Ion Engine เครื่องยนต์แห่งอนาคต สิ่งที่จะใช้หยุดหายนะจากอุกกาบาตล้างโลก 🧐👍
ในอนาคตหากมีอุกกาบาตจะวิ่งชนโลก เราพร้อมจะรับมือกับมันหรือยัง?
เครื่องยนต์ไอออน เครื่องยนต์ของยานอวกาศในยุคถัดไป และเป็นความหวังในการหยุดยั้งมหันตภัยจากอุกกาบาตยักษ์ชนโลก
อีกหนึ่งภัยพิบัตที่อาจจะคุกคามมนุษยชาตินอกจากมหันตภัยจากโรคระบาดร้ายแรงอย่างที่เราเผชิญ หรือภาวะโลกร้อน ก็คืออุกกาบาตขนาดยักษ์พุ่งชนโลก
ถ้าหากเป็นอย่างนั้นจริง ๆ เราจะทำยังไงเพื่อหยุดยั้งหายนะนี้ละ??
แน่นอนว่าถ้าเป็นอุกกาบาตลูกขนาด 1 กิโลเมตรขึ้นไปก็สามารถสร้างความเสียหายระดับการสูญพันธ์ุใหญ่ได้แล้ว
แล้วเราจะเอาระเบิดไประเบิดทิ้งแบบในภาพยนตร์ Armageddon ได้หรือไม่
ถ้าเอาจริง ๆ คำตอบคือไม่ได้ครับ
ดูเอาจากในหนังก็คงพอจะนึกออกได้ว่าทำไมมันถึงเป็นไปไม่ได้ในชีวิตจริง
จึงเป็นที่มาของอีกแนวทางที่เราจะใช้รับมือกับมหันตภัยอุกกาบาตชนโลกนี้
แทนที่จะระเบิดกระจุยให้กลายเป็นธุลีอวกาศ เราจะใช้การเบี่ยงวิถีโคจรของเจ้าอุกกาบาตให้ออกจากเส้นทางที่จะพุ่งชนโลกแทน
มาวันนี้ NASA และ ESA รวมถึงองค์กรศึกษาอวกาศของหลายชาติ ได้ร่วมกันหาคำตอบในการหาวิธีการรับมือหายนะนี้
จึงเป็นที่มาของโครงการทดสอบ Double Asteroid Redirection Test (DART) ชื่อย่อแปลว่าลูกดอก ใช่ครับ หลักการก็เหมือนเอาลูกดอกปาใส่ก้อนอุกกาบาตให้มันค่อย ๆ ขยับออกนอกเส้นทางเดิมนั่นเอง
โดยจะใช้ยานลูกดอกนี้พุ่งเข้าชนดาวเคราะห์น้อยคู่ที่โคจรรอบกัน Didymos กับ Didymoon
ข้อมูลของดาวเคราะห์น้อย Didymos
ซึ่งเป้าหมายการพุ่งชนคือ Didymoon ที่โคจรอยู่รอบ Didymos
โดยมีแผนที่จะปล่อยขึ้นสู่อวกาศในวันที่ 22 กรกฎาคม 2021 ซึ่งในขบวนการเดินทางนี้นอกจากยาน DART แล้วยังมี CubeSats ของอิตาลีอีก 6 ลำและยาน Hera ของ ESA (ที่ถูกส่งตามขึ้นไปทีหลังในปี 2024)
ยาน CubesSats ทำหน้าที่ถ่ายภาพ ส่วน Hera นั้นจะเก็บข้อมูลการชนเพื่อนำมาประเมินผลว่าแนวความคิดที่จะใช้ยานลูกดอกพุ่งชนอุกกาบาตเพื่อเบี่ยงวิถีนั้นเป็นไปได้หรือไม่
ยาน DART ที่ติดตั้งเครื่องยนต์ไอออน ใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ (Solar Cell)
โดยยาน DART นั้นมีน้ำหนัก 500 กิโลกรัม ขนาดกว้าง 2.4 เมตร ยาว 12.5 เมตรเมื่อกางแผ่งเซลสุริยะเต็มที่
และมีแผนพุ่งชนดวงจันทร์ Didymoon ของ Didymos ในช่วงเดือนตุลาคมปี 2022
รายละเอียดส่วนประกอบของตัวยาน
การที่ยาน DART จะบินไปถึง Didymos ที่อยู่ห่างออกไปกว่า 11 ล้านกิโลเมตรได้นั้น NASA จึงต้องการเครื่องยนต์ประสิทธิภาพสูงเพื่อที่จะเดินทางไปถึงเป้าหมายด้วยความเร็วมากพอ
ซึ่งเครื่องยนตที่ติดไปกับยาน DART นี้คือเครื่อง Xenon Thruster - Commercial ion engine (NEXT-C) ของบริษัท Aerojet Rocketdyne ผู้เชี่ยวชาญเครื่องยนต์สำหรับยานอวกาศและดาวเทียม
เครื่องยนต์ NEXT-C ซึ่งเป็นแบบ Hall effect thrusters
เจ้าเครื่อง NEXT-C ใช้พลังงาน 6.9 kW ในการให้แรงขับ 236 mN (มิลลินิวตัน) แผ่วเบาราวกับเอาขนนกไปปัด แต่ทำไมละในอวกาศไม่มีแรงต้านอยู่แล้วตราบใดที่ยังมีแรงขับ ยานก็จะเพิ่มความเร็วไปได้เรื่อย ๆ
เห็นอย่างนี้เจ้าเครื่อง NEXT-C นี้ก็ให้แรงขับมากกว่าเครื่องยนต์ NSTAR ของ NASA ที่ใช้ในยาน DAWN ถึง 3 เท่าเลยทีเดียวHall-effect thruster
หลักการทำงานของเครื่องยนต์ไออนแบบ Hall-effect thruster
โดยหลักการทำงานของเครื่องยนต์ไอออนนี้จะไม่ได้ใช้การทำปฏิกิริยากันของเชื้อเพลิงเพื่อสร้างแรงขับ
แต่จะใช้ก๊าซเฉื่อย (NEXT-C ใช้ XEON เป็นเชื้อเพลิง) ที่ถูกกระตุ้นด้วยพลังงานไฟฟ้าให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออนและบังคับให้พุ่งออกไปในทิศทางที่ต้องการด้วยสนามแม่เหล็ก
ผมชอบมากเหมือนในภาพยนตร์เลยเจ้าเครื่องยนต์ไอออนเนี่ย เพราะมันจะเรืองแสงสีฟ้าอมเขียวของก๊าซ XEON ที่เป็นไอออนบวก
ที่เห็นในรูปคือลำแสงของก๊าซ XEON ที่เป็นไอออนบวกที่ถูกเร่งออกจากตัวเครื่องยนต์
และที่ท้ายเครื่องจะก็มีขั้วจ่ายอิเลคตรอน (Cathode Neutralizer) เพื่อทำให้ก๊าซกลับเป็นกลาง กันการไหลกลับเข้าหาตัวยานจากการที่เป็นไอออนบวกซึ่งจะทำให้เสียแรงขับ
ทั้งนี้ขอดีของเครื่องยนต์ไอออนนี้ก็คือมีน้ำหนักตัวเครื่องยนต์และเชื้อเพลิงเบากว่าเครื่องยนต์แบบอื่นมาก
แต่ข้อจำกัดก็คือต้องใจเย็นนะครับ ค่อย ๆ เพิ่มความเร็วไปแบบเนิบนาบ แต่นาน ๆ เข้ามันก็เร็วได้แหละเนอะ คิดดูติดไป 10 ตัวได้แรงขับตั้ง 2.3 นิวตัน!! เยอะขนาดไหนลองเอากระเทียม 2 ขีดวางบนตาชั่ง แรงกดบนตาชั่งนั่นแหละครับ 2 นิวตัน 😅
Spec เครื่องยนต์ของ NEXT-C ทั้งชุดหนัก 20 กิโลกว่า ๆ เอง
การพุ่งชนของยาน DART คาดว่าจะทำให้คาบการโคจรของดวงจันทร์ Didymoon เปลี่ยนแปลงจนสังเกตเห็นได้จากหอดูดาวบนโลก
และน่าจะทิ้งรอยหลุมจากการชนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 เมตร (Didymoon มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 160 เมตร)
ก็รอดูกันครับ ถ้าสำเร็จเราก็ไม่ต้องกลัวอุกกาบาตพุ่งชนโลกกันละ ด้วยระบบการตรวจจับล่วงหน้า แล้วก็ระดมปาลูกดอกใส่เข้าไปให้มันเปลี่ยนทางไม่ชนโลกแค่นั้นเอง ไม่ต้องเหนื่อยทีมเจาะอุกกาบาตแล้ว 😁👍
Source:
- 7
ดูเพิ่มเติมในซีรีส์
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
