Blockdit Logo (Mobile)
Antfield
•
7 พ.ย. 2019 เวลา 18:06 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
เรารู้อะไรเพิ่มขึ้นบ้าง จากการที่ยานวอยเอจเจอร์ 2 บินออกพ้นเขตอิทธิพลของดวงอาทิตย์? 😔
บางคนอาจไม่รู้จัก บางคนคงลืมไปแล้ว กับยานสำรวจอวกาศอายุกว่า 40 ปี ซึ่งวันนี้ได้พาเราออกไปค้นพบความรู้ใหม่นอกระบบสุริยะ 😉
1 ปีผ่านไปหลังจากที่ยานวอยเอจเจอร์ 2 ได้รับการยืนยันว่าได้เดินทางออกพ้นเขตอิทธิพลของดวงอาทิตย์หลังจากที่คู่แฝด วอยเอจเจอร์ 1 ได้ออกพ้นไปก่อนแล้วเมื่อปี 2012 วันนี้เราได้เรียนรู้อะไรเพิ่มขึ้นบ้างกับอวกาศอันไกลโพ้นมาดูกัน
** เริ่มต้นการเดินทาง **
หลังจากถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศในวันที่ 20 สิงหาคม 1977 กว่า 42 ปีแล้วที่ยานวอยเอจเจอร์ทั้ง 2 ลำยังคงเป็นยานสำรวจอวกาศที่ทำหน้าที่ต่อเนื่องยาวนานที่สุดในประวัติศาสตร์มนุษยชาติ
ถูกส่งขึ้นไปด้วยยาน Titan 3E
ยานวอยเอจเจอร์ 2 ถือเป็นยานสำรวจที่ทำหน้าที่ได้คุ้มค่าที่สุดในประวัติศาสตร์ด้วยการบินสำรวจ ดาวเสาร์ ดาวพฤหัส ดาวเนปจูน และยูเรนัส
เส้นทางและ Time line การสำรวจของยานทั้งสองลำ
ซึ่งจวบจนปัจจุบันมีเพียงวอยเอจเจอร์ 2 ลำเดียว เท่านั้นที่เคยไปสำรวจดาวเนปจูนและยูเรนัส
ภาพถ่ายดาวเนปจูนที่ได้จากยานวอยเอจเจอร์ 2
ยานวอยเอจเจอร์ 2 นั้นมีโครงสร้างเหมือนกับฝาแฝดของมัน มีการนำแผ่นจานทองคำซึ่งบรรจุข้อมูลเกี่ยวกับโลกของเราติดไปด้วย เผื่อว่าวันใดมีมนุษย์ต่างดาวผ่านมาเจอจะได้รู้จักโลกของเรา
ภาพส่วนประกอบของยาน และการติดตั้งแผ่นจานทองคำ
หลังจากเสร็จสิ้นภารกิจในการสำรวจดาวเนปจูน ยานวอยเอจเจอร์ 2 ยานก็ค่อย ๆ ถูกปิดระบบต่าง ๆ เพื่อสงวนพลังงาน ก่อนเดินทางอย่างยาวนานเพื่อออกนอกระบบสุริยะ
เส้นทางการเดินทางออกสำราจจักรวาลของยานสำรวจทั้ง 4
นอกจากคู่ยานวอยเอจเจอร์แล้วยังมียานไพโอเนียร์ 10 และ 11 ที่ถูกส่งออกสำรวจอวกาศห้วงลึก
ยานไพโอเนียร์ 10 พร้อมแผ่นจารึกทองคำ
แต่ไพโอเนียร์ 10 และ 11 นั้นขาดการติดต่อไปตั้งแต่เมื่อ 17 และ 24 ปีที่แล้ว เนื่องจากหมดพลังงาน
** แล้วรู้ได้ไงว่าได้เดินทางออกพ้นเขตอิทธิพลของดวงอาทิตย์แล้ว **
ขอบเขตอิทธิพลของดวงอาทิตย์
ดวงอาทิตย์และระบบสุริยะของเรานั้นกำลังเคลื่อนที่ผ่านพื้นที่ว่างเปล่าที่เรียกว่า อวกาศระหว่างดาว (Interstellar space) อยู่ตลอดเวลา
ระบบสุริยะเรากำลังโคจรรอบหลุมดำยักษ์ที่ใจกลางทางช้างเผือกอยู่ รอบหนึ่งคาดว่าใช้เวลาประมาณ 250 ล้านปี
ซึ่งอาณาบริเวณที่ลมสุริยะและสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์เรายังครอบคลุมอยู่เราเรียกว่า heliosphere หรือต่อจากนี้ผมขอเรียกทรงกลมนี้ว่า "ฟอง" เพื่อง่ายต่อการเรียก
รูปแสดงแนวการเคลื่อนที่ของยาน วอยเอจเจอร์ 1 และ 2 และขอบเขตของ heliosphere หรือ ฟอง
ในฟองนี้เราจะยังตรวจพบอนุภาคและมวลสารที่ถูกปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์ และระดับของรังสีอวกาศ (Cosmic rays) จะต่ำกว่านอกฟองเนื่องจากสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ได้เบี่ยงเบนรังสีเหล่านี้ออกไป
ข้อมูลการตรวจวัดอนุภาคจากดวงอาทิตย์และรังสีอวกาศ เห็นได้ชัดว่าปลายปี 2018 ยานวอยเอจเจอร์ 2 ได้เดินทางมาถึงขอบของฟองแล้ว
แต่เมื่อพ้นขอบฟองออกไป ค่าการตรวจพบอนุภาคจากดวงอาทิตย์จะลดลงอย่างมาก และระดับรังสีอวกาศก็จะพุ่งสูงขึ้น
รูปอุปกรณ์ตรวจจับพลาสม่าบนยานวอยเอจเจอร์ ซึ่งใช้วัดปริมาณอนุภาคจากดวงอาทิตย์
ยานวอยเอจเจอร์ 2 ถือเป็นยานสำรวจลำที่ 2 ที่ได้รับการยืนยันว่าเดินทางหลุดออกจากฟองแล้ว ซึ่งในอนาคตรุ่นน้องที่จะตามไป (ถ้ายังติดต่อได้)ก็จะเป็นยาน นิวฮอไรซันส์ ซึ่งคาดว่าจะไปถึงขอบฟองในอีก 20 ปีข้างหน้า
ยาน นิวฮอไรซันส์ (New Horizons )
** แล้วเราได้เรียนรู้อะไรเพิ่มขึ้นบ้าง? **
1. ฟองนั้นมีการรั่ว!!
ออกพ้นจากฟองไปแล้ว อุปกรณ์ตรวจจับพลาสม่าในยานวอยเอจเจอร์ทั้ง 2 ลำยังสามารถตรวจพบอนุภาคจากดวงอาทิตย์ได้อยู่ ซึ่งนักดาราศาสตร์ก็ยังคงหาคำอธิบายปรากฎการณ์นี้อยู่
2. ขอบของฟองนั้นชัดเจนกว่าที่เราคิด
ในตอนแรกนักดาราศาสตร์คาดการณ์ว่าเขตอิทธิพลของดวงอาทิตย์นี้น่าจะค่อย ๆ กลืนไปกับบริเวณอวกาศระหว่างดาว แต่ผลจากยานสำรวจทั้ง 2 ให้ข้อมูลตรงกันว่าขอบเขตของฟองนั้นชัดเจนมาก
1
โดยฟองนั้นมีขนาดรัศมีอยู่ที่ 119-121 AU ซึ่งในทีแรกนักดาราศาสตร์คาดการว่าขนาดของฟองนั้นน่าจะแปรเปลี่ยนตามระดับกิจกรรมของดวงอาทิตย์
แต่ปรากฎว่าขนาดฟองที่ได้จากยานสำรวจทั้งสองแทบจะเท่ากันทั้งที่ระดับกิจกรรมของดวงอาทิตย์ขณะที่ยานทั้งสองเดินทางออกพ้นขอบฟองต่างกัน
1 หน่วยดาราศาสตร์ หรือ AU คิดเป็นระยะทางประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร
3. ขอบเขตและทิศทางของสนามแม่เหล็กยังไม่ชัดเจน จากการตรวจวัดความเข้มและทิศทางของสนามแม่เหล็กนั้นให้ข้อมูลที่ต่างจากการคาดการณ์ของนักดาราศาสตร์ ซึ่งยังคงต้องหาคำอธิบายต่อไป
ภาพการคาดการทิศของสนามแม่เหล็กภายใน Heliosphere
4. การปะทุปลดปล่อยมวลโคโรนา หรือ coronal mass ejections (CMEs) สามารถส่งอิทธิพลออกไปไกลถึงนอกฟอง
ปรากฎการณ์โซลาร์แฟลร์ (Solar Flare) สามารถส่งผลกระทบต่อดาวเทียมและการสื่อสารบนโลกได้
CMEs ที่เป็นสาเหตุของปรากฎการณ์โซลาร์แฟลร์ (Solar Flare) หรือการลุกจ้าอย่างรุนแรงจากชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ นั้นสามารถพุ่งผ่านออกไปยังนอกฟองได้เลยทีเดียว
ซึ่งจากข้อมูลที่ตรวจวัดได้จากยานสำรวจทั้งสองได้ยืนยันผลนี้ โดยมวลพลาสม่าเหล่านี้สามารถเดินทางออกมาไกลถึงนอกฟองทำให้ระดับรังสีอวกาศที่ตรวจจับได้ลดลงอย่างมากในช่วงที่ CMEs แผ่มาถึง
5. นี่อาจเป็นเฮือกสุดท้ายของการสำรวจอวกาศของคุณปู่ทั้ง 2
เดิมทียานวอยเอจเจอร์ทั้ง 2 ลำนี้คาดว่าจะมีอายุการใช้งานเพียง 20 ปี แต่ใครจะคิดว่าปู่ทั้ง 2 จะอึดถึกทนทำหน้าที่รับใช้มนุษยชาติมาจนถึงวันนี้
ส่วนประกอบของเซลพลังงานในยานวอยเอจเจอร์
ด้วยการใช้พลังงานความร้อนจากการสลายตัวของพลูโตเนียม-238 และแม้จะปิดระบบต่าง ๆ เพื่อประหยัดพลังงานแล้วแต่คาดว่ายื้อถึงที่สุดก็คงได้อีก 5 ปี ก่อนที่ปู่ทั้ง 2 ต้องเข้าสู่นิทราอันเป็นนิรันดร์ 😢
ส่วนประกอบภายในของ Radioisotope Heat Source
เป็นที่น่าเสียดายว่าจนถึงปัจจุบันนี้ก็ยังไม่มีทายาทของปู่ทั้งสองเลย แม้แต่ยาน นิวฮอไรซันส์ ก็คาดว่าจะหมดพลังงานเมื่อเดินทางไปได้ 90 AU
ตำแหน่งของยานสำรวจทั้งหมดในปัจจุบัน
** เกร็ดเล็กน้อยก่อนจากกัน **
รู้ไหมครับว่าสัญญานที่ส่งมาจากยานวอยเอจเจอร์ทั้ง 2 ลำนี้กว่าจะมาถึงโลกต้องใช้เวลาเกือบวัน (16 ชั่วโมงสำหรับวอยเอจเจอร์ 2 และ 20 ชั่วโมงสำหรับวอยเอจเจอร์ 1)
หากใครสนใจสามารถติดตามข้อมูลภารกิจของยานวอยเอจเจอร์ทั้ง 2 ลำได้ที่ Link นี้
จากรุ่นพ่อ สู่รุ่นลูก หวังว่ารุ่นหลานเราคงได้ตามไปเจอปู่ทั้งสองลำที่หลับไหลอยู่ในห้วงอวกาศระหว่างดาว.... 😔
กว่า 40 ปีของภารกิจสำรวจอวกาศที่ยาวนานที่สุด จากรุ่นพ่อสู่รุ่นลูก
เครดิตภาพ: NASA & Wikipedia

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา