วันที่ 16 ตุลาคม พ.ศ. 2564 ที่ผ่านมา นาซาส่งยาน “ลูซี (Lucy)” ขึ้นสู่อวกาศ เริ่มต้นเดินทางสู่ดาวเคราะห์น้อยกลุ่มโทรจันในวงโคจรของดาวพฤหัสบดี เพื่อค้นหาไทม์ไลน์ที่หายไปของระบบสุริยะ

ภาพจินตนาการยานลูซีขณะกำลังเข้าใกล้และสำรวจดาวเคราะห์น้อย [Credit ภาพ : NASA]

ยานลูซีจะทำภารกิจอะไร?

ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง และวัตถุขนาดเล็กอื่น ๆ ในระบบสุริยะเป็นเศษที่หลงเหลือจากการก่อตัวของระบบสุริยะ ซึ่งการเลื่อนตำแหน่งวงโคจรของดาวเคราะห์ (Planetary migration) ในช่วงประมาณ 4 พันล้านปีก่อน แรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ทำให้วัตถุขนาดเล็กเหล่านี้กระจัดกระจาย บางส่วนพุ่งชนโลก นำพาน้ำและสารอินทรีย์ต่าง ๆ เติมเต็มให้กับโลก  ซึ่งสารเหล่านี้เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตที่เรารู้จัก

บนพื้นผิวโลก กระบวนการทางธรรมชาติอย่างสภาพอากาศและความเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาจะคอยลบเลือนร่องรอยการพุ่งชนในอดีต ในทางกลับกัน ดาวเคราะห์น้อยที่ไม่มีชั้นบรรยากาศ ไม่มีความเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยา จึงแทบจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงใด ๆ จากอดีต ดังนั้น วัตถุเหล่านี้อาจกุมความลับ “ไทม์ไลน์” ของระบบสุริยะเอาไว้อยู่ ที่อาจจะไม่ได้ย้อนหลังแค่ 14 วัน แต่สามารถย้อนหลังได้นับล้านปี

ยานลูซีขององค์การนาซาเป็นยานลำแรกที่ส่งไปสำรวจดาวเคราะห์น้อย “กลุ่มโทรจัน” (Trojans) ซึ่งโคจรรอบดวงอาทิตย์ซ้อนทับกับวงโคจรของดาวพฤหัสบดี นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าดาวเคราะห์น้อยในกลุ่มโทรจันอาจก่อตัวขึ้นบริเวณที่อยู่ห่างไกลจากดวงอาทิตย์มากกว่านี้ แต่ถูกความโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดีดึงดูดเข้ามาอยู่ในบริเวณวงโคจรปัจจุบัน และนักวิทยาศาสตร์ยังคาดการณ์ว่าดาวเคราะห์น้อยกลุ่มนี้อาจมีวัสดุตั้งต้นของระบบสุริยะหลายชนิดผสมกันมากกว่าดาวเคราะห์น้อยดวงอื่นที่เคยมียานไปสำรวจ

ชื่อของยาน “ลูซี” (Lucy) ตั้งตามโครงกระดูกฟอสซิลที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถทำความเข้าใจถึงวิวัฒนาการของมนุษย์ได้ โดยนาซาวางแผนไว้ว่าภายในปี พ.ศ.2570-2576 ยานลูซีจะสำรวจดาวเคราะห์น้อยในกลุ่มโทรจันได้ 7 ดวง เพื่อศึกษาถึงกำเนิดของระบบสุริยะ คล้ายกับที่นักวิทยาศาสตร์ศึกษาลูซีเพื่อทำความเข้าใจจุดกำเนิดของมนุษย์

ยานลูซีทำงานอย่างไร?

ดาวเคราะห์น้อยกลุ่มโทรจันบนวงโคจรดาวพฤหัสบดีจะแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มย่อย กลุ่มหนึ่งโคจรนำหน้าดาวเคราะห์ อีกกลุ่มโคจรตามหลัง เพื่อให้ยานลูซีสามารถสำรวจดาวเคราะห์น้อยในสองกลุ่มนี้ ยานจะต้องมีวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ที่รีมากและอยู่ระหว่างวงโคจรของโลกกับดาวพฤหัสบดี

หลังจากนี้ ยานลูซีจะเคลื่อนเฉียดใกล้โลก 2 ครั้งเพื่อปรับวงโคจรของยาน และระหว่างทางที่ยานมุ่งหน้าสู่ดาวเคราะห์น้อยในกลุ่มโทรจัน ยานจะเคลื่อนเข้าใกล้ดาวเคราะห์น้อยโดนัลด์จอห์นสัน (DonaldJohnson) ที่อยู่ในกลุ่มแถบดาวเคราะห์น้อย (Asteroid belt) และมีชื่อตามหนึ่งในผู้ร่วมค้นพบฟอสซิลลูซี

https://vimeo.com/520062411
คลิปแสดงการโคจรของยานลูซีรอบดวงอาทิตย์เพื่อสำรวจดาวเคราะห์น้อยในกลุ่มโทรจัน

[Credit : NASA/SwRI]

การเดินทางขาไปมุ่งหน้าสู่บริเวณวงโคจรของดาวพฤหัสบดี เที่ยวแรกของยานลูซี จะเฉียดผ่านดาวเคราะห์น้อยกลุ่มโทรจันส่วนที่โคจรนำหน้าดาวพฤหัสบดี ซึ่งมีชื่อเรียกว่า “Greek camp” โดยยานจะบินเฉียดวัตถุต่าง ๆ ดังนี้

- ดาวเคราะห์น้อยยูไรบาทีส (Eurybates) กับดาวเคราะห์น้อยบริวารเกตา (Queta) ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2570
- ดาวเคราะห์น้อยพอลิมีลี (Polymele) ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2570
- ดาวเคราะห์น้อยลยูคัส (Leucus) ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2571
- ดาวเคราะห์น้อยออรัส (Orus) ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2571

จากนั้น ยานลูซีจะบินกลับมาเฉียดโลกเพื่อปรับวงโคจร แล้วมุ่งหน้ากลับไปยังวงโคจรดาวพฤหัสบดีอีกครั้ง ในช่วงนี้ ยานจะผ่านเข้าใกล้ดาวเคราะห์น้อยกลุ่มโทรจันส่วนที่โคจรตามหลังดาวพฤหัสบดี ซึ่งมีชื่อเรียกว่า “Trojan camp” โดยจะเข้าใกล้ระบบดาวเคราะห์น้อยคู่ พาโทรคลัส (Patroclus) และเมนีเชียส (Menoetius) ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2576

ภารกิจหลักของยานลูซีจะจบลงหลังยานได้สำรวจดาวเคราะห์น้อยในกลุ่มโทรจันทั้ง 7 ดวงเสร็จสิ้น หลังจากนั้น ยานลูซีจะโคจรรอบดวงอาทิตย์โดยอยู่ระหว่างวงโคจรโลกกับดาวพฤหัสบดี หากยังสามารถปฏิบัติงานได้อยู่ นาซาก็อาจจะขยายระยะเวลาปฏิบัติภารกิจของยานออกไปอีกเพื่อสำรวจดาวเคราะห์น้อยดวงอื่นต่อไป

เรียบเรียง
พิสิฏฐ นิธิยานันท์ - เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ชำนาญการ สดร.

ที่มาของข้อมูล
https://www.planetary.org/space-missions/lucy