เหตุการณ์วิทยาศาสตร์อวกาศที่โดดเด่นในปี 2024

ปี 2024 ถือเป็นปีแห่งความสำเร็จมากมายสำหรับภารกิจโคจรและไปยังดวงจันทร์ รวมถึงการจับจรวดแบบ 'ตะเกียบ' ของ SpaceX

ยานอวกาศญี่ปุ่นลงจอดบนดวงจันทร์ได้สำเร็จ

ยานอวกาศ SLIM ของสำนักงานสำรวจอวกาศแห่งญี่ปุ่น (JAXA) ลงจอดบนพื้นผิวดวงจันทร์เมื่อวันที่ 19 มกราคม ทำให้ญี่ปุ่นเป็นประเทศที่ 5 ที่ได้ลงจอดยานอวกาศบนดาวบริวารธรรมชาติของโลก ต่อจากสหภาพโซเวียต สหรัฐอเมริกา จีน และอินเดีย ยานสำรวจได้บินเป็นเส้นทางยาวและวนซ้ำไปมา จนในที่สุดก็ถึงวงโคจรของดวงจันทร์เมื่อวันที่ 25 ธันวาคม SLIM มุ่งหมายที่จะลงจอดภายในระยะ 100 ม. จากเป้าหมาย บริเวณขอบปล่องภูเขาไฟชิโอลิ

SLIM ซึ่งมีราคา 120 ล้านเหรียญสหรัฐ และมีน้ำหนักเพียง 200 กิโลกรัม ได้รับการออกแบบมาเพื่อดำเนินกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์หลายอย่าง รวมถึงการศึกษาสภาพแวดล้อมโดยรอบบริเวณทะเลเนคตาร์ ที่ตั้งอยู่ที่ละติจูด 15 องศาใต้ โดยใช้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์ ข้อมูลจากอุปกรณ์สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบของภูมิภาค ซึ่งจะช่วยให้ทราบถึงการก่อตัวและวิวัฒนาการของดวงจันทร์ได้

ไม่นานหลังจากลงจอด ผู้ปฏิบัติการของ JAXA ค้นพบว่ายานลงจอดคว่ำอยู่ ซึ่งหมายความว่าแผงโซลาร์เซลล์ที่ใช้ในการรวบรวมพลังงานบนยานไม่สามารถหันเข้าหาดวงอาทิตย์ได้ คืนแรกบนดวงจันทร์ของ SLIM เริ่มต้นในวันที่ 31 มกราคม และสิ้นสุดลงในวันที่ 15 กุมภาพันธ์ จากนั้น SLIM ก็ประสบกับคืนจันทรคติครั้งที่สองในวันที่ 29 กุมภาพันธ์ และทีมปฏิบัติการคาดการณ์ว่าอุณหภูมิจะลดลงจาก 100 องศาเซลเซียสเหลือ -170 องศาเซลเซียส ทำให้ยานลงจอดต้องหยุดทำงาน

ความเป็นไปได้ที่จะล้มเหลวเพิ่มขึ้นตามรอบที่เกิดอุณหภูมิที่รุนแรงซ้ำๆ กัน เมื่อ JAXA พยายามที่จะฟื้นฟูการดำเนินงานในช่วงกลางเดือนมีนาคม พบว่าฟังก์ชันหลักของยานลงจอดยังคงใช้งานได้ สิ่งเดียวกันเกิดขึ้นเมื่อ SLIM ตื่นขึ้นมาเป็นครั้งที่สามหลังจากคืนอันยาวนานบนดวงจันทร์ในกลางเดือนเมษายน โดยส่งสัญญาณมายังโลกในวันที่ 23 เมษายน

ครั้งสุดท้ายที่ JAXA ติดต่อกับ SLIM คือวันที่ 28 เมษายน JAXA ประกาศเมื่อวันที่ 26 สิงหาคม ว่าภารกิจลงจอดบนดวงจันทร์ SLIM สิ้นสุดลงอย่างเป็นทางการ หลังจากที่ไม่สามารถติดต่อกับยานได้เป็นเวลาหลายเดือน อย่างไรก็ตาม เป้าหมายหลักของ SLIM ก็สำเร็จ มันเป็นการแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการลงจอดบนวัตถุท้องฟ้าด้วยความแม่นยำอย่างเหลือเชื่อ เขตลงจอดรูปวงรีจะล้อมรอบจุดที่กำหนดไว้ในระยะทาง 100 เมตร ซึ่งสั้นกว่าระยะทางปกติซึ่งอยู่ที่หลายกิโลเมตรมาก

จีนส่งยานอวกาศไปเก็บตัวอย่างจากด้านมืดของดวงจันทร์

ยานอวกาศฉางเอ๋อ 6 ขึ้นสู่อวกาศด้วยจรวดลองมาร์ช 5 จากศูนย์ปล่อยดาวเทียมเหวินชาง บนเกาะไหหลำ เมื่อเวลา 16:27 น. ของวันที่ 3 พฤษภาคม ตามเวลาฮานอย ระหว่างการเดินทาง 53 วัน ยานอวกาศฉางเอ๋อ-6 มุ่งหน้าไปยังแอ่งขั้วใต้-เอตเคน (SPA) ในด้านไกลของดวงจันทร์ ซึ่งเป็นด้านที่ไม่สามารถสังเกตได้จากโลก ยานฉางเอ๋อ 6 ประกอบด้วยโมดูล 4 ชิ้น ได้แก่ ยานลงจอดบนดวงจันทร์ โมดูลขนส่งตัวอย่าง ยานโคจร และยานปล่อย (จรวดขนาดเล็กที่เดินทางไปพร้อมกับยานลงจอด)

เมื่อวันที่ 1 มิถุนายน ยานลงจอดได้ลงจอดภายในหลุมอุกกาบาตอพอลโล ซึ่งตั้งอยู่ในแอ่งขั้วโลกใต้-เอตเคน (SPA) ซึ่งเป็นเขตตกกระทบกว้าง 2,500 กิโลเมตรที่ด้านไกลของดวงจันทร์ ยานลงจอดได้เก็บตัวอย่างจากดวงจันทร์ได้เกือบ 2 กิโลกรัมโดยใช้พลั่วและสว่าน ตัวอย่างอันล้ำค่านี้ถูกถ่ายโอนไปยังยานปล่อยยานอวกาศเมื่อวันที่ 3 มิถุนายน และเชื่อมต่อกับยานโคจรรอบโลกอีกไม่กี่วันต่อมา ยานโคจรที่บรรทุกแคปซูลตัวอย่างได้กลับมายังโลกเมื่อวันที่ 21 มิถุนายน แคปซูลตัวอย่างจากดวงจันทร์ของยานฉางเอ๋อ-6 ลงจอดในเขตปกครองตนเองมองโกเลียในของจีนเมื่อวันที่ 25 มิถุนายน

ผลการวิเคราะห์เบื้องต้นแสดงให้เห็นว่าตัวอย่างบริเวณมืดมีโครงสร้างที่มีรูพรุนมากกว่าและมีช่องว่างมากขึ้น ตัวอย่างใหม่นี้จะช่วยส่งเสริมความเข้าใจในหลายๆ ด้านที่สำคัญของดาวบริวารตามธรรมชาติของโลก รวมถึงวิวัฒนาการในช่วงแรก กิจกรรมของภูเขาไฟที่แตกต่างกันระหว่างด้านใกล้และด้านไกล ประวัติการชนกันของระบบสุริยะชั้นใน ร่องรอยของกิจกรรมของกาแล็กซีที่เก็บรักษาไว้ในเรโกลิธของดวงจันทร์ ตลอดจนองค์ประกอบและโครงสร้างของเปลือกโลกและแมนเทิลของดวงจันทร์

ยานอวกาศโบอิ้งขัดข้องหลังขนส่งนักบินอวกาศไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ

หลังจากล่าช้าไปหลายปี ในที่สุด Starliner ของบริษัท Boeing ก็ประสบความสำเร็จในการขึ้นสู่อวกาศด้วยจรวด Atlas V จากสถานีอวกาศกองทัพเคปคานาเวอรัล รัฐฟลอริดา เมื่อวันที่ 5 มิถุนายน โดยนำนักบินอวกาศของ NASA ได้แก่ บัตช์ วิลมอร์ และซูนี วิลเลียมส์ ไปสู่สถานีอวกาศนานาชาติด้วยเที่ยวบินนาน 25 ชั่วโมง วิลมอร์และวิลเลียมส์มีกำหนดจะอยู่บนวงโคจรเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์และกลับมายังโลกในวันที่ 13 มิถุนายน อย่างไรก็ตาม ในระหว่างเที่ยวบิน Starliner เผชิญปัญหาหลายอย่าง รวมถึงก๊าซฮีเลียมรั่ว 5 จุด และระบบขับเคลื่อนล้มเหลว 5 จุดในระบบควบคุมปฏิกิริยา เหตุการณ์นี้ทำให้วิศวกรต้องแก้ปัญหาจากภาคพื้นดิน และขยายระยะเวลาที่นักบินอวกาศทั้งสองคนอยู่บนสถานีอวกาศนานาชาติจากหนึ่งสัปดาห์เป็นมากกว่าครึ่งปี

ในงานแถลงข่าวเมื่อวันที่ 24 สิงหาคม NASA ได้ประกาศว่าหลังจากประเมินสถานการณ์อย่างรอบคอบแล้ว วิศวกรของ NASA และ Boeing ยังไม่สามารถตกลงกันได้ว่าจะให้ Butch Wilmore และ Suni Williams นักบินอวกาศกลับขึ้นไปบนยานอวกาศ Starliner ที่ทำงานผิดปกติได้หรือไม่ ส่งผลให้พวกเขาตัดสินใจว่าลูกเรือจะอยู่บน ISS จนถึงเดือนกุมภาพันธ์ 2568 ซึ่งเป็นเวลาที่ยานอวกาศ Dragon ของ SpaceX จะเชื่อมต่อกับสถานีและพาลูกเรือกลับบ้าน

ยานอวกาศสตาร์ไลเนอร์ของบริษัทโบอิ้งเดินทางกลับมายังโลกโดยไม่มีลูกเรือเมื่อวันที่ 6 กันยายน พ.ศ. 2567 โดยลงจอดที่ท่าอวกาศไวท์แซนด์ในรัฐนิวเม็กซิโก สหรัฐอเมริกา แคปซูลจะถูกลดระดับลงโดยค่อย ๆ โดยใช้ร่มชูชีพลดความเร็ว และได้รับการรองรับจากถุงลมนิรภัย จากนั้นยานอวกาศสตาร์ไลเนอร์ก็ถูกส่งไปที่ศูนย์อวกาศเคนเนดีของ NASA ในรัฐฟลอริดาเพื่อวิเคราะห์เพิ่มเติม NASA และ Boeing จะทำงานร่วมกันเพื่อกำหนดขั้นตอนต่อไปของโครงการ

ภารกิจเดินอวกาศส่วนตัวครั้งแรก

ยานอวกาศ Crew Dragon ในภารกิจ Polaris Dawn ซึ่งเป็นภารกิจเดินอวกาศส่วนตัวครั้งแรก ได้ปล่อยตัวขึ้นด้วยจรวด SpaceX Falcon 9 เมื่อเวลา 05:23 น. ของวันที่ 10 กันยายน (16:23 น. ตามเวลาฮานอย) จากฐานปล่อยยานอวกาศ 39A ที่ศูนย์อวกาศเคนเนดี (KSC) ของ NASA เก้านาทีครึ่งต่อมา จรวดเสริมแรงก็กลับมายังพื้นโลก โดยลงจอดบนเรือบรรทุกสินค้าบริเวณชายฝั่งตะวันออกของฟลอริดา

ยาน Crew Dragon ที่บรรทุกนักบินอวกาศ 4 คน แยกออกจากชั้นบนของ Falcon 9 ประมาณ 12 นาทีหลังจากการปล่อยตัว ยานอวกาศเข้าสู่วงโคจรรูปวงรี และหลังจากหมุนหลายรอบ ก็ค่อยๆ ไต่ระดับขึ้นไปจนถึงระดับความสูง 1,400 กม. ซึ่งสูงเกินกว่าที่นักบินอวกาศคนใดเคยบินได้นับตั้งแต่ภารกิจอะพอลโลครั้งสุดท้ายในปีพ.ศ. 2515

หลังจากไปถึงระดับความสูงที่เป็นสถิติแล้ว ยานอวกาศก็ได้ลดระดับลงสู่ระดับความสูงที่ 737 กิโลเมตร ที่นั่นเรือจะคลายแรงดัน ผู้บัญชาการภารกิจมหาเศรษฐี จาเร็ด ไอแซกแมน และซาราห์ กิลลิส พนักงานของ SpaceX ปรากฏตัวออกมาจากแคปซูลทีละคน การเดินอวกาศเริ่มต้นเมื่อเวลา 17:12 น. ของวันที่ 12 กันยายน ตามเวลาฮานอย โดยใช้เวลา 1 ชั่วโมง 46 นาที ในระหว่างการเดินทาง ไอแซกแมนและกิลลิสได้ทำการทดลองหลายครั้งเพื่อทดสอบระบบการสื่อสารด้วยเลเซอร์ใหม่ที่เชื่อมต่อกับดาวเทียม Starlink และความยืดหยุ่นของชุดอวกาศน้ำหนักเบาพิเศษของ SpaceX

ลูกเรือ Polaris Dawn ลงจอดในอ่าวเม็กซิโกเมื่อวันที่ 15 กันยายน ถือเป็นการสิ้นสุดภารกิจ 5 วันในวงโคจร นี่เป็นหนึ่งในภารกิจที่มีความเสี่ยงที่สุดของ SpaceX ความสำเร็จของภารกิจนี้ถือเป็นการเดินอวกาศเชิงพาณิชย์ครั้งแรกและเป็นการบินในระดับความสูงที่สูงที่สุดที่มนุษย์เคยบินมา นอกจากนี้ ข้อมูลจากการทดสอบระบบสื่อสาร Starlink อาจช่วยพัฒนาการสื่อสารในอวกาศสำหรับภารกิจในอนาคตได้

SpaceX ทดสอบระบบ 'ตะเกียบ' จรวดสำเร็จ

ระบบจรวด Starship ค่อยๆ พิสูจน์ความทะเยอทะยานในการส่งคนไปยังดาวอังคารของมหาเศรษฐี Elon Musk ซึ่งเป็นซีอีโอของบริษัทอวกาศ SpaceX มันเป็นจรวดที่สูงที่สุด (ประมาณ 120 เมตร) และทรงพลังที่สุดเท่าที่เคยสร้างมา โดยสามารถสร้างแรงขับได้เกือบ 8,000 ตันขณะปล่อยตัว

ระหว่างการทดสอบการปล่อยยาน Starship ครั้งที่ 5 จากฐานสตาร์ รัฐเท็กซัส เมื่อเวลา 8:25 น. ของวันที่ 13 ตุลาคม (20:25 น. ตามเวลาฮานอย) SpaceX ได้บรรลุจุดสำคัญเมื่อสามารถกู้คืนขั้นบูสเตอร์ Super Heavy ได้สำเร็จโดยใช้เทคโนโลยี "ตะเกียบ" ใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ประมาณ 7 นาทีหลังจากการเปิดตัว บูสเตอร์ขั้นนี้ได้ลงจอดใกล้กับหอปล่อย Mechazilla พอดี และถูกแขนหุ่นยนต์จับไว้ ในขณะเดียวกัน ขั้นบนของยานอวกาศกำลังลงจอดในมหาสมุทรอินเดีย

“นี่คือวันที่สร้างประวัติศาสตร์สำหรับวิศวกรรมศาสตร์ มันเหลือเชื่อมาก! ในความพยายามครั้งแรก เราสามารถจับบูสเตอร์ Super Heavy กลับเข้าไปในหอปล่อยจรวดได้สำเร็จ” Kate Tice ผู้จัดการฝ่ายระบบคุณภาพของ SpaceX กล่าว

ยานอวกาศต้องพึ่งหอปล่อยจรวดที่มีแขนหุ่นยนต์คล้ายตะเกียบเพื่อกลับสู่พื้นดินเนื่องจากไม่มีขาลงจอด การกำจัดล้อลงจอดจะช่วยลดระยะเวลาในการหมุนกลับของจรวดและลดน้ำหนักได้อย่างมาก มวลทุกกิโลกรัมที่ลดลงจะช่วยให้จรวดสามารถขนส่งสินค้าขึ้นสู่วงโคจรได้มากขึ้น

วิสัยทัศน์ของมัสก์คือในอนาคต แขนกลจะสามารถส่งจรวดกลับไปที่แท่นปล่อยได้อย่างรวดเร็ว ทำให้สามารถขึ้นบินได้ทันทีหลังจากเติมเชื้อเพลิงเสร็จ โดยอาจใช้เวลาไม่เกิน 30 นาทีหลังจากลงจอด มัสก์หวังที่จะสร้างชุมชนบนดาวอังคารโดยการปรับปรุงการเดินทางในอวกาศ ซึ่งจะทำให้มนุษย์กลายเป็นสายพันธุ์ที่อาศัยอยู่บนหลายดาวเคราะห์

ความพยายามในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศ

การใช้ประโยชน์จากพลังงานมหาศาลของดวงอาทิตย์ในอวกาศไม่ใช่แนวคิดที่เป็นไปไม่ได้ เป็นแหล่งพลังงานที่พร้อมใช้งานตลอดเวลา ไม่ได้รับผลกระทบจากสภาพอากาศเลวร้าย เมฆปกคลุม เวลากลางคืน หรือฤดูกาล

มีแนวคิดมากมายสำหรับการทำเช่นนี้ แต่มีวิธีการดำเนินการทั่วไปดังต่อไปนี้ ดาวเทียมที่ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์จะถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรระดับสูง แผงโซลาร์เซลล์จะรวบรวมพลังงานแสงอาทิตย์ แปลงเป็นคลื่นไมโครเวฟ แล้วส่งสัญญาณแบบไร้สายมายังโลกผ่านเครื่องส่งสัญญาณขนาดใหญ่ ซึ่งสามารถส่งไปยังตำแหน่งเฉพาะบนพื้นดินได้อย่างแม่นยำสูง คลื่นไมโครเวฟสามารถผ่านเมฆและสภาพอากาศเลวร้ายได้อย่างง่ายดาย จนไปถึงเสาอากาศรับสัญญาณบนโลกได้ จากนั้นไมโครเวฟจะถูกแปลงกลับเป็นไฟฟ้าและป้อนเข้าสู่ระบบไฟฟ้า

ตัวอย่างเช่น เมื่อปีที่แล้ว ดาวเทียมที่สร้างขึ้นโดยวิศวกรจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนีย (Caltech) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจ Space Solar Power Demonstrator ได้ส่งพลังงานแสงอาทิตย์จากอวกาศเป็นครั้งแรก ภารกิจนี้จะสิ้นสุดในเดือนมกราคม 2024

โครงการ Transition Labs ซึ่งเป็นโครงการเพื่อความยั่งยืนของประเทศไอซ์แลนด์กำลังร่วมมือกับบริษัทพลังงานในท้องถิ่น Reykjavik Energyt และบริษัท Space Solar ซึ่งตั้งอยู่ในสหราชอาณาจักร เพื่อพัฒนาโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์นอกชั้นบรรยากาศของโลก เมื่อเดือนเมษายน Space Solar ได้ประกาศถึงความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการส่งพลังงานแบบไร้สาย ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญในการทำให้แนวคิดการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศเป็นจริง

ญี่ปุ่นเตรียมส่งพลังงานแสงอาทิตย์จากอวกาศมายังโลกภายในปี 2568 เมื่อเดือนเมษายน โคอิจิ อิจิจิ ที่ปรึกษาสถาบันวิจัย Japan Space Systems ได้ร่างแผนงานทดสอบโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็กในอวกาศ เพื่อส่งพลังงานแบบไร้สายจากวงโคจรต่ำมายังโลก ดาวเทียมขนาดเล็กที่มีน้ำหนักประมาณ 180 กิโลกรัมจะส่งไฟฟ้าประมาณ 1 กิโลวัตต์จากระดับความสูง 400 กิโลเมตร หากประสบความสำเร็จ เทคโนโลยีดังกล่าวจะช่วยแก้ปัญหาความต้องการพลังงานจำนวนมหาศาลของโลกได้

ตามหลักทรัพย์สินทางปัญญา

ที่มา: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/nhung-su-kien-khoa-hoc-vu-tru-noi-bat-nam-2024/20241219010204419