ในวันที่ 19 สิงหาคมที่จะถึงนี้ ยาน JUICE จะโฉบผ่าน “ดวงจันทร์” และ “โลก” ของเรา ซึ่งการโฉบผ่านครั้งนี้เป็นสิ่งที่ท้าทายมากเพราะหากยานออกนอกเส้นทางของโฉบผ่านเพียงเล็กน้อย มันจะออกนอกเส้นทางจากที่วางแผนไว้เดิมและอาจจะต้องยุติภารกิจการไป “สำรวจดวงจันทร์แกนีมีด” ของ “ดาวพฤหัสบดี” เลยทีเดียว

ยาน JUICE หรือ Jupiter Icy Moons Explorer ของ ESA ที่กำลังเดินทางไปยังดาวพฤหัสบดีมีน้ำหนักถึง 6 ตัน หากเราจะใช้เส้นทางตรงจากโลกไปยังดาวพฤหัสบดีเลย จรวดที่ใช้ในการขนส่งยาน JUICE จะต้องมีน้ำหนักของเชื้อเพลิงที่มากถึง 60 ตันเลยทีเดียว ซึ่งหมายความว่า JUICE จะต้องมีขนาดที่ใหญ่มากพอ ๆ กับยาน Starship ของ SpaceX เพื่อที่จะมีเชื้อเพลิงปริมาณมหาศาลสำหรับการเบรกเพื่อเข้าสู่วงโคจรของดาวพฤหัสบดีและดวงจันทร์แกนีมีด แต่ยาน JUICE ไม่ได้มีขนาดที่ใหญ่โตขนาดนั้น เพื่อประหยัดเชื้อเพลิงและต้นทุนในการส่ง วิศวกรของ ESA จึงสร้างเส้นทางการเดินทางไปยังดาวพฤหัสบดีโดยการขโมยแรงจากการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ต่าง ๆ ที่เรียกว่า Gravity Assist เพื่อเร่งความเร็วของยานไปยังดาวพฤหัสบดี คล้ายกับภารกิจก่อนหน้านี้ เช่น ยานกาลิเลโอและยานจูโน

ภาพวาดจากแรงบันดาลใจศิลปินระหว่างยาน JUICE บินโฉบผ่านดวงจันทร์คาริสโต ดวงจันทร์น้ำแข็งบริวารของดาวพฤหัสบดี

การโฉบผ่านโลกและดวงจันทร์ในครั้งนี้สำคัญกับแผนการเดินทางของยาน JUICE มันไม่ได้เป็นการเร่งความเร็วของยานเหมือนกับที่เราคิดไว้ แต่เป็นเหมือนกับการเบรกเสียมากกว่า วิศวกรของ ESA ออกแบบเส้นทางการเดินทางให้เบรกในครั้งนี้เพื่อทำให้ยานช้าลงเพื่อที่จะได้ไล่ทันกับดาวศุกร์

เมื่อยานไปถึงดาวศุกร์ คราวนี้มันจะเป็นการเร่งความเร็วจาก Gravity Assist และยานจะโฉบโลกอีกสองครั้งเพื่อเร่งความเร็วของมันให้ทันกับดาวพฤหัสบดี แม้จะขัดกับสามัญสำนึกจากการเบรกก่อนการเร่งความเร็ว แต่หากเราใช้เส้นทางที่จะเร่งความเร็วผ่านการบินโฉบดาวอังคาร ระยะเวลาในการเดินทางของยานที่จะไปถึงดาวพฤหัสบดีจะช้ากว่าที่เลือกใช้เส้นทางนี้มาก ดังนั้นการแตะเบรกในครั้งนี้เป็นสิ่งที่สำคัญ ถือได้ว่าเป็นก้าวแรกของภารกิจ JUICE และเป็นการเตรียมตัวก่อนการไปถึงดาวพฤหัสบดี

ภาพวาดจากแรงบันดาลใจศิลปินระหว่างยาน JUICE เดินทางบินโฉบดวงจันทร์และโลกในกลางเดือนสิงหาคม 2024 เพื่อลดความเร็วไล่ตามการเคลื่อนที่ของดาวศุกร์

ยาน JUICE จะเฉียดผ่านดวงจันทร์ใกล้ที่สุดในวันที่ 19 สิงหาคม และเฉียดผ่านโลกต่อมาในวันที่ 20 สิงหาคม 2024 ซึ่งการเฉียดผ่านครั้งนี้จะเข้าใกล้ดวงจันทร์และโลกมาก และมีพื้นที่สำหรับการผิดพลาดที่น้อยมาก ๆ จุดที่ใกล้ดวงจันทร์ที่สุดอยู่ห่างเพียง 700 กิโลเมตรและจุดที่ใกล้โลกที่สุดยานจะอยู่ห่างจากพื้นผิวของโลกแค่ 6,807 กิโลเมตรเท่านั้น โดยที่ยานจะต้องทำงานอย่างแม่นยำ เหมือนกับการดริฟต์รถยนต์ลงทางโค้งที่ข้างล่างเป็นเหวและยางรถยนต์อยู่ห่างจากขอบเหวเพียงไม่กี่มิลลิเมตรเท่านั้น การโฉบผ่านครั้งนี้ถือว่าท้าทายมาก แต่ทีมวิศวกรมั่นใจว่ายานอวกาศของพวกเขาจะทำงานได้อย่างถูกต้อง ตลอดช่วงเวลาที่ยานโฉบผ่านโลกตั้งแต่วันที่ 17-22 สิงหาคม 2024 วิศวกรจะติดตามเส้นทางการเคลื่อนที่และสื่อสารกับยานอวกาศอย่างต่อเนื่องทุกวินาทีเพื่อไม่ให้เกิดข้อผิดพลาด ซึ่งการผิดพลาดในครั้งนี้เพียงเล็กน้อย จะหมายถึงจุดจบของภารกิจ JUICE เลยทีเดียว

ภาพวาดจากแรงบันดาลใจศิลปินเมื่อยาน JUICE เดินทางถึงระบบดาวพฤหัสบดี

ในระหว่างการโฉบผ่านใกล้ดวงจันทร์และโลกของยาน JUICE วิศวกรจะสั่งการเปิดกล้องถ่ายภาพและอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ทุกตัวบนยานอวกาศเพื่อเป็นการทดสอบและเทียบค่าข้อมูลที่ได้จากเครื่องมือเพื่อทำการกรองสัญญาณรบกวนและพัฒนาอัลกอริทึมเพื่อใช้ในการวิเคราะห์สัญญาณ หนึ่งในเครื่องมือที่เป็นหัวใจหลักของการสำรวจในภารกิจนี้อย่าง Radar for Icy Moon Exploration (RIME) เรดาร์ที่ใช้ในการสำรวจมหาสมุทรใต้เปลือกน้ำแข็งของดวงจันทร์แกนีมีดจะถูกเปิดใช้งานเพื่อทำการทดลองวัดค่าสัญญาณที่ได้จากโลก ซึ่งข้อมูลที่ได้จากการโฉบโลกในครั้งนี้จะเป็นเครื่องมือที่ใช้ในการเทียบค่าอย่างดีให้กับวิศวกร และนี่จะเป็นโอกาสเพียงไม่กี่ครั้งที่ยานจะได้ทำการเทียบค่าก่อนไปถึงดาวพฤหัสบดี

โดยหลังจากการบินโฉบผ่านโลกครั้งสุดท้ายในเดือนมกราคม 2029 ยาน JUICE จะเดินทางมุ่งหน้าไปยังดาวพฤหัสบดีอย่างรวดเร็วและไปถึงวงโคจรของดาวพฤหัสบดีภายในเดือนมิถุนายน 2031 ซึ่งจะรวมระยะเวลาที่ใช้ในการเดินทางในอวกาศทั้งหมดรวม 8 ปี และใช้เวลาอีกเกือบสามปีในวงโคจรของดาวพฤหัสบดีเพื่อปรับวงโคจรเข้าไปโคจรรอบดวงจันทร์แกนีมีด ซึ่งคาดว่าจะสามารถโคจรรอบดวงจันทร์แกนีมีดและเริ่มต้นทำการศึกษาในภารกิจหลักได้ในเดือนธันวาคม 2034

เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ที่มาข้อมูล : ESA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

สิ่งที่น่าสนใจระหว่างการบินโฉบโลกและดวงจันทร์ของ “ยาน JUICE” ในปี 2024