เฮราศึกษาความเสียหายจาก DART บนคู่ดาวเคราะห์น้อย

ภารกิจสำรวจอวกาศกำลังก้าวเข้าสู่ช่วงสำคัญ เมื่อยานเฮราขององค์การอวกาศยุโรป หรือ ESA เดินทางเข้าใกล้ระบบดาวเคราะห์น้อยคู่ Didymos และ Dimorphos เพื่อศึกษาผลกระทบจากการพุ่งชนของภารกิจ DART จาก NASA เหตุการณ์ครั้งนี้ไม่ได้เป็นเพียงการสำรวจดาวเคราะห์น้อยทั่วไป แต่เป็นการตรวจสอบว่าเราสามารถเปลี่ยนเส้นทางวัตถุอวกาศที่อาจเป็นภัยต่อโลกได้จริงหรือไม่

ภารกิจ เฮราศึกษาความเสียหายจาก DART บนคู่ดาวเคราะห์น้อย จะช่วยเติมเต็มข้อมูลที่ยังขาดหายไปจากการทดลองครั้งประวัติศาสตร์ในปี 2022 เพราะการสังเกตจากโลกให้ข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงวงโคจรได้ในระดับหนึ่งเท่านั้น นักวิทยาศาสตร์ยังต้องการทราบมวล องค์ประกอบ โครงสร้างภายใน และลักษณะของหลุมหรือเศษวัสดุที่เกิดขึ้นหลังการชนอย่างละเอียดมากขึ้น

เฮราศึกษาความเสียหายจาก DART บนคู่ดาวเคราะห์น้อย

ในเดือนกันยายน 2022 NASA ส่งยานอวกาศ DART ซึ่งมีน้ำหนักประมาณ 607 กิโลกรัม พุ่งชน Dimorphos ดาวเคราะห์น้อยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางราว 170 เมตร โดย Dimorphos โคจรรอบดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่กว่าที่ชื่อ Didymos ซึ่งมีขนาดประมาณ 800 เมตร การทดลองนี้มีเป้าหมายเพื่อทดสอบแนวคิดการป้องกันโลกจากดาวเคราะห์น้อยที่อาจพุ่งชนโลกในอนาคต

ผลการทดลองถือว่าน่าประทับใจ เพราะคาบการโคจรของ Dimorphos รอบ Didymos ลดลงจากประมาณ 11 ชั่วโมง 55 นาที เหลือ 11 ชั่วโมง 23 นาที แสดงให้เห็นว่าแรงกระแทกจากยานอวกาศสามารถเปลี่ยนการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์น้อยได้จริง อย่างไรก็ตาม การรู้ว่าวงโคจรเปลี่ยนไปมากน้อยเพียงใด ยังไม่เพียงพอที่จะอธิบายผลลัพธ์ทั้งหมดของการชน

เฮราศึกษาความเสียหายจาก DART เพื่อไขปริศนาหลังการชน

ยานเฮราถูกส่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 7 ตุลาคม 2024 และถูกออกแบบมาให้เดินทางไปตรวจสอบระบบดาวเคราะห์น้อยคู่โดยเฉพาะ ยานมีขนาดใกล้เคียงรถยนต์ขนาดเล็ก และติดตั้งเครื่องมือวิทยาศาสตร์หลายชนิดเพื่อสำรวจพื้นที่โดยรอบ Dimorphos ยานจะเก็บข้อมูลรูปร่างพื้นผิว ตรวจวัดมวล และวิเคราะห์วงโคจรหลังการชนด้วยความแม่นยำสูงกว่าการสังเกตจากโลก

ก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่าการวัดจากกล้องภาคพื้นดินยังมีความไม่แน่นอนเหลืออยู่ประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนี้ แบบจำลองการชนยังไม่สามารถระบุได้อย่างชัดเจนว่า Dimorphos มีมวลเท่าใด หรือประกอบด้วยวัสดุประเภทไหน การเข้าใกล้ของเฮราจึงมีความสำคัญอย่างมาก เพราะข้อมูลโดยตรงจะช่วยปรับปรุงแบบจำลองและทำให้ผลการทดลอง DART นำไปใช้งานจริงได้ในอนาคต

เฮราเคยถ่ายภาพระบบ Didymos จากระยะประมาณ 236,500 กิโลเมตร และได้ดำเนินการปรับความเร็วเมื่อวันที่ 15 ตุลาคม เพื่อให้เส้นทางของยานสอดคล้องกับการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์น้อยมากขึ้น ในช่วงต้นเดือนพฤศจิกายน ยานจะเข้าใกล้ระบบดังกล่าวในระยะประมาณ 30 กิโลเมตร ก่อนเริ่มรวบรวมข้อมูลอย่างละเอียด

เครื่องมือสำคัญที่จะช่วยเปิดเผยโครงสร้างของ Dimorphos

ภารกิจนี้ไม่ได้อาศัยยานเฮราเพียงลำเดียว ในเดือนมกราคม 2027 ยานจะปล่อยคิวบ์แซตขนาดใกล้เคียงกล่องรองเท้าสองลำ ได้แก่ Milani และ Juventas เพื่อทำงานเสริมในบริเวณดาวเคราะห์น้อย

• Milani จะวิเคราะห์องค์ประกอบของวัสดุบนพื้นผิวและเศษฝุ่นที่อยู่รอบ Dimorphos เพื่อช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าวัตถุนี้ก่อตัวขึ้นอย่างไร
• Juventas จะใช้เรดาร์ตรวจสอบโครงสร้างภายในของดาวเคราะห์น้อย และอาจช่วยตอบคำถามว่า Dimorphos เป็นก้อนหินแน่นหนา หรือเป็นกลุ่มเศษวัสดุที่เกาะรวมกันอย่างหลวม ๆ
• ยานเฮรา จะทำแผนที่ระบบดาวเคราะห์น้อยคู่ วัดมวล และตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นหลังการพุ่งชนของ DART

ระบบดาวเคราะห์น้อยคู่มีสัดส่วนประมาณ 15 เปอร์เซ็นต์ของดาวเคราะห์น้อยที่มนุษย์รู้จัก แต่จนถึงตอนนี้ยังมีน้อยมากที่ได้รับการสำรวจในระยะใกล้ ภารกิจนี้จึงไม่ได้มีประโยชน์เฉพาะต่อการศึกษาผลกระทบจาก DART เท่านั้น แต่ยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจการกำเนิดและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์น้อยในระบบสุริยะได้ดีขึ้นด้วย

หลังจากเดินทางในอวกาศนานประมาณสองปี เฮราคาดว่าจะใช้เวลาอย่างน้อยหกเดือนสำรวจระบบ Didymos อย่างต่อเนื่อง ข้อมูลที่ได้อาจช่วยตอบคำถามสำคัญหลายประการ เช่น แรงกระแทกทำให้วัสดุกระจายออกไปมากเพียงใด หลุมที่เกิดขึ้นมีขนาดเท่าไร และการเปลี่ยนวงโคจรที่ตรวจพบสอดคล้องกับแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์หรือไม่

ความสำเร็จของ DART แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีการเบี่ยงเบนดาวเคราะห์น้อยมีความเป็นไปได้ แต่การป้องกันโลกจำเป็นต้องอาศัยข้อมูลที่แม่นยำกว่านั้น หากวันหนึ่งพบดาวเคราะห์น้อยที่มีเส้นทางมุ่งมายังโลก นักวิทยาศาสตร์ต้องรู้ว่าการส่งยานไปชนจะเปลี่ยนเส้นทางได้มากแค่ไหน และต้องใช้เวลาเตรียมภารกิจนานเพียงใด

โดยส่วนตัวแล้ว ภารกิจนี้น่าติดตามมาก เพราะมันเปลี่ยนการทดลองครั้งเดียวให้กลายเป็นบทเรียนระยะยาวสำหรับการปกป้องโลก เฮราศึกษาความเสียหายจาก DART บนคู่ดาวเคราะห์น้อย อาจเป็นก้าวสำคัญที่ทำให้มนุษย์ไม่ได้เพียงเฝ้ามองภัยจากอวกาศ แต่เริ่มมีเครื่องมือรับมือกับมันอย่างเป็นระบบมากขึ้น

ที่มา – Hera Closes In on Asteroid Pair to Study the Impact Damage of NASA’s DART Strike