ข่าวดาราศาสตร์
ยานสำรวจระบบสุริยะของญี่ปุ่น
“ญี่ปุ่น” เป็นหนึ่งในชาติแรก ๆ ของภูมิภาคเอเชียที่ส่งยานอวกาศไปสำรวจวัตถุในระบบสุริยะ โดยเริ่มดำเนินการภารกิจสำรวจตั้งแต่คริสต์ทศวรรษ 1980s และพัฒนาต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน โดยเฉพาะบริเวณระบบสุริยะชั้นใน ได้แก่ ดวงอาทิตย์ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดวงจันทร์ ดาวอังคาร ดาวหาง และดาวเคราะห์น้อย
 |
 |
ภารกิจยานสำรวจระบบสุริยะของญี่ปุ่นส่วนใหญ่อยู่ภายใต้การดูแลของ “สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์อวกาศญี่ปุ่น” (ISAS / 宇宙科学研究所) ต่อมาในปี ค.ศ. 2003 ทางญี่ปุ่นได้รวมหน่วยงานด้านอวกาศ 3 แห่ง ได้แก่ ISAS, สถาบันวิจัยเทคโนโลยีการบินอวกาศญี่ปุ่น (NAL) และองค์กรพัฒนาอวกาศญี่ปุ่น (NASDA) เข้าเป็น “องค์การวิจัยและพัฒนาการสำรวจอวกาศญี่ปุ่น” (JAXA) ในฐานะองค์การอวกาศแห่งชาติของญี่ปุ่น ที่รับผิดชอบภารกิจยานสำรวจระบบสุริยะของญี่ปุ่นต่อไป
บทความนี้จะพาทุกคนไปรู้จักกับยานสำรวจระบบสุริยะของญี่ปุ่น ตั้งแต่ยานรุ่นบุกเบิกที่ร่วมสำรวจดาวหางฮัลเลย์ในช่วงคริสต์ทศวรรษ 1980s ไปจนถึงยานสำรวจดาวพุธที่มีกำหนดเริ่มปฏิบัติภารกิจในปีนี้ จะมียานลำไหนบ้าง ไปติดตามกัน
ยานซากิงาเกะ - ซุยเซย์ : ยานฝาแฝดที่ร่วมกองยานสำรวจดาวหางฮัลเลย์จากนานาชาติ
“ซากิงาเกะ” (Sakigake / さきがけ แปลว่า “ผู้บุกเบิก”) เป็นยานสำรวจระบบสุริยะลำแรกของญี่ปุ่น และเป็นยานสำรวจอวกาศลำแรกของชาติที่ไม่ใช่อดีตสหภาพโซเวียต หรือสหรัฐฯ มีเป้าหมายเพื่อใช้สาธิตจรวดรุ่นใหม่ของญี่ปุ่น ทดสอบการส่งยานให้หลุดพ้นจากแรงโน้มถ่วงของโลก และสังเกตการณ์สสารและสนามแม่เหล็กระหว่างดาวเคราะห์
ยานซากิงาเกะยังทำหน้าที่เป็นยานนำร่องสำหรับภารกิจสำรวจดาวหางฮัลเลย์ โดยข้อมูลที่ได้ระหว่างภารกิจนี้ ได้นำไปใช้เพื่อปรับปรุงภารกิจยานซุยเซย์ (Suisei / すいせい แปลว่า “ดาวหาง”) ที่ส่งขึ้นสู่อวกาศในอีก 7 เดือนต่อมา ซึ่งยานซุยเซย์ได้ติดตั้งกล้องถ่ายภาพ CCD ในรังสีอัลตราไวโอเลต และอุปกรณ์วัดลมสุริยะเพิ่มมาจากยานซากิงาเกะ
ยานซากิงาเกะและยานซุยเซย์ พัฒนาโดย ISAS กับ NASDA ซึ่งยานทั้งคู่เข้าใกล้ดาวหางฮัลเลย์ที่ระยะห่างประมาณ 7 ล้านกิโลเมตร และ 151,000 กิโลเมตร ตามลำดับ เข้าร่วมเป็นส่วนหนึ่งของ “กองยานสำรวจดาวหางฮัลเลย์” (Halley Armada) ร่วมกับยานเวกา (Vega) ของอดีตสหภาพโซเวียต ยานจอตโต (Giotto) ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) และยานไอซ์ (ICE) ของนาซา เพื่อสำรวจดาวหางฮัลเลย์ช่วงที่โคจรผ่านเข้ามายังระบบสุริยะชั้นใน เมื่อปี ค.ศ. 1986
ยานตระกูล Solar (โยวโกว, ฮิโนเดะ, Solar-C) เพื่อสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์
ญี่ปุ่นมียานสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์เพื่อเฝ้าระวังด้านสภาวะอวกาศ (Space weather : สภาพทางแม่เหล็กไฟฟ้าของห้วงอวกาศ) ที่ดวงอาทิตย์มีอิทธิพลรบกวน ตั้งแต่คริสต์ทศวรรษ 1990s จนถึงปัจจุบัน และมีแผนต่อไปในอนาคตกับยานตระกูล Solar ได้แก่ โยวโกว (Solar-A), ฮิโนเดะ (Solar-B) และ Solar-C
ยานโยวโกว (Yohkoh / ようこう แปลว่า "ลำแสงอาทิตย์" หรือในอีกชื่อคือ Solar-A) เป็นยานสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์ของญี่ปุ่น ภายใต้ความร่วมมือกับหน่วยงานด้านอวกาศของสหรัฐฯ และสหราชอาณาจักร ส่งขึ้นสู่วงโคจรรอบโลกเมื่อ ค.ศ. 1991 ปฏิบัติภารกิจในช่วง ค.ศ. 1991 - 2001 ก่อนขาดการติดต่อกับศูนย์ควบคุม และตกกลับลงมาแล้วเผาไหม้ในบรรยากาศโลก เมื่อปี ค.ศ. 2005
ยานฮิโนเดะ (Hinode / ひので แปลว่า "อาทิตย์อุทัย" หรือในอีกชื่อว่า Solar-B) เป็นยานสำรวจดวงอาทิตย์ของ JAXA ร่วมกับหอดูดาวแห่งชาติญี่ปุ่น (NAOJ) กับหน่วยงานในสหรัฐฯ และสหราชอาณาจักรเหมือนยานโยวโกวที่ยานฮิโนเดะสืบทอดภารกิจ ยานสำรวจดวงอาทิตย์รุ่นที่ 2 ของญี่ปุ่นส่งขึ้นสู่อวกาศในปี ค.ศ. 2006 ซึ่งใช้วงโคจรรอบขั้วโลกในลักษณะที่ยังคงมุมเดิมกับดวงอาทิตย์เอาไว้ทุกรอบวงโคจร (Sun-synchronous orbit) ช่วยให้สังเกตการณ์ดวงอาทิตย์ได้อย่างต่อเนื่องเกือบตลอดเวลา และยังคงปฏิบัติภารกิจถึงปัจจุบัน
ยาน Solar-C เป็นยานสำรวจดวงอาทิตย์รุ่นที่ 3 ของญี่ปุ่น โดย JAXA, NAOJ และหน่วยงานอื่นจากต่างประเทศ มีกำหนดส่งขึ้นสู่อวกาศในปี ค.ศ. 2028
ยานฮิเต็ง - คางุยะ - สลิม : ยานสำรวจดวงจันทร์ จากยานรุ่นบุกเบิกสู่การลงจอดบนดวงจันทร์
ยานฮิเต็ง (Hiten / ひてん แปลว่า “นางอัปสร”) ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อเดือนมกราคม ค.ศ. 1990 เป็นยานสำรวจดวงจันทร์ลำแรกของญี่ปุ่น และเป็นยานสำรวจดวงจันทร์ลำแรกของชาติอื่นที่ไม่ใช่อดีตสหภาพโซเวียตหรือสหรัฐฯ
ยานลำนี้มีเป้าหมายเพื่อสาธิตเทคโนโลยีกำหนดและควบคุมวงโคจรของยาน รับ-ส่งข้อมูล ทดลองการเฉียดใกล้และเข้าสู่วงโคจรรอบดวงจันทร์ ทดลองชะลออัตราเร็วของยานด้วยแรงต้านอากาศจากบรรยากาศโลก และวัดฝุ่นในห้วงอวกาศระหว่างโลก-ดวงจันทร์ โดยยานลำนี้เฉียดใกล้ดวงจันทร์ในเดือนมีนาคม ค.ศ. 1990 ก่อนโคจรรอบดวงจันทร์ในช่วงกุมภาพันธ์ - เมษายน ค.ศ. 1993
ยานคางุยะ (Kaguya / かぐや จากชื่อเจ้าหญิงคางุยะ ในตำนานพื้นบ้านญี่ปุ่นเรื่อง “เจ้าหญิงไม้ไผ่จากดวงจันทร์”) หรือในอีกชื่อคือ “เซลินี” (SELENE ย่อมาจาก Selenological and Engineering Explorer) เป็นยานโคจรรอบดวงจันทร์ลำที่ 2 ของญี่ปุ่น ส่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อเดือนกันยายน ค.ศ. 2007 โคจรรอบดวงจันทร์ในช่วงตุลาคม ค.ศ. 2007 - เมษายน ค.ศ. 2009 มีเป้าหมายภารกิจเพื่อศึกษาต้นกำเนิดของดวงจันทร์ วิวัฒนาการทางธรณีวิทยาของดวงจันทร์ และรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมบริเวณพื้นผิวดวงจันทร์ ซึ่งยานคางุยะสามารถทำแผนที่ความละเอียดสูงของระดับภูมิประเทศและธรณีวิทยาทั่วทั้งดวงจันทร์
ทั้งยานฮิเต็งและยานคางุยะต่างจบภารกิจด้วยการพุ่งชนพื้นผิวดวงจันทร์
ยานสลิม (SLIM ย่อมาจาก Smart Lander for Investigating Moon) เป็นยานลงจอดบนดวงจันทร์ลำแรกของญี่ปุ่น ผลิตโดยบริษัท Mitsubishi Electric ส่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อเดือนกันยายน ค.ศ. 2023 ก่อนเข้าสู่วงโคจรรอบดวงจันทร์ในเดือนธันวาคม ค.ศ. 2023 และลงจอดบนดวงจันทร์ในเดือนมกราคม ค.ศ. 2024 แม้ยานลำนี้จะลงจอดในท่าปักหัวทิ่มพื้น แต่ยังสามารถปฏิบัติภารกิจต่อได้จนถึงเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2024 ส่งผลให้ญี่ปุ่นกลายเป็นชาติที่ 5 ที่สามารถส่งยานลงจอดบนดวงจันทร์ได้สำเร็จ (ต่อจากอดีตสหภาพโซเวียต สหรัฐฯ จีน และอินเดีย) ซึ่งเป้าหมายหลักของยาน SLIM คือ การสาธิตเทคโนโลยีการลงจอดที่มีความแม่นยำสูงบนดวงจันทร์ นอกจากนี้ ยานสลิมได้นำรถสำรวจหุ่นยนต์ขนาดเล็กลงสู่พื้นผิวดวงจันทร์ไปด้วย 2 ลำ
ยานโนโซมิ : ยานที่เกือบได้สำรวจดาวอังคาร
ยานโนโซมิ (Nozomi / のぞみ แปลว่า "ความหวัง") เป็นยานโคจรรอบดาวอังคารของญี่ปุ่น ส่งขึ้นสู่อวกาศในปี ค.ศ. 1998 แต่ด้วยปัญหาเชื้อเพลิงรั่ว ร่วมกับระบบไฟฟ้าและควบคุมพลังงานบนยานขัดข้อง (เนื่องจากความเสียหายจากพายุสุริยะในปี ค.ศ. 2002) ทำให้ยานประสบความล้มเหลวที่จะปฏิบัติภารกิจต่อเมื่อเดินทางถึงดาวอังคาร ในเดือนธันวาคม ค.ศ. 2003 และยุติภารกิจลง โดยปล่อยให้เป็นขยะอวกาศโคจรรอบดวงอาทิตย์
ยานลำนี้มีเป้าหมายเพื่อศึกษาบรรยากาศชั้นบนของดาวอังคาร และอันตรกิริยาระหว่างบรรยากาศดาวอังคารกับลมสุริยะ สาธิตและพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อยานสำรวจดาวเคราะห์ของญี่ปุ่นรุ่นต่อไป
ยานอากัตสึกิ : ยานโคจรรอบดาวศุกร์เพื่อศึกษาบรรยากาศ นานราว 10 ปี
ยานอากัตสึกิ (Akatsuki / あかつき หรือ 暁 แปลว่า "รุ่งอรุณ" หรือ “แสงอุษา”) ส่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2010 แต่การจุดเครื่องยนต์จรวดเพื่อชะลออัตราเร็วของยานเกิดขึ้นเป็นระยะเวลาสั้นกว่าในแผนการ ทำให้ยานล้มเหลวที่จะเข้าสู่วงโคจรรอบดาวศุกร์เมื่อเดือนธันวาคม ค.ศ. 2010 จึงต้องรออีก 5 ปี เพื่อความพยายามครั้งที่ 2 ในการเข้าสู่วงโคจรรอบดาวศุกร์ จนประสบความสำเร็จในเดือนธันวาคม ค.ศ. 2015 ทำให้ยานลำนี้กลายเป็นยานของญี่ปุ่นลำแรกที่โคจรรอบดาวศุกร์
ยานลำนี้มีภารกิจศึกษาบรรยากาศของดาวศุกร์ ทั้งเรื่องโครงสร้างและพลวัตของบรรยากาศ กับฟิสิกส์ของเมฆ ทาง JAXA สูญเสียการติดต่อกับยานเมื่อปลายเดือนเมษายน ค.ศ. 2024 ก่อนยุติภารกิจในเดือนกันยายน ค.ศ. 2025
ยานฮายาบูสะ - ฮายาบูสะ2 : ยานเก็บตัวอย่างดินดาวเคราะห์น้อยส่งกลับมายังโลก
ยานฮายาบูสะ (Hayabusa / はやぶさ แปลว่า "นกเหยี่ยวเพเรกริน") เป็นยานสำรวจหุ่นยนต์เพื่อนำตัวอย่างวัสดุจากดาวเคราะห์น้อยอิโตกาวะ (25143 Itokawa) ซึ่งเป็นดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกขนาดเล็กกลับมายังโลกเพื่อศึกษาวิเคราะห์ถึงสภาพแวดล้อมของระบบสุริยะช่วงแรกเริ่มต่อไป
ยานลำนี้ส่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2003 และเดินทางถึงดาวเคราะห์น้อยอิโตกาวะในเดือนกันยายน ค.ศ. 2005 ยานฮายาบูสะได้สังเกตการณ์ลักษณะต่าง ๆ ของดาวเคราะห์น้อยดวงนี้ อาทิ รูปร่าง การหมุนรอบตัวเอง สภาพพื้นผิว สี องค์ประกอบ ความหนาแน่น และประวัติความเป็นมา ก่อนที่ยานจะลงจอดในเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 2005 เก็บเม็ดตัวอย่างวัสดุจากดาวเคราะห์น้อยซึ่งมีมวลรวมน้อยกว่า 1 กรัม นำบรรจุลงแคปซูลส่งกลับมาถึงพื้นโลก เมื่อเดือนมิถุนายน ค.ศ. 2010 ขณะที่ตัวยานเผาไหม้หมดไปในบรรยากาศโลก
ยานฮายาบูสะ2 (Hayabusa2 / はやぶさ2) เป็นยานเก็บตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อยรุ่นต่อมาของญี่ปุ่น ส่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อเดือนธันวาคม ค.ศ. 2014 และเดินทางไปถึงดาวเคราะห์น้อยริวกู (162173 Ryugu) ดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกอีกดวงหนึ่งเมื่อเดือนมิถุนายน ค.ศ. 2018 ยานสำรวจดาวเคราะห์น้อยดวงนี้นานราว 1 ปีครึ่งพร้อมเก็บตัวอย่างดินจากดาวเคราะห์น้อย มวลรวม 5.4 กรัม แล้วเดินทางออกจากดาวเคราะห์น้อยริวกูในเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 2019 ซึ่งแคปซูลบรรจุตัวอย่างเดินทางกลับมาถึงโลกเมื่อเดือนธันวาคม ค.ศ. 2020
ตัวยานฮายาบูสะ2 ที่ปล่อยแคปซูลบรรจุตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อยออกไปแล้ว ยังคงปฏิบัติภารกิจอยู่ โดยทาง JAXA ขยายระยะเวลาภารกิจของยานออกไปจนถึงอย่างน้อยปี ค.ศ. 2031 ซึ่งยานเข้าใกล้ดาวเคราะห์น้อยโทริฟูเนะ (98943 Torifune) ในเดือนกรกฎาคม ค.ศ. 2026 และมีแผนที่จะเดินทางเข้าใกล้ดาวเคราะห์น้อย 1998 KY26 ซึ่งเป็นดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กที่หมุนรอบตัวเองอย่างรวดเร็วในเดือนกรกฎาคม ค.ศ. 2031
ยานมิโอะ : ส่วนหนึ่งของยานเบปีโคลอมโบที่จะโคจรรอบดาวพุธ
ภารกิจยานเบปีโคลอมโบ (BepiColombo) เป็นภารกิจยานสำรวจดาวพุธที่ร่วมมือกันระหว่างองค์การอวกาศยุโรป (ESA) กับ JAXA ของญี่ปุ่น ส่งขึ้นสู่อวกาศในเดือนตุลาคม ค.ศ. 2018 ภารกิจนี้ประกอบด้วยยานโคจรรอบดาวพุธ 2 ลำ ได้แก่ ยาน MPO (Mercury Planetary Orbiter) ของ ESA และยานมิโอะ (Mio หรือในอีกชื่อคือ MMO ย่อมาจาก Mercury Magnetospheric Orbiter) ของ JAXA ยานทั้งคู่จะร่วมกันศึกษาดาวพุธอย่างครอบคลุม ทั้งเรื่องสนามแม่เหล็ก พื้นผิว และโครงสร้างภายในของดาวพุธ
ยานมิโอะของญี่ปุ่น เป็นยานสำรวจขนาดเล็กใช้วัดพลาสมาและฝุ่นในห้วงอวกาศบริเวณดาวพุธ และวัดสนามแม่เหล็กของดาวพุธ โดยยานเบปีโคลอมโบจะเข้าสู่วงโคจรรอบดาวพุธในปลายเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 2026 ก่อนที่จะแยกเป็นยานมิโอะกับยาน MPO ในต้นเดือนธันวาคม ค.ศ. 2026
ภารกิจ MMX (Martian Moons eXploration)
มีกำหนดปล่อยขึ้นสู่อวกาศด้วยจรวดขับเคลื่อน H3 จากฐานปล่อยที่ทาเนกาชิมะ ประเทศญี่ปุ่น เวลา 04:41 น. ของวันที่ 20 ตุลาคม 2569 ตามเวลามาตรฐานญี่ปุ่น (ตรงกับ 02:41 น. ตามเวลาประเทศไทย) เพื่อเริ่มต้นภารกิจที่ยังไม่เคยมีใครทำสำเร็จมาก่อนในประวัติศาสตร์ นั่นก็คือ เก็บตัวอย่างจากดวงจันทร์โฟบอสของดาวอังคารกลับมายังโลก
หากเทียบกันแล้ว จะเห็นได้ว่าแนวทางในการสำรวจอวกาศของญี่ปุ่นนั้นค่อนข้างจะมีหลักแนวคิดที่แตกต่างจากฝั่งยุโรปและอเมริกาพอสมควร ญี่ปุ่นนั้นตระหนักได้ว่าลำพังด้วยตัวญี่ปุ่นเอง ไม่สามารถประกอบภารกิจในระดับ “เรือธง” ที่ทำการสำรวจหรือบุกเบิกโฉมใหม่ที่จะกำหนดทิศทางวิทยาศาสตร์ในทศวรรษต่อมา ดังเช่นโครงการยานสำรวจพื้นผิวดาวอังคาร หรือโครงการนักบินอวกาศอาร์ทีมิสอย่างของฝั่งสหรัฐฯ แต่ญี่ปุ่นกลับเลือกที่จะใช้นโยบาย “ทำสิ่งเล็ก ๆ ที่ยังไม่เคยมีใครทำได้มาก่อน” แทน
นอกจากนี้ JAXA ไม่ได้ทำแนวคิดภารกิจในลักษณะ “technological demonstration” หรือภารกิจที่ออกแบบมาเพียงเพื่อสาธิตทางเทคโนโลยีเพียงอย่างเดียว แต่ JAXA กลับเลือกที่จะใช้ “โจทย์” ที่ยากและท้าทาย ทดสอบเทคโนโลยีใหม่ไปพร้อม ๆ กัน โดยเล็งเห็นประเด็นสำคัญว่านวัตกรรมจะมาได้ก็ต่อเมื่อเกิดจากความพยายามในการก้าวข้ามขีดจำกัดเพื่อบรรลุเป้าหมายที่ยังไม่เคยมีใครทำได้มาก่อนเท่านั้น
หลักแนวคิดนี้ เป็นเหตุหนึ่งที่ภารกิจ Hayabusa2 เกือบไม่ได้เกิดขึ้น แม้ว่าภารกิจ Hayabusa จะประสบปัญหาเป็นอย่างมาก จนเกือบล้มเหลวโดยสิ้นเชิงหลายต่อหลายครั้ง แต่ในสุดท้ายก็สามารถกอบกู้ภารกิจกลับมาได้ และได้ตัวอย่างพื้นผิวจากดาวเคราะห์น้อย Itokawa กลับมา แม้ว่าจะไม่ได้ตัวอย่างใต้พื้นผิวดั่งที่ภารกิจหลักระบุเอาไว้ก็ตาม แต่ด้วยความที่ Hayabusa ไม่ได้ถึงกับล้มเหลวโดยสิ้นเชิงจึงทำให้มีการถกเถียงกันเป็นอย่างมากว่าจะยังมีความจำเป็นที่จะทำภารกิจ Hayabusa2 อีกหรือไม่ แต่ในที่สุดความสำเร็จของ Hayabusa2 จากการเก็บตัวอย่างใต้พื้นผิวจากดาวเคราะห์น้อยริวกูนี่เอง ที่ช่วยสร้างองค์ความรู้และเทคโนโลยีที่สำคัญ จนทำให้ JAXA ได้กลายมาเป็นผู้นำทางด้านการเก็บตัวอย่างใต้พื้นผิวดาวเคราะห์น้อย และทำให้ภารกิจอันท้าทายของ MMX อยู่ในมือของผู้ที่มีโอกาสจะทำให้ภารกิจนี้สำเร็จได้มากที่สุดของโลก
ติดตามการปล่อยภารกิจ MMX ในวันที่ 20 ตุลาคม 2569
เรียบเรียง
พิสิฏฐ นิธิยานันท์ - เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ NARIT
มติพล ตั้งมติธรรม - นักวิชาการ NARIT