พาไปไขข้อสงสัย ? เพราะ “ดาวศุกร์” เป็นดาวเคราะห์หินที่มีพื้นผิวซ่อนอยู่ใต้บรรยากาศหนาทึบของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ เมื่อนักดาราศาสตร์สังเกตการณ์ดาวศุกร์ในช่วงแสงที่ตามองเห็น จะสังเกตได้เพียงแค่เมฆบนดาวศุกร์เท่านั้น แล้วเรามองเห็นพื้นผิว “ดาวศุกร์” จากอวกาศได้อย่างไร

แม้ว่าจะมียานสำรวจสามารถลงจอดบนพื้นผิวดาวศุกร์ได้ 4 ลำ และปฏิบัติภารกิจได้นานพอจะส่งข้อมูลภาพกลับมายังโลก แต่ข้อมูลการสังเกตการณ์พื้นผิวดาวศุกร์ส่วนใหญ่ได้มาจากยานที่ปฏิบัติภารกิจโคจรรอบดาว (Orbiter) ซึ่งการถ่ายภาพพื้นผิวดาวศุกร์จากอวกาศนั้น อุปกรณ์สังเกตการณ์ต้องสามารถ “ส่องผ่าน” บรรยากาศหนาทึบของดาวเคราะห์ดวงนี้ได้

อุปกรณ์ที่ว่านี้คือ “เรดาร์” (Radar) สามารถ “ส่องผ่าน” ชั้นเมฆหนาทึบลงไปดูพื้นผิวดาว เรียกว่า “เรดาร์สำหรับถ่ายภาพ” (Imaging radar) อาศัยการส่งสัญญาณคลื่นวิทยุที่เดินทางผ่านอวกาศ และทะลุชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์ลงไปถึงพื้นผิว ก่อนจะสะท้อนกลับมาที่ยาน แล้วจึงนำข้อมูลสัญญาณสะท้อนที่ได้ไปวิเคราะห์ต่อ ซึ่งวัสดุแต่ละชนิด เช่น หิน น้ำแข็ง หรือของเหลว จะมีประสิทธิภาพการสะท้อนคลื่นวิทยุจากเรดาร์มากน้อยแตกต่างกัน และระดับความสูงต่ำของภูมิประเทศบนพื้นผิวดาว มีผลให้ระยะเวลาไป-กลับของสัญญาณคลื่นวิทยุแตกต่างกันไปด้วย (ถ้าสัญญาณตกลงบนภูเขาจะใช้เวลาน้อยกว่าที่ราบต่ำ) ดังนั้น ระบบเรดาร์จึงสามารถใช้ทำแผนที่สามมิติที่แสดงระดับความสูงต่ำของภูมิประเทศบนพื้นผิวดาวศุกร์ได้

พื้นผิวดาวศุกร์จาก PIONEER, VENERA AND MAGELLAN MISSIONS ภาพจาก NASA

ภารกิจยานสำรวจที่มีระบบเรดาร์ “ถ่ายภาพพื้นผิวดาวศุกร์”

ภารกิจยานสำรวจดาวศุกร์บางภารกิจได้ใช้เทคนิคถ่ายภาพพื้นผิวดาวศุกร์จากอวกาศด้วยระบบเรดาร์ ในช่วงราว 50 ปีที่ผ่านมา

ปี ค.ศ.1978 ยานไพโอเนียร์ วีนัส ออร์บิเตอร์ (Pioneer Venus Orbiter) ของนาซาที่บรรทุกอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ 17 อย่าง รวมถึงระบบเรดาร์เพื่อทำแผนที่พื้นผิวดาว ได้เริ่มโคจรรอบดาวศุกร์ ยานลำนี้ใช้ระบบเรดาร์ทำแผนที่ระดับความสูงต่ำของภูมิประเทศและคุณสมบัติของพื้นผิวดาว แต่แผนที่ดาวศุกร์ที่ได้ก็ไม่ละเอียดมากนัก

ปี ค.ศ.1983 ยานเวนรา 15 และ 16 (Venera 15 & 16) ของอดีตสหภาพโซเวียตได้เข้าสู่วงโคจรรอบดาวศุกร์ ยานทั้ง 2 ลำติดตั้งระบบเรดาร์ถ่ายภาพที่คุณภาพดีกว่า แผนที่ดาวศุกร์จากยานเวเนราคู่นี้มีความละเอียดในระดับ 1-2 กิโลเมตร ถือเป็นแผนที่ดาวศุกร์แบบละเอียดฉบับแรก และนักดาราศาสตร์ตรวจพบภูเขาไฟลูกใหญ่บนดาวศุกร์จากแผนที่ฉบับนี้

ยานแมกเจลแลน (Magellan) ของนาซา เดินทางมาถึงดาวศุกร์ในปี ค.ศ.1990 ยานโคจรรอบดาวศุกร์ลำนี้สามารถทำแผนที่ทั่วทั้งดาวศุกร์ได้เป็นครั้งแรก โดยยานลำนี้ทำแผนที่ครอบคลุมพื้นที่ 98% ของพื้นผิวดาวศุกร์ทั้งหมด ด้วยความละเอียดระดับ 100 เมตร ทำให้ภารกิจยานสำรวจลำนี้สามารถตรวจพบลักษณะภูมิประเทศอายุน้อย ที่อาจเกิดจากลาวาหลาก (Lava flow) จากการปะทุของภูเขาไฟบนพื้นผิวดาว

ในปัจจุบันนี้ แผนที่ดาวศุกร์จากยานแมกเจลแลนยังคงเป็นแผนที่ดาวศุกร์ฉบับที่ละเอียดที่สุดเท่าที่นักวิทยาศาสตร์มี แม้จะมียานสำรวจดาวศุกร์รุ่นหลัง ๆ อย่างยานวีนัส เอ็กซ์เพรส (Venus Express) ของกลุ่มชาติยุโรป และยานอากัตสึกิ (Akatsuki) ของญี่ปุ่น แต่ยานรุ่นหลังเหล่านี้เน้นที่การศึกษาบรรยากาศและคุณสมบัติบางอย่างของพื้นผิวดาวศุกร์ (เช่น อุณหภูมิ) มากกว่า จึงยังไม่มียานสำรวจดาวศุกร์ลำไหนในปัจจุบันที่ทำแผนที่ภูมิประเทศของดาวศุกร์ได้ดีเท่ายานแมกเจลแลน

มุมมองทั่วโลกของดาวศุกร์จาก MARINER 10 ภาพจาก NASA, JPL, Mattias Malmer

ภารกิจยานที่จะปฏิบัติภารกิจถ่ายภาพพื้นผิวดาวศุกร์ในอนาคต

ประเทศอินเดีย ตั้งเป้าที่จะส่ง “ศุกรยาน-1” (Shukrayaan-1) ยานโคจรรอบดาวศุกร์ขึ้นสู่อวกาศในปี ค.ศ. 2028 ยานลำนี้จะมีระบบเรดาร์และกล้องถ่ายภาพในย่านรังสีอินฟราเรดเพื่อทำแผนที่ดาวศุกร์ไปด้วย

องค์การอวกาศยุโรป (ESA) มีแผนส่งยานในภารกิจเอ็นวิชัน (EnVision) ขึ้นสู่อวกาศในปี ค.ศ. 2031 ยานในภารกิจครั้งนี้เป็นยานโคจรรอบดาวศุกร์ที่ศึกษาหลากหลายประเด็นเกี่ยวกับดาวเคราะห์ดวงนี้ ตั้งแต่แก่นดาวไปจนถึงบรรยากาศชั้นบน ตัวยานจะใช้ระบบเรดาร์ความละเอียดสูงทำแผนที่ภูมิประเทศของดาวศุกร์ด้วย

ทางด้าน “นาซา” วางแผนส่งยานในภารกิจดาวินชี (DAVINCI) ขึ้นสู่อวกาศในปี ค.ศ. 2029 ยานในภารกิจครั้งนี้ประกอบด้วยยานโคจรรอบดาว (Orbiter) และหัวดิ่งสำรวจบรรยากาศ (Atmospheric descent probe) ซึ่งยานโคจรรอบดาวจะถ่ายภาพพื้นผิวดาวศุกร์ความละเอียดสูง โดยเน้นภูมิประเทศที่เรียกว่า Tesserae ลักษณะภูมิประเทศที่แปลกประหลาดและดูคล้ายรอยยับย่นซึ่งนักวิทยาศาสตร์ยังไม่เข้าใจมากนัก

นอกจากนี้ ยังมียานเวอริทาส (VERITAS) ซึ่งเป็นยานโคจรรอบดาวศุกร์อีกลำของนาซา มีแผนส่งขึ้นสู่อวกาศในปี ค.ศ. 2031 จะมีระบบเรดาร์ที่ละเอียดมากกว่ายานแมกเจลแลนถึง 100 เท่า คาดว่าจะนำมาซึ่งแผนที่พื้นผิวดาวศุกร์ที่ละเอียดที่สุดในอนาคต แผนที่ความละเอียดสูงของพื้นผิวดาวศุกร์จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ศึกษาเรื่องธรณีวิทยาและวิวัฒนาการของดาวศุกร์ได้ดีขึ้น

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

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

แหล่งข้อมูลอ้างอิง : planetary, พิสิฏฐ นิธิยานันท์ เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ สดร.

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

รู้ไหม ? เรามองเห็นพื้นผิว “ดาวศุกร์” จากอวกาศได้อย่างไร