ญี่ปุ่นส่งดาวเทียมสำรวจรังสีเอกซ์และยานลงจอดบนดวงจันทร์

โลก - ญี่ปุ่นส่งดาวเทียมสำรวจรังสีเอกซ์ลงจอดบนดวงจันทร์ — ภาพประกอบยานอวกาศ “Moon Sniper” กำลังลงจอดบนพื้นผิวดวงจันทร์ ภาพจาก: JAXA

กิจกรรมการปล่อยยานอวกาศของสำนักงานอวกาศญี่ปุ่น หลังจากล่าช้าหลายครั้งเนื่องจากสภาพอากาศไม่เหมาะสม ได้จัดขึ้นที่ศูนย์อวกาศทาเนกาชิมะ เมื่อเวลา 8:42 น. ของวันอังคาร ตามเวลาญี่ปุ่น

โลก - ญี่ปุ่นส่งดาวเทียมสำรวจรังสีเอกซ์ ยานลงจอดบนดวงจันทร์ — ดาวเทียม XRISM และยานลงจอดบนดวงจันทร์ถูกปล่อยจากญี่ปุ่นเมื่อเช้าวันอังคาร ภาพ: JAXA/YouTube

กิจกรรมนี้ได้รับการถ่ายทอดสดบนช่อง YouTube ของ JAXA ในภาษาอังกฤษและภาษาญี่ปุ่น

ดาวเทียม XRISM (อ่านว่า "คริสม์") ย่อมาจาก X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission เป็นความร่วมมือระหว่าง JAXA และ NASA พร้อมทั้งมีหน่วยงานอวกาศยุโรปและหน่วยงานอวกาศแคนาดาเข้าร่วมด้วย

นอกจากนี้ JAXA ยังได้เปิดตัว SLIM หรือ Smart Lander for Investigating Moon ในงานด้วย ยาน สำรวจ ขนาดเล็กนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการลงจอดได้อย่าง "แม่นยำ" ในตำแหน่งที่มีความผิดพลาดภายในระยะ 100 เมตร แทนที่จะเป็นความผิดพลาดปกติที่ 1 กม. โดยใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีลงจอดที่มีความแม่นยำสูง ความแม่นยำสูงนี้ทำให้ภารกิจนี้ได้รับชื่อว่า “Moon Sniper”

ดาวเทียมพร้อมเครื่องมืออีก 2 ชิ้นบนยานจะสำรวจภูมิภาคที่ร้อนแรงที่สุด โครงสร้างที่ใหญ่ที่สุด และวัตถุท้องฟ้าที่มีแรงดึงดูดสูงที่สุดในจักรวาล XRISM จะสามารถตรวจจับรังสีเอกซ์ซึ่งเป็นความยาวคลื่นที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่าได้

ศึกษาการระเบิดของดวงดาวและหลุมดำ

รังสีเอกซ์ถูกปล่อยออกมาจากวัตถุและเหตุการณ์ที่มีพลังงานมากที่สุดในจักรวาล นั่นคือเหตุผลว่าทำไมนักดาราศาสตร์จึงต้องการศึกษาพวกมัน

“เหตุการณ์ที่เราต้องการศึกษาด้วย XRISM ได้แก่ ดาวระเบิดและไอพ่นรังสีที่พุ่งออกมาด้วยความเร็วเกือบเท่าแสงจากหลุมดำมวลยิ่งยวดที่ศูนย์กลางกาแล็กซี” ริชาร์ด เคลลีย์ นักวิจัยหลักจากศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของ NASA ในเมืองกรีนเบลท์ รัฐแมริแลนด์ กล่าว “แต่แน่นอนว่าเรารู้สึกตื่นเต้นเป็นอย่างมากกับปรากฏการณ์ที่ไม่คาดคิดซึ่ง XRISM อาจตรวจพบได้เมื่อมันมองดูจักรวาลรอบตัวเรา”

เมื่อเปรียบเทียบกับความยาวคลื่นของแสงรูปแบบอื่น รังสีเอกซ์มีความยาวคลื่นสั้นมากจนสามารถผ่านกระจกรูปจานที่ใช้ตรวจจับแสงที่มองเห็น อินฟราเรด และอัลตราไวโอเลต เช่น กล้องโทรทรรศน์เจมส์ เวบบ์ และฮับเบิลได้

ดังนั้น XRISM จึงได้รับการออกแบบโดยมีกระจกโค้งเรียงเป็นแถวสานกันเพื่อให้ตรวจจับรังสีเอกซ์ได้ง่ายขึ้น ดาวเทียมจำเป็นต้องได้รับการปรับเทียบเป็นประจำทุกๆ สองสามเดือนเมื่อเข้าสู่วงโคจร คาดว่าภารกิจดังกล่าวจะใช้เวลาดำเนินงาน 3 ปี

ดาวเทียมสามารถตรวจจับรังสีเอกซ์ที่มีพลังงานตั้งแต่ 400 ถึง 12,000 อิเล็กตรอนโวลต์ ซึ่งมีพลังงานมากกว่าแสงที่มองเห็นซึ่งมีพลังงาน 2 ถึง 3 อิเล็กตรอนโวลต์มาก ความสามารถในการตรวจจับนี้ช่วยให้สามารถศึกษาเกี่ยวกับวัตถุท้องฟ้าที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาลได้

ดาวเทียมบรรทุกสัมภาระสองชิ้นเรียกว่า Resolve และ Xtend Resolve มีความสามารถในการติดตามแม้กระทั่งการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่เล็กน้อยที่สุด ช่วยให้สามารถระบุแหล่งที่มา องค์ประกอบ ลักษณะการเคลื่อนตัว และสถานะทางกายภาพของรังสีเอกซ์ได้ Resolve ทำงานที่อุณหภูมิ -273.10 องศาเซลเซียส ซึ่งเย็นกว่าอวกาศลึกถึง 50 เท่า ด้วยบล็อกฮีเลียมเหลว

อุปกรณ์นี้จะช่วยให้นักดาราศาสตร์ไขความลึกลับของจักรวาลได้ เช่น คุณสมบัติทางเคมีของบริเวณก๊าซร้อนเรืองแสงในกระจุกดาราจักร

“การแก้ปัญหาเรื่อง XRISM จะทำให้เราสามารถวิเคราะห์องค์ประกอบของแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ของจักรวาลได้ในระดับที่ไม่เคยทำได้มาก่อน” เคลลีย์กล่าว “เราคาดว่าจะสามารถสรุปผลใหม่ๆ เกี่ยวกับวัตถุที่ร้อนแรงที่สุดในจักรวาล รวมถึงดาวระเบิด หลุมดำ และกาแล็กซีรอบๆ พวกมัน รวมถึงกระจุกกาแล็กซี”

นอกจากนี้ Xtend ยังช่วยให้ XRISM มีมุมมองที่กว้างที่สุดในบรรดาดาวเทียมสังเกตการณ์รังสีเอกซ์ดาวเทียมทั้งหมดที่เคยมีมา

Brian Williams นักวิทยาศาสตร์ โครงการ XRISM ของ NASA ที่ Goddard กล่าวว่า "สเปกตรัมที่ XRISM จะเก็บรวบรวมจะมีรายละเอียดที่ไม่เคยมีมาก่อนสำหรับปรากฏการณ์ที่เราจะสังเกตได้" “ภารกิจนี้จะทำให้เราเข้าใจถึงสถานที่ที่ยากต่อการศึกษา เช่น โครงสร้างภายในของดาวนิวตรอนและไอพ่นรังสีที่ปล่อยออกมาจากหลุมดำในกาแล็กซีที่มีพลังรุนแรง”

Moon Sniper เล็งไปที่หลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์

ในขณะเดียวกัน SLIM จะใช้ระบบขับเคลื่อนที่ติดตั้งไว้เพื่อบินไปยังดวงจันทร์ ยานอวกาศจะเข้าสู่วงโคจรของดวงจันทร์ประมาณสามถึงสี่เดือนหลังจากการปล่อยยาน โคจรไปในวงโคจรดวงจันทร์เป็นเวลาหนึ่งเดือน และเริ่มลงจอดอย่างนุ่มนวลสี่ถึงหกเดือนหลังจากการปล่อยยาน หากการลงจอดประสบความสำเร็จ ภารกิจสาธิตเทคโนโลยีจะศึกษาพื้นผิวดวงจันทร์เป็นเวลาสั้นๆ อีกด้วย

ต่างจากภารกิจลงจอดบนดวงจันทร์อื่นๆ ที่ตั้งเป้าไปที่ขั้วโลกใต้ SLIM จะมุ่งเป้าไปที่ตำแหน่งใกล้กับหลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์ที่ชื่อว่าชิโอลิ ใกล้กับทะเลเนคตาร์ โดยจะวิเคราะห์องค์ประกอบของหินเพื่อช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ค้นพบต้นกำเนิดของดวงจันทร์ จุดลงจอดแห่งนี้ตั้งอยู่ในทะเลแห่งความเงียบสงบใต้ ซึ่งเป็นจุดที่ยานอพอลโล 11 ลงจอดใกล้เส้นศูนย์สูตรของดวงจันทร์ในปีพ.ศ.2512

อินเดียกลายเป็นประเทศที่ 4 ที่สามารถลงจอดบนพื้นผิวดวงจันทร์ได้สำเร็จ หลังจากสหรัฐอเมริกา สหภาพโซเวียต และจีน โดยยานอวกาศจันทรายาน 3 ของอินเดียได้ลงจอดที่ขั้วใต้ของดวงจันทร์เมื่อวันที่ 23 สิงหาคม ก่อนหน้านี้ ยานลงจอดบนดวงจันทร์ Hakuto-R ของบริษัท Ispace ของญี่ปุ่น ได้ตกลงมาจากระดับความสูง 4.8 กิโลเมตร และพุ่งชนพื้นผิวดวงจันทร์ระหว่างลงจอดเมื่อเดือนเมษายน

เรือ SLIM ติดตั้งเทคโนโลยีนำทางด้วยภาพ เป้าหมายในการลงจอดบนดวงจันทร์อย่างแม่นยำเป็นเป้าหมายหลักของ JAXA และหน่วยงานอวกาศอื่นๆ

บริเวณที่อุดมไปด้วยทรัพยากร เช่น ขั้วใต้ของดวงจันทร์และพื้นที่เงาที่มีน้ำแข็งเกาะ ก็มีธาตุอันตรายบนหลุมอุกกาบาตและพื้นผิวหินของดวงจันทร์เช่นกัน ภารกิจในอนาคตจะต้องสามารถลงจอดในพื้นที่จำกัดเพื่อหลีกเลี่ยงปัจจัยเหล่านี้

SLIM ยังมีดีไซน์น้ำหนักเบา ซึ่งเป็นปัจจัยที่น่าพิจารณา เนื่องจากหน่วยงานอวกาศวางแผนภารกิจบ่อยครั้งขึ้นและสำรวจดวงจันทร์รอบดาวเคราะห์อื่นๆ เช่น ดาวอังคาร JAXA เชื่อว่าการบรรลุเป้าหมายของ SLIM จะช่วยเปลี่ยนแปลงภารกิจลงจอด “จากการลงจอดในที่ที่เราสามารถลงจอดได้เป็นการลงจอดในที่ที่เราต้องการลงจอด”

เหงียน กวาง มินห์ (อ้างอิงจาก CNN)

แหล่งที่มา