การค้นพบ "ทางลัดอวกาศ" จากโลกสู่ดาวอังคาร

นักดาราศาสตร์เพิ่งค้นพบ "เส้นทาง" ใหม่สำหรับการเดินทางไปยังดาวอังคาร โดยอาศัยวงโคจรของดาวเคราะห์น้อยใกล้โลก

(ภาพประกอบ: Adobe Stock)

การค้นพบนี้เปิดโอกาสให้สามารถลดระยะเวลาการเดินทางระหว่างดาวเคราะห์ได้อย่างมากในอนาคต และเป็นพื้นฐานเพิ่มเติมสำหรับแผนการส่งมนุษย์ไปยังดาวอังคารในอีกหลายทศวรรษข้างหน้า

งานวิจัยใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร วิทยาศาสตร์ Acta Astronautica แสดงให้เห็นว่า การวิเคราะห์ข้อมูลวงโคจรของดาวเคราะห์น้อยอาจช่วยระบุเส้นทางที่เร็วที่สุดระหว่างโลกและดาวอังคารได้ ซึ่งเป็นสิ่งที่วิธีการคำนวณแบบดั้งเดิมอาจมองข้ามไป

ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวไว้ ภายใต้สภาวะปัจจุบัน การเดินทางจากโลกไปยังดาวอังคารโดยทั่วไปใช้เวลา 7-10 เดือน แม้จะใช้ยานอวกาศที่เร็วที่สุดก็ตาม เนื่องจากระยะห่างระหว่างดาวเคราะห์ทั้งสองเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาอันเนื่องมาจากวงโคจรของพวกมันรอบดวงอาทิตย์ ระยะทางที่สั้นที่สุดเกิดขึ้นเมื่อโลกอยู่ตรงกลางระหว่างดวงอาทิตย์และดาวอังคาร ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "การตรงข้ามของดาวอังคาร" ซึ่งเกิดขึ้นประมาณทุก 26 เดือน ช่วงเวลานี้ถือเป็น "ช่วงเวลาทอง" สำหรับการส่งยานสำรวจหรือภารกิจที่มีมนุษย์ควบคุมไปยังดาวเคราะห์สีแดง

อย่างไรก็ตาม แม้ภายใต้สภาวะที่เอื้ออำนวยที่สุด การเดินทางไปกลับระหว่างโลกและดาวอังคารโดยมีลูกเรือก็ยังอาจใช้เวลานานเกือบสามปี เนื่องจากลูกเรือต้องรอจังหวะที่เหมาะสมเพื่อกลับมายังโลก ในบริบทนี้ การค้นพบใหม่นี้จึงดึงดูดความสนใจอย่างมากจากชุมชนวิจัยอวกาศนานาชาติ

(ภาพ: Getty Images)

ทีมวิจัยได้วิเคราะห์ข้อมูลวงโคจรของดาวเคราะห์น้อยใกล้โลก 2001 CA21 ซึ่งเป็นวัตถุทางดาราศาสตร์ที่มีวงโคจรตัดกับวงโคจรของทั้งโลกและดาวอังคาร จากข้อมูลนี้ นักวิทยาศาสตร์พบว่าวงโคจรของดาวเคราะห์น้อยนี้อาจบ่งชี้ถึง "เส้นทางผ่าน" ที่จะช่วยให้ยานอวกาศเข้าใกล้ดาวอังคารได้โดยตรงมากขึ้น

มาร์เซโล เด โอลิเวียรา ซูซา นักจักรวาลวิทยาจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐริโอเดจาเนโรตอนเหนือ (บราซิล) ผู้เขียนหลักของการศึกษา กล่าวว่า การใช้ข้อมูลวงโคจรของดาวเคราะห์น้อยในช่วงแรกๆ สามารถช่วยระบุเส้นทางระหว่างดาวเคราะห์ที่เร็วขึ้นได้ตั้งแต่ขั้นตอนแรกของการออกแบบภารกิจ

นักวิจัยได้ประเมินเหตุการณ์การชนกันของดาวอังคารในปี 2027, 2029 และ 2031 เพื่อกำหนดช่วงเวลาที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเส้นทางโคจรใหม่ ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า มีเพียงในปี 2031 เท่านั้นที่รูปทรงเรขาคณิตระหว่างโลกและดาวอังคารเข้ากันได้ดีกับระนาบวงโคจรของดาวเคราะห์น้อย 2001 CA21

จากการวิจัยพบว่า เส้นทางเดินทางไปกลับระหว่างโลกและดาวอังคารสองเส้นทาง ซึ่งใช้เวลาน้อยกว่าหนึ่งปี อาจเป็นไปได้ในปี 2031 เส้นทางที่เร็วที่สุดจะใช้เวลาเดินทางทั้งหมดประมาณ 153 วัน ในขณะที่เส้นทางที่สองซึ่งเป็นไปได้จะใช้เวลาประมาณ 226 วัน หากทำได้จริง นี่จะเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญเมื่อเทียบกับภารกิจในปัจจุบัน ซึ่งมักใช้เวลาหลายเดือนสำหรับการเดินทางไปกลับเที่ยวเดียว นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการค้นพบนี้เปิดแนวทางใหม่ในการออกแบบภารกิจระหว่างดาวเคราะห์อย่างสิ้นเชิง

(ภาพ: เอเอฟพี)

ทีมวิจัยเน้นย้ำว่าวิธีการ "คัดกรองรูปทรงวงโคจร" แบบใหม่นี้สามารถช่วยระบุเส้นทางการบินที่รวดเร็วซึ่งแบบจำลองการคำนวณแบบดั้งเดิมตรวจไม่พบ ในขณะเดียวกัน การศึกษาดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกเพิ่มเติมอาจสนับสนุนการพัฒนากลยุทธ์การเดินทางที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นไปยังดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะ

อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญตั้งข้อสังเกตว่า การค้นพบนี้ส่วนใหญ่ยังเป็นเพียงทฤษฎี และยังมีอุปสรรคทางเทคนิคอีกมากมายที่ต้องเอาชนะ ตามที่ซูซา (Souza) กล่าวไว้ การที่จะเดินทางได้นานเพียง 153 หรือ 226 วัน ยานอวกาศจะต้องมีความเร็วที่สูงกว่าขีดความสามารถในปัจจุบันของทั้งเทคโนโลยีจรวดและระบบลงจอดอย่างมาก ซึ่งหมายความว่ามนุษยชาติไม่สามารถนำเส้นทางการบินนี้ไปใช้กับภารกิจที่มีมนุษย์ควบคุมได้ในอนาคตอันใกล้นี้ ถึงกระนั้น การวิจัยนี้ก็ถือเป็นผลงานสำคัญในด้านพลศาสตร์วงโคจรและการออกแบบการบินอวกาศ

การค้นพบใหม่นี้เกิดขึ้นในขณะที่องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (NASA) กำลังเร่งแผนการส่งมนุษย์ไปยังดาวอังคารในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ปัจจุบัน NASA กำลังดำเนินโครงการอาร์เทมิส ซึ่งมีเป้าหมายที่จะส่งนักบินอวกาศกลับไปยังดวงจันทร์ และสร้างรากฐานทางเทคโนโลยีและประสบการณ์สำหรับการบินอวกาศในอนาคต รวมถึงการเดินทางไปยังดาวอังคาร

ตามแผนที่วางไว้ นาซาตั้งใจจะส่งยานอวกาศพลังงานนิวเคลียร์ลำแรกไปยังดาวอังคารในปี 2028 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Space Reactor-1 หากประสบความสำเร็จ ยานอวกาศอาจไปถึงดาวอังคารได้ในปี 2030 ภารกิจนี้จะส่งเฮลิคอปเตอร์ 3 ลำที่คล้ายกับรุ่น Ingenuity ที่เคยปฏิบัติงานบนดาวอังคารมาแล้ว เพื่อสำรวจพื้นที่ที่มีศักยภาพสำหรับการลงจอดของมนุษย์ในอนาคต และจะใช้เรดาร์ในการค้นหาน้ำใต้ดินใต้พื้นผิวของดาวเคราะห์ด้วย

ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าการลดระยะเวลาการเดินทางไปดาวอังคารจะเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับภารกิจที่มีมนุษย์ควบคุม การเดินทางที่สั้นลงไม่เพียงแต่จะลดปริมาณเชื้อเพลิงที่จำเป็นเท่านั้น แต่ยังช่วยจำกัดผลกระทบจากรังสีคอสมิกและการเสื่อมโทรมของสุขภาพที่เกิดจากภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานานต่อนักบินอวกาศอีกด้วย

นอกจากนี้ การปรับปรุงเวลาในการเดินทางให้เหมาะสมจะช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานได้อย่างมาก และเพิ่มความเป็นไปได้ของภารกิจกู้ภัยหรือส่งเสบียงในอนาคต แม้ว่าการค้นพบ "ทางลัด" ไปยังดาวอังคารจะยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยเบื้องต้น แต่ก็แสดงให้เห็นถึงศักยภาพอันยิ่งใหญ่ของการใช้ข้อมูลวงโคจรของดาวเคราะห์น้อยในอวกาศสมัยใหม่

แหล่งที่มา: https://giadinh.suckhoedoisong.vn/phat-hien-duong-tat-vu-tru-tu-trai-dat-toi-sao-hoa-172260511073216192.htm