ดวงจันทร์ด้านไกล มีอะไร เหตุใดมนุษย์จึงต้องไปสำรวจ

ดวงจันทร์ด้านไกล คือดินแดนที่มนุษย์ไม่เคยมองเห็นจากพื้นโลกโดยตรง เต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาตเก่าแก่ เปลือกดวงจันทร์ที่หนากว่า และสภาพแวดล้อมซึ่งแทบไม่ถูกรบกวนจากคลื่นวิทยุของโลก การสำรวจพื้นที่แห่งนี้จึงไม่ใช่เพียงการเดินทางไปยัง “อีกด้าน” ของดวงจันทร์ แต่คือการเปิดหน้าต่างย้อนกลับไปศึกษาประวัติศาสตร์ยุคแรกของระบบสุริยะ ค้นหาคำตอบว่าดวงจันทร์ก่อตัวและเปลี่ยนแปลงมาอย่างไร พร้อมวางรากฐานสำหรับหอดูดาว ภารกิจสำรวจ และการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์ในอนาคต

ดวงจันทร์ด้านไกล (far side) เป็นดวงจันทร์ด้านหันออกจากโลก ต่างจากด้านใกล้ (near side) ที่หันเข้าหาโลกอยู่ตลอดเวลา หลายคนอาจจะสังเกตว่าถ้าดวงจันทร์เป็นทรงกลมแล้ว เหตุใดเราจึงเห็นดวงจันทร์มีหน้าตาลักษณะเดิมตลอดเวลา นั่นเป็นเพราะว่าดวงจันทร์มีคาบการโคจรรอบตัวเองและรอบโลกที่สัมพันธ์กันแบบที่เรียกว่าไทดัลล็อก (tidal lock)

กว่าหลายร้อยศตวรรษที่ผ่านมา นักดาราศาสตร์ได้แต่ศึกษาดวงจันทร์จากด้านใกล้ เนื่องจากการศึกษาด้านไกลจำเป็นต้องมียานสำรวจที่สามารถไปดูข้างหลังของดวงจันทร์ได้ ในขณะที่โลกเราในหลายศตวรรษที่แล้วมีเพียงกล้องโทรทรรศน์ธรรมดา ๆ ที่ทำได้แต่เพียงขยายเพื่อดูพื้นผิวของดวงจันทร์ในด้านใกล้เท่านั้น

ภาพแสดงหลักการทำงานของกลไกไทดัลล็อก ระหว่างดาวเคราะห์และดาวบริวาร

หลายคนอาจจะเข้าใจผิดว่าดวงจันทร์ไม่ได้หมุนรอบตัวเอง อันที่จริงดวงจันทร์หมุนรอบตัวเองเช่นเดียวกับโลก แต่คาบการหมุนรอบตัวเองนั้นเท่ากับเวลาที่ใช้ในการโคจรรอบโลกพอดี เป็นเหตุให้ดวงจันทร์หันด้านเดียวใส่โลกตลอดเวลา

ในยุคที่โลกและดวงจันทร์กำลังก่อตัว นักดาราศาสตร์สันนิษฐานว่าทั้งดาวทั้งสองดวงรอบตัวเองเร็วกว่านี้มาก แต่ด้วยเวลาหลายกว่าหลายพันล้านปี แรงโน้มถ่วงของโลกค่อย ๆ ดึงให้ดวงจันทร์หมุนรอบตัวเองช้าลง ขณะที่แรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ก็ค่อย ๆ ดึงให้โลกหมุนช้าลงเช่นกัน จนในที่สุดคาบการหมุนรอบตัวเองของดวงจันทร์ก็ตรงกับคาบการโคจรซึ่งเป็นจุดที่แรงโน้มถ่วงของโลกและดวงจันทร์มีเสถียรภาพ

ภาพของด้านไกลของดวงจันทร์จากภารกิจอาร์ทิมิส 1

ครั้งแรกที่มนุษย์เห็นด้านไกลของดวงจันทร์คือปี 1959 เมื่อยาน Luna 3 ของโซเวียตบินโฉบผ่านดวงจันทร์ไปในช่วงข้างแรมที่ด้านใกล้ของดวงจันทร์จะไม่มีแสงดวงอาทิตย์ตกกระทบ แต่ด้านไกลของดวงจันทร์จะได้รับแสง จากนั้นยาน Luna 3 จึงหันหน้ากลับมาถ่ายรูปด้านไกลของดวงจันทร์ และภาพที่ได้มาแสดงให้เห็นว่าด้านไกลของดวงจันทร์นั้นปราศจาก “ทะเล” (maria) ซึ่งมีมากมายในด้านใกล้ของดวงจันทร์ แต่กลับเต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาต

ด้วยภาพจากยาน Luna 3 การที่ด้านไกลของดวงจันทร์ไม่มีทะเล นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่าเป็นเพราะด้านไกลของดวงจันทร์น่าจะมีพื้นผิวที่มีความหนากว่าด้านใกล้ จนกระทั่งในการสำรวจอวกาศยุคสมัยใหม่ที่มียานโคจรรอบดวงจันทร์ เช่น ยาน GRAIL ของนาซา ซึ่งสามารถวัดความหนาของพื้นผิวของดวงจันทร์ได้แบบเชิงปริมาณ เราจึงทราบอย่างแน่ชัดว่าด้านไกลของดวงจันทร์มีความหนามากกว่าด้านใกล้

ภาพของด้านไกลของดวงจันทร์จากภารกิจ Luna 3

แล้วเหตุใดเราจึงต้องศึกษาด้านไกลของดวงจันทร์

คำถามนี้เป็นคำถามที่เรียกได้ว่ามีหลายพันเหตุผลในปัจจุบัน แต่ในช่วงปี 1950 ไม่มีใครเคยเห็นด้านไกลของดวงจันทร์ ไม่มีใครรู้ว่าด้านไกลของดวงจันทร์มีอะไร และไม่มีใครรู้ว่าจะศึกษาไปทำไมนอกจากคำว่า “สงสัย” แต่เมื่อเรามีข้อมูลมากขึ้น เราก็เริ่มเห็นว่าการศึกษาด้านไกลของดวงจันทร์นั้นมีประโยชน์ทั้งทางวิทยาศาสตร์และทางโครงสร้างพื้นฐานของการสำรวจอวกาศในอนาคต

ในทางด้านวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะทางธรณีวิทยาแล้ว ด้านไกลของดวงจันทร์ถือเป็นข้อมูลใหม่ที่ไม่เคยมีใครศึกษามาก่อน และเนื่องจากหลุมอุกกาบาตที่ไม่ถูกรบกวนเลยมาหลายพันล้านปี ทำให้ภูมิประเทศเหล่านี้เปรียบเสมือนที่เก็บข้อมูลการก่อตัวของดวงจันทร์และโลกไว้อย่างดี ในขณะที่ด้านใกล้ของดวงจันทร์นั้นมีผิวที่บาง เมื่อถูกอุกกาบาตชน เนื้อดาวที่ร้อนภายในมักจะรั่วไหลออกมาอุดหลุมอุกกาบาต ทำให้มีลักษณะเป็นทะเลดวงจันทร์

ในทางโครงสร้างพื้นฐานแล้ว ด้านไกลของดวงจันทร์เป็นที่ที่เหมาะสมแก่การตั้งสถานีกล้องโทรทรรศน์วิทยุเป็นอย่างมาก เนื่องจากดวงจันทร์ด้านไกลหันหน้าออกจากโลกตลอดเวลา สัญญาณรบกวนจากโลกก็จะถูกบังดวงจันทร์ไปโดยปริยาย ต่างจากกล้องโทรทรรศน์วิทยุบนโลกที่ต้องคอยกรองสัญญาณรบกวนทางวิทยุออก

นอกจากนี้ หลุมอุกกาบาตจำนวนมากบนด้านไกลของดวงจันทร์ยังสามารถใช้เป็นที่ตั้งของจานรับสัญญาณได้อีกด้วย คล้ายกับกล้องโทรทรรศน์วิทยุ Arecibo

นักวิทยาศาสตร์ยังคาดเดาว่าด้านไกลของดวงจันทร์ซึ่งโดนลมสุริยะมากกว่าด้านใกล้ยังสะสมฮีเลียม-3 ไว้มากกว่าอีกด้วย ซึ่งสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชัน ได้ในอนาคต จึงเป็นที่ที่เหมาะสมอย่างมากในการตั้งสถานีอวกาศบนดวงจันทร์

ยาน Chang’e 4 ของจีน เป็นยานลำแรกที่ได้ลงจอดบนด้านไกลของดวงจันทร์ในปี 2019

ยาน Chang’e 4 ของจีน เป็นยานลำแรกที่ได้ลงจอดบนด้านไกลของดวงจันทร์ในปี 2019 ซึ่งมาพร้อมกับโรเวอร์สำรวจ Yutu-2 เป้าหมายหลักคือการสำรวจทางธรณีวิทยาภายในของดวงจันทร์ ต่อมายาน Chang’e 6 ได้ลงจอดบนด้านไกลของดวงจันทร์ในปี 2024 พร้อมกับเก็บตัวอย่างหินดวงจันทร์ด้านไกลกลับโลกเป็นครั้งแรก

ส่วนทางสหรัฐอเมริกาก็กำลังพัฒนายานลงจอดเพื่อสำรวจด้านไกลของดวงจันทร์เช่นกัน

เรียกได้ว่าการสำรวจด้านไกลของดวงจันทร์พึ่งจะเริ่มต้นอย่างจริงจังเมื่อไม่กี่ปีนี้มานี่เอง

เรียบเรียงโดย
โชติทิวัตถ์ จิตต์ประสงค์

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

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech