องค์การนาซาได้คัดเลือก 2 ภารกิจใหม่เพื่อสำรวจดาวศุกร์ ดาวเคราะห์เพื่อนบ้านที่ใกล้โลกที่สุด การคัดเลือกครั้งนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Discovery ของนาซา มีเป้าหมายเพื่อศึกษาว่าทำไมดาวศุกร์ถึงกลายเป็นดาวเคราะห์ที่ร้อนดั่งนรกทั้งที่มีลักษณะหลายอย่างที่ใกล้เคียงกับโลกของเรา รวมถึงข้อสันนิษฐานที่ว่าดาวศุกร์เมื่อหลายพันล้านปีก่อนอาจเคยมีมหาสมุทรและมีภูมิอากาศใกล้เคียงกับโลก จนอาจเป็นดาวเคราะห์ที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตดวงแรกในระบบสุริยะ

 ภาพจำลองยาน DAVINCI+ ที่เป็นยานสำรวจในลักษณะลูกทรงกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 เมตร ที่สำรวจบรรยากาศดาวศุกร์ขณะฝ่าชั้นบรรยากาศหนาทึบของดาวศุกร์ ถ่ายภาพพื้นผิวดาวศุกร์จากช่วงที่อยู่เหนือพื้นผิว ก่อนร่อนลงสู่พื้นผิวดาวศุกร์ที่อยู่ในสภาวะอุณหภูมิและความกดอากาศสูง [Credit ภาพ : NASA/GSFC/CI Labs/Michael Lentz and others]
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/davincinadirprobealpha.png

จากการแข่งขัน Discovery ในปี 2019 นาซาได้ประกาศคัดเลือกแนวคิดภารกิจสำรวจดาวศุกร์ที่น่าสนใจจำนวน 4 ภารกิจในเดือนกุมภาพันธ์ปี 2020 จนกระทั่งในเดือนมิถุนายนปี 2021 นาซาได้คัดเลือก 2 ภารกิจสุดท้าย โดยพิจารณาจากคุณค่าเชิงวิทยาศาสตร์ที่จะได้รับ และความเป็นไปได้ของแผนการพัฒนา ขณะนี้ทีมนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรของโครงการที่ได้รับคัดเลือกจะลงมือทำงานต่อเพื่อสรุปสิ่งที่จำเป็นต้องใช้ แบบของตัวยาน และแผนพัฒนาภารกิจ

นาซาจะมอบงบประมาณราว 500 ล้านเหรียญสหรัฐฯ (ประมาณ 15,600 ล้านบาท) ต่อการพัฒนา 1 โครงการ พร้อมกับคาดหวังว่าแต่ละโครงการจะสามารถส่งยานขึ้นสู่อวกาศได้ในช่วง ค.ศ.2028-2030

ภารกิจที่ได้รับคัดเลือก ประกอบด้วย…

1) โครงการ DAVINCI+ “ดาวินชีพลัส” (ย่อมาจาก Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging)

ยาน DAVINCI+ จะสำรวจองค์ประกอบทางเคมีในบรรยากาศของดาวศุกร์ เพื่อศึกษาการก่อตัวและวิวัฒนาการของบรรยากาศ รวมถึงศึกษาว่าดาวศุกร์เคยมีมหาสมุทรหรือไม่ ภารกิจนี้ประกอบด้วยยานลงจอดรูปร่างทรงกลม ดิ่งฝ่าชั้นบรรยากาศหนาทึบของดาวศุกร์ลงไป ระหว่างที่ผ่านชั้นบรรยากาศจะตรวจวัดแก๊สเฉื่อยและธาตุอื่น ๆ ในบรรยากาศดาวศุกร์ เพื่อทำความเข้าใจว่าทำไมดาวศุกร์ถึงมีภาวะเรือนกระจกแบบกู่ไม่กลับ ต่างจากภาวะเรือนกระจกบนโลก ภารกิจนี้ถือเป็นการกลับไปส่งยานเพื่อฝ่าชั้นบรรยากาศดาวศุกร์ของสหรัฐฯ นับจากครั้งล่าสุดเมื่อปี ค.ศ.1978

นอกจากนี้ ยาน DAVINCI+ จะส่งข้อมูลภาพถ่ายความละเอียดสูงของลักษณะภูมิประเทศบนดาวศุกร์ที่เรียกว่า “Tessera” พื้นที่สูงซึ่งอาจเทียบได้กับทวีปบนโลก บ่งชี้ว่าดาวศุกร์อาจเกิดการแปรสัณฐานแผ่นธรณีภาค (Plate Tectonics : เปลือกดาวมีการแบ่งออกเป็นแผ่นเปลือกดาวย่อย ๆ และแต่ละแผ่นมีการเคลื่อนที่) ผลการสำรวจบรรยากาศและพื้นผิวดาวศุกร์ที่ได้จาก DAVINCI+ จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ทำความเข้าใจการก่อตัวของดาวเคราะห์หินได้ดีขึ้น

โครงการยาน DAVINCI+ อยู่ภายใต้การจัดการโดยศูนย์อวกาศกอดดาร์ดของนาซา

คลิปประกอบ : https://www.youtube.com/watch?v=3JFR70YOQv0

2) โครงการ VERITAS “เวอริทาส” (ย่อมาจาก Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy)

ยาน VERITAS จะโคจรรอบดาวศุกร์และใช้ระบบเรดาร์ทำแผนที่ดาวศุกร์แบบต่าง ๆ

แผนที่ดาวศุกร์แบบแรก เป็นแผนที่แสดงระดับความสูงต่ำของภูมิประเทศครอบคลุมพื้นผิวดาวศุกร์เกือบทั้งดวง (แผนที่ดาวศุกร์แบบ 3 มิติ) ซึ่งการประมวลผลข้อมูลแผนที่ระดับภูมิประเทศจะช่วยยืนยันถึงกระบวนการทางธรณีวิทยาต่าง ๆ เช่น การแปรสัณฐานแผ่นธรณีภาค (Plate Tectonics) และภูเขาไฟที่ยังคงคุกรุ่นอยู่ จากนั้นนำไปศึกษาต่อถึงประวัติความเป็นมาทางธรณีวิทยาของดาวศุกร์ รวมถึงวิวัฒนาการที่ส่งผลให้ดาวศุกร์มีสภาพแตกต่างจากโลก

แผนที่ดาวศุกร์แบบที่สอง เป็นแผนที่แสดงการแผ่รังสีอินฟราเรดจากพื้นผิวดาวศุกร์ เพื่อนำไปใช้ทำแผนที่ระบุประเภทของหินบนพื้นผิวดาวศุกร์ซึ่งส่วนใหญ่ยังไม่มีข้อมูล รวมถึงจะศึกษาการปล่อยไอน้ำสู่บรรยากาศดาวศุกร์จากภูเขาไฟที่ยังคงคุกรุ่นด้วย

โครงการยาน VERITAS อยู่ภายใต้การจัดการโดยห้องปฏิบัติการเครื่องยนต์ขับเคลื่อนไอพ่น (JPL) ของนาซา ขณะที่ศูนย์การบินอวกาศเยอรมนี (DLR) กับองค์การอวกาศอิตาลี (ASI) สนับสนุนอุปกรณ์ทำแผนที่ในย่านรังสีอินฟราเรด และศูนย์การศึกษาอวกาศแห่งชาติฝรั่งเศส (CNES) สนับสนุนระบบเรดาร์และส่วนอื่น ๆ ในภารกิจ

Thomas Zurbuchen รองผู้บริหารฝ่ายวิทยาศาสตร์ของนาซากล่าวว่า นาซากำลังเร่งโครงการด้านวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ โดยเฉพาะการสำรวจดาวศุกร์ที่สหรัฐฯ ไม่ได้สำรวจมานานกว่า 30 ปีแล้ว ครั้งนี้จะใช้เทคโนโลยีล้ำสมัยที่นาซาพัฒนาและปรับปรุงมาตลอดหลายปี ถือเป็นการเริ่มต้นทศวรรษใหม่ของการสำรวจดาวศุกร์เพื่อทำความเข้าใจว่า ดาวเคราะห์ที่มีสภาพคล้ายโลกกลายเป็นนรกอันร้อนระอุได้อย่างไร เป้าหมายของนาซาไม่เพียงแค่ทำความเข้าใจวิวัฒนาการของดาวเคราะห์และสภาพเอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตในระบบสุริยะของเรา แต่ยังครอบคลุมดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะด้วย ซึ่งดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะก็เป็นอีกหนึ่งหัวข้อการวิจัยที่กำลังก้าวหน้าของนาซาในปัจจุบัน

Tom Wagner นักวิทยาศาสตร์ในโครงการ Discovery ของนาซากล่าวว่า แม้เราจะมีความรู้เกี่ยวกับดาวศุกร์เพียงน้อยนิด แต่ถ้าเรารวมผลการสำรวจจากภารกิจเหล่านี้จะช่วยให้เราเข้าใจดาวศุกร์มากขึ้น ตั้งแต่เมฆในบรรยากาศ สู่ภูเขาไฟบนพื้นผิว จนไปถึงใจกลางของดาว

องค์การนาซายังคัดเลือกเทคโนโลยีใหม่ที่จะติดตั้งไปกับยานสำรวจดาวศุกร์เหล่านี้เพื่อทดสอบการใช้งาน ได้แก่

- “Deep Space Atomic Clock-2” นาฬิกาอะตอมสำหรับใช้ในอวกาศ จะติดตั้งไปกับยาน VERITAS พัฒนาโดย JPL การพัฒนานาฬิกาความเที่ยงตรงสูงตัวนี้จะช่วยพัฒนาเทคโนโลยียานอวกาศที่ขับเคลื่อนอัตโนมัติ และการสังเกตการณ์ทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้คลื่นวิทยุต่อไป

- “CUVIS” อุปกรณ์ถ่ายภาพสเปกตรัมในย่านรังสีอัลตราไวโอเลตถึงช่วงแสงที่ตามองเห็น จะติดตั้งไปกับยาน DAVINCI+ พัฒนาโดยศูนย์อวกาศกอดดาร์ด ใช้ตรวจวัดรังสีอัลตราไวโอเลตความละเอียดสูง ด้วยระบบทัศนูปกรณ์แบบใหม่ที่เรียกว่า Freeform optics อุปกรณ์ตัวนี้จะใช้สังเกตการณ์เพื่อศึกษาว่าสารปริศนาในบรรยากาศของดาวศุกร์ที่ดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์เอาไว้มากถึงครึ่งหนึ่งคือสารอะไร

แปลและเรียบเรียง : พิสิฏฐ นิธิยานันท์ - เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ชำนาญการ สดร.

อ้างอิง :
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-selects-2-missions-to-study-lost-habitable-world-of-venus