กิจกรรมวิทยาศาสตร์อวกาศที่โดดเด่นในปี 2024

ปี 2024 ถือเป็นปีแห่งความสำเร็จของภารกิจต่างๆ ที่จะโคจรไปในวงโคจรและดวงจันทร์ รวมถึงการจับจรวดแบบ 'ตะเกียบ' ของ SpaceX

ยานอวกาศญี่ปุ่นลงจอดบนดวงจันทร์ได้สำเร็จ

ยานอวกาศหุ่นยนต์ SLIM ขององค์การสำรวจอวกาศญี่ปุ่น (JAXA) ได้ลงจอดบนดวงจันทร์เมื่อวันที่ 19 มกราคม ทำให้ญี่ปุ่นเป็นประเทศที่ 5 ที่ส่งยานอวกาศลงจอดบนดวงจันทร์ ต่อจากสหภาพโซเวียต สหรัฐอเมริกา จีน และอินเดีย ยานสำรวจนี้เดินทางเป็นวงโคจรยาว และในที่สุดก็ถึงวงโคจรของดวงจันทร์ในวันที่ 25 ธันวาคม SLIM ตั้งเป้าที่จะลงจอดภายในระยะ 100 เมตรจากเป้าหมาย บนขอบหลุมอุกกาบาตชิโอลี

SLIM มีราคา 120 ล้านดอลลาร์สหรัฐ และมีน้ำหนักเพียง 200 กิโลกรัม ออกแบบมาเพื่อดำเนินกิจกรรม ทางวิทยาศาสตร์ มากมาย รวมถึงการศึกษาสภาพแวดล้อมรอบ ๆ ภูมิภาคทะเลเนคทาร์ ซึ่งตั้งอยู่ที่ละติจูด 15 องศาใต้ โดยใช้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์ ข้อมูลจากอุปกรณ์นี้สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบของภูมิภาค ซึ่งช่วยไขความกระจ่างเกี่ยวกับประวัติความเป็นมาของการก่อตัวและวิวัฒนาการของดวงจันทร์

ไม่นานหลังจากลงจอด เจ้าหน้าที่ JAXA พบว่ายานลงจอดคว่ำ ซึ่งหมายความว่าแผงโซลาร์เซลล์ที่ใช้เก็บพลังงานบนยานไม่ได้หันเข้าหาดวงอาทิตย์ คืนแรกของยาน SLIM บนดวงจันทร์เริ่มต้นในวันที่ 31 มกราคม และสิ้นสุดในวันที่ 15 กุมภาพันธ์ ต่อมา SLIM ได้เข้าสู่คืนดวงจันทร์ครั้งที่สองในวันที่ 29 กุมภาพันธ์ และทีมวิจัยคาดการณ์ว่าอุณหภูมิจะลดลงจาก 100 องศาเซลเซียสเหลือ -170 องศาเซลเซียส ซึ่งจะทำให้ยานลงจอดหยุดทำงาน

โอกาสที่จะเกิดความผิดปกติเพิ่มขึ้นเมื่อวัฏจักรอุณหภูมิสุดขั้วเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่า เมื่อ JAXA พยายามฟื้นฟูการดำเนินงานในช่วงกลางเดือนมีนาคม พบว่าฟังก์ชันหลักของยานลงจอดยังคงทำงานอยู่ เหตุการณ์เดียวกันนี้เกิดขึ้นเมื่อ SLIM ตื่นขึ้นมาเป็นครั้งที่สามหลังจากคืนอันยาวนานบนดวงจันทร์ในช่วงกลางเดือนเมษายน โดยส่งสัญญาณมายังโลกในวันที่ 23 เมษายน

ครั้งสุดท้ายที่ JAXA ติดต่อกับ SLIM คือวันที่ 28 เมษายน JAXA ประกาศเมื่อวันที่ 26 สิงหาคมว่าภารกิจลงจอดบนดวงจันทร์ SLIM ได้สิ้นสุดลงอย่างเป็นทางการแล้ว หลังจากไม่สามารถติดต่อกับยานได้เป็นเวลาหลายเดือน อย่างไรก็ตาม วัตถุประสงค์หลักของ SLIM ก็สำเร็จแล้ว นั่นคือการแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการลงจอดบนวัตถุท้องฟ้าได้อย่างแม่นยำอย่างเหลือเชื่อ พื้นที่ลงจอดรูปวงรีล้อมรอบจุดที่กำหนดไว้ด้วยระยะทาง 100 เมตร ซึ่งน้อยกว่าระยะทางปกติที่หลายกิโลเมตรมาก

จีนส่งยานอวกาศไปเก็บตัวอย่างจากด้านมืดของดวงจันทร์

ยานฉางเอ๋อ 6 ขึ้นสู่อวกาศด้วยจรวดลองมาร์ช 5 จากศูนย์ปล่อยดาวเทียมเหวินชาง บนเกาะไหหลำ เมื่อเวลา 16:27 น. ของวันที่ 3 พฤษภาคม ตามเวลา ฮานอย ตลอดการเดินทาง 53 วัน ยานฉางเอ๋อ 6 มุ่งหน้าสู่แอ่งขั้วใต้-ไอต์เคน (SPA) บนด้านไกลของดวงจันทร์ ซึ่งเป็นด้านที่ไม่สามารถมองเห็นได้จากโลก ยานฉางเอ๋อ 6 ประกอบด้วยสี่โมดูล ได้แก่ ยานลงจอดบนดวงจันทร์ แคปซูลขนส่งตัวอย่าง ยานโคจรรอบดวงจันทร์ และยานปล่อย (จรวดขนาดเล็กที่บรรทุกยานลงจอด)

เมื่อวันที่ 1 มิถุนายน ยานลงจอดได้ลงจอดภายในหลุมอะพอลโลในแอ่งขั้วโลกใต้-ไอต์เคน (SPA) ซึ่งเป็นเขตตกกระทบที่มีความกว้าง 2,500 กิโลเมตรบนด้านไกลของดวงจันทร์ ยานลงจอดได้เก็บตัวอย่างดวงจันทร์ได้เกือบ 2 กิโลกรัมโดยใช้พลั่วและสว่าน ตัวอย่างอันล้ำค่านี้ถูกถ่ายโอนไปยังยานปล่อยเมื่อวันที่ 3 มิถุนายน และเชื่อมต่อกับยานโคจรในอีกไม่กี่วันต่อมา ยานโคจรที่บรรทุกแคปซูลตัวอย่างได้กลับมายังโลกในวันที่ 21 มิถุนายน แคปซูลตัวอย่างดวงจันทร์ฉางเอ๋อ 6 ได้ลงจอดในเขตปกครองตนเองมองโกเลียในของจีนเมื่อวันที่ 25 มิถุนายน

การวิเคราะห์เบื้องต้นแสดงให้เห็นว่าตัวอย่างด้านมืดมีโครงสร้างที่มีรูพรุนและเต็มไปด้วยช่องว่างมากกว่า ตัวอย่างใหม่นี้ช่วยพัฒนาความเข้าใจในแง่มุมสำคัญหลายประการของดาวบริวารธรรมชาติของโลก ซึ่งรวมถึงวิวัฒนาการในช่วงแรก กิจกรรมภูเขาไฟที่แตกต่างกันระหว่างด้านใกล้และด้านไกล ประวัติการชนกันของระบบสุริยะชั้นใน ร่องรอยกิจกรรมของกาแล็กซีที่เก็บรักษาไว้ในเรโกลิธของดวงจันทร์ และองค์ประกอบและโครงสร้างของเปลือกโลกและแมนเทิลของดวงจันทร์

ยานอวกาศโบอิ้งขัดข้องหลังขนส่งนักบินอวกาศไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ

หลังจากความล่าช้ามาหลายปี สตาร์ไลเนอร์ของบริษัทโบอิ้งก็ประสบความสำเร็จในการปล่อยตัวนักบินอวกาศของนาซา บุทช์ วิลมอร์ และ ซูนี วิลเลียมส์ ขึ้นสู่อวกาศด้วยจรวดแอตลาส วี จากแหลมคานาเวอรัล รัฐฟลอริดา เมื่อวันที่ 5 มิถุนายน โดยนำนักบินอวกาศของนาซา บุทช์ วิลมอร์ และ ซูนี วิลเลียมส์ ขึ้นสู่สถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) เป็นเวลา 25 ชั่วโมง วิลมอร์และวิลเลียมส์มีกำหนดจะโคจรรอบโลกเป็นเวลา 1 สัปดาห์ และเดินทางกลับถึงโลกในวันที่ 13 มิถุนายน อย่างไรก็ตาม ระหว่างเที่ยวบิน สตาร์ไลเนอร์ประสบปัญหาหลายอย่าง รวมถึงการรั่วไหลของฮีเลียม 5 จุด และระบบควบคุมปฏิกิริยาล้มเหลว 5 จุด ซึ่งทำให้วิศวกรต้องแก้ไขปัญหาภาคพื้นดิน และขยายระยะเวลาการอยู่บนสถานีอวกาศนานาชาติจาก 1 สัปดาห์ เป็นมากกว่าครึ่งปี

ในการแถลงข่าวเมื่อวันที่ 24 สิงหาคม นาซาประกาศว่าหลังจากประเมินสถานการณ์อย่างรอบคอบแล้ว วิศวกรของนาซาและโบอิ้งยังไม่สามารถตกลงกันได้ว่าปลอดภัยหรือไม่ที่จะส่งนักบินอวกาศ บุทช์ วิลมอร์ และ ซูนี วิลเลียมส์ กลับไปบนยานอวกาศสตาร์ไลเนอร์ที่ขัดข้อง ส่งผลให้พวกเขาตัดสินใจว่าลูกเรือจะอยู่บนสถานีอวกาศนานาชาติจนถึงเดือนกุมภาพันธ์ ปี 2025 ซึ่งยานอวกาศดราก้อนของสเปซเอ็กซ์จะเชื่อมต่อกับสถานีอวกาศและนำลูกเรือกลับบ้าน

ยานอวกาศสตาร์ไลเนอร์ของบริษัทโบอิ้งเดินทางกลับสู่โลกโดยไม่มีลูกเรือเมื่อวันที่ 6 กันยายน พ.ศ. 2567 โดยลงจอดที่ฐานปล่อยอวกาศไวท์แซนด์สในรัฐนิวเม็กซิโก สหรัฐอเมริกา แคปซูลถูกปล่อยลงด้วยร่มชูชีพลดความเร็วและรองรับด้วยถุงลมนิรภัย จากนั้นสตาร์ไลเนอร์จึงถูกส่งไปยังศูนย์อวกาศเคนเนดีของนาซาในรัฐฟลอริดาเพื่อวิเคราะห์เพิ่มเติม นาซาและโบอิ้งจะทำงานร่วมกันเพื่อกำหนดขั้นตอนต่อไปของโครงการ

ภารกิจเดินอวกาศส่วนตัวครั้งแรก

ยานอวกาศครูว์ดรากอนในภารกิจโพลาริส ดอว์น ซึ่งเป็นภารกิจเดินอวกาศส่วนตัวครั้งแรก ได้ทะยานขึ้นสู่อวกาศด้วยจรวด SpaceX Falcon 9 เมื่อเวลา 5:23 น. ของวันที่ 10 กันยายน (16:23 น. ตามเวลาฮานอย) จากฐานปล่อย 39A ณ ศูนย์อวกาศเคนเนดี (KSC) ของนาซา เก้านาทีครึ่งต่อมา บูสเตอร์ของจรวดก็กลับสู่พื้นโลก โดยลงจอดบนเรือบรรทุกสินค้าในบริเวณชายฝั่งตะวันออกของรัฐฟลอริดา

ครูว์ดรากอน ซึ่งบรรทุกนักบินอวกาศสี่คน แยกตัวออกจากชั้นบนของฟัลคอน 9 ประมาณ 12 นาทีหลังจากการปล่อย ยานอวกาศเข้าสู่วงโคจรรูปวงรี และหลังจากวนรอบหลายรอบ ก็ไต่ระดับความสูงขึ้นสู่ระดับ 1,400 กิโลเมตร ซึ่งสูงกว่าที่นักบินอวกาศคนใดเคยบินได้นับตั้งแต่ภารกิจอะพอลโลครั้งล่าสุดในปี พ.ศ. 2515

หลังจากขึ้นสู่ระดับความสูงสูงสุดเป็นประวัติการณ์ ยานอวกาศได้ลดระดับลงสู่ระดับความสูง 737 กิโลเมตร ณ ที่นั่น ยานได้ลดความดันลง จาเร็ด ไอแซคแมน มหาเศรษฐีผู้บัญชาการภารกิจ และซาราห์ กิลลิส พนักงานของสเปซเอ็กซ์ ปรากฏตัวออกมาจากแคปซูลทีละคน การเดินในอวกาศเริ่มต้นขึ้นเมื่อเวลา 17:12 น. ของวันที่ 12 กันยายน ตามเวลาฮานอย ใช้เวลา 1 ชั่วโมง 46 นาที ระหว่างการเดินทาง ไอแซคแมนและกิลลิสได้ทำการทดสอบหลายครั้งเพื่อทดสอบระบบสื่อสารด้วยเลเซอร์แบบใหม่ที่เชื่อมต่อกับดาวเทียมสตาร์ลิงก์ และความยืดหยุ่นของชุดอวกาศน้ำหนักเบาพิเศษที่สเปซเอ็กซ์ออกแบบ

ลูกเรือของยานโพลาริส ดอว์น ได้ลงจอดในอ่าวเม็กซิโกเมื่อวันที่ 15 กันยายน ถือเป็นการสิ้นสุดภารกิจในวงโคจรนานห้าวัน นี่เป็นหนึ่งในภารกิจที่ท้าทายที่สุดของสเปซเอ็กซ์ ความสำเร็จของภารกิจนี้ถือเป็นการเดินอวกาศเชิงพาณิชย์ครั้งแรก และเป็นการบินที่ระดับความสูงสูงสุดที่มนุษย์เคยบิน นอกจากนี้ ข้อมูลจากการทดสอบระบบสื่อสารของสตาร์ลิงก์ยังอาจช่วยพัฒนาการสื่อสารในอวกาศสำหรับภารกิจในอนาคตได้อีกด้วย

SpaceX ประสบความสำเร็จในการทดสอบระบบ 'ตะเกียบ' เพื่อรับจรวด

ระบบจรวด Starship กำลังพิสูจน์ความทะเยอทะยานของมหาเศรษฐี อีลอน มัสก์ ซีอีโอของบริษัทอวกาศ SpaceX ที่ต้องการส่งมนุษย์ไปยังดาวอังคาร นี่คือจรวดที่สูงที่สุด (ประมาณ 120 เมตร) และทรงพลังที่สุดเท่าที่เคยมีมา สามารถสร้างแรงขับดันได้เกือบ 8,000 ตันเมื่อปล่อยขึ้นสู่อวกาศ

ระหว่างการทดสอบปล่อยยาน Starship ครั้งที่ 5 จากฐานทัพ Starbase รัฐเท็กซัส เวลา 8:25 น. ของวันที่ 13 ตุลาคม (20:25 น. ตามเวลาฮานอย) SpaceX ได้บรรลุความสำเร็จครั้งสำคัญเมื่อสามารถกู้จรวด Super Heavy Booster กลับมาได้สำเร็จโดยใช้เทคโนโลยี "ตะเกียบ" ใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ประมาณ 7 นาทีหลังจากการปล่อย จรวดนี้ได้ลงจอดใกล้กับหอปล่อย Mechazilla พอดี และถูกแขนหุ่นยนต์จับไว้ ขณะเดียวกัน จรวดขั้นบนของ Starship ได้ลงจอดในมหาสมุทรอินเดีย

“นี่คือวันประวัติศาสตร์ของวงการวิศวกรรม เหลือเชื่อจริงๆ! ในความพยายามครั้งแรก เราก็สามารถยึดบูสเตอร์ซูเปอร์เฮฟวี่กลับเข้าไปในหอปล่อยจรวดได้สำเร็จ” เคท ไทซ์ ผู้จัดการฝ่ายระบบคุณภาพของ SpaceX กล่าว

ยานอวกาศต้องอาศัยหอปล่อยจรวดซึ่งมีแขนหุ่นยนต์คล้ายตะเกียบในการกลับสู่โลก เนื่องจากไม่มีขาลงจอด การกำจัดขาลงจอดจะช่วยลดระยะเวลาในการหมุนตัวของจรวดและลดน้ำหนักลงอย่างมาก ทุกๆ กิโลกรัมที่ลดลงจะช่วยให้จรวดสามารถบรรทุกสิ่งของขึ้นสู่วงโคจรได้มากขึ้น

วิสัยทัศน์ของมัสก์คือในอนาคต แขนกลนี้จะสามารถส่งจรวดกลับไปยังฐานปล่อยได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้จรวดสามารถขึ้นบินได้อีกครั้งหลังจากเติมเชื้อเพลิงแล้ว ซึ่งอาจจะภายใน 30 นาทีหลังจากลงจอด มัสก์หวังที่จะสร้างอาณานิคมบนดาวอังคารด้วยการพัฒนาการเดินทางในอวกาศ ซึ่งจะทำให้มนุษยชาติเป็นเผ่าพันธุ์ที่อาศัยอยู่บนดาวเคราะห์หลายดวง

ความพยายามในการใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศ

การใช้ประโยชน์จากพลังงานมหาศาลของดวงอาทิตย์ในอวกาศไม่ใช่เรื่องที่เป็นไปไม่ได้ เป็นแหล่งพลังงานที่พร้อมใช้งานได้ตลอดเวลา โดยไม่ได้รับผลกระทบจากสภาพอากาศเลวร้าย เมฆปกคลุม ช่วงเวลากลางคืน หรือฤดูกาล

มีแนวคิดมากมายสำหรับวิธีการนี้ แต่วิธีการทั่วไปมีดังนี้ ดาวเทียมที่ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์จะถูกปล่อยขึ้นสู่วงโคจรที่ระดับความสูง แผงโซลาร์เซลล์จะรวบรวมพลังงานแสงอาทิตย์ แปลงเป็นคลื่นไมโครเวฟ แล้วส่งสัญญาณแบบไร้สายมายังโลกผ่านเครื่องส่งสัญญาณขนาดใหญ่ ซึ่งสามารถส่งไปยังตำแหน่งเฉพาะบนพื้นดินได้อย่างแม่นยำ คลื่นไมโครเวฟสามารถทะลุผ่านเมฆและสภาพอากาศเลวร้ายได้อย่างง่ายดาย และไปถึงเสาอากาศรับสัญญาณบนโลก จากนั้นคลื่นไมโครเวฟจะถูกแปลงกลับเป็นพลังงานไฟฟ้าและป้อนเข้าสู่ระบบโครงข่ายไฟฟ้า

ตัวอย่างเช่น เมื่อปีที่แล้ว ดาวเทียมที่สร้างโดยวิศวกรจากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (Caltech) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจ Space Solar Power Demonstrator ได้ส่งพลังงานแสงอาทิตย์จากอวกาศเป็นครั้งแรก ภารกิจนี้จะสิ้นสุดลงในเดือนมกราคม พ.ศ. 2567

โครงการริเริ่มด้านความยั่งยืนของไอซ์แลนด์ Transition Labs กำลังทำงานร่วมกับบริษัทพลังงานท้องถิ่น Reykjavik Energyt และ Space Solar ในสหราชอาณาจักร เพื่อพัฒนาโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์นอกชั้นบรรยากาศโลก Space Solar ได้ประกาศความก้าวหน้าครั้งสำคัญในเทคโนโลยีการส่งพลังงานแบบไร้สายเมื่อเดือนเมษายน ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญสู่การบรรลุแนวคิดการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศ

ญี่ปุ่นกำลังเตรียมส่งพลังงานแสงอาทิตย์จากอวกาศมายังโลกภายในปี พ.ศ. 2568 เมื่อเดือนเมษายนที่ผ่านมา โคอิจิ อิจิจิ ที่ปรึกษาสถาบันวิจัยระบบอวกาศญี่ปุ่น ได้ร่างแผนงานสำหรับการทดสอบโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็กในอวกาศ ซึ่งส่งพลังงานแบบไร้สายจากวงโคจรต่ำมายังโลก ดังนั้น ดาวเทียมขนาดเล็กที่มีน้ำหนักประมาณ 180 กิโลกรัม จะส่งพลังงานไฟฟ้าได้ประมาณ 1 กิโลวัตต์จากระดับความสูง 400 กิโลเมตร หากประสบความสำเร็จ เทคโนโลยีนี้จะช่วยแก้ปัญหาความต้องการพลังงานมหาศาลของ โลก

ตามทรัพย์สินทางปัญญา

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