กิมหยง - ตะลุงเว็บบอร์ด

ทำไมนักวิทยาศาสตร์ถึงให้ความสนใจในการสำรวจดาวพลูโต

นักดาราศาสตร์ได้ทำการศึกษาวัตถุต่างๆ ในระบบสุริยะตั้งแต่อดีตจนมาถึงยุคปัจจุบัน ซึ่งทำให้มนุษย์มีข้อมูลในเชิงวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับวัตถุเหล่านั้นเพิ่มมากขึ้น


ทั้งนี้วัตถุที่อยู่ในระบบสุริยะเราทราบดีอยู่แล้วว่าประกอบไปด้วยดาวเคราะห์ทั้ง 8 ดวง ดาวเคราะห์น้อย อุกกาบาต ดาวหาง และดาวเคราะห์แคระรวมไปถึงวัตถุขนาดเล็กๆ จำนวนมากที่ได้รับอิทธิพลจากแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ ดึงให้วัตถุเหล่านี้โคจรอยู่โดยรอบขอบด้านนอกถัดจากวงโคจรของเคราะห์ดาวเนปจูนออกไปกว้างถึงประมาณ 30 AU (1 AU ระยะห่างเฉลี่ยจากโลกถึงดวงอาทิตย์) ในมุมมองอันห่างไกลนี้ นักดาราศาสตร์เรียกว่า "แถบไคเปอร์ (Kuiper Belt)" หรือเขตที่สามของระบบสุริยะ"Third Zone" (ดังภาพ)


แถบไคเปอร์เป็นแหล่งที่อยู่ของก้อนน้ำแข็งขนาดเล็กจำนวนมาก จากการศึกษาพบว่าก้อนน้ำแข็งเหล่านี้เป็นต้นกำเนิดในการมาเยือนของดาวหางคาบยาวนั่นเอง อีกทั้งบริเวณแหล่งนี้ยังมีเหล่าดาวเคราะห์แคระ (Dwarf Planets) ซึ่งรวมถึงดาวพลูโต (Pluto) ซึ่งเคยถูกนับว่าเป็นดาวเคราะห์ดวงที่ 9 ในระบบสุริยะ           

        ในปัจจุบันดาวพลูโตไม่ได้ถูกจัดเป็นดาวเคราะห์ในระบบสุริยะอีกต่อไป จากการที่นักดาราศาสตร์ได้มีการค้นพบดาวดวงหนึ่งที่อยู่บริเวณแถบไคเปอร์ จากการวิเคราะห์พบว่ามีมวลมากกว่าดาวพลูโตถึง  27% ทำให้ในช่วงแรกนักดาราศาสตร์เรียกดาวดวงนี้ว่า ดาวเคราะห์ X ถูกค้นพบโดย Mike Brown และทีมงาน ณ วันที่ 5 มกราคม พ.ศ. 2548

        หลังจากนั้นการค้นพบวัตถุเช่นเดียวกับดาวเคราะห์ X เริ่มมีมากขึ้นเรื่อยๆ ดังนั้นการค้นพบดาวเคราะห์ X ซึ่งภายหลังถูกตั้งชื่อว่า ดาวอีรีส (Eris) เป็นสิ่งที่ทำให้นักดาราศาสตร์เริ่มมีข้อถกเถียงกันเกี่ยวกับนิยามของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะใหม่เพราะหากเรานับดาวอีรีสเป็นดาวเคราะห์ดวงที่ 10 นั่นอาจหมายถึงเราต้องนับวัตถุที่มีการค้นพบเพิ่มเติมอีกมากเป็นเหตุให้ในปี พ.ศ.2549 สหพันธ์ดาราศาสตร์สากล (International Astronomical Union) หรือ IAU ได้ประชุมเพื่อลงมติเกี่ยวกับนิยามของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะใหม่ สาระสำคัญคือ วัตถุใดสามารถเป็นดาวเคราะห์ในระบบสุริยะได้ต้องมีคุณสมบัติครบ ทั้ง 3 ข้อดังนี้

        ข้อที่1 มีวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ 

        ข้อที่2 มีมวลมากพอจนแรงโน้มถ่วงทำให้วัตถุดังกล่าวมีรูปร่างค่อนข้างกลมหรือเกือบกลม

        ข้อที่3 วัตถุนั้นทำให้บริเวณใกล้เคียงกับวงโคจรของมันปราศจากวัตถุอื่นๆ

        พิจารณาคุณสมบัติจากนิยามทั้ง 3 ข้อนี้ จึงเป็นเหตุให้ดาวพลูโตและดาวอีรีสถูกเปลี่ยนสถานะกลายเป็น  ดาวเคราะห์แคระ (Dwarf Planets) ในอดีตที่ผ่านดาวพลูโตถูกค้นพบโดย ไคลค์ ทอมบอห์ (Clyde Tombaugh) แห่งหอดูดาวโลเวล รัฐอริโซนา (Lowell Observatory,Flagstaff, Arizona) เมื่อวันที่ 18 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2473 ต่อมาก็มีการค้นพบดวงจันทร์ดวงแรกของดาวพลูโตที่ชื่อว่า แครอน (Charon) มันมีขนาดใหญ่มากเมื่อเทียบกับดาวพลูโตและปัจจุบันกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลได้ค้นพบและถ่ายภาพดวงจันทร์ขนาดเล็กของดาวพลูโตเพิ่มขึ้นอีก 4 ดวง ประกอบด้วย นิกซ์ (Nix) ไฮดรา (Hydra) เคอร์เบอรอส (Kerberos) และสติกซ์ (Styx) (ดังภาพ)


ทั้งนี้นักดาราศาสตร์เชื่อว่าบริวารของดาวพลูโตอาจเกิดจากการชนกันระหว่างดาวเคราะห์น้อยในแถบไคเปอร์ (Kuiper Belt) กับดาวพลูโตเองเมื่อราว 1,000 ล้านปีที่แล้ว ทำให้เศษซากที่เกิดจากการชนบางส่วนนั้นตกกลับไปยังดาวพลูโตขณะที่ส่วนที่เหลืออื่นๆ นั้นลอยกระจัดกระจายเป็นบริวารของดาวพลูโตในปัจจุบัน

อีกคำถามทำไมระบบดาวพลูโตถึงได้รับความสนใจจากนักวิทยาศาสตร์เป็นอย่างมากในขณะนี้?

คำตอบคือ เนื่องจากดาวพลูโตมีแกนหมุนชี้เข้าหาดวงอาทิตย์ , มีระนาบการโคจรแตกต่างจากดาวเคราะห์ดวงอื่นถึง 17° รวมทั้งดวงจันทร์บริวารทั้งสี่มีตำแหน่งและมีระนาบวงโคจรที่ใกล้ชิดกันมากจนมีลักษณะเป็นแผ่นในตำแหน่งตั้งฉากกับแกนหมุน


การศึกษาในอดีตที่ผ่านมานักดาราศาสตร์สามารถทราบว่าดาวพลูโตมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2,300 กิโลเมตร และมีมวลอยู่ประมาณ 0.002 เท่าของโลก ด้วยปริมาณของมวลขนาดนี้ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถคำนวณความโน้มถ่วงของผิวดาวได้เท่ากับ 0.65 เมตรต่อวินาที2 หรือ (6.7% ของความเร่งโน้มถ่วงที่ผิวโลก) เรายังทราบต่อไปอีกว่าดาวพลูโตมีการโคจรรอบดวงอาทิตย์ในลักษณะเป็นวงรี ซึ่งทำให้ระยะทางช่วงไกลสุดจากดวงอาทิตย์มีระยะทางประมาณ 7,376 ล้านกิโลเมตร และช่วงใกล้สุดประมาณ 4,437 ล้านกิโลเมตร ด้วยระยะทางแสนไกลขนาดนั้นดาวพลูโตใช้เวลาในการโคจรรอบดวงอาทิตย์โดยระยะประมาณ 247.92 ปี และยังสามารถบ่งชี้ว่าดาวพลูโตเป็นดาวเคราะห์แคระที่มีสภาพเย็นจัด โดยอุณหภูมิพื้นผิวประมาณ -233 ถึง -223 องศาเซลเซียส ยิ่งไปกว่านั้นนักดาราศาสตร์ยังพบว่าดาวพลูโตมีระนาบในการโคจรรอบดวงอาทิตย์ (Ecliptic plane) ซึ่งทำมุมประมาณ 17.15 องศา

เปลี่ยนสถานะเป็นดาวเคราะห์แคระ


เมื่อวันที่ 24 สิงหาคม พ.ศ. 2549 ที่ประชุมสหพันธ์ดาราศาสตร์สากลที่กรุงปราก สาธารณรัฐเช็ก ซึ่งประกอบด้วยนักดาราศาสตร์กว่า 2,500 คนจาก 75 ประเทศทั่วโลก ได้มีมติกำหนดนิยามใหม่ของดาวเคราะห์คือวัตถุทรงกลมที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ และอยู่ห่างจากดาวรอบข้างในวงโคจรของตัวเอง

ส่งผลให้ดาวพลูโตถูกปลดออกจากการเป็นดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ คงเหลือดาวเคราะห์เพียง 8 ดวง เนื่องจากดาวพลูโตไม่สามารถควบคุมแรงดึงดูดและวงโคจรของสิ่งต่างๆ ที่อยู่นอกระบบสุริยะ และให้ถือว่าดาวพลูโตเป็นดาวเคราะห์แคระ และวัตถุในระบบสุริยะ (นอกจากดวงอาทิตย์) ได้ถูกจัดใหม่เป็น 3 ประเภท คือ ดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์แคระ และวัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะ

การประชุมเพื่อถกเถียงเรื่องสถานภาพของดาวพลูโตใช้เวลากว่า 1 สัปดาห์

ผลที่ได้จากการลงมติ ทำให้ดาวพลูโตหลุดออกจากดาวเคราะห์ในระบบสุริยะดวงที่ 9 หลังจากอยู่ในระบบสุริยะมานานถึง 76 ปี รวมไปถึง อีริส ดวงที่ 10 ที่นาซ่าเป็นผู้ค้นพบ กลายเป็นดาวเคราะห์แคระ

นักดาราศาสตร์หลายคนมีความเห็นคัดค้านในเรื่องนี้ แต่ก็จำเป็นต้องยอมรับกับการที่มนุษย์ได้มีความรู้ในระบบสุริยะมากขึ้น ได้เห็นหลายสิ่งเพิ่มขึ้นจากอดีต

ดาวพลูโตอยู่ห่างไกลจากดวงอาทิตย์มากและได้รับแสงน้อย จึงมีอุณหภูมิต่ำมาก นักดาราศาสตร์จะได้ศึกษาดาวพลูโตและวัตถุในแถบไคเปอร์อย่างละเอียดในปี พ.ศ. 2558 เมื่อยานนิวฮอไรซันส์ของนาซา ซึ่งถูกปล่อยเมื่อวันที่ 19 มกราคม พ.ศ. 2549 เดินทางไปถึงวงโคจรของดาวพลูโตในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2558 ซึ่งยานจำเป็นต้องไปให้ทันเวลา เพื่อให้ทันต่อการศึกษาวิจัยดาวพลูโต เพราะหากเมื่อดาวพลูโตมีวงโคจรห่างไกลจากดวงอาทิตย์ ดาวพลูโตจะเข้าสู่ฤดูหนาวยาวนานถึง 62 ปี และจะทำให้บรรยากาศกลายเป็นน้ำแข็งและร่วงลงสู่ผิวดาว ทำให้ไม่สามารถวิจัยบรรยากาศของดาวที่แท้จริงได้ และจะทำให้เสียองค์ประกอบทางด้านเคมีที่สำคัญในการวิจัย รวมถึงอุณหภูมิ ลม และโครงสร้างบรรยากาศของดาวไปด้วย

ดาวเคราะห์แคระ

ดาวเคราะห์แคระ เป็นดาวชนิดหนึ่ง มีลักษณะคล้ายดาวเคราะห์ ตามการจำแนกชนิดดาวเคราะห์ที่เสนอโดยสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล (International Astronomical Union :IAU) เมื่อวันที่ 24 สิงหาคม พ.ศ. 2549

นิยามของดาวเคราะห์แคระ

-อยู่ในวงโคจรรอบดาวฤกษ์ แต่ตัวมันเองไม่ใช่ดาวฤกษ์
-มีมวลพอเพียงที่จะมีแรงโน้มถ่วงของตัวเอง เพื่อเอาชนะแรง rigid body forces ทำให้รูปทรงมีสมดุลไฮโดรสแตติก   (เกือบเป็นทรงกลมสมบูรณ์)
-ไม่สามารถควบคุมแรงดึงดูดและวงโคจรของสิ่งต่าง ๆ ที่อยู่รอบวงโคจรของมัน
-ไม่ใช่ดวงจันทร์บริวาร

นิยามได้เสนอขึ้น 24 สิงหาคม พ.ศ. 2549 ที่ประชุมสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล ที่กรุงปราก สาธารณรัฐเช็ก ทำให้ดาวพลูโตกลายเป็นดาวเคราะห์แคระ หลังจากเคยยอมรับว่าเป็นดาวเคราะห์ดวงหนึ่งในระบบสุริยะ ทั้งนี้เพราะไม่สามารถควบคุมแรงดึงดูดและวงโคจรของสิ่งต่าง ๆ ที่อยู่รอบวงโคจรของมันได้

จนถึงปัจจุบัน มีวัตถุบนท้องฟ้าที่จัดเป็นดาวเคราะห์แคระ ได้แก่

-พลูโต (Pluto)
-ซีรีส (Ceres)
-อีริส (Eris)
-เฮาเมอา (Haumea)
-มาคีมาคี (Makemake)

ภารกิจสำรวจดาวพลูโตของยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์ New Horizons

ยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์ (New Horizons) "ผู้ไขปริศนาดาวพลูโต"

เมื่อวันที่ 19 มกราคม พ.ศ. 2549 จรวดแอทลาส 5 (Atlas V551) ได้ขนส่งยานอวกาศที่มีชื่อว่า "นิวฮอร์ไรซอนส์" (New Horizons) กับภารกิจสำคัญในการสำรวจดาวพลูโตและดาวเคราะห์แคระดวงอื่นๆ ที่อยู่ในบริเวณแถบไคเปอร์


ดังนั้นเพืื่อความเข้าใจในภารกิจการสำรวจดาวพลูโต เรามาทำความรู้จักยานอวกาศที่เดินทางสำรวจดาวเคราะห์แคระพลูโตไปพร้อมกัน ทั้งนี้ข้อเริ่มต้นเกี่ยวกับภารกิจที่ยานสำรวจรับนี้ได้รับมอบหมาย ต่อด้วยอุปกรณ์ที่สำคัญในการเก็บรวบรวมข้อมูลทั้งนี้เราได้ออกแบบและติดตั้งไปกับยานนิวฮอร์ไรซอนส์ ตลอดจนตำแหน่งและเส้นทางของยานรวมถึงภารกิจที่ใกล้เข้ามาในช่วงเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2558 นี้

ยาน นิว ฮอร์ไรซันส์ มีขนาดใกล้เคียงกับเปียโน มีความสูง 0.7 ม. ยาว 2.1 ม. และกว้าง 2.7 ม. น้ำหนัก 478 กก. เดินทางกว่า 3 พันล้านไมล์จนถึงดาวพลูโต แต่มันจะไม่โคจรรอบหรือลงจอดบนดาวเคราะห์แคระดวงนี้ แต่จะลอยลึกเข้าไปใน แถบไคเปอร์ (kuiper belt) อันเป็นวงแหวนนอกวงโคจรของดาวเนปจูนซึ่งนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า ประกอบด้วยก้อนน้ำแข็งมากมาย


ยานอวกาศนิวฮอร์ไรซันส์กับภารกิจในการสำรวจดาวพลูโตและวัตถุบริเวณแถบไคเปอร์

        "นิวฮอร์ไรซอนส์" (New Horizons) เป็นยานอวกาศที่ได้รับภารกิจเกี่ยวกับการสำรวจดาวพลูโตและวัตถุบริเวณขอบเขตด้านนอกถัดจากวงโคจรของดาวเนปจูนออกไปนอกระบบสุริยะ นับว่าการเดินทางในครั้งนี้จะทำให้นักดาราศาสตร์ได้รับข้อมูลที่ไม่เคยมีมาก่อนเกี่ยวกับวัตถุที่อยู่ห่างไกลในระบบสุริยะ ด้วยเหตุนี้นักดาราศาสตร์จึงได้ตั้งชื่อ ยานอวกาศลำนี้ว่า "นิวฮอร์ไรซอนส์" หรือ "ขอบฟ้าใหม่"

        แต่ในการเดินทางครั้งนี้ยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์ต้องเดินทางด้วยความเร็วที่สูงมาก เนื่องจากระยะทางกว่า 32 AU หรือประมาณมากกว่า 4,700 ล้านกิโลเมตร อาจต้องใช้เวลาที่ยาวนานสิบหลายปี ทั้งนี้เพื่อให้โครงการสำรวจดาวพลูโตสำเร็จได้ในช่วงชีวิตของทีมงามการสำรวจดาวพลูโต ดังนั้นยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์จึงถูกออกแบบให้พุ่งสู่ระบบสุริยะด้วยความเร็วกว่า 58,537 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ความเร็วนี้ทำให้ยานอวกาศใช้เวลาในการเดินทางถึงดวงจันทร์ของโลกเพียง 9 ชั่วโมง ยิ่งไปกว่านั้นยานอวกาศยังได้รับอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงจากดาวพฤหัสบดีเหวี่ยงให้ยานนั้นมีความเร็วเพิ่มขึ้นเพื่อมุ่งสู่ดาวพลูโต


ตามแผนที่วางไว้ของทีมงานนิวฮอร์ไรซอนส์  ยานอวกาศลำนี้จะเดินทางไปถึงไปเป้าหมายใช้เวลาประมาณเกือบ 10 ปี ซึ่งจะมีกำหนดถึงดาวพลูโตในวันที่ 14 กรกฎาคม พ.ศ.2558

        ก่อนอื่นต้องทำความเข้าใจก่อนว่ายานอวกาศลำนี้ไม่ได้ไปลงจอดบนพื้นผิวของดาวพลูโต แต่เพียงเป็นการบินผ่านในระยะประมาณ 12,500 กิโลเมตร เพื่อศึกษารายละเอียดต่างๆ ของดาวพลูโต เช่น การเก็บข้อมูลภาพถ่ายที่มีความละเอียดสูงหรือแม้แต่วัดองค์ประกอบทางเคมีของชั้นบรรยากาศของดาว เป็นต้น

        ในภารกิจการสำรวจดาวพลูโตครั้งนี้ข้อมูลที่ได้จะมีความละเอียดสูงมาก ดังนั้นเรามาทำความรู้จักกับอุปกรณ์สำคัญที่นักดาราศาสตร์ได้ออกแบบและติดตั้งไปกับยานลำนี้พร้อมกันเลย

อุปกรณ์หลักของบนยานอวกาศยานนิวฮอร์ไรซอนส์

        ยานอวกาศลำนี้มีภารกิจสำรวจดาวพลูโตและวัตถุขนาดเล็กๆ นอกวงโคจรของดาวเนปจูน ทั้งนี้นักดาราศาสตร์ได้ติดอุปกรณ์เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมด 7 อุปกรณ์สำคัญ (ดังภาพ) โดยเครื่องมือแต่ละชุดนั้นมีหน้าที่และเป้าหมายในการสำรวจแตกต่างกันออกไปดังนี้


LORRI (Long Range Reconnaissance Image) คือ อุปกรณ์กล้องถ่ายภาพที่ถูกออกแบบให้มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของกระจกหลัก เท่ากับ 20.8 เซนติเมตร ความยาวโฟกัส 2.63 เมตร ซึ่งที่มีความละเอียดสูง High Resolution Visible (HRV) รวมไปถึงอุปกรณ์ที่ช่วยในการบันทึกข้อมูลซีซีดี (C C D Charged Coupled Device) ที่ให้ความละเอียดถึง 1024 x 1024 พิเซล ซึ่งเป็นความละเอียดที่สูงพอที่จะให้รายละเอียดของดาวพลูโตได้ดียิ่งขึ้นและยังสามารถนำไปเป็นข้อมูลทางธรณีวิทยาบนดาวพลูโตได้อีกด้วย


Alice คือ เป็นอุปกรณ์ที่ตรวจวัดความหนาแน่นและความหลากหลายของธาตุในชั้นบรรยากาศของดาวพลูโต รวมถึงอุณหภูมิในชั้นบรรยากาศชั้นบนของดาวพลูโตและดวงจันทร์บริวาร ซึ่งทำให้เราสามารถเห็นร่องรอยของบรรยากาศบนดาวนี้ได้ด้วยการตรวจวัดรังสีอัลตราไวโอเลตจากเครื่องสเปกโทรมิเตอร์ (spectrometer) ที่ติดไปกับอุปกรณ์ชิ้นนี้


Ralph คือ อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับศึกษาธรณีวิทยาบนดาวพลูโตและดวงจันทร์บริวาร โดยทำงานคล้ายกับ Alice แต่ Ralph ถูกออกแบบให้ตรวจวัดรังสีอินฟราเรด (infrared) จากเครื่องสเปกโทรมิเตอร์ทำให้สามารถศึกษาเกี่ยวกับอุณหภูมิบนดาวได้ทั้งนี้นักดาราศาสตร์นำข้อมูลจากอุปกรณ์นี้มาสร้างเป็นแผนที่อุณหภูมิของดาวพลูโตนั่นเอง


SWAP (Solar Wind Around Pluto) และ PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science) คือ อุปกรณ์ที่ใช้ในการสำรวจผลของลมสุริยะที่มีผลต่อดาวพลูโต ซึ่งกระแสของอนุภาคประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนมาจากดวงอาทิตย์อาจทำมีปฏิสัมพันธ์กับดาวพลูโตเช่นเดียวกับโลกของเรา รวมการศึกษาความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศ ทั้งนี้อุปกรณ์ SWAP และ  PEPSSI อาจทำให้เราทราบว่าดาวพลูโตและดวงจันทร์บริวารนั้นมีสนามแม่เหล็กเช่นเดียวกับโลกหรือไม่


REX (Radio science Experiment) คือ อุปกรณ์ที่ใช้วัดอุณหภูมิและความดันบรรยากาศของดาวพลูโตรวมไปถึงการศึกษาความหนาแน่นของบรรยากาศในชั้นไอโอโนสเฟียร์โดยเป็นชั้นบรรยากาศที่มีอากาศเบาบางแต่มีการดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต (Ultraviolet : UV) จากดวงอาทิตย์ทำให้ในชั้นนี้มีอุณหภูมิที่สูง จนกระทั่งทำให้อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเกิดการแตกตัวหรือถูกกระตุ้นจากสภาวะปกติทำให้สามารถแสดงสมบัติในการสะท้อนคลื่นวิทยุได้ ดังนั้นหากดาวพลูโตมีชั้นบรรยากาศนี้อยู่จะทำให้อุปกรณ์ REX สามารถตรวจจับได้ และยังรวมไปถึงการสำรวจชั้นบรรยากาศรอบดวงจันทร์แครอนและวัตถุอื่นที่อยู่บริเวณแถบไคเปอร์


SDC (Venetia Burney Student Dust Counter) คือ อุปกรณ์ที่ใช้ในการตรวจวัดความหนาแน่นของฝุ่นที่อยู่โดยรอบระบบสุริยะ ซึ่งถูกออกแบบโดยนักศึกษามหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์ (University of Colorado at Boulder) ทั้งนี้อุปกรณ์ SDC จะทำหน้าที่ในการตรวจหาฝุ่นเล็กๆ เช่นเดียวกับดาวเคราะห์น้อยหรือแม้แต่ก้อนน้ำแข็งขนาดเล็กที่อยู่บริเวณแถบไคเปอร์ซึ่งฝุ่นขนาดเล็ก ๆ (impactors) นี้อาจมีการชนกันเกิดขึ้นบนดวงจันทร์ขนาดขนาดเล็กของดาวพลูโตก็เป็นได้


ข้อมูลข้างต้นนี้เป็นเพียงรายละเอียดของอุปกรณ์หลัก 7 ชุดอุปกรณ์ที่แสดงให้เห็นถึงการทำงานในแต่ละอุปกรณ์ที่ติดตั้งอยู่บนยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์ ซึ่งอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ที่ได้ติดตั้งไปนั้นถือว่าเป็นอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพสูงและมีศักยภาพในการเก็บข้อมูลทางด้านวิทยาศาสตร์เป็นอย่างดี

การสำรวจดาวพลูโตทำไมต้องเป็นยานนิวฮอร์ไรซอนส์

        ในอดีตเราเคยเห็นภาพของดาวพลูโตจากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลซึ่งในช่วงเวลานั้นนับว่าเป็นภาพที่สามารถเผยให้เห็นริ้วรอยบางๆ ของบรรยากาศบนดาวพลูโตได้ดังรูปเบื้องต้น อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์ยังต้องการทราบรายละเอียดที่ดีมากยิ่งขึ้นเกี่ยวกับลักษณะของพื้นผิวดาวพลูโต และในโครงการสำรวจดาวพลูโตโดยยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์กล้องถ่ายภาพ LORRI ซึ่งใช้เก็บข้อมูลภาพถ่ายของดาวพลูโตจะรายละเอียดได้ดีดังต่อไปนี้

        - ตำแหน่งของยานในวันที่ 28 พฤษภาคม 2558 เป็นระยะที่กล้องถ่ายภาพ LORRI บนยานนิวฮอร์ไรซอนส์ให้รายละเอียดเทียบได้กับกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ถึงแม้ไม่สามารถเผยให้เห็นลักษณะของพื้นผิวของดาวพลูโตได้อย่างชัดเจน

        - ตำแหน่งของยานในวันที่ 25 มิถุนายน 2558 หรือ 3 สัปดาห์ก่อนถึงเป้าหมาย เป็นระยะที่กล้องถ่ายภาพ LORRI บนยานนิวฮอร์ไรซอนส์เผยให้เห็นดาวพลูโตจนถึงขอบเขตวงโคจรของดวงจันทร์ไฮดราได้และภายในเดือนเป้นช่วงที่ภาพของดาวพลูโตจะมีการปรับปรุงให้มีความละเอียดมากยิ่งขึ้น

        - ตำแหน่งของยานในวันที่ 7 กรกฎาคม 2558 หรือ 1 สัปดาห์ก่อนถึงเป้าหมาย เป็นระยะที่กล้องถ่ายภาพ LORRI บนยานนิวฮอร์ไรซอนส์จะเผยให้เห็นขนาดปรากฎของดาวพลูโตในภาพถ่ายที่ระดับ 50 พิกเซล ซึ่งปรากฎให้เห็นริ้วรอยความสว่างและเข้มสลับกันเนื่องจากการสังเกตกาณ์ดาวพลูโตที่มีการหมุนรอบตัวเอง 

        - ตำแหน่งของยานในวันที่ 11 กรกฎาคม 2558 หรือ 3 วันก่อนถึงเป้าหมาย เป็นระยะที่กล้องถ่ายภาพ LORRI
บนยานนิวฮอร์ไรซอนส์จะเผยให้เห็นพื้นผิวบางบริเวณที่ยังได้รับสว่างจากดวงอาทิตย์อยู่ก่อนถึงจะเคลื่อนเข้าสู่ด้านมืดของดาวพลูโต

        - ตำแหน่งของยานในวันที่ 12 กรกฎาคม 2558 หรือ 2 วันก่อนถึงเป้าหมาย เป็นระยะที่กล้องถ่ายภาพ LORRI บนยานนิวฮอร์ไรซอนส์จะเผยให้เห็นขนาดปรากฎของดาวพลูโตในภาพถ่ายที่ระดับ 200 พิกเซล เป็นระยะที่ใกล้มากจนสามารถสังเกตลักษณะทางธรณีวิทยาบนดาวพลูโตได้เป็นอย่างดี เป็นต้น 

        ตลอดระยะเวลาในการเดินทางยานนิวฮอร์ไรซอนส์ได้สำรวจและเก็บข้อมูลอยู่เรื่อยมา ทั้งนี้เพื่อทดสอบอุปกรณ์หลักทั้ง 7 ชุด ที่ถูกติดตั้งไปกับตัวยานและเป็นการเตรียมความพร้อมก่อนเข้าสำรวจดาวพลูโต ทั้งนี้ในช่วงทดสอบอุปกรณ์ของยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์ได้สำรวจและค้นหาดวงจันทร์บริวารเพิ่มเติมหรือแม้แต่วัตถุขนาดเล็กที่อาจโคจรอยู่โดยรอบด้วย พร้อมกับการตรวจวัดผลของลมสุริยะที่อาจมีผลกระทบต่อดาวพลูโตและวัดอุณหภูมิจากสเปกโทรมิเตอร์ข้อมูลที่ได้เพื่อนำมาสร้างแผนที่ของชั้นบรรยากาศบนดาวดวงนี้ รวมไปถึงกล้องโทรทรรศน์ที่ชื่อว่า LORRI ซึ่งเป็นกล้องที่ให้ความละเอียดสูงมาก ประจวบกับเป็นกล้องโทรทรรศน์ตัวแรกที่สามารถออกไปได้ไกลเกินกว่าวงโคจรของดาวอังคารได้

        และนี้คือผลตัวอย่างจากการสังเกตการณ์ดาวพลูโตในระยะ 200 ล้านกิโลเมตร เผยให้เห็นดวงจันทร์นิคและดวงจันทร์ไฮดราบริวารของดาวพลูโตได้


           
ตัวอย่างภาพการสังเกตการณ์ในช่วงวันที่ 11-12 พฤษภาคม ที่ผ่านมา ซึ่งกล้องถ่ายภาพ LORRI ได้ทำงานเก็บข้อมูลและส่งกลับมายังโลกพร้อมกับประมวลผลใช้เวลาประมาณ 7 วัน ผลที่ได้พบว่า LORRI สามารถเผยให้เห็นถึงรายละเอียดของระบบดาวพลูโตได้ชัดเจนมากขึ้น (ดังภาพ)


           
จากภาพที่ปรากฎนี้เราสามารถสังเกตให้ดวงจันทร์บริวารทั้ง 5 ดวง (ตามเส้นที่ได้แสดงไว้) อย่างชัดเจนรวมถึงจากภาพนี้นักดาราศาสตร์ใช้เทคนิคการประมวลผลภาพซึ่งลดแสงของดาวพลูโตเพื่อเป็นการตรวจหาวัตถุขนาดเล็กที่โคจรอยู่โดยรอบของระบบ เนื่องจากวัตถุขนาดเล็กนี้อาจส่งผลกระทบต่อการไปเยือนดาวพลูโตของยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์ได้ ดังนั้นการวางแผนเดินทางของยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์เพื่อสำรวจดาวพลูโตอย่างปลอดภัยที่สุดทีมงานจึงเลือกระยะห่างจากดาวพลูโตประมาณ 12,500 กิโลเมตร ซึ่งเป็นบริเวณที่มีวัตถุขนาดเล็กอยู่น้อยมากโดยเป็นตำแหน่งของบริเวณวงโคจรของดวงจันทร์แครอนนั่นเอง

        ตัวอย่างภาพที่ได้จากการสังเกตการณ์ด้วยกล้องถ่ายภาพ LORRI ในช่วงเดือนมิถุนายนตามวันที่ปรากฎดังภาพ ทั้งนี้สามารถเผยให้เห็นริ้วรอยของลักษณะพื้นผิวบนดาวพลูโตได้ชัดเจนมากขึ้น


ภารกิจตื่นเต้นในการเผชิญหน้าดาวพลูโตในวันที่ 14 กรกฎาคม นี้

        หลังจากการเดินทางที่ยาวนานเกือบ 10 ปี ของยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์เพื่อสำรวจดาวพลูโตและตามกำหนดการเยือนของวันที่ 14 กรกฎาคม 2558 ยานอวกาศลำนี้จะเคลื่อนที่ผ่านเพื่อสำรวจดาวพลูโตกับความเร็ว 49,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และในภารกิจสำคัญครั้งนี้ทีมงานได้วางแผนการเก็บข้อมูลและส่งข้อมูลไว้เป็นอย่างดีเพื่อลดความเสียงและอันตรายต่อการเข้าสำรวจ ดังนั้นเรามาดูภารกิจน่าตื่นเต้นนี้ไปพร้อมๆ กันเลย


ช่วงเวลาสำคัญในการสำรวจดาวพลูโต

        การเก็บภาพข้อมูลของดาวพลูโตและดวงจันทร์แครอนซึ่งมีขนาดใหญ่ที่สุดในระบบดาวพลูโต ทั้งนี้การเก็บภาพในช่วงที่ยานอวกาศนิวฮอร์ไรซันส์บินผ่านดาวพลูโตในระยะใกล้ที่สุดประมาณ 12,500 กิโลเมตร จะเป็นการถ่ายด้วยเทคนิควิธีที่เรียกว่า Mosaics โดยวิธีนี้จะถ่ายภาพของดาวพลูโตและดวงจันทร์แครอนในแต่ละส่วนแล้วนำภาพที่ได้มารวมกันซึ่งทำให้ภาพมีความละเอียดสูงและสามารถดึงรายละเอียดของดาวพลูโตออกมาได้มากยิ่งขึ้น ภารกิจเผชิญหน้าในครั้งนี้ของยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์เพื่อความเข้าใจจะขอแบ่งเป็นช่วงๆไว้ดังนี้

ช่วงที่ 1 : ภารกิจเริ่มแรกเพื่อเตรียมความพร้อมในการสำรวจ

        ก่อนการเริ่มต้นเข้าสำรวจในระยะ 12,500 กิโลเมตร โดยเป็นช่วงที่ยานจะบินผ่านในระยะใกล้ที่สุดเพื่อสำรวจดาวพลูโตตามภารกิจ นักดาราศาสตร์บนพื้นโลกจะส่งสัญญาณคลื่นวิทยุจากเครือข่ายสื่อสารข้อมูลห้วงอวกาศ (Deep Space Network: DSN) ที่ตั้งอยู่บนพื้นโลก ทั้งนี้สัญญาณวิทยุจาก 4 จานขนาดใหญ่จะถูกส่งไปยังดาวพลูโตในแต่ละพื้นที่เพื่อชี้ตำแหน่งในการศึกษา ทั้งนี้ด้วยระยะทางที่ใกล้มากระหว่างโลกถึงดาวพลูโตทำให้สัญญาณที่ส่งไปใช้เวลาประมาณ 4 ชั่วโมง ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นในวันที่ 14 กรกฎาคม เวลา 18.50 น. ตามเวลาประเทศไทย

ช่วงที่ 2 : ภารกิจสำคัญขณะที่ยานอยู่ในระยะใกล้ดาวพลูโตมากที่สุด

        หลังจากที่สัญญาณวิทยุถูกส่งไปถึงดาวพลูโต ในช่วงนี้เป็นระยะที่ยานอยู่ห่างจากดาวพลูโต 12,500 กิโลเมตรตรงกับวันที่ 14 กรกฎาคม ด้วยเป็นช่วงสำคัญที่เราคาดว่าจะได้ภาพของดาวพลูโตได้ดีที่สุด ดังนั้นภารกิจในการถ่ายภาพดาวพลูโตในแต่ละพื้นที่อย่างละเอียดด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่มีความละเอียดสูง LORRI จึงได้เริ่่มขึ้น เหนือสิ่งอื่นใดข้อมูลที่ยานสำรวจจะทำให้เราได้เห็นพื้นผิวของดาวพลูโตตลอดจนสามารถนำไปสร้างเป็นแผนที่ เพื่อเป็นข้อมูลเกี่ยวลักษณะพื้นผิวบริเวณต่างๆ บนดาวพลูโตอย่างแท้จริง

ช่วงที่ 3 : ช่วงระยะโคจรออกจากดาวพลูโตเริ่มแรก

        ช่วง 40 นาทีหลังจากช่วงที่ 2 ในช่วงนี้ยานอวกาศจะเริ่มบินห่างออกจากดาวพลูโตซึ่งมีระยะทางประมาณ 28,800 กิโลเมตร เป็นตำแหน่งที่เกือบเข้าใกล้ดวงจันทร์แครอน รวมถึงในระยะนี้ยานอวกาศจะเริ่มเคลื่อนเข้าไปอยู่ด้านหลังของดาวพลูโต ในระยะนี้กล้องโทรทรรศน์ LORRI ยังทำงานอย่างต่อเนื่องในการถ่ายภาพพื้นผิวของดาวพลูโต       รวมถึงในช่วงนี้เป็นช่วงที่เริ่มต้นในการสำรวจชั้นบรรยากาศของดาวพลูโตจากการตรวจจับสัญญาณวิทยุที่ส่งมาจากโลกไปยังดาวพลูโต นั่นหมายความว่า สัญญาณวิทยุที่วัดได้จะเป็นสิ่งที่บ่งบอกความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศซึ่งทำให้เราสามารถทราบโครงสร้างของชั้นบรรยากาศของดาวพลูโตได้นั่นเอง

ช่วงที่ 4 : ระยะสิ้นแสงสุดท้ายขณะที่ยานเคลื่อนเข้าไปอยู่ในเงามืดของดาวพลูโต

        1 ชั่วโมงหลังจากช่วงที่ 3 เป็นช่วงที่นิวฮอร์ไรซอรส์เริ่มเคลื่อนเข้าไปอยู่ในด้านมืดของดาวพลูโตอย่างเต็มที ทำให้เป็นช่วงเวลาที่ยานจะได้สำรวจบริเวณด้านมืดของดาวพลูโตบ้าง โดยอุปกรณ์ SWAP และ PEPSSI ที่ถูกติดตั้งไปกับยานจะทำการสำรวจผลของลมสุริยะที่มีผลต่อดาวพลูโต จากที่กระแสของอนุภาคประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนมาจากดวงอาทิตย์อาจทำมีปฏิสัมพันธ์กับดาวพลูโตเช่นเดียวกับโลก พร้อมกับการศึกษาความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศ เพื่อตรวจวัดว่าดาวพลูโตนั้นมีสนามแม่เหล็กเช่นเดียวกับโลกของเราหรือไม่ ดังนั้นเราอาจได้ทราบรายละเอียดด้านมืดของดาวพลูโตก็เป็นไปได้

ช่วงที่ 5 : ระยะเคลื่อนเข้าสู่ด้านเงามืดของดวงจันทร์แครอน

        ประมาณ 1 ชั่วโมงครึ่ง หลังจากช่วงที่ 4 ผ่านไป ยานอวกาศเริ่มบินเข้าไปในตำแหน่งด้านหลังของดวงจันทร์ แครอน  ภารกิจในช่วงนี้ยานอวกาศจะเริ่มสำรวจดวงจันทร์แครอนต่อไปในทำนองเดียวกับช่วงที่ยานเคลื่อนที่เข้าไปอยู่ด้านมืดของดาวพลูโต

ช่วงที่ 6 : ระยะตรวจสอบข้อมูลหลังจากการสำรวจที่ผ่านมา

        สืบเนื่องจากช่วงที่ 5 ยานอวกาศยังทำการเก็บข้อมูลอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาเกือบ 9 ชั่วโมง หลังจากนี้ทีมนักดาราศาสตร์ตรงการที่จะทราบข้อมูลเบื้องต้นเพียงแค่ส่วนหนึ่งของข้อมูลเท่านั้น ทำให้ในช่วงนี้ยานนิวฮอไรซอนส์จะเริ่มบีบอัดข้อมูลและส่งกลับมายังโลก ใช้เวลาประมาณส่งกลับมาประมาณ 4 ชั่วโมง 33 นาที ตรงกับเวลาประมาณ


ช่วงที่ 7 : ระยะการสำรวจบริเวณด้านมืดอย่างต่อเนื่อง

        การศึกษารายละเอียดต่อจากนี้เป็นต้นไป นับว่าเป็นช่วงที่ยานอยู่ด้านหลังซึ่งมีทิศหันกลับมายังดวงอาทิตย์นั่นเอง ทำให้เรามีโอกาสที่สามารถสังเกตเห็นดาวพลูโตและดวงจันทร์แครอนในลักษณะเป็นเสี้ยวได้ ซึ่งทั้งหมดในการสำรวจนี้กินเวลาไปประมาณ 6.4 วันของโลก อีกทั้งภารกิจต่อไปนี้ยานอวกาศยังคงสำรวจและค้นหาวัตถุขนาดเล็กรวมถึงค้นหาวงแหวน ที่อาจอยู่รอบดาวพลูโตด้วยเครื่องมือ PEPSSI, SWAP และ SDC ต่อไป


ด้วยระยะทางที่แสนไกลข้อมูลส่งกลับได้ไวเพียงใด และเราจะได้เห็นเมื่อไร

        เป็นที่รู้กันดีอยู่แล้วว่ายานอวกาศนิวฮอร์ไรซันส์ เดินทางไปในห้วงอวกาศของระบบสุริะยะที่ห่างไกลด้วยระยะทางประมาณ 32 AU (1 AU เท่ากับ 150 ล้านกิโลเมตรหรือระยะทางเฉลี่ยระหว่างโลกถึงดวงอาทิตย์) หรือประมาณมากกว่า 4,700 ล้านกิโลเมตร เพื่อสำรวจดาวพลูโตและวัตถุในแถบไคเปอร์ หลายคนอาจส่งสัยว่าข้อมูลที่ยานอวกาศลำนี้สำรวจดาวพลูโตจะส่งกลับยังโลกได้จริงหรือเปล่าและถ้าส่งกลับได้นั้นต้องใช้เวลานานเพียงใด

        คำตอบนี้ ทีมงานนักในการสำรวจได้เผยว่าข้อมูลสามารถส่งกลับมาได้ แต่ไม่สามารถส่งกลับมาได้ครั้งเดียวหมดเนื่องด้วยระยะทางที่ไกลมากจนสัญญาณวิทยุใช้เวลาเดินทางประมาณ 4 ชั่วโมงครึ่ง

        นั่นหมายความว่า ข้อมูลภาพจากกล้องโทรทรรศน์ LORRI ที่ส่งกลับยังโลก มีอัตราการโหลดข้อมูลได้มากที่สุดประมาณ 1 กิโลบิตต่อวินาที (1 Kb/second) หรือ 50 นาทีต่อ 1 ไฟล์ภาพข้อมูล

        อย่างไรก็ตามธรรมชาติของนักวิทยาศาสตร์คือต้องการทราบผลลัพธ์ให้เร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพราะฉะนั้นหลังจากผ่านวันที่ 20 กรกฎาคม ยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์จะเลือกข้อมูลที่ได้จากการสำรวจในช่วงที่ยานเคลื่อนเข้าไปใกล้ดาวพลูโตมากที่สุดมาเพียง 1 เปอร์เซ็นต์จากข้อมูลทั้งหมดอันประกอบด้วยข้อมูลอุปกรณ์ดังนี้

        - จากกล้องโทรทรรศน์ LORRI 14 ภาพ

        - จาก Ralph 2 ภาพ

        ทั้งนี้ข้อมูลที่ส่งกลับมาเป็นเพียงข้อมูลภาพบางส่วนของดาวพลูโต,ดวงจันทร์แครอน,ดวงจันทร์นิกซ์, และดวงจันทร์ไฮดรา

        ส่วนข้อมูลทั้งหมดอย่างเต็มรูปแบบจากการศึกษาตั้งแต่ขณะที่ยานเริ่มเข้าใกล้ดาวพลูโตมากที่สุดเมื่อวันที่ 14 กรกฎาคม จนสิ้นสุดภารกิจในช่วงแรกที่สำรวจดาวพลูโต ด้วยระยะทางที่ห่างจากโลกของเราประมาณ 5 พันล้านกิโลเมตร ดังนั้นข้อมูลที่ส่งกลับมายังโลกต้องใช้เวลาประมาณ 1 ปี จนถึงช่วงเดือนพฤศจิกายน ในปี 2559

        ทั้งนี้หากเราต้องการได้รับข้อมูลที่ได้เร็ว ยานนิวฮอร์ไรซอนส์จะต้องเสียเวลาไปประมาณ 2 เดือน เพื่อบีบข้อมูลให้มีขนาดไฟล์ที่เล็กลง

        ภารกิจของยานอวกาศนิวฮอร์ซอนส์ไม่ได้หมดเพียงเท่านี้ ช่วงปลายปี พ.ศ. 2558 ยานอวกาศลำนี้จะเริ่มมุ่งสู่การสำรวจและศึกษาวัตถุที่อยู่ในบริเวณแถบไคเปอร์ต่อไป ในช่วงปลายปี พ.ศ. 2561 หรือประมาณต้นปีพ.ศ. 2562

ตอนนี้ยานอวกาศยานนิวฮอร์ไรซอนส์อยู่ตรงไหนแล้ว


จากภาพยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 4,887 ล้านกิโลเมตร  อยู่ห่างจากโลกของเราประมาณ 4,745 ล้านกิโลเมตร และอยู่ห่างจากดาวพลูโตประมาณ 34.4 ล้านกิโลเมตร โดยใช้ความเร็วประมาณ 49,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เพื่อมุ่งสู่ดาวพลูโต 

ภาพที่แสดงเบื้องต้นเป็นตำแหน่งและระยะทางล่าสุดในวันที่ ผู้เขียนได้เขียน โดยผู้อ่านสามารถดูตำแหน่งล่าสุดของยานสำรวจนิวฮอร์ไรซอนส์ ได้ที่ http://pluto.jhuapl.edu/Mission/Where-is-New-Horizons/index.php

ณ เวลานี้ ถ้าจะพูดถึงภารกิจในการสำรวจของเหล่ายานอวกาศ คงต้องยกช่วงเวลานี้ให้กับยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์ (New Horizons) กับภารกิจในการสำรวจดาวพลูโตเพราะเป็นช่วงที่ยานอวกาศลำนี้เริ่มเข้าใกล้ดาวพลูโตมากขึ้นทุกทีและอีกไม่ช้านี้ในวันที่ 14 กรกฎาคม 2558 เป็นช่วงที่ยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์เข้าใกล้ดาวพลูโตมากที่สุดระยะห่าง 12,500 กิโลเมตร ด้วยความเร็ว 49,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

แม้ว่ายานอวกาศลำนี้ยังไม่ถึงเป้าหมายก็ตามแต่ทีมงานนักวิจัยยังคงวางแผนให้ยานสำรวจลำนี้ทำการเก็บข้อมูลอยู่เรื่อยๆ เพื่อศึกษาสภาพทั่วไปของดาวพลูโตในระยะต่างๆ รวมถึงตรวจหาวัตถุขนาดเล็กบริเวณโดยรอบของดาวพลูโตเพื่อเป็นข้อมูลให้กับนักดาราศาสตร์ใช้ในการวางแผนสำรวจพร้อมกับปรับปรุงเทคนิคและเครื่องมือให้เหมาะสมก่อนถึงเป้าหมาย

[attach=1][attach=2]

ข้อมูลที่ได้นำเสนอนี้เป็นข้อมูลบางส่วนที่ส่งกลับมายังโลกล่าสุด สามารถแสดงให้เห็นรายละเอียดทางธรณีวิทยาบนดาวพลูโตได้อย่างจัดเจนมากยิ่งขึ้นรวมถึงรายละเอียดของดวงจันทร์บริวาร 1 ใน 5 ที่ชื่อว่าแครอน (Charon) เป็นดวงจันทร์ที่มีขนาดใหญ่ในระบบดาวพลูโต และภาพของดาวพลูโตและดวงจันทร์แครอนล่าสุดนี้ ได้จากการสังเกตการณ์ด้วยกล้องถ่ายภาพที่ให้ความละเอียดสูง (Long Range Reconnaissance Imager : LORRI) บันทึกไว้เมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม 2558 ที่ผ่านมา ด้วยระยะห่างจากดาวพลูโตประมาณ 16 ล้านกิโลเมตร แสดงดังภาพ


จากภาพแสดงเบื้องต้นทำให้เราได้เห็นถึงความหลากหลายของพื้นผิวดาวพลูโต เมื่อเราสังเกตจากภาพที่ได้จากกล้องถ่ายภาพความละเอียดสูงนี้ แสดงให้เห็นถึงรูปแบบความซับซ้อนของพื้นผิวดาวพลูโต ดังที่ปรากฎอยู่ในรูปแบบของร่องรอยความมืดคล้ำอยู่บริเวณใกล้กับศูนย์สูตรเยื้องลงมาทางตอนใต้ของดาวพลูโต ลักษณะเช่นนี้เป็นรูปแบบที่เราไม่เคยพบมาก่อนบนดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเรา

        นักวิทยาสตร์ Marc Buie จากสถาบันวิจัย Southwest Research Institute,Boulder,Colorado กล่าวว่า    ภาพของดาวพลูโตในครั้งนี้นับว่าเป็นลักษณะของพื้นผิวที่มีความซับซ้อนและชัดเจนมาก

จากข้อมูลที่เราได้รับสามารถนำไปสร้างเป็นแผนที่ทางธรณีวิทยาของดาวพลูโตได้ ซึ่งเป็นแผ่นที่ที่ได้จากการสังเกตการณ์ 2 สัปดาห์ ก่อนถึงกำหนดเข้าใกล้มากที่สุดแสดงดังภาพ


เมื่อสังเกตจากแผนที่ลักษณะของเฉดสีน้ำตาลแดงที่ปรากฎคล้ายกับรูปแบบสีที่เกิดขึ้นบนดาวอังคารแต่ผลจากการศึกษาพบว่ามันมีความแตกต่างกันอยู่มากซึ่งสีที่เกิดขึ้นบนดาวอังคารนั้นเป็นผลมาจากสีของเหล็กออกไซด์หรือ "สนิม" ที่ทุกคนรู้จักกันนั่นเอง


สีที่ปรากฎบนดาวพลูโตนั้นมากจากโมเลกุลของไฮโดรคาร์บอน (Hydrocarbon molecules) ซึ่งเป็นผลจากรังสีคอสมิก (cosmic rays) และแสงอัลตราไวโอเลต (Ultraviolet light) ที่มาจากดวงอาทิตย์ทำปฏิกิริยากับแก๊สมีเทน (methane : CH4) ในชั้นบรรยากาศของดาวพลูโต จึงทำให้เกิดโมเลกุลของไฮโดรคาร์บอนขึ้นและยังกระจายอยู่ในชั้นบรรยากาศและพื้นผิวของดาวพลูโตอีกด้วย ข้อมูลจากผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่า สารสีแดงที่เกิดขึ้นนี้เป็นที่รู้จักกันมานานแล้วว่าเป็นสีเฉพาะของแสงอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ซึ่งเราเรียกว่า Lyman-alpha ทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของแก๊สมีเทนในชั้นบรรยากาศจนก่อให้เกิดสารประกอบที่เรียกว่า tholins ตกกลับลงสู่พื้นล่างอยู่ในรูปแบบโคลนสีแดงบนพื้นดิน

        ในการสำรวจของยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์อุปกรณ์ที่มีชื่อว่า Alice ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช่ตรวจวัดความหนาแน่นและความหลากหลายของธาตุในชั้นบรรยากาศของดาวพลูโต พบว่า Lyman-alpha มีการกระจายอยู่ทุกบริเวรของดาวพลูโตและเหตุใดดาวพลูโตถึงได้ผลิดสารประกอบ tholins ได้มากมายขนาดนั้นและนั่นอาจหมายความว่ากระบวนการเกิดสีแดงบนดาวพลูโตนั่นเกิดขึ้นช่วงกลางคืนที่ยาวนานหรือบริเวณที่ไม่แสงแดดและในบริเวณที่มีความลึกกระทั่งไม่สามารถมองเห็นแสงจากดวงอาทิตย์ได้เลยถึงอย่างไรยังต้องรอการตรวจสอบโดยและยืนยันอีกครั้งให้แน่ชัดอีกครั้งโดยยานสำรวจนิวฮอร์ไรซอนส์ร่วมกับทีมวิเคราะห์ Michael Summers และ George Mason จากมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนีย (Virginia University)

        นอกจากนี้เรายังได้เห็นทั้งดาวเคราะห์พลูโตและดวงจันทร์บริวารที่ชื่อว่าแครอนอีกด้วย ผลจากสังเกตการณ์พบว่าดาวพลูโตนั้นมีสีน้ำตาลอมแดงในขณะที่ดวงจันทร์แครอนมีสีเทา นับว่าเป็นเรื่องที่น่าสนใจอย่างมากถึงความแตกต่างกันสำหรับสีของดาวทั้งสองดวงนี้


อย่างไรก็ข้อมูลสีแดงที่ปรากฎนี้นักวิทยาศาสตร์รู้กันมานานแล้วแต่การศึกษาในครั้งนี้จะช่วยให้เราทราบถึงความสัมพันธ์ของสีที่แตกต่างกันบนพื้นผิวของดาวพลูโตได้อย่างแน่นอนในอีกไม่ช้านี้และเรายังสามารถนำข้อมูลที่ได้นำไปสร้างแบบจำลองของดาวพลูโตซึ่งมีความซับซ้อนอย่างมากเพื่อหาสาเหตุของการลักษณะทางธรณีที่เปลี่ยนไป

        นักดาราศาสตร์หวังว่าเราจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสาเหตุความแตกต่างของสีที่ปรากฎบนพื้นผิวของดาวพลูโตในวันที่ 14 กรกฎาคมใกล้ถึงนี้ ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์เข้าไปใกล้ดาวพลูโตได้มากที่สุด 

        รวมถึงในระหว่างการเดินทางสำรวจยังมีเหตุการณ์ที่ระทึกใจยิ่งหนัก เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 4 กรกฎาคม ที่ผ่านมา โดยองค์การนาซาได้รายงานข่าวร้ายว่า "เกิดเหตุการขัดข้องไปชั่วขณะจนไม่สามารถติดต่อกลับมายังโลกเราได้" ซึ่งสร้างความวิตกให้กับทีมงานไปไม่น้อยเลยทีเดียว อย่างไรก็ตามมีรายงานล่าสุดเผยว่า ระบบต่างๆ สามารถกู้กลับมาได้ สถานการณ์กลับเป็นปกติหรือแต่ความสงสัยว่าเหตุใดถึงเป็นเช่นนั้นได้ ทั้งนี้ในการส่งสัญญาณกลับมาแต่ละครั้งต้องใช้เวลากว่า 4 ชั่วโมง จึงเป็นเรื่องที่ยากในการคาดเดาเหตุการณ์ ดังนั้นเราต้องลุ้นให้เหตุการณ์แบบนี้ไม่เกิดขึ้นอีกในระหว่างการสำรวจ มิฉะนั้นการเฝ้ารอที่ยาวนานนี้จะสูญเปล่า

หลังจากการเดินทางกว่า 10 ปี ของยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์ (New Horizons) ที่องค์การนาซาได้ส่งขึ้นไปในห้วงอวกาศอันแสนไกลเพื่อทำภารกิจในการสำรวจดาวพลูโตและวัตถุอื่นๆ ที่อยู่ในบริเวณที่เรีกว่า "แถบไคเปอร์" ล่าสุดเมื่อวันอังคารที่ 14 กรกฎาคม 2558 ที่ผ่านมา ยานสำรวจลำนี้ได้ถึงเป้าหมายตามแผนการที่ทีมงานได้วางไว้โดยที่ยานอวกาศสามารถบินเข้าใกล้ในระยะห่างประมาณ 12,500 กิโลเมตร เหนือพื้นผิวดาวพลูโตได้สำเร็จพร้อมกับเผยภาพพื้นผิวของดาวพลูโตและดวงจันทร์ขนาดใหญ่ที่สุดในระบบดาวพลูโตที่มีชื่อว่า แครอน ที่มีสีสันสวยงาม ทั้งนี้ภาพที่ได้เกิดจากการบันทึกภาพพื้นผิวของดาวพลูโตและดวงจันทร์บริวารเมื่อวันที่ 13 กรกฎาคม 2558 เมื่อเวลา 3:38 AM ตามเวลา (EDT) และส่งกลับมายังโลกเมื่อเวลา 12:25 PM ตามเวลา (EDT) ที่ผ่านมา สีสันที่เกิดขึ้นนี้ได้จากการบันทึกข้อมูลทั้ง 3 ฟิลเตอร์ (Filters) จากอุปกรณ์ Ralph ซึ่งเป็นอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ที่ติดตั้งไปยานอวกาศสำรวจลำนี้ รวมถึงข้อมูลที่ได้จากการอุปกณ์ Alice ทำให้ได้ภาพพื้นผิวของดาวทั้งสองดวงที่มีสีสันสวยงาม แสดงดังในภาพ


ข้อมูลสีที่ปรากฎนี้ช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจถึงรูปแบบของโมเลกุลน้ำแข็งที่มีความแตกต่างกันปกคลุมอยู่บนพื้นผิวของดาวพลูโตนับว่าเป็นภาพที่น่าทึ่งยิ่งหนัก และหากเราสังเกตจะเห็นรูปหัวใจบนดาวพลูโตซึ่งกลีบของหัวใจทางด้านตะวันตกจะมีลักษณะรูปร่างคล้ายกับกรวยไอศครีม (ice cream cone) อีกทั้งทางด้านขวาของพื้นผิวมีสีฟ้าและมีสีแดงผ่านอีกด้วย รวมถึงบริเวณขั้วเหนือในส่วนบนยังมีความแตกต่างของเฉดสีเหลืองและสีส้มที่ต่างกันอีกด้วยและนั้นหมายถึงดาวพลูโตมีความแตกต่างของพื้นผิวอย่างน่าอัศจรรย์

ถึงอย่างไรเทคนิคในการผสมสี (Color Composite) ข้างต้นนี้ช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถแปลความหมายของภาพได้ง่ายยิ่งขึ้น จนสามารถเห็นความแตกต่างของพื้นผิวได้อย่างชัดเจน และเห็นรายละเอียดของร่องรอยความมืดคล้ำและสว่างในแต่ละพื้นที่ได้ชัดเจนมากยิ่งขึ้นเมื่อเทียบกับภาพขาว-เทา (Gray Scale) ที่ได้ก่อนหน้านี้

        และจากภาพเบื้องต้นนั้นเป็นภาพผสมสีเท็จ (False Colour Composite) ซึ่งได้จากการรวมทั้ง 3 ฟิตเตอร์รวมถึงภาพที่ได้จากการบันทึกในช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรดจากอุปกรณ์ Alice อีกด้วย ทั้งนี้ทีมนักดาราศาสตร์จากหอดูดาว Lowell กล่าวว่า "เราต้องแปลหรือตีความภาพอีกทีหนึ่งเพื่อระบุว่าพื้นผิวของดาวทั้งสองดวงนี้มีลักษณะทางธรณีวิทยาอย่างไร จากความหลากหลายของพื้นผิวที่ปรากฎขึ้นนี้" สำหรับการแปลหรือตีความนั้นอาจใช้หลักการคล้ายกับการตีความหมายจากภาพภูมิประเทศพื้นผิวโลกจากดาวเทียมนั่นเอง 

        สีสันที่สวยงามของดวงจันทร์แครอน บริเวณขั้วเหนือด้านบน มากจากโมเลกุลของไฮโดรคาร์บอน (Hydrocarbon molecules) โดยสารสีแดงเข้มนั้นเป็นสีเฉพาะของแสงอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ซึ่งเราเรียกว่า Lyman-alpha ทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของแก๊สมีเทนในชั้นบรรยากาศจนก่อให้เกิดสารประกอบที่เรียกว่า tholins  ตกกลับลงสู่พื้นล่างอยู่ในรูปแบบโคลนสีแดงบนพื้นดินที่ปรากฎให้เราได้เห็นนี้ โดยนักดาราศาสตร์ใช้เทคนิควิธีเดียวกับดาวพลูโตซึ่งช่วยให้เราได้เห้นถึงสีสันที่สวยงามช่วยให้เราทราบถึงความแตกต่างที่เกิดขึ้นบนดวงจันทร์ดวงนี้

        ยิ่งไปกว่านี้นั้นภาพที่ทุกคนกล่าวถึงกันมากซึี่งเป็นภาพสุดท้ายที่คมชัดที่สุดก่อนที่ยานอวกาศเข้าใกล้พลูโต ถูกบันทึกไว้เมื่อ 13 กรกฎาคม โดยมีพื้นผิวสว่างบางส่วนแสดงแถบคล้ายรูป "หัวใจ" ในขณะเดียวกันก็มีการจินตนาการไปอีกว่าบริเวณที่เป็นมีความมืดคล้ำนั้นดูเหมือนลักษณะของ "สุนัขการ์ตูนของดิสนีย์" ซึ่งอาจเป็นไปได้ว่านั่นคือร่องรอยของภูเขาไฟที่อาจเกิดขึ้นบนดาวพลูโต ดังแสดงในภาพ


ทั้งนี้ด้วยระยะห่างระหว่างโลกถึงดาวพลูโตไกลถึง 3,000 ล้านไมล์ ส่งผลให้การส่งข้อมูลที่ได้จากยานสำรวจอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์บันทึกได้นั้นต้องใช้เวลานานกว่า 4 ชั่วโมงครึ่ง ข้อมูลทั้งหมดที่ยานจะโหลดกลับมายังโลกได้ทีมนักดาราศาสตร์คาดการณ์ว่าจะต้องใช้เวลากว่า 16 เดือน หลังจากนี้

        เมื่อเวลา 07.49 ตามเวลา (EDT) ของวันอังคารที่ 14 กรกฎาคม ที่ผ่านมา ยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนซ์ได้เคลื่อนผ่านดาวพลูโตไปแล้วด้วยความเร็ว 30,800 ไมล์ต่อชั่วโมง หรือ 49,600 กิโลเมตรต่อชั่วโมง พร้อมกับอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ทั้ง 7 อุปกรณ์ ช่วยให้เราได้เห็นถึงสิ่งใหม่ๆ ที่เกิดขึ้นในบริเวณห่างไกลนี้ ภารกิจต่อไปยานอวกาศจะเริ่มต้นในการเข้าสู่โหมดระบบพลังงานแสงอาทิตย์ รวมถึงภารกิจในการสังเกตการณ์สภาพทั่วไปของดาวเคราะห์แคระน้ำแข็งดวงนี้ จากภารกิจอันห่างไกลนี้นักดาราศาสตร์คาดหวังว่าจะได้ทราบถึงองค์ประกอบต่างๆ เพิ่มเติมของดาวพลูโตได้มากยิ่งขึ้นและอาจเป็นกุญแจสำคัญที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้เข้าใจถึงกระบวนการเปลี่ยนแปลงของระบบสุริยะตลอดจนวิวัฒนาการและต้นกำเนิดของโลกเราได้

คุ้มค่ากับการรอคอย "ภาพพื้นผิวของดาวพลูโตระยะใกล้" รวมถึงดวงจันทร์แครอน

นับว่าเป็นช่วงเวลาแห่งการรอคอยสำหรับภาพที่ถูกส่งกลับมาจากยานนิวฮอร์ไรซอนส์ในภารกิจการสำรวจดาวเคราะห์แคระพลูโต ซึ่งต้องใช้เวลากว่า 16 เดือนในการโหลดข้อมูลกลับมายังโลกได้ทั้งหมดอย่างไรก็ตามข้อมูลภาพบางส่วนนั้นถูกส่งกลับมายังโลกบางแล้ว และนี้คือข้อมูลล่าสุดขณะที่ยานอวกาศนิวฮอรไรซอนส์ (New Horizons) บินผ่านเหนือพื้นผิวดาวพลูโตในระยะใกล้ที่สุดด้วยระยะห่าง 12,500 กิโลเมตร ในวันที่ 14 กรกฎาคม 2558 กระทั่งส่งกลับยังโลกเมื่อเวลาประมาณ 02:15 น. ซึ่งสามารถเผยให้เห็นพื้นผิวของดาวพลูโตบริเวณเส้นศูนย์สูตรที่มีร่องรอยของภูเขา (Mountains) ถูกปกคลุมไปด้วยน้ำแข็งสูงประมาณ 3.5 กิโลเมตร (แสดงดังในภาพ)



จากภาพนักดาราศาสตร์กล่าวว่า "ภูเขาที่เกิดขึ้นนี้มีอายุไม่เกิน 100 ล้านปี" และนั่นหมายความว่าภูเขาที่ปรากฎให้เราได้เห็นนี้เป็นเพียงภูเขาอายุน้อย เมื่อเทียบกับอายุของระบบสุริยะ (solar system) ที่มีอายุราวๆ 4.56 พันล้านปี นับว่าเป็นหนึ่งในภูเขาที่มีอายุน้อยมากในระบบสุริยะเรา

        จากพื้นผิวที่ปรากฎให้เราเห็นบนดาวพลูโตนั่นชั่งแตกต่างกับดวงจันทร์ของมันยิ่งหนัก อาจเนื่องจากสารเหตุที่ดาวพลูโตไม่สามารถสร้างแรงโน้มถ่วงเช่นเดียวกับดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่สามารถสร้างปฏิสัมพันธ์กับดวงจันทร์จนทำให้เกิดความร้อนได้นั่นและในบางช่วงเวลาอาจก่อให้เกิดลักษณะทางธรณีที่เป็นภูเขาขึ้นได้ ข้อมูลดังกล่าวทำให้ทีมงานนักดาราศาสตร์ที่เฝ้าศึกษาระบบของดาวพลูโตกล่าวว่า "นี่อาจทำให้เราต้องหันกลับมาสนใจเกี่ยวกับพลังอำนาจของดาวน้ำแข็งที่ผลต่อกิจกรรมทางธรณีวิทยา" และนอกเหนือจากข้อมูลภาพระยะใกล้ของดาวพลูโตที่แสดงเบื้องต้น นักดาราศาตร์ยังเผยภาพของดวงจันทร์แครอนจากการบันทึกโดยยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์อีกด้วยแสดงดังในภาพ


จากภาพดวงจันทร์แครอนเราสามารถสังเกตเห็นแนวหน้าผายาวประมาณ 1,000 กิโลเมตร (600 ไมล์) (จากซ้ายไปขวา) แพร่ทั่วไปบริเวณเปลือกด้านนอกซึ่งน่าจะเกิดจากกระบวนการเปลี่ยนแปลงภายในเปลือกโลกของดวงจันทร์ รวมถึงจากภาพบริเวณขอบโค้งด้านบนขวายังเผยให้เห็นหุบเขาลึกกว่า 7 ถึง 9 กิโลเมตรอีกด้วย

        ทั้งนี้นักดาราศาสตร์ได้รวบรวมภาพต่างๆ ที่ได้จากการสังเกตุกาณ์ดาวพลูโตในช่วงเวลากว่า 10 ปี เริ่มต้นจากการค้นพบดาวพลูโตในช่วงแรกโดย ไคลค์ ทอมบอห์ (Clyde Tombaugh) แห่งหอดูดาวโลเวล รัฐอริโซนา (Lowell Observatory,Flagstaff, Arizona) เมื่อวันที่ 18 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2473 เรื่อยมายังภาพที่ได้จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลขององค์การนาซา ที่สามารถบันทึกภาพของดาวพลูโตได้ในช่วงปี ปี พ.ศ. 2545 -2546 ที่ผ่านและภาพช่วงหลังเป็นภาพข้อมูลที่นำเสนอโดยยานสำรวจอวกาศนิวฮอร์ซอนส์ในปัจจุบันแสดงดังในภาพ


เหนือสิ่งอื่นใดภารกิจของยานอวกาศนิวฮอร์ซอนส์ไม่ได้หมดเพียงเท่านี้ในช่วงปลายปี พ.ศ. 2558 ยานอวกาศลำนี้จะเริ่มมุ่งสู่การสำรวจและศึกษาวัตถุที่อยู่ในบริเวณแถบไคเปอร์ต่อไปและจะทำการสังเกตการณ์วัตถุในบริเวณนั้นอย่างต่อเนื่องและนั้นคงเป็นช่วงปลายปี 2561 หรือประมาณต้นปี 2562

        ซึ่งข้อมูลที่ส่งกลับมายังไม่โลกไม่ใช่เพียงแค่ครั้งเดียวหมด เนื่องด้วยระยะทางที่ไกลมากจนสัญญาณวิทยุใช้เวลาเดินทางประมาณ 4 ชั่วโมงครึ่ง นั่นหมายความว่าข้อมูลภาพจากกล้องโทรทรรศน์ LORRI ที่ส่งกลับยังโลกมีอัตราการโหลดข้อมูลได้มากที่สุดประมาณ 1 กิโลบิตต่อวินาที (1 Kb/second) หรือ 50 นาทีต่อ 1 ไฟล์ภาพข้อมูล

สรุปเส้นทางการบินผ่านดาวพลูโตวันนี้ของยานนิวฮอไรซันส์
14/7/2015 โดย VOP

สิ้นสุดการรอคอย ในที่สุดนิวฮอไรซันส์ก็ไปถึงพลูโต


เวลา 18:50 วันนี้ตามเวลาไทย (14 ก.ค.58) ยานนิวฮอไรซันส์จะบินเข้าถึงจุดใกล้ผิวดาวพลูโตที่สุด และนับเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์การสำรวจอวกาศที่มียานอวกาศไปเยือนดวงดาวที่อยู่ไกลลิบถึงสุดขอบสุริยะจักรวาลดวงนี้

ดาวพลูโตและบริวารทั้ง 5 ดวงคือ ชารอน นิกซ์ เคอเบรอส ไฮดรา และสติกซ์ โคจรในมุมเกือบตั้งฉากกับดวงอาทิตย์ และเส้นทางของนิวฮอไรซันส์นั้นทำมุม 0.24° กับดวงอาทิตย์ รวมทั้งดวงจันทร์ชารอนนั้นโคจรรอบดาวพลูโตในความเร็วค่อนข้างมาก ดังนั้นยานนิวฮอไรซันส์ก็จะเข้าใกล้ชารอนที่สุด 19:04 ตามเวลาไทย (14 นาทีต่อมา)

อีก 61 นาทีต่อจากนั้น นิวฮอไรซันส์จะผ่านเข้าสู่เงาของดาวพลูโตและเงาของชารอนตามลำดับ จากนั้นก็จะเดินทางออกจากระบบสุริยะสู่ห้วงอวกาศที่ดำมืดอีกหลายปี เพื่อมุ่งไปสู่เป้าหมายถัดไปคือวงแหวนไคเปอร์ กลุ่มหินน้ำแข็งที่โคจรรอบนอก (เหมือนถนนวงแหวนรอบนอก) ระบบสุริยะ

นาซาจะเริ่มแพร่ภาพการสรุปภารกิจทาง NASA TV เวลา 18:30 ตามเวลาไทย ในรายการนี้ไม่มีการถ่ายทอดสด (ใครจะตามไปถ่ายไกลขนาดนั้น) แต่เป็นการอธิบายรายละเอียดต่างๆของภารกิจนี้ ระหว่างนี้ยานนิวฮอไรซันส์จะหยุดการติดต่อกับโลกไปชั่วคราวและเริ่มใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ต่างๆวิเคราะห์พิ้นผิวและบรรยากาศของพลูโต รวมทั้งระดมถ่ายภาพในคลื่นแสงธรรมชาติและคลื่นแสงอินฟราเรด โดยเฉพาะช่วงวินาทีใกล้ที่สุดคือ 18:49:57 ตามเวลาไทย

ข้อมูลต่างๆที่นิวฮอไรซันส์เก็บมาได้ จะถูกส่งมาถึงโลกตามลำดับ โดยก้อนแรกจะมาถึงเย็นวันพรุ่งนี้ เวลา 17:59 (15 ก.ค.58) ตามเวลาไทย จากนั้นช่วงตีสองเช้าวันที่ 16 ก.ค. นาซาก็จะเผยแพร่ภาพชุดแรกนี้ และรอรับภาพกับข้อมูลชุดถัดไปซึ่งจะเป็นเรื่องของดวงจันทร์ต่างๆ

(นิวฮอไรซันส์อยู่ห่างจากโลกเกิน 4 ชั่วโมงครึ่ง ในความเร็วแสง การส่งคำสั่งไปและรับข้อมูลกลับมา 1 ครั้งกินเวลานานเกิน 9 ชั่วโมง)

ความลับกว่า 85 ปีของดาวพลูโตจะได้รับการเปิดเผยได้กระจ่างแจ้งในระดับใด มารอดูกัน



อ้างอิง http://blogs.discovermagazine.com/d-brief/2015/07/13/new-horizons-this-week/#.VaRVEl_tlHx
เรียบเรียงโดย @MrVop

ฮือฮา! นาซาเผยภาพผิวดาวพลูโตขยายชัดแจ๋ว-ตั้งชื่อปานรูปหัวใจ
โดย ไทยรัฐออนไลน์ 16 ก.ค. 2558 05:55

สำนักข่าวต่างประเทศรายงานว่า หลังจากยานอวกาศ 'นิว โฮไรซอน' หรือขอบฟ้าใหม่ ขององค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ หรือ นาซา ประสบความสำเร็จในภารกิจบินผ่านดาวพลูโตแล้วเมื่อวันอังคารที่ 14 ก.ค. หลังจากเดินทางจากโลกเป็นเวลา 9 ปี เป็นระยะทางกว่า 3 พันล้านไมล์ ล่าสุดในวันพุธ นาซา ได้เผยความคืบหน้าของการประมวลผลข้อมูลบางส่วนที่ถูกส่งจาก นิว โฮไรซอน และเผยแพร่ภาพระยะใกล้ของพื้นผิวดาวพลูโต ซึ่งแสดงให้เห็นภูเขาน้ำแข็งความสูงเท่าๆ ภูเขาในเทือกเขาร็อกกีแล้ว รวมทั้งเปิดเผยภาพความละเอียดสูงของดวงจันทร์ ชารอน ซึ่งเป็นดาวบริวารที่ใหญ่ที่สุดใน 5 ดวงของดาวพลูโตด้วย


ดร. จอห์น สเปนเซอร์ หนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ในภารกิจ นิว โฮไรซอน บอกกับผู้สื่อข่าวที่งานแถลงข่าวซึ่งถ่ายทอดสดทางช่อง นาซาทีวี เมื่อเวลาประมาณ 2:00 น. วันพฤหัสบดีตามเวลาไทยว่า ภาพระยะใกล้ของพื้นผิวดาวพลูโตภาพแรกในประวัติศาสตร์นี้ แสดงให้เห็นภูมิประเทศที่ผ่านการเปลี่ยนผิวหน้าใหม่จากกระบวนการทางธรณีวิทยาบางอย่าง เช่น ภูเขาไฟระเบิด ในช่วงเวลา 100 ล้านปีที่ผ่านมา โดยในภาพพวกเขาไม่พบหลุมจากการตกกระแทกของอุกกาบาตเลยแม้แต่หลุมเดียว หมายความว่า นี่เป็นพื้นผิวที่มีอายุน้อยมาก

กระบวนการทางธรณีวิทยานี้จำเป็นต้องได้รับแหล่งความร้อนบางประการ โดยก่อนหน้านี้พบเห็นได้เพียงบนดวงจันทร์ที่ปกคลุมด้วยน้ำแข็งเท่านั้น ซึ่งได้ความร้อนมาจาก 'กระบวนการสร้างความร้อนภายในด้วยแรงไทดัล' (Tidal Heating) อันเป็นแรงเสมือนที่เกิดจากผลต่างระหว่างแรงโน้มถ่วงที่ดาวเคราะห์กระทำต่อพื้นผิวดาวบริวารด้านใกล้ดาวเคราะห์ กับแรงโน้มถ่วงที่ดาวเคราะห์กระทำต่อพื้นผิวดาวบริวารด้านไกลดาวเคราะห์ เมื่อดาวบริวารโคจรรอบดาวเคราะห์ดวงแม่เป็นรูปวงรี แรงไทดัลที่ดาวบริวารจะไม่เท่ากันตลอดเวลา การเปลี่ยนแปลงของแรงไทดัลไปพร้อมๆ กับที่ดาวบริวารกำลังโคจรอยู่นี้ ทำให้เกิดการ ยืด-หด และการเสียดสีของวัสดุประกอบภายในดาวบริวาร ทำให้โครงสร้างภายในของดาวบริวารร้อนขึ้น

"คุณไม่ต้องการ Tidal Heating เพื่อเพิ่มความร้อนทางธรณีวิทยาบนพื้นผิวน้ำแข็ง นี่เป็นการค้นพบครั้งสำคัญที่เราเพิ่งรู้เมื่อเช้านี้ (วันพุธตามเวลาสหรัฐฯ)" ดร.สเปนเซอร์กล่าว

ขณะเดียวกัน ศาสตราจารย์ อลัน สเติร์น ผู้อำนวยการบริหารของ คณะกรรมการบริหารภารกิจทางวิทยาศาสตร์ของนาซา กล่าวในงานเดียวกันว่า การค้นพบดังกล่าวทำให้เหล่านักวิทยาศาสตร์ต้องกลับไปเริ่มต้นใหม่ ส่วนดร. เคธี โอลคิน รองหัวหน้านักวิทยาศาสตร์ในภารกิจ นิว โฮไรซอน กล่าวว่า เรื่องนี้เหนือความที่เราคาดหวังไว้

ดร.สเปนเซอร์ยังพูดถึงภูมิภาครูปหัวใจที่ปรากฏบนดาวพลูโตด้วย โดยพวกเขาตั้งชื่อให้มันว่า 'ทอมบอ เรจิโอ' (Tombaugh Regio) เพื่อเป็นเกียรติแก่ ไคลด์ ทอมบอ นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันผู้ค้นพบดาวเคราะห์แคระพลูโตเมื่อปี 1930 ภูมิภาคนี้มีความสูงถึง 11,000 ฟุต (3,300 ม.) เทียบได้กับเทือกเขาร็อกกีในอเมริกาเหนือ ซึ่งดร.สเปนเซอร์กล่าวว่า ภูมิภาคนี้อาจเป็นส่วนประกอบของชั้นน้ำแข็งและน้ำดาวพลูโต เนื่องจากแก๊สมีเทน, คาร์บอนมอนอกไซด์ และไนโตรเจน ที่ปกคลุมพื้นผิวดาวเคราะห์แคระห์ดวงนี้ ไม่เพียงพอที่จะสร้างภูเขา "น้ำและน้ำแข็งที่ดาวพลูโตมีอุณหภูมิพอจะพยุงภูเขาขนาดใหญ่" ดร.สเปนเซอร์กล่าว

นอกจากนี้ นาซายังเผยแพร่ภาพขยายของดวงจันทร์ ชารอน ดาวบริวารที่ใหญ่ที่สุดใน 5 ดวงของดาวพลูโต โดยภาพแสดงให้เห็นรอยแตกลึก 4-6 ไมล์ และหลักฐานของการเปลี่ยนพื้นผิวใหม่ โดยดร. โอลคิน ระบุว่า เดิมทีเธอเชื่อว่าชารอนอาจมีภูมิประเทศเก่าแก่ปกคลุมด้วยหลุมอุกกาบาต แต่ภาพใหม่ทำให้เธอตื่นเต้นมาก ภาพยังแสดงให้เห็นรอยเลื่อนและหน้าผาไล่ตั้งแต่ทางตะวันออกเฉียงเหนือถึงทางตะวันตกเฉียงใต้ของดวงจันทร์ชารอน ประมาณ 600 ไมล์ ซึ่งอาจเกิดจากกระบวนการภายในของดวงจันทร์ ขณะที่บริเวณมืดบนขั้วเหนือของชารอน อาจเป็นชั้นบางๆ ที่อยู่บนสสารสีแดง ซึ่งพวกเขาตั้งชื่ออย่างไม่เป็นทางการให้มันว่า 'มอร์ดอร์' สถานที่ในนิยายเรื่อง 'Lord of the Rings'


นาซายังเผยภาพที่ชัดเจนที่สุดภาพแรกของดวงจันทร์ 'ไฮดรา' ของดาวพลูโต ซึ่งแสดงให้เห็นว่า มันมีลักษณะยืดยาวออกไป โดยพื้นผิวทำจากน้ำและน้ำแข็ง มีขนาดประมาณ 43x33 กิโลเมตร อนึ่ง ภาพดวงจันทร์ไฮดราประกอบด้วยไม่กี่พิกเซลเท่านั้น เนื่องจากมันมีขนาดเล็กมาก และยาว นิว โฮไรซอน ถ่ายภาพมาจากระยะทางกว่า 650,000 กิโลเมตร อย่างไรก็ตาม รูปภาพทั้งหมดที่นาซาเปิดเผยออกมาในวันพุธ มีความชัดเจนมากกว่าหลักฐานทั้งหมดที่มนุษย์มีก่อนหน้านี้มากมาย

ทั้งนี้ ทีมภารกิจเปิดเผยด้วยว่า ในสัปดาห์นี้ยาน นิว โฮไรซอนจะส่งข้อมูลเพียงส่วนน้อยจากทั้งหมดที่รวบรวมได้กลับมายังโลกเท่านั้น โดยเหตุผลส่วนหนึ่งคือมันยังมีภารกิจสำรวจด้านมืดของดาวพลูโตต่อ โดยตั้งใจว่าจะสังเกตการณ์ดาวพลูโตหมุนรอบตัวเอง 2 ครั้ง หรือเท่ากับ 12 วันบนโลก

  ทั้งหมดทั้งมวล ขอขอบคุณข้อมูล จาก

ดาวพลูโต จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

คุณ บุญญฤทธิ์  ชุนหกิจ สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)

คุณ VOB  JIMMY'S BLOG

ไทยรัฐออนไลน์

ขอบพระคุณมากครับ
ฟ้าเปลี่ยนสี 

ล่าสุดภาพพื้นผิวดวงจันทร์บริวารของดาวพลูโตมี "ภูเขาและหลุมอุกกาบาต" อย่างน่าทึ่ง
Last Updated on Friday, 17 July 2015 11:37

17 กรกฎาคม 2558

นักวิทยาศาสตร์ได้เผยภาพใหม่ล่าสุดของดวงจันทร์บริวารที่มีขนาดใหญ่ที่สุดของระบบดาวพลูโตชื่อว่า ดวงจันทร์แครอน (Charon) ถูกบันทึกไว้เมื่อเวลาประมาณ 06:30 EDT ของวันที่ 14 กรกฎาคม  2558 เกิดขึ้นก่อน 1.5 ชั่วโมงที่ยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์จะเดินทางเข้าสำรวจดาวพลูโตในระยะใกล้ที่สุด ด้วยระยะทางประมาณ 49,000 ไมล์ หรือ 79,000 กิโลเมตร จากภาพที่ปรากฎนี้สามารถแสดงให้เห็นรายละเอียดพื้นผิวที่มีร่องรอยของหลุมอุกกาบาตรวมถึงภูเขาที่เกิดขึ้นในแอ่ง (Mountain in a Moat) ของดวงจันทร์แครอนที่น่าทึ่งยิ่งหนักแสดงดังในภาพ


eff Moore นักวิทยาศาสตร์จากศูนย์วิจัยเอมส์ (Ames Research Center) กล่าวว่า หลุมอุกกาบาตที่เราสามารถสังเกตเห็นรวมถึงภูเขาขนาดใหญ่ที่หลบซ่อนอยู่ในแอ่งจากภาพเบื้องต้นนี้ ชั่งเป็นลักษณะทางธรณีวิทยาที่น่าทึ่งยิ่งหนัก และนี้เป็นเพียงตัวอย่างข้อมูลภาพของลักษณะพื้นผิวดวงจันทร์แครอนเท่านั้น เกิดจากการบีบอัดไฟล์ภาพให้มีขนาดเล็กเพื่อใช้เวลาในการส่งข้อมูลให้เร็วขึ้น ทั้งนี้เรายังรอข้อมูลทั้งหมดที่ได้จากการสังเกตการณ์จากกล้องถ่ายภาพความละเอียดสูง Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) ที่ติดตั้งไปกับยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์ส่งกลับมายังโลกอีกครั้ง นั่นหมายความว่า มุมมองต่างๆ ที่เกิดขึ้นนี้เราคงได้เห็นในรูปแบบที่มีความชัดเจนและหลากหลายมากยิ่งขึ้นกว่าเดิมเป็นแน่

ตอนนี้ยานอวกาศยานนิวฮอร์ไรซอนส์อยู่ตรงไหนแล้ว

        ขณะนี้ยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 4,926,260,000 กิโลเมตร อยู่ห่างจากโลกของเราประมาณ 4,776,660,000 กิโลเมตร และบินห่างจากดาวพลูโตออกไปแล้วด้วยระยะประมาณ 2,991,960 กิโลเมตร ด้วยความเร็วประมาณ 49,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เพื่อมุ่งสำรวจวัตถุอื่นๆ อีกในแถบไคเปอร์



ขอบคุณครับ
เรียบเรียงโดย
นายบุญญฤทธิ์  ชุนหกิจ
หอดูดาวเฉลิมพระเกียรติ ฯ นครราชสีมา
สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)

แหล่งที่ข้อมูล
http://www.nasa.gov/image-feature/new-horizons-close-up-of-charon-s-mountain-in-a-moat

"นาซาเผยพบชั้นบรรยากาศบนดาวพลูโตที่หนาถึง 1600 กิโลเมตร"
Last Updated on Sunday, 19 July 2015 15:59

นักวิทยาศาสตร์ขององค์การนาซาที่ดูแลโครงการสำรวจดาวพลูโตของยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์ (New Horizons) ได้เผยข้อมูลใหม่ที่ได้จากการสำรวจ ซึ่งข้อมูลที่ได้นำเสนอนี้เผยให้เห็นว่าดาวพลูโตนั้นมีชั้นบรรยากาศที่หนาถึง 1,600 กิโลเมตร หรือประมาณ 1,000 ไมล์ ทั้งนี้ข้อมูลที่ได้เกิดจากการสังเกตความเปลี่ยนแปลงของแสงที่หรี่ลงขณะที่ยานอวกาศ ลำนี้เคลื่อนเข้าไปภายใต้เงามืดของดาวพลูโตในช่วง 1 ชั่วโมงหลังจากที่ยานเคลื่อนเข้าใกล้ดาวพลูโตมากที่สุดเมื่อวันที่ 14 กรกฎาคม 2558 ที่ผ่านมา โดยอุปกรณ์ที่มีชื่อว่า Alice สามารถตรวจวัดได้ว่าดาวพลูโตมีชั้นบรรยากาศที่หนาและเต็มไปด้วยแก๊สไนโตรเจน (N2) กระจายอยู่ทั่วชั้นบรรยากาศของดาวพลูโตมีระยะไกลกว่า 1,600 กิโลเมตร

        Andrew นักดาราศาสตร์หนึ่งในทีมงานสำรวจของยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์จาก Southwest Research Institute in Boulder, Colorado กล่าวว่า การค้นพบในครั้งนี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้นสำหรับการศึกษาชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์แคระน้ำแข็งพลูโตเท่านั้น" ทั้งนี้ท่านสามารถดูวีดีโอจำลองการค้นพบชั้นบรรยากาศของดาวพลูโตได้




ทั้งนี้ดาวพลูโตมีแรงโน้มถ่วงที่น้อยมากประมาณ 0.58 เมตร/วินาที² ส่งผลให้แก๊สที่อยู่ในชั้นบรรยากาศของดาวพลโตถูกดึงดูดด้วยแรงที่น้อยมาก นั่นหมายความว่าแก๊สในชั้นบรรยากาศอาจมีการกระจายตัวออกไปได้มากขึ้น จึงเป็นสาเหตุให้ดาวพลูโตนั้นมีชั้นบรยากาศที่มีระยะทางที่ไกลมากเช่นนี้

        อย่างไรก็ตามข้อมูลนี้ยังเป็นเพียงแค่ข้อมูลบางส่วนที่ยานสำรวจนิวฮอร์ไรซอนส์ได้ส่งกลับมายังโลกเท่านั้นเนื่องด้วยระยะทางที่ไกลกว่า 4 พันล้านกิโลเมตร การส่งข้อมูลภายในครั้งเดียวจึงเป็นเรื่องที่ยากมากและนั่นหมายถึงข้อมูลความละเอียดที่มากยิ่งขึ้นกว่านี้ยังถูกบันทึกเก็บไว้ในหน่วยความจำบนยานรอการส่งกลับมายังโลกอีกครั้ง


ตำแหน่งของยานอวกาศยานนิวฮอร์ไรซอนส์ขณะนี้

        ขณะนี้ยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 4,929,250,000 กิโลเมตร อยู่ห่างจากโลกของเราประมาณ 4,779,650,000 กิโลเมตร และบินห่างจากดาวพลูโตออกไปแล้วด้วยระยะประมาณ 5,983,910 กิโลเมตร ด้วยความเร็วประมาณ 49,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เพื่อมุ่งสำรวจวัตถุอื่นๆ อีกในแถบไคเปอร์



เรียบเรียงโดย

นายบุญญฤทธิ์  ชุนหกิจ
หอดูดาวเฉลิมพระเกียรติ ฯ นครราชสีมา
สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)
แหล่งที่มา
http://www.nasa.gov/nh/new-horizons-reveals-pluto-extended-atmosphere

นาซาเผยพื้นผิวดาวพลูโตปรากฎมีร่องรอยแตกร้าว "ตรงกลางหัวใจ"
Last Updated on Sunday, 19 July 2015 16:15

ภายหลังการเดินทางกว่า 10 ปี ของยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์ (New Horizons) ในภารกิจสำรวจดาวพลูโต ล่าสุดข้อมูลภาพที่ยานอวกาศลำนี้ส่งกลับมายังโลกเผยให้เห็นบริเวณที่ราบรูป "หัวใจ" ของดาวพลูโต (Heart of Pluto) มีน้ำแข็งที่เป็นโมเลกุลของคาร์บอนมอนออกไซด์อยู่ อีกทั้งอุปกรณ์กล้องถ่ายภาพความละเอียดสูง Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) ที่ติดตั้งไปบนยานยังสามารถบันทึกภาพระยะใกล้ของที่ราบรูป "หัวใจ" นี้ได้อีกด้วย เผยให้เห็นรอยแตกราวในหัวใจของดาวพลูโต จากภาพที่ปรากฏนี้นักดาราศาสตร์กล่าวว่า ลักษณะทางธรณีวิทยาทุ่งราบน้ำแข็งที่มีรอยแตกราวแปลกบางส่วนยังมีสสารสีดำแทรกอยู่ปราศจากร่องรอยของหลุมอุกกาบาตนี้ยังไม่เคยมีใครได้พบมาก่อนแสดงดังในภาพ




ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าร่องรอยเหล่านี้อาจจะเกิดจากการหดตัวของพื้นผิวดาวพลูโตเช่นเดียวกับรอยโคลนแตกหรืออาจขึ้นเกิดจากการพาความร้อน (convection) ของของเหลวภายในที่ไหลเวียนจากแกนที่ยังมีความร้อนอยู่ขึ้นสู่พื้นผิวของดาวพลูโต ในอดีตที่ผ่านนักดาราศาสตร์เคยเชื่อว่าดาวพลูโตอาจเต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาตเช่นเดียวกับดวงจันทร์ของเรา

        แต่ข้อมูลที่ทีมงานการสำรวจดาวพลูโตได้รับเพียงไม่กี่วันหลังจากที่ยานได้เข้าสำรวจ พบว่าดาวพลูโตแทบไม่มีร่องรอยของหลุมอุกกาบาตหลงเหลืออยู่เลย ซึ่งต่างจากดาวดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะที่ยังปรากฎร่องรอยของหลุมอุกกาบาตอยู่บาง นั่นหมายถึงดาวพลูโตอาจมีลักษณะทางธรณีวิทยาบางอย่างที่ส่งผลให้สภาพพื้นผิวของมันนั้นมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา ซึ่งสาเหตุที่ทำให้เป็นเช่นนี้นักวิทยาศาสตร์ยังไม่แน่ชัดว่าดาวพลูโตได้รับพลังงานจากแหล่งใดอย่างไรก็ตามทีมงานการสำรวจของยานอวกาศนิวฮอร์ไรซอนส์ยังคงพยายามเพื่อไขปริศนาบริเวณความผ่องใส่ไร้ริ้วรอยของดาวพลูโตกันต่อไป จากรายละเอียดที่จะได้รับกลับมาทีละน้อยๆ เพื่อเป็นกุญแจในการไขปริศนาของดาวเคราะห์แคระน้ำแข็งดวงนี้ในที่สุด



เรียบเรียงโดย
นายบุญญฤทธิ์  ชุนหกิจ
หอดูดาวเฉลิมพระเกียรติ ฯ นครราชสีมา
สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)

แหล่งที่มา
แหล่งข้อมูล http://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-new-horizons-discovers-frozen-plains-in-the-heart-of-pluto-s-heart