ภารกิจน้ำผลไม้ของยุโรปเปิดตัวสู่ดาวพฤหัสบดีและดวงจันทร์ของมัน

ดาวพฤหัสบดี ราชาแห่งระบบสุริยะจะได้รับผู้มาเยือนหุ่นยนต์คนใหม่

Jupiter Icy Moons Explorer หรือ Juice เปิดตัวในเช้าวันศุกร์จาก Guiana Space Center ใน Kourou, French Guiana บนชายฝั่งตะวันออกเฉียงเหนือของอเมริกาใต้ การเปิดตัวเดิมซึ่งกำหนดไว้ในวันพฤหัสบดีถูกเลื่อนออกไปหลังจากตรวจพบฟ้าผ่าในบริเวณใกล้เคียงกับไซต์เปิดตัว

เมื่อวันศุกร์ อากาศดีขึ้นและยานอวกาศซึ่งอยู่บนจรวด Ariane 5 ก็ลอยขึ้นได้อย่างไร้ที่ติ ครึ่งชั่วโมงต่อมา จูซแยกตัวออกจากจรวดขั้นที่ 2 และออกเดินทางไกล

ดาวพฤหัสบดีซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดที่โคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นสิ่งที่น่าหลงใหลสำหรับตัวมันเอง แต่ดวงจันทร์ขนาดใหญ่ของมันเป็นรางวัลสูงสุด บางส่วนเป็นก้อนหินน้ำแข็งที่อาจซ่อนตัวอยู่ มหาสมุทรที่หล่อเลี้ยงชีวิต ใต้พื้นผิวของมัน Juice จาก European Space Agency หรือ ESA มีเป้าหมายเพื่อศึกษาดาวเทียมสามดวงของดาวพฤหัสอย่างใกล้ชิด ได้แก่ Callisto, Europa และ Ganymede

Josef Aschbacher หัวหน้า ESA กล่าวว่า “นี่เป็นหนึ่งในภารกิจที่น่าตื่นเต้นที่สุดเท่าที่เราเคยบินมาในระบบสุริยะ ซับซ้อนที่สุด”

ยานอวกาศยุโรปมีน้ำหนักหกตันบรรทุกเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูง 10 ชิ้นเพื่อศึกษาดวงจันทร์และถ่ายภาพ ดาวพฤหัสบดีไม่ใช่เป้าหมายหลักของภารกิจ แต่มีจุดมุ่งหมายเพื่อสำรวจแกนีมีดซึ่งเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะและดวงจันทร์อีกสองดวงคือยูโรปาและคาลลิสโต

แต่การไปถึงดาวพฤหัสบดีจะใช้เวลามากกว่าแปดปีกับ Juice ด้วยการแกว่งหรือแรงโน้มถ่วงช่วยผ่านดาวศุกร์ ดาวอังคาร และโลก เพื่อให้ยานอวกาศมีแรงผลักดันที่จะเข้าสู่วงโคจรของดาวพฤหัสบดีในเดือนกรกฎาคม 2574

ในที่สุด เมื่อ Juice ไปถึงดาวพฤหัสบดี มันจะบินผ่านดวงจันทร์ทั้งสามซ้ำๆ ในวงโคจรวน โดยจะอยู่นอกแถบรังสีที่เป็นอันตรายของดาวเคราะห์ยักษ์ขณะที่มันรวบรวมข้อมูล โดยรวมแล้ว มีการวางแผนบินผ่านทั้งหมด 35 ครั้งในขณะที่ยานอวกาศค้นหาสัญญาณแม่เหล็กและหลักฐานอื่นๆ เพื่อยืนยันการมีอยู่และขนาดของมหาสมุทรที่เคลื่อนตัวอยู่ใต้พื้นผิวดวงจันทร์ นอกจากนี้ยังติดตามว่าลักษณะภายนอกของดวงจันทร์เคลื่อนที่อย่างไรเพื่อตอบสนองต่อแรงดึงดูดของดาวพฤหัสบดี ซึ่งอาจได้รับอิทธิพลจากมหาสมุทรใต้ผิวดิน

ดวงจันทร์ที่อาจโดดเด่นที่สุดในการค้นหาชีวิตคือยูโรปา นักดาราศาสตร์คิดว่ามหาสมุทรสัมผัสโดยตรงกับพื้นหิน ซึ่งสามารถให้อาหารและพลังงานแก่ชีวิตได้เมื่อช่องระบายความร้อนใต้ทะเลระเบิดขึ้น จูซจะแสดงยูโรปาสองครั้ง

ยานอวกาศจะทำการบินผ่านคาลลิสโต 21 ครั้ง ซึ่งอาจมีมหาสมุทรเค็มด้วย แต่เชื่อว่ามีความสามารถในการรองรับชีวิตได้น้อยกว่า

แต่วัตถุประสงค์หลักของภารกิจ Juice คือการศึกษาแกนีมีด ดวงจันทร์ที่มีขนาดใหญ่กว่าดาวพุธเสียอีก เส้นทางของยานอวกาศรอบระบบ Jovian ควรอนุญาตให้ยานอวกาศเข้าสู่วงโคจรรอบแกนีมีดในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2577 ซึ่งเป็นยานอวกาศลำแรกที่โคจรรอบดวงจันทร์ในระบบสุริยะชั้นนอก เริ่มต้นที่ความสูงประมาณ 3,100 ไมล์เหนือพื้นผิว ระดับความสูงของยานอวกาศจะค่อยๆ ลดลงเหลือเพียง 300 ไมล์ในปี 2578 และอาจต่ำกว่านั้นเมื่อเชื้อเพลิงเอื้ออำนวย

Giuseppe Sarri ผู้จัดการโครงการของ Juice ที่ ESA กล่าวว่า “ถ้าเรามีจรวดเพียงพอ ซึ่งหมายความว่าเรามีการเดินทางที่ดีไปยังดาวพฤหัสบดีโดยไม่มีปัญหามากเกินไป เราจะลดวงโคจรให้เหลือ” ที่ระดับความสูงประมาณ 150 ไมล์

การโคจรรอบแกนีมีดจะทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจลักษณะของดวงจันทร์ได้อย่างซับซ้อน เป็นดวงจันทร์เพียงดวงเดียวในระบบสุริยะที่มีสนามแม่เหล็กของตัวเอง อาจมาจากแกนกลางที่เป็นเหล็กเหลวเหมือนกับดาวเคราะห์ของเรา “ถ้าคุณยืนอยู่บนพื้นผิวของแกนีมีดและคุณมีเข็มทิศ มันจะชี้ไปที่ขั้วโลกเหนือเหมือนบนโลก” Michele Dougherty จาก Imperial College London ซึ่งเป็นหัวหน้าเครื่องมือวัดสนามแม่เหล็กใน Juice กล่าว “เราต้องการที่จะเข้าใจว่าทำไม”

น้ำผลไม้ควรสามารถแยกแยะโครงสร้างภายในของแกนีมีดได้ รวมถึงขนาดและขอบเขตของมหาสมุทรด้วย มันควรจะสามารถวัดปริมาณเกลือของมหาสมุทรที่เกิดจากแร่ธาตุที่ไหลเวียนอยู่ภายใน ซึ่งสามารถให้การดำรงชีวิตได้ “เรากำลังพยายามทำความเข้าใจว่าเกลือมาจากไหน” ดร. โดเฮอร์ตีกล่าว

มหาสมุทรของแกนีมีดแตกต่างอย่างมากจากของยูโรปา แต่ก็ยังสามารถอยู่อาศัยได้

ดร. โดเฮอร์ตีกล่าวว่า “สำหรับการอยู่อาศัย คุณต้องมีน้ำที่เป็นของเหลว แหล่งความร้อน และวัสดุอินทรีย์” “หากเรายืนยันหรือปฏิเสธสามสิ่งนี้ แสดงว่าเราได้ทำสิ่งที่เราบอกว่ากำลังจะทำ”

ภารกิจจะสิ้นสุดในปลายปี 2035 ด้วยการตกลงสู่พื้นผิวของแกนีมีด เว้นแต่จะมีการค้นพบระหว่างภารกิจที่บ่งชี้ว่าสิ่งนี้อาจปนเปื้อนมหาสมุทรของดวงจันทร์

Juice ไม่ใช่ภารกิจเดียวในการสืบสวนดาวพฤหัสบดีและดวงจันทร์ของมัน

Juno ซึ่งเป็นภารกิจของ NASA โคจรรอบดาวพฤหัสบดีตั้งแต่ปี 2016 โฟกัสของมันอยู่ที่ตัวดาวเคราะห์เองมากกว่าดวงจันทร์ แม้ว่ามันเพิ่งเสร็จสิ้นการโคจรผ่าน Europa และ Ganymede ในระยะใกล้ และในไม่ช้าก็จะบินผ่านภูเขาไฟ Io

แต่จูซก็คาดว่าจะพ่ายแพ้ต่อดาวพฤหัสบดีด้วยภารกิจใหม่ของ NASA นั่นคือ Europa Clipper ซึ่งจะเปิดตัวในเดือนตุลาคม 2024 มีกำหนดจะมาถึงระบบ Jovian ในเดือนเมษายน 2030 เนื่องจากยานอวกาศ SpaceX Falcon ที่ทรงพลังกว่า จรวดหนัก แต่ไม่มีการแข่งขัน ภารกิจทั้งสองมีวัตถุประสงค์เพื่อทำงานร่วมกัน

“จะมียานอวกาศสองลำพร้อมกันที่มองดูดาวพฤหัสบดีและดวงจันทร์ของมัน” ดร. Aschbacher กล่าว “มีวิทยาศาสตร์มากมายที่จะได้รับจากสิ่งนั้น”

ภารกิจทั้งสองถือกำเนิดขึ้นในปี 2551 เพื่อตอบสนองต่อ ผลลัพธ์ที่น่าตื่นเต้นจากยานอวกาศ Galileo ของ NASAซึ่งโคจรรอบดาวพฤหัสบดีตั้งแต่ปี พ.ศ. 2538 ถึง พ.ศ. 2546

“กาลิเลโอพบสัญญาณแม่เหล็กที่น่าสนใจมากนี้ ซึ่งบ่งบอกว่ามีชั้นน้ำแข็งที่นำไฟฟ้าได้อยู่ใต้เปลือกของยูโรปา” หลุยส์ พร็อคเตอร์ จากห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์จอห์น ฮอปกินส์ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของทีมยูโรปา คลิปเปอร์กล่าว

ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์คิดว่านั่นเป็นสัญญาณของมหาสมุทรทั่วโลกที่ล้อมรอบภายในของยูโรปา

ข้อสังเกต โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลในปี 2561 ชี้ให้เห็นว่ายูโรปาอาจปะทุมหาสมุทรเป็นพวยพุ่งผ่านรอยแตกในเปลือกน้ำแข็งที่มีความหนาอย่างน้อย 10 ไมล์ในบางครั้ง นี่อาจเป็นวิธีใหม่ในการศึกษามหาสมุทรโดยตรงและมองหาสัญญาณของสิ่งมีชีวิตเมื่อ Clipper พุ่งไปเหนือพื้นผิวดวงจันทร์ บางครั้งที่ระดับความสูงต่ำถึง 15 ไมล์

“เราอาจบินผ่านขนนกได้” ดร. พร็อกเตอร์กล่าว

ผลลัพธ์ของทั้ง Juice และ Clipper จะเผยให้เห็นว่าความพยายามในการลงจอดบนดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีในภารกิจในอนาคต ซึ่งน่าจะเป็นที่ Europa เพื่อมองหาสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทรโดยตรงหรือไม่ ซึ่งเป็นสิ่งที่ NASA ได้เสนอไว้ ภารกิจดังกล่าวอาจอยู่ห่างออกไปถึงสองทศวรรษ แต่คุณค่าทางวิทยาศาสตร์นั้นยิ่งใหญ่มาก ดร. Aschbacher กล่าวว่ายุโรปสนใจสิ่งที่คล้ายกัน

“เราได้หารือเกี่ยวกับภารกิจส่งคืนตัวอย่างจากดวงจันทร์น้ำแข็งดวงหนึ่ง” เขากล่าว ซึ่งจะนำวัสดุต่างๆ กลับมายังโลกเพื่อการศึกษาอย่างใกล้ชิด “สิ่งที่เราเรียนรู้จาก Juice จะเป็นข้อมูลที่สำคัญมากสำหรับสิ่งนั้น”

สำหรับตอนนี้ สิ่งที่น่าสนใจคือ Juice’s ซึ่งเป็นยานอวกาศยุคใหม่ลำแรกที่ออกแบบมาเพื่อล่ามหาสมุทรในโลกต่างดาวโดยเฉพาะ “ฉันรอไม่ไหวแล้ว” ดร. โดเฮอร์ตีกล่าว “นี่คือขั้นตอนต่อไป”

#ภารกจนำผลไมของยโรปเปดตวสดาวพฤหสบดและดวงจนทรของมน

Leave a Comment