใหญ่กว่าดาวพุธ
ดวงจันทร์ของโลก
และดาวพลูโตด้วย
มันถูกค้นพบโดย คริสเตียน
ไฮเกนส์
นักดาราศาสตร์ชาวดัตช์เมื่อปี
1655
นักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจไททัน
เพราะเป็นดวงจันทร์เพียงดวงเดียวในระบบสุริยะที่มีบรรยากาศห่อหุ้มคล้ายดาวเคราะห์
ซึ่งประกอบด้วยไนโตรเจนที่หนาแน่น
มีเธน และอีเธน
ทำให้ดูคล้ายมีหมอกสีส้มปกคลุม
ในปี 1980
ยานวอยเอเจอร์ 1
พยายามถ่ายภาพพื้นผิวของไททัน
ทว่าไม่สามารถมองทะลุผ่านบรรยากาศที่หนาแน่นนี้ได้
นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสภาพบรรยากาศของไททันคล้ายคลึงกับโลกของเราในช่วงแรกก่อนสิ่งมีชีวิตบนโลกจะวิวัฒนาการ
ดังนั้นข้อมูลจากยานไฮเกนส์จะตอบคำถามที่มีมาช้านานว่า
เรามาจากไหน
และ ดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นได้อย่างไร
ยานแคสซินีจะปล่อยยานไฮเก้นส์ลงบนไททันด้วยร่มชูชีพ
ในวันที่ 14
มกราคม 2005 เมื่อไฮเก้นส์ผ่านชั้นบรรยากาศ
เครื่องมือของยานจะวัดองค์ประกอบทางเคมีของบรรยากาศและเมฆ
อุณหภูมิ ความกดอากาศ
ความหนาแน่น
และถ่ายภาพภูมิประเทศของไททันราวๆ
1,000 ภาพ
ข้อมูลจะถูกส่งมายังยานแคสซินีซึ่งจะส่งต่อมายังโลกอีกทอดหนึ่ง
ยานไฮเกนส์จะถึงพื้นผิวดวงจันทร์ไททันบริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตรอีกราวสองชั่วโมง
หากการลงจอดประสบความสำเร็จ
มันจะมีเวลาไม่กี่นาทีที่จะติดต่อกับยานแคสซินี
อย่างไรก็ตาม
มันก็จะกลายเป็นยานลำแรกในประวัติศาสตร์การสำรวจอวกาศ
ที่ลงจอดบนเทหวัตถุนอกโลกที่อยู่ไกลที่สุด
ส่วนยานแคสซินีจะโคจรรอบไททันหลายสิบรอบ
โดยจะทำแผนที่พื้นผิวของไททันโดยใช้เรดาร์
และรวบรวมข้อมูลองค์ประกอบทางเคมีในชั้นบรรยากาศด้วย
นักวิทยาศาสตร์จะใช้ข้อมูลจากยานทั้งสองลำ
เพื่อทำความเข้าใจวิวัฒนาการของดวงจันทร์ที่มีบรรยากาศคล้ายโลก
เมื่อหลายพันล้านปีก่อนดวงนี้
ซึ่งอาจให้คำตอบที่มนุษย์อยากรู้มานานแล้วว่า
มนุษย์และสิ่งมีชีวิตบนโลกมาจากไหน
?
และดาวเคราะห์ก่อตัวอย่างไร
?
ปฎิบัติการสำรวจดาวเสาร์และดวงจันทร์ไททันของยานแคสซินีและยานไฮเกนส์เป็นโครงการร่วมระหว่างองค์การนาซา
องค์การอวกาศยุโรป
และองค์การอวกาศอิตาลี
ควบคุมปฎิบัติการโดยห้องทดลองจรวดขับดัน
(Jet
Propulsion Laboratory) สถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนีย
ผู้สร้างยานแคสซินี
ผู้สนใจติดตามการสำรวจได้ที่
http://saturn.jpl.nasa.gov/
บทความโดย
บัณฑิต คงอินทร์
kbandish@ratree.psu.ac.th |
ตอนที่
2
|