ปิดตำนาน Cassini: รำลึกภารกิจ 20 ปีก่อนพุ่งชนดาวเสาร์

ปิดตำนาน Cassini: รำลึกภารกิจ 20 ปีก่อนพุ่งชนดาวเสาร์

ยานแคสสินี-ฮอยเกนส์ (Cassini-Huygens) เป็นยานอวกาศลำล่าสุดของ NASA ที่ถูกส่งไปสำรวจดาวเสาร์ และคอยเก็บข้อมูลต่างๆ และถ่ายภาพสวยๆ กลับมาให้เรามาตั้งแต่ปี 2004 ทั้งหมดนี้กำลังจะสิ้นสุดลงในวันที่ 15 กันยายน 2017 เมื่อแคสสินีจะทำลายตัวเองด้วยการพุ่งเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์ หลังรับใช้มนุษยชาติมานานกว่า 20 ปี ในโอกาสนี้ Soscity จึงขออุทิศบทความนี้ให้กับภารกิจของยานแคสสินี และร่วมไขคำตอบว่าทำไมถึงต้องพุ่งชนดาวเสาร์เพื่อจบชีวิตตัวเอง

รู้จักเจ้าบ้าน

ภาพถ่ายดาวเสาร์โดยยานแคสสินี เมื่อวันที่ 15 กันยายน 2016  หนึ่งปีก่อนจบภารกิจ

ดาวเสาร์ (Saturn) เป็นดาวเคราะห์ลำดับที่ 6 จากดวงอาทิตย์ และเป็นดาวเคราะห์แก๊สที่มีขนาดใหญ่เป็นอันดับ 2 รองจากดาวพฤหัสบดี อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 1,430 ล้านกิโลเมตร (9.6 หน่วยดาราศาสตร์) ใช้เวลาโคจรรอบดวงอาทิตย์ประมาณ 29.5 ปี มีดวงจันทร์บริวารทั้งหมด 62 ดวง องค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจนและฮีเลียม ทำให้ดาวเสาร์มีสีเหลืองส้ม

ดาวเสาร์เป็นหนึ่งในดาวเคราะห์ 5 ดวงที่มนุษย์สังเกตเห็นมาตั้งแต่โบราณ โดยมีความสว่างน้อยที่สุด จนกระทั่งปี ค.ศ. 1610 เมื่อกาลิเลโอ (Galileo) ใช้กล้องโทรทรรศน์ประดิษฐ์เองส่องดูดาวเสาร์ ค้นพบส่วนประหลาดคล้าย “หู” ขนาบข้างดาวเสาร์ ภายหลังจึงพบว่าเป็นวงแหวนที่ประกอบขึ้นจากก้อนน้ำแข็ง ก้อนหิน และฝุ่นหลากหลายขนาดจากการสำรวจของยานวอยเอจเจอร์ (Voyager) 1 และ 2 ขณะบินผ่านดาวเสาร์ในเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 1980 การค้นพบของกาลิเลโอ จึงเป็นจุดเริ่มต้นของการศึกษาวัตถุท้องฟ้าด้วยกล้องโทรทรรศน์ นำมาสู่การปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์และความเจริญก้าวหน้าทางเทคโนโลยีต่างๆ ในปัจจุบัน

อย่างไรก็ตาม ยานวอยเอจเจอร์ 1 และ 2 ได้แต่โคจรผ่าน (Flyby) ตัวดาวเสาร์เท่านั้น เลยไม่สามารถเก็บข้อมูลได้ทั้งหมด จึงเกิดโครงการที่จะส่งยานอวกาศไปโคจรรอบดาวเสาร์โดยเฉพาะ ในชื่อโครงการ Cassini-Huygens

กว่าจะเป็น “แคสสินี”

ยานแคสสินี-ฮอยเกนส์ หรือกัสซินี-เฮฺยเคินส์ เป็นความร่วมมือระหว่าง NASA องค์การอวกาศยุโรป (ESA) และองค์การอวกาศอิตาลี (ASI) ได้ชื่อตามนักดาราศาสตร์ที่ศึกษาดาวเสาร์ 2 คน ได้แก่ คริสตียาน เฮฺยเคินส์ (Christiaan Huygens) นักดาราศาสตร์ชาวดัตช์ผู้ค้นพบดวงจันทร์ไททันในปี ค.ศ. 1655 และจิโอวันนี กัสซินี (Giovanni Cassini) นักดาราศาสตร์ชาวอิตาลีที่ค้นพบช่องว่างระหว่างวงแหวนของดาวเสาร์พร้อมดวงจันทร์บริวาร 4 ดวงในปี ค.ศ. 1675  ภายหลังช่องว่างนั้นจึงได้ชื่อว่า “ช่องแบ่งแคสสินี (Cassini Division)” ซึ่งเป็นช่องว่างที่ใหญ่ที่สุดที่เรามองเห็นได้

Cassini (ซ้าย) และ Huygens (ขวา) สองนักดาราศาสตร์ผู้ศึกษาดาวเสาร์

โครงการแคสสินี-ฮอยเกนส์ อยู่ภายใต้การดูแลของ Jet Propulsion Laboratory แห่งสถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนีย (Caltech) โดยตัวยานประกอบด้วยยานแม่คือ Cassini ของ NASA มีขนาด 4 x 6.4 เมตร พอๆ กับรถบัส และยานลูกชื่อว่า Huygens ของ ESA เป็นยานลำเล็กขนาด 2.7 เมตร ลักษณะคล้ายจานร่อนติดไปกับยานแม่ โดยยานแคสสินีจะโคจรรอบดาวเสาร์เพื่อถ่ายภาพ สำรวจองค์ประกอบทางกายภาพ เคมี และปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ของดาวเสาร์ วงแหวนและดวงจันทร์บริวาร ส่วนยาน Huygens จะแยกตัวจากยานแม่เพื่อศึกษาและลงจอดบนดวงจันทร์ไททันโดยเฉพาะ ซึ่งถ้าทำได้จะถือเป็นการลงจอดที่ไกลที่สุดเท่าที่มนุษย์เคยทำมา

ก้าวแรกสู่ความเวิ้งว้าง

ยานแคสสินีขึ้นสู่อวกาศที่ฐานทัพอากาศแหลม Canaveral รัฐ Florida สหรัฐอเมริกา เมื่อวันที่ 15 ตุลาคม ค.ศ. 1997 โดยก่อนที่จะเดินทางไปถึงดาวเสาร์ ยานจะต้องปรับวงโคจรให้ผ่านดาวศุกร์ 2 ครั้ง โลก 1 ครั้ง และดาวพฤหัสบดีอีก 1 ครั้ง เพื่ออาศัยแรงโน้มถ่วงในการเหวี่ยงยานให้ไปทางดาวเสาร์ด้วยระยะเวลาสั้นที่สุด จนในที่สุดก็เดินทางถึงดาวเสาร์ในวันที่ 30 มิถุนายน ค.ศ. 2004 คิดเป็นระยะเวลาเดินทางทั้งสิ้น 6 ปี 8 เดือน

เส้นทางโคจรของยานแคสสินีจากโลกจนถึงดาวเสาร์ ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1997 – 2004  (Cr. Max Planck Institute for the Solar System Research)

เมื่อเดินทางถึงดาวเสาร์เรียบร้อยแล้ว ยานแคสสินีได้ปรับวงโคจรของมันให้เป็น “วงโคจรเฉียดวงแหวน” หรือ Ring-Grazing Orbits ซึ่งเป็นวงโคจรที่มีความรีมาก โดยมีดาวเสาร์อยู่ที่จุดโฟกัสจุดหนึ่ง ใกล้ขนาดไหน? ขนาดที่จุดที่ใกล้ดาวเสาร์ที่สุดอยู่ห่างจากวงแหวน F ซึ่งเป็นวงนอกสุดที่มองเห็นได้เพียง 8,200 กิโลเมตร นอกจากนี้ยังตัดผ่านวงโคจรของดวงจันทร์บริวารอื่นๆ เพื่อให้สามารถสำรวจดาวเสาร์ วงแหวน และดาวบริวารต่างๆ ได้ครบถ้วนตลอดภารกิจ

ผ่า “พิภพ” ไททัน

แสงสะท้อนจากทะเลสาบมีเทนบนไททัน หนึ่งในภาพประวัติศาสตร์ของยานแคสสินี
ถ่ายเมื่อวันที่ 8 กรกฎาคม ค.ศ. 2009 (Cr. NASA/JPL/University of Arizona)

ไททัน (Titan) เป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์ และมีขนาดใหญ่เป็นอันดับ 2 ในระบบสุริยะ รองจากดวงจันทร์แกนีมีด (Ganymede) ของดาวพฤหัสบดี นักดาราศาสตร์สนใจดวงจันทร์ไททันมาก เพราะเป็นดวงจันทร์ดวงเดียวในระบบสุริยะที่มีบรรยากาศหนาแน่น แต่แทนที่จะเป็นแก๊สไนโตรเจน ออกซิเจน และไอน้ำเหมือนกับโลก ไททันกลับเต็มไปด้วยแก๊สมีเทน ซึ่งหนึ่งในแก๊สเรือนกระจก จึงเป็นไปได้ที่ไททันจะมีปรากฏการณ์เรือนกระจกเหมือนกับโลก อาจมีฤดูกาล แหล่งน้ำ และสภาพแวดล้อมเอื้ออำนวยต่อสิ่งมีชีวิตที่ใช้มีเทนในการดำรงชีวิต เหมือนที่แบคทีเรียบางชนิดบนโลกใช้ซัลเฟอร์แทนออกซิเจน การสำรวจดวงจันทร์ไททันจึงถือเป็นหนึ่งในภารกิจหลักของยานแคสสินี-ฮอยเกนส์

ในวันที่ 24 ธันวาคมปีเดียวกัน ยานแคสสินีได้ปล่อยยานฮอยเกนส์เข้าสู่วงโคจรของดวงจันทร์ไททัน โดยไปถึงในวันที่ 14 มกราคม 2005 และใช้เวลา 2 ชั่วโมงครึ่งในการลงจอด แต่น่าเสียดายที่ยานส่งข้อมูลกลับมาได้เพียง 90 นาทีเท่านั้นก็ขาดการติดต่อไป อย่างไรก็ตาม ฮอยเกนส์ก็ส่งข้อมูลที่มีประโยชน์กลับมาเป็นภาพภูเขาและหุบเหวจำนวนหนึ่ง

ภูมิประเทศบนดวงจันทร์ไททันจากยานฮอยเกนส์ขณะอยู่สูงจากพื้น 1.2 – 2 กิโลเมตร (Cr. ESA/NASA/JPL)

สำหรับภารกิจที่เหลือนั้น ยานแคสสินีจะเป็นผู้รับช่วงต่อโดยใช้กล้องถ่ายภาพดวงจันทร์ไททันทั้งในช่วงแสงที่ตามองเห็น และช่วงคลื่นอินฟราเรดขณะบินผ่าน ซึ่งตลอด 13 ปีที่ผ่านมา ยานแคสสินีทำให้เราได้เห็นทะเลสาบและแม่น้ำที่เป็นไฮโดรคาร์บอนเหลว ทั้งยังตรวจพบการไหลของของเหลวบนไททันอีกด้วย

  

ภาพไททันในช่วงคลื่นอินฟราเรด เผยให้เห็นทะเลสาบทางซีกเหนือของดวงจันทร์

พิภพใต้สมุทรบนเอนเซลาดัส

กีย์เซอร์ไอน้ำที่ขั้วใต้ของเอนเซลาดัส บ่งชี้ว่ามีมหาสมุทรใต้พิภพและมีกลไกทางความร้อนอยู่ภายในดวงจันทร์ดวงนี้

นอกเหนือจากไททันแล้ว ดาวเสาร์ยังมีดวงจันทร์อีกดวงหนึ่งที่มีความพิศวงไม่แพ้กัน นั่นก็คือ เอนเซลาดัส (Enceladus) โลกที่ปกคลุมด้วยน้ำแข็ง หุบเหวและหลุมบ่อ ที่ดูเผินๆ อาจเป็นดวงจันทร์ดวงหนึ่งที่ไม่น่าสนใจ เพราะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 500 กิโลเมตร เล็กกว่าไททัน 10 เท่า แต่เมื่อแคสสินีบินผ่าน กลับพบการไหลของของเหลวบริเวณซีกใต้ และพบภูเขาไฟน้ำแข็งพ่นไอน้ำออกมาด้วย ซึ่งอนุภาคที่ถูกพ่นออกมานี้ กลายเป็นวัตถุดิบให้กับวงแหวน E ซึ่งเป็นวงแหวนวงนอกสุดที่แผ่ไกลไปถึงดวงจันทร์ไททัน ที่ระยะห่างมากกว่ารัศมีของดาวเสาร์เกือบ 10 เท่า

การค้นพบดังกล่าว บ่งชี้ว่าภายในเอนเซลาดัสมีกลไกทางความร้อนอยู่เช่นเดียวกับโลก ที่สำคัญ อาจมีมหาสมุทรอยู่ใต้เปลือกของดวงจันทร์ ซึ่งอาจเอื้ออำนวยต่อการเกิดสิ่งมีชีวิต หรือสารอินทรีย์ที่อาจเป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตได้

นอกเหนือจากนี้แล้ว แคสสินียังมีการค้นพบที่สำคัญอื่นๆ อีกมากมาย อาทิ

  • ค้นพบดวงจันทร์บริวารใหม่ 7 ดวง ได้แก่ Anthe, Aegaeon, Daphnis, Methone, Pallene, Polydeuces และ S/2009 S1
  • ค้นพบวงแหวนบางๆ และเสี้ยวของวงแหวนที่เกิดจากอนุภาคที่ถูกพัดจากดวงจันทร์บริวาร
  • ค้นพบวงแหวนฝุ่นบนเส้นทางโคจรของดวงจันทร์ Phoebe ซึ่งเป็นดวงจันทร์อยู่ห่างจากดาวเสาร์มากที่สุด (ราว 180-250 เท่าของรัศมีดาวเสาร์) วงแหวนนี้จึงกินพื้นที่เกือบ 40 เท่าของรัศมีดาวเสาร์ หนาที่สุดในบรรดาวงแหวนทั้งหมด และเนื่องจากวงโคจรของ Phoebe เอียงไปจากระนาบการหมุนของดาวเสาร์ วงแหวนนี้จึงเอียงผิดไปจากวงแหวนวงอื่นๆ ด้วย
  • ค้นพบกระแสลมรูปหกเหลี่ยมบนขั้วเหนือของดาวเสาร์ เชื่อว่าเกิดจากกระแสลมกรดรอบขั้วเหนือถูกแรงเฉือนจากการหมุนรอบตัวเองของดาวเสาร์ทำให้เป็นรูปหกเหลี่ยม ทั้งนี้ไม่พบกระแสลมแบบเดียวกันที่ขั้วใต้
  • ถ่ายภาพ “พายุมังกร” หรือพายุหมุนสีขาวที่ทิ้งริ้วสีขาวเป็นแนวยาว เกิดขึ้นบนรอยต่อของแถบกระแสลมที่พัดด้วยความเร็วต่างกัน ซึ่งนักดาราศาสตร์พบว่าเกิดทุกๆ 30 ปีในซีกเหนือของดาวเสาร์ โดยพบครั้งแรกเมื่อปี ค.ศ. 1876
  • ถ่ายภาพ Spoke หรือเงาประหลาดทอดลงบนวงแหวน ซึ่งเคยเกิดขึ้นมาแล้วเมื่อ 30 ปีก่อนตอนที่ยานวอยเอจเจอร์บินผ่าน โดยช่วงที่เกิดขึ้นนั้น ดาวเสาร์อยู่ที่ตำแหน่ง Equinox พอดี (ซีกเหนือและซีกใต้กลางวันยาวเท่ากัน)  สาเหตุคาดว่าเกิดจากอนุภาคมีประจุที่อยู่บนวงแหวนมีอันตรกิริยากับสนามแม่เหล็กของดาวเสาร์ แต่ปรากฏขึ้นเพียงไม่กี่ชั่วโมงก็หาย จึงเชื่อว่าเกิดจากการที่ดาวเสาร์เอียงทำมุมพอดีกับดวงอาทิตย์ และจะเกิดเฉพาะช่วง Equinox เท่านั้น
(ซ้าย) พายุหมุนสีขาวบนดาวเสาร์  (ขวา) พายุรูปหกเหลี่ยมบนขั้วเหนือของดาวเสาร์ (Cr. NASA/JPL)
ภาพของดวงจันทร์ Daphnis ที่ยานแคสสินีค้นพบเมื่อปี 2005 โดยพบอยู่ในช่องว่าง Keeler ของวงแหวน A การเคลื่อนที่ของมันทำให้วงแหวนสั่นเป็นระลอก และทอดเงาลงบนวงแหวนแถบอื่นๆ ทั้งนี้มีดวงจันทร์บริวารของดาวเสาร์หลายดวงที่อยู่ภายในช่องว่างของวงแหวนซึ่งมีอยู่มากมาย ทำหน้าที่เป็น “คนเลี้ยงแกะ” คอยควบคุมรูปร่างของแถบวงแหวนไว้
Spoke หรือเงาประหลาดคล้ายซี่จักรยานบนวงแหวนซึ่งเกิดขึ้นเพียงไม่กี่ชั่วโมง

The Day the Earth Smiled

นอกเหนือจากการสำรวจดาวเสาร์แล้ว อีกหน้าที่หนึ่งของยานแคสสินีก็คือการถ่ายภาพดาวเสาร์ในมุมต่างๆ กลับมายังโลก เพื่อติดตามดาวเสาร์มีการเปลี่ยนแปลงอย่างไรหลังจากปี 1980 ที่ยานวอยเอจเจอร์ 1 และ 2 ภาพถ่ายได้นั้น  แต่มีน้อยครั้งที่จะมีโอกาสได้ถ่ายภาพ “รวมญาติ” หรือภาพถ่ายดาวเคราะห์ชุมนุมที่ไม่ได้ถ่ายจากโลก จนกระทั่งทีมภารกิจถ่ายภาพของแคสสินีพบว่า วันที่ 19 กรกฎาคม 2013 ยานแคสสินีจะบินผ่านด้านหลังของดาวเสาร์ ในแนวเดียวกับดวงอาทิตย์ พร้อมกับที่ดาวเคราะห์วงใน 3 ดวง คือดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร อยู่ในระยะห่างจากดวงอาทิตย์เหมาะสมพอดี จึงเตรียมควบคุมยานแคสสินีให้ถ่ายภาพดังกล่าวเพื่อเก็บไว้เป็นภาพประวัติศาสตร์ ส่งต่อให้ดูชั่วลูกชั่วหลาน

การถ่ายภาพแบบนี้ไม่ใช่เรื่องง่าย เพราะต้องถ่ายภาพเล็กๆ หลายร้อยภาพแล้วนำมาต่อกัน จากนั้นต้องเปลี่ยนจากภาพขาวดำให้กลายเป็นภาพสี สำหรับกล้องของยานแคสสินีซึ่งใช้เทคโนโลยีของกล้องถ่ายรูปเมื่อ 20 ปีก่อน (เก่ากว่ากล้องดิจิทัลของเราในตอนนี้เสียอีก) จึงถือเป็นเรื่องท้าทาย แต่สุดท้ายก็ได้ภาพสวยๆ ของระบบสุริยะกลับมา ด้วยจำนวนภาพปะต่อมากถึง 141 ภาพ ครอบคลุม พื้นที่จริงถึง 404,880 ไมล์!

สุริยุปราคาที่เกิดจากดาวเสาร์บังดวงอาทิตย์ ที่ถ่ายติดดาวเคราะห์วงใน 3 ดวง ได้แก่ ดาวศุกร์ โลก (ดวงจันทร์) และดาวอังคาร พร้อมกับบริวารของดาวเสาร์อีก 3 ดวง ได้แก่ เอนเซลาดัส ไมมาส และเทธีส ถึงเป็นภาพ “รวมญาติ” ครั้งประวัติศาสตร์ครั้งหนึ่งในระบบสุริยะ (Cr. NASA/JPL)

ภาพ The Day the Earth Smiled ถูกเผยแพร่สู่สายตาคนทั้งโลกในวันที่ 12 พฤศจิกายนปีเดียวกัน โดยมีการจัดแสดงที่ห้องสมุดรัฐสภาคองเกรส ในนิทรรศการเชิดชูเกียรติแก่ Carl Segan นักเขียนและนักดาราศาสตร์ผู้มีชื่อเสียงที่เสียชีวิตไป 1 ปีก่อนการส่งยานแคสสินีอีกด้วย

นอกจากนี้ NASA ยังจัดแคมเปญ “The Faces of Wave at Saturn” ให้คนทั่วโลกถ่ายภาพยิ้มของตนเองส่งกลับมายัง NASA เพื่อจัดทำภาพโมเสกมาประกอบกับภาพรวมญาติของแคสสินีด้วย จึงเป็นที่มาของชื่อภาพ “The Day the Earth Smiled” (สามารถดูภาพขนาดใหญ่ได้ที่ลิงค์นี้)

Grand Orbit Finale: จุดเริ่มต้นของวาระสุดท้าย

หลังจากที่ภารกิจในระยะแรกสำเร็จแล้ว ทาง NASA ได้ต่ออายุของยานแคสสินีต่อไปอีก 2 ระยะในปี 2008 และ 2010 เนื่องจากยังมีเชื้อเพลิงเหลืออยู่ แต่งานเลี้ยงย่อมมีวันเลิกรา เมื่อถึงวันที่เชื้อเพลิงบนยานแคสสินีเริ่มหมดลง และในที่สุด วาระสุดท้ายของมันก็มาถึงในปี 2017 ซึ่งทางผู้รับผิดชอบอย่าง NASA และ JPL ทราบดีว่าวันนี้จะต้องมาถึง และได้เตรียมแผนการอำลาภารกิจของมันไว้นานแล้ว

ภาพจำลองวงโคจรเสียดวงแหวนและ Grand Finale ของยานแคสสินี (Cr. NASA/JPL)

วันที่ 26 เมษายน 2017 NASA ได้บังคับยานให้เปลี่ยนจากวงโคจรเสียดวงแหวน (Ring-Grazing Orbits) ไปเป็นวงโคจรที่เฉียดเข้าไปในช่องว่างระหว่างดาวเสาร์กับวงแหวน หรือที่เรียกว่า Grand Finale Orbits ใช้เวลาโคจรรอบละ 6 วัน เป็นจำนวนทั้งสิ้น 22 รอบ โดยในวาระสุดท้ายนี้ ยานแคสสินีจะทำหน้าที่สำรวจองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศและโครงสร้างภายในของดาวเสาร์อย่างใกล้ชิด รวมถึงวิเคราะห์สสารที่ประกอบขึ้นเป็นวงแหวน และถ่ายภาพความละเอียดสูงของวงแหวนและชั้นบรรยากาศดาวเสาร์จากข้างใน ซึ่งไม่สามารถทำได้จากวงโคจรเดิม

และล่าสุด เมื่อวันที่ 11 กันยายน ยานแคสสินีได้เข้าสู่วงโคจรรอบสุดท้ายก่อนจะทะยานเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์ โดยหันจานส่งสัญญาณมาทางโลกเพื่อส่งข้อมูลมายังโลกให้มากที่สุด และในวันที่ 15 กันยายน เวลาประมาณ 18.55 น. ตามเวลาประเทศไทย ยานแคสสินีจะเผาไหม้ตนเองจนเหลือเพียงเป็นเถ้าธุลี กลายเป็นส่วนหนึ่งของดาวเสาร์ในที่สุด

ภาพจำลองวาระสุดท้ายของยานแคสสินี (Cr. NASA/JPL)

ทำไมต้องชนดาวเสาร์

ทั้งนี้หลายคนอาจมีคำถามว่า ทำไมต้องทำลายยานอวกาศที่มีมูลค่ากว่าหลายพันล้านเหรียญด้วย ปล่อยทิ้งไว้เฉยๆ ไม่ได้หรือ ต้องย้อนกลับไปดูภาพวงโคจรของแคสสินีขณะทำภารกิจ ก็จะพบว่าบินผ่านวงแหวนและดวงจันทร์หลายดวง รวมถึงดวงจันทร์ไททันด้วย

เช่นนั้นแล้ว หากปล่อยให้ยานแคสสินีเป็นขยะอวกาศโคจรรอบดาวเสาร์ต่อไป อาจมีโอกาสพุ่งชนเข้ากับวงแหวน หรือดวงจันทร์ดวงใดดวงหนึ่งที่ผ่านเข้ามาในวงโคจร ซึ่งหากโชคร้ายไปชนกับไททันหรือเอนเซลาดัสเข้า อาจเกิดการปนเปื้อนของรังสี (จากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ยานใช้) หรือจุลชีพขนาดเล็กที่อาจติดไปกับตัวยาน (และอาจจะยังมีชีวิตอยู่) ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมที่มีอยู่เดิม (ที่อาจมีสารอินทรีย์ที่เป็นองค์ประกอบของชีวิต) การทำลายตัวเองด้วยการเสียดสีในชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์จึงเป็นวิธีที่ดีที่สุด

ก่อนหน้านี้ ยานกาลิเลโอที่สำรวจดาวพฤหัสบดีระหว่างปี ค.ศ. 1996-2003 ก็ปิดฉากตัวเองด้วยการพุ่งชนดาวพฤหัสบดีด้วยเช่นกัน เช่นเดียวกับยานจูโน (Juno) ยานรุ่นต่อจากกาลิเลโอที่กำลังสำรวจดาวพฤหัสบดีอยู่ในขณะนี้ ในอนาคตก็ต้องจบชีวิตตัวเองด้วยวิธีนี้

ในส่วนของโลกเองก็เช่นเดียวกัน เพราะไม่ว่าจะเป็นดาวเทียม กล้องโทรทรรศน์อวกาศ หรือแม้แต่สถานีอวกาศนานาชาติ เมื่อปลดประจำการ ก็ต้องลดระดับลงเพื่อเผาไหม้ตัวเองในชั้นบรรยากาศ และตกลงสู่มหาสมุทรในจุดที่ห่างจากแผ่นดินมากที่สุด เพื่อไม่ให้กลายเป็นขยะอวกาศหรือตกใส่ผู้คนที่อยู่เบื้องล่าง (อ่านบทความเกี่ยวกับ “จุดที่ห่างจากแผ่นดินมากที่สุด” ได้ที่นี่) ดังนั้นการจบชีวิตตัวเองด้วยการพุ่งชนดาวแม่ เป็นจุดจบของยานอวกาศทุกลำที่สำรวจดาวแม่โดยการโคจรรอบ

ส่วนยานวอยเอจเจอร์ 1 และ 2 และยานอวกาศแบบบินผ่านอื่นๆ รวมถึงยาน New Horizons ที่บินผ่านดาวพลูโตเมื่อ 2 ปีก่อน ถูกกำหนดให้บินออกนอกระบบสุริยะจนค่อยๆ หมดอายุการใช้งานไปเอง จึงไม่ต้องประสบชะตากรรมเหมือนยานแคสสินี

หลังแคสสินีมีอะไรต่อ

ปัจจุบัน NASA ยังไม่มีโครงการที่จะสำรวจดาวเสาร์แบบใกล้ชิดเหมือนแคสสินี เนื่องจากกำลังให้ความสนใจกับภารกิจอย่างอื่น อย่างการสำรวจดาวอังคารซึ่งใกล้โลกมากกว่าและมีความสำคัญกับมนุษย์ในอนาคตมากกว่า อย่างไรก็ตาม ทั้ง NASA และ ESA ก็มีแผนจะสำรวจดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน เนื่องจากดาวเคราะห์ทั้งสองดวงมีขนาดและองค์ประกอบที่แตกต่างจากดาวพฤหัสบดีีและดาวเสาร์เป็นอย่างมาก โดยพบมีเทน น้ำ น้ำแข็ง และแอมโมเนียในเปอร์เซ็นต์ที่สูงกว่า จนได้ฉายาว่า Ice Giants หรือดาวยักษ์น้ำแข็ง จึงคาดว่าน่าจะมีจุดกำเนิดที่แตกต่างจากดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ การสำรวจดาวทั้งสองดวงอาจช่วยไขปริศนาเกี่ยวกับกำเนิดระบบสุริยะที่นักดาราศาสตร์ยังหาคำตอบอยู่ได้

อย่างไรก็ตาม หอดูดาวบนโลกนั้นสามารถสังเกตปรากฏการณ์และศึกษาองค์ประกอบของดาวยักษ์น้ำแข็งทั้งสองได้ระดับหนึ่ง จึงอาจไม่มีความจำเป็นที่จะต้องส่งยานไปสำรวจในอนาคตอันใกล้นี้

บทสรุป

สำหรับทีมนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่ควบคุมดูแลภารกิจแคสสินีมาตั้งแต่ต้น การสูญเสียยานแคสสินีคงไม่ต่างอะไรกับการสูญเสียลูก แต่ตลอด 20 ปีที่ผ่านมา แคสสินีทำให้เราได้ความรู้ใหม่ๆ ของดาวเสาร์ วงแหวน และดวงจันทร์บริวาร โดยเฉพาะการค้นพบทะเลสาบไฮโดรคาร์บอนเหลวบนไททัน ไอน้ำที่พวยพุ่งจากเอนเซลาดัส บ่งบอกถึงสภาพแวดล้อมที่อาจเอื้อเฟื้อต่อการเกิดองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิต อาจช่วยไขปริศนาเกี่ยวกับการกำเนิดชีวิต ว่าชีวิตมาจากนอกโลกหรือไม่ และยังมีที่อื่นอีกไหมที่เราพอจะไปดำรงชีวิตอยู่ได้

นอกจากนี้แคสสินีได้เปิดมุมมองใหม่ๆ ให้โลกเห็นเกี่ยวกับดาวเสาร์และระบบสุริยะ เราได้พบว่าดาวต่างๆ ล้วนมีความเป็นเอกเทศ ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นบนดาวดวงหนึ่ง อาจเกิดขึ้นได้จากสาเหตุหลายอย่างที่ไม่เหมือนโลกเรา นอกจากนี้ยังทำให้เรารู้ว่ายังมีปรากฏการณ์หลายอย่างบนดาวเสาร์ที่ยังไม่สามารถอธิบายได้ ยังคงเป็นปริศนาอันท้าทายที่ทิ้งไว้ให้คนรุ่นต่อไปมา

ทั้งนี้ หากเปรียบแคสสินีเป็นทหารคนหนึ่งแล้ว ก็คงเป็นทหารกล้า ที่แม้จะตายในการรบ แต่ก็ทำให้ครอบครัวและประเทศชาติภูมิใจ เพราะการค้นพบของยานแคสสินี ถือเป็นก้าวสำคัญของวงการดาราศาสตร์ที่จะนำไปสู่การสำรวจอวกาศในแง่มุมที่กว้างขึ้นในอนาคต

แหล่งข้อมูล

เขียนโดย

Pakawee Surarittikul

นิสิตคณะวิทยาศาสตร์รุ่นที่ 80 ภาควิชาฟิสิกส์ ชอบเขียนบทความวิทยาศาสตร์ รวมถึงสุขภาพและการดูแลตนเอง
 
Tags: , , , , , ,