ยานสำรวจ Mars Reconnaissance Orbiter หรือ MRO เป็นยานสำรวจดาวอังคารของ NASA ที่สำรวจในวงโคจรของดาวอังคารมาแล้วกว่า 20 ปี ยานถูกออกแบบมาให้สามารถเปลี่ยนทิศทางการหันในอวกาศได้ด้วยตนเอง (Attitude Control) ทั้งนี้เพื่อการปรับทิศทางของอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ เช่น กล้องความละเอียดสูง HiRISE (High-Resolution Imaging Science Experiment) ซึ่งใช้ในการถ่ายรูปพื้นผิวของดาวอังคาร

ทิศทางของยาน MRO ในมุมการทำงานปกติ ด้วยการชี้กล้อง HiRISE ลงสู่พื้นผิวของดาวอังคารเพื่อถ่ายรูป

ทิศทางการหันของ MRO ถูกจำกัดอยู่ที่ประมาณ 30 องศาในทุกแกนหมุน (Rotational Axis) ทั้งนี้ไม่ใช่ข้อจำกัดของความสามารถของยาน แต่เป็นข้อจำกัดที่ตั้งขึ้นมาโดยทีมวิศวกรเพื่อความปลอดภัยของยาน

การหมุนในองศาที่มากกว่านี้อาจทำให้เสาอากาศสื่อสารของยานเสียการติดตามโลก ยานอาจจะขาดการติดต่อกับโลกได้ ทั้งนี้ กรณีนี้ไม่ได้เป็นอันตรายร้ายแรงต่อยานเนื่องจากการสื่อสารกับ MRO ถูกตัดขาดเป็นบางครั้งบางคราวจากวงโคจรของ MRO ที่ลัดขอบฟ้ากับโลกเมื่อยานอ้อมไปด้านหลังของดาวอังคาร ที่อันตรายต่อยานกว่าคือแผงโซลาร์เซลล์ซึ่งอาจไม่สามารถหันเพื่อติดตามดวงอาทิตย์สำหรับผลิตไฟฟ้าให้กับยานได้หากมุมการหมุนมากเกินไป หรืออุปกรณ์บางอย่าง เช่น กล้อง อาจเสียหายได้หากถูกชี้ไปยังทิศทางของดวงอาทิตย์

ภาพเปรียบเทียบมุมการทำงานของยาน MRO ที่ 0 องศา และ 120 องศา

อย่างไรก็ตาม ในปี 2023 และ 2024 อ้างอิงจากวารสารการวิจัยใน The Planetary Science Journal ทีมวิศวกรของ MRO ได้ลองการหมุนที่ 120 องศากับยาน MRO เรียกว่า “Very Large Roll” เพื่อทดลองอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ในมุมการหมุนสัมพัทธ์ที่ 120 องศา พบว่าเสาสัญญาณเรดาร์แนวตื้น SHARAD ซึ่งใช้ในการสร้างแผนที่บนดาวอังคารมีสัญญาณแรงขึ้นถึง 10 เท่า

แต่การหมุนนี้ทำให้เสาสัญญาณของ MRO ชี้ไปยังโลกไม่ได้และแผงโซลาร์เซลล์ก็ไม่สามารถติดตามโลกได้เช่นกัน อย่างไรก็ตาม MRO มีแบตเตอรี่สำหรับการทำงานเมื่อไม่มีแสงชั่วคราว ซึ่งจะถูกชาร์จเมื่อมีแสงอีกครั้ง รวมถึง MRO ไม่จำเป็นต้องติดต่อกับโลกตลอดเวลา แต่สามารถทำการสำรวจตามคำสั่งที่ส่งมาล่วงหน้าได้

ืทิศทางของยาน MRO ในมุม 120 องศา ซึ่งทำให้เสาเรดาร์ SHARAD นั้นชี้ลงสู่พื้นผิวของดาวอังคาร ในขณะที่อุปกรณ์อย่าง HiRISE ชี้ขึ้นสู่อวกาศ

ดังนั้นแล้วแม้ Very Large Roll จะเป็นการหมุนที่ทำให้ MRO อยู่ในจุดที่เสี่ยงต่อความปลอดภัยของภารกิจโดยรวม แต่หากผ่านการวิเคราะห์ล่วงหน้าเพื่อให้มั่นใจว่า MRO จะมีแบตเตอรี่พอสำหรับการทำงานในมุม 120 องศา ก็เป็นตำแหน่งที่มีนัยสำคัญต่อการสำรวจทางวิทยาศาสตร์ใหม่ ๆ ด้วย SHARAD

ทีมวิศวกรของ MRO กล่าวว่ากำลังอยู่ในขั้นตอนการพัฒนาอัลกอริทึมสำหรับการวิเคราะห์ความปลอดภัยในการทำ Very Large Roll และหวังว่าอัลกอริทึมจะทำให้ MRO สามารถทำ Very Large Roll ได้อย่างปลอดภัยอย่างน้อยหนึ่งถึงสองครั้งต่อปี นอกจากนี้ วิศวกรของ MRO กำลังทดลองการหมุนกับอุปกรณ์อื่น ๆ เพื่อตรวจสอบว่ามีอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ชิ้นใดอีกที่ได้ประโยชน์จากการหมุน 120 องศา ซึ่งจะทำให้การหมุนคุ้มต่อความเสี่ยงมากขึ้น

เรียบเรียงโดย
Chottiwatt Jittprasong

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

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

ยานสำรวจ MRO ทดลองการหมุนยานในทิศทางใหม่หลังจากผ่านไป 20 ปีในอวกาศ