ญี่ปุ่นส่งดาวเทียมสำรวจรังสีเอกซ์และยานลงจอดบนดวงจันทร์

โลก - ญี่ปุ่นส่งดาวเทียมสำรวจรังสีเอกซ์ลงจอดบนดวงจันทร์ — ภาพประกอบยานอวกาศ “Moon Sniper” ลงจอดบนพื้นผิวดวงจันทร์ ภาพ: JAXA

กิจกรรมการปล่อยยานอวกาศของสำนักงานอวกาศญี่ปุ่น จัดขึ้นที่ศูนย์อวกาศทาเนกาชิมะ เมื่อเวลา 8:42 น. ของวันอังคาร ตามเวลาญี่ปุ่น หลังจากถูกเลื่อนไปหลายครั้งเนื่องจากสภาพอากาศที่ไม่เหมาะสม

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

กิจกรรมนี้ได้รับการถ่ายทอดสดบนช่อง YouTube ของ JAXA เป็นภาษาอังกฤษและภาษาญี่ปุ่น

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

นอกจากนี้ JAXA ยังได้เปิดตัว SLIM หรือ Smart Lander for Investigating Moon ยาน สำรวจ ขนาดเล็กนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการ "ระบุตำแหน่ง" ด้วยความแม่นยำ 100 เมตร แทนที่จะเป็น 1 กิโลเมตรตามปกติ โดยใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีการลงจอดที่มีความแม่นยำสูง ความแม่นยำนี้จึงเป็นที่มาของชื่อภารกิจ "Moon Sniper"

ดาวเทียมและเครื่องมือทั้งสองจะสำรวจบริเวณที่ร้อนที่สุด โครงสร้างที่ใหญ่ที่สุด และวัตถุที่มีแรงโน้มถ่วงมากที่สุดในจักรวาล XRISM จะสามารถตรวจจับรังสีเอกซ์ ซึ่งเป็นความยาวคลื่นที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า

การศึกษาการระเบิดของดาวฤกษ์และหลุมดำ

รังสีเอกซ์ถูกปล่อยออกมาจากวัตถุและเหตุการณ์ที่มีพลังงานมากที่สุดในจักรวาล นั่นเป็นเหตุผลที่นักดาราศาสตร์ต้องการศึกษาพวกมัน

“เหตุการณ์ที่เราต้องการศึกษาด้วย XRISM ได้แก่ ดาวฤกษ์ระเบิดและไอพ่นรังสีที่พุ่งด้วยความเร็วเกือบเท่าแสงจากหลุมดำมวลยวดยิ่งที่ใจกลางกาแล็กซี” ริชาร์ด เคลลีย์ หัวหน้านักวิจัยจากศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซาในเมืองกรีนเบลต์ รัฐแมริแลนด์ กล่าว “แต่แน่นอนว่าเราตื่นเต้นมากที่สุดกับปรากฏการณ์ที่ไม่คาดคิดที่ XRISM อาจตรวจพบได้ ขณะที่มันสำรวจจักรวาลรอบตัวเรา”

เมื่อเทียบกับความยาวคลื่นของแสงรูปแบบอื่น รังสีเอกซ์มีความยาวคลื่นสั้นมากจนสามารถผ่านกระจกรูปจานที่ใช้ตรวจจับแสงที่มองเห็น แสงอินฟราเรด และแสงอัลตราไวโอเลต เช่น กล้องโทรทรรศน์เจมส์ เว็บบ์และกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลได้

ดังนั้น XRISM จึงได้รับการออกแบบด้วยกระจกโค้งหลายชุดที่สอดประสานกัน ทำให้ตรวจจับรังสีเอกซ์ได้ง่ายขึ้น ดาวเทียมจะต้องได้รับการปรับเทียบทุกสองสามเดือนเมื่อเข้าสู่วงโคจร คาดว่าภารกิจนี้จะดำเนินงานเป็นเวลาสามปี

ดาวเทียมสามารถตรวจจับรังสีเอกซ์ที่มีพลังงานตั้งแต่ 400 ถึง 12,000 อิเล็กตรอนโวลต์ ซึ่งมีพลังงานสูงกว่าแสงที่มองเห็นซึ่งมีพลังงาน 2 ถึง 3 อิเล็กตรอนโวลต์ ความสามารถในการตรวจจับนี้ช่วยให้สามารถศึกษาเทห์ฟากฟ้าที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาลได้

ดาวเทียมดวงนี้บรรทุกเครื่องมือสองชิ้น เรียกว่า Resolve และ Xtend Resolve สามารถตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้แม้เพียงเล็กน้อย ทำให้สามารถระบุแหล่งที่มา องค์ประกอบ ลักษณะการเคลื่อนที่ และสถานะทางกายภาพของรังสีเอกซ์ได้ Resolve ทำงานที่อุณหภูมิ -273.10 องศาเซลเซียส ซึ่งเย็นกว่าอวกาศลึกถึง 50 เท่า ด้วยบล็อกฮีเลียมเหลว

อุปกรณ์นี้จะช่วยให้นักดาราศาสตร์ไขความลึกลับของจักรวาล เช่น คุณสมบัติทางเคมีของบริเวณก๊าซร้อนเรืองแสงในกระจุกดาราจักร

“Resolve on XRISM จะช่วยให้เราสามารถวิเคราะห์องค์ประกอบของแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ในจักรวาลได้ในระดับที่ไม่เคยทำได้มาก่อน” เคลลีย์กล่าว “เราคาดว่าจะได้ข้อสรุปใหม่ๆ เกี่ยวกับวัตถุที่ร้อนที่สุดในจักรวาล ซึ่งรวมถึงดาวฤกษ์ที่กำลังระเบิด หลุมดำและกาแล็กซีรอบๆ และกระจุกกาแล็กซี”

นอกจากนี้ Xtend จะทำให้ XRISM มีมุมมองที่กว้างที่สุดในบรรดาดาวเทียมสังเกตการณ์รังสีเอกซ์ทั้งหมด

“สเปกตรัมที่ XRISM จะเก็บรวบรวมจะมีรายละเอียดที่ไม่เคยมีมาก่อนสำหรับปรากฏการณ์ที่เราจะสังเกต” ไบรอัน วิลเลียมส์ นักวิทยาศาสตร์ โครงการ XRISM ของนาซาประจำก็อดดาร์ดกล่าว “ภารกิจนี้จะทำให้เราเข้าใจอย่างลึกซึ้งถึงสถานที่ที่ศึกษาได้ยาก เช่น โครงสร้างภายในของดาวนิวตรอน และลำไอพ่นรังสีที่ปล่อยออกมาจากหลุมดำในกาแล็กซีกัมมันตภาพรังสี”

Moon Sniper เล็งไปที่หลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์

ในขณะเดียวกัน SLIM จะใช้ระบบขับเคลื่อนของตัวเองเพื่อบินไปยังดวงจันทร์ โดยจะเข้าสู่วงโคจรของดวงจันทร์ประมาณสามถึงสี่เดือนหลังจากการปล่อยตัว โคจรรอบดวงจันทร์เป็นเวลาหนึ่งเดือน และเริ่มลงจอดอย่างนุ่มนวลสี่ถึงหกเดือนหลังจากการปล่อยตัว หากลงจอดได้สำเร็จ ภารกิจสาธิตเทคโนโลยีนี้จะศึกษาพื้นผิวดวงจันทร์โดยสังเขปด้วย

ต่างจากภารกิจลงจอดบนดวงจันทร์อื่นๆ ที่มุ่งเป้าไปที่ขั้วโลกใต้ ยาน SLIM จะลงจอดใกล้กับหลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์ชื่อชิโอลี ใกล้กับทะเลเนคทาร์ ซึ่งจะทำการวิเคราะห์องค์ประกอบของหินที่จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ค้นพบต้นกำเนิดของดวงจันทร์ จุดลงจอดอยู่ทางใต้ของทะเลแห่งความสงบ ซึ่งเป็นจุดที่ยานอพอลโล 11 ลงจอดใกล้เส้นศูนย์สูตรของดวงจันทร์ในปี พ.ศ. 2512

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

SLIM มาพร้อมกับเทคโนโลยีนำทางที่ขับเคลื่อนด้วยวิสัยทัศน์ เป้าหมายหลักของ JAXA และหน่วยงานอวกาศอื่นๆ คือ การลงจอดบนดวงจันทร์อย่างแม่นยำ

ภูมิภาคที่อุดมไปด้วยทรัพยากร เช่น ขั้วใต้ของดวงจันทร์ และพื้นที่มืดทึบที่มีน้ำแข็งปกคลุม ก็อาจก่อให้เกิดอันตรายต่อหลุมอุกกาบาตและพื้นผิวหินบนดวงจันทร์ได้เช่นกัน ภารกิจในอนาคตจะต้องสามารถลงจอดในพื้นที่แคบๆ เพื่อหลีกเลี่ยงปัจจัยเหล่านี้

SLIM ยังมีการออกแบบที่น้ำหนักเบา ซึ่งน่าจะเป็นปัจจัยสำคัญที่หน่วยงานอวกาศวางแผนภารกิจบ่อยครั้งขึ้นและสำรวจดวงจันทร์รอบดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ เช่น ดาวอังคาร JAXA เชื่อว่าการบรรลุเป้าหมายของ SLIM จะช่วยเปลี่ยนภารกิจลงจอด “จากการลงจอดในจุดที่เราสามารถลงจอดได้ ไปสู่การลงจอดในจุดที่เราต้องการลงจอด”

เหงียน กวาง มินห์ (อ้างอิงจาก CNN)

แหล่งที่มา