นักวิทยาศาสตร์เรียนรู้อะไรได้บ้างจากจรวด SpaceX พุ่งชนดวงจันทร์?

จรวดของบริษัท SpaceX ที่ลอยคว้างอยู่ในอวกาศ ถูกเชื่อว่าได้พุ่งชนดวงจันทร์ ก่อให้เกิดหลุมอุกกาบาตใกล้กับจุดสังเกตสำคัญของดวงจันทร์ และมอบโอกาสการวิจัยที่ไม่เหมือนใครแก่นักวิทยาศาสตร์ ซึ่งอาจเป็นประโยชน์ต่อภารกิจในอนาคต

ส่วนบนของจรวดฟอลคอน 9 (Falcon 9) ที่ว่างเปล่า มีกำหนดพุ่งชนดวงจันทร์ใกล้กับปล่องภูเขาไฟไอน์สไตน์ (Einstein crater) ด้วยความเร็วประมาณ 8,700 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เมื่อวันพุธที่ผ่านมา แสงวาบสั้นๆ ที่เกิดจากการชนนั้นยากที่นักดาราศาสตร์สมัครเล่นจะสังเกตเห็นได้ แม้จะใช้กล้องโทรทรรศน์คุณภาพสูงก็ตาม แต่หอดูดาวขนาดใหญ่ในทวีปอเมริกากำลังวิเคราะห์ข้อมูลอยู่

อาจต้องใช้เวลาหลายวันหรือหลายสัปดาห์กว่าจะได้ภาพรวมทั้งหมดของสิ่งที่เกิดขึ้นและสิ่งที่เราเรียนรู้ได้จากเหตุการณ์นี้ แต่นักธรณีวิทยาดาวเคราะห์มองว่าการชนกันโดยบังเอิญครั้งนี้เป็นของขวัญทางวิทยาศาสตร์

จรวดฟอลคอน 9 ของ SpaceX เป็นจรวดแบบนำกลับมาใช้ใหม่ได้และถูกส่งขึ้นสู่อวกาศหลายภารกิจ การออกแบบของมันช่วยให้ส่วนหนึ่งของจรวดกลับสู่โลกได้ แต่ส่วนอื่นๆ จะถูกทิ้งไว้ในอวกาศ จรวดลำนี้ถูกยิงขึ้นจากรัฐฟลอริดาเมื่อเดือนมกราคมปีที่แล้ว โดยบรรทุกยานลงจอดดวงจันทร์ 2 ลำขึ้นไปในอวกาศ หน้าที่ของมันคือการจุดชนวนส่วนบนอย่างแรงพอที่จะส่งยานลงจอดทั้งสองออกจากวงโคจรของโลกและเข้าสู่เส้นทางสู่ดวงจันทร์ ซึ่งภารกิจก็สำเร็จลุล่วง

ส่วนที่ใช้แล้ว ซึ่งมีขนาดประมาณเท่ากับอาคารห้าชั้นและมีน้ำหนักอย่างน้อย 4,000 กิโลกรัม ถูกปล่อยให้ลอยเคว้งในวงโคจรยาวที่โคจรไปมาระหว่างดวงจันทร์และกลับมา แรงดึงดูดเล็กน้อยของโลก ดวงจันทร์ และดวงอาทิตย์ รวมถึงแม้กระทั่งแสงจากดวงอาทิตย์ ได้ให้แรงผลักเล็กน้อยแก่มันในช่วง 18 เดือนที่ผ่านมา นักดาราศาสตร์ที่ติดตามชิ้นส่วนจรวดได้คำนวณในที่สุดว่าการผลักดันเล็กน้อยเหล่านั้นได้ทำให้มันอยู่ในเส้นทางพุ่งชนดวงจันทร์และมีความเร็วเพิ่มขึ้นทุกวัน

การชนเมื่อเวลาประมาณ 07:35 น. ตามเวลาอังกฤษ (06:35 GMT) ของวันพุธ เกิดขึ้นในเวลากลางวันสำหรับหลายพื้นที่ทั่วโลก แต่แสงวาบเล็กๆ ที่เกิดขึ้นนั้นริบหรี่เกินกว่าจะมองเห็นได้ แม้จะใช้กล้องโทรทรรศน์ก็ตาม นักดาราศาสตร์สมัครเล่นที่สังเกตการณ์ในความมืดก็มีโอกาสน้อยมากที่จะเห็นแสงวาบ เนื่องจากมันจะคงอยู่เพียงเสี้ยววินาที แต่พวกเขาอาจเห็นกลุ่มฝุ่นที่ยืดออกไปไกลถึง 100 กิโลเมตร ซึ่งคงอยู่เป็นเวลาหลายนาที

แม้แต่ยานอวกาศที่โคจรรอบดวงจันทร์ก็ไม่ได้อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมในเวลาที่เหมาะสมเพื่อเฝ้าดูเหตุการณ์การชนสดๆ ยานอวกาศ Danuri ของเกาหลีใต้มีโอกาสดีที่สุด โดยได้ผ่านใกล้กับจุดตกก่อนหน้านี้ไม่นาน ทีมงานได้แจ้งสื่อเกาหลีว่าภาพใดๆ จะถูกเผยแพร่หลังจากที่นักวิจัยทำการวิเคราะห์เสร็จสิ้นเท่านั้น ในอีกไม่กี่วันข้างหน้า ยาน Lunar Reconnaissance Orbiter ของนาซาจะอยู่ในตำแหน่งที่จะถ่ายภาพพื้นที่ดังกล่าวได้ ทำให้สามารถเปรียบเทียบภาพก่อนและหลังการชนกันได้

ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์และภาพถ่ายแรกๆ น่าจะมาจากกล้องโทรทรรศน์ทรงพลังในทวีปอเมริกา ซึ่งท้องฟ้ายังมืดอยู่ กระนั้น การตรวจจับวัตถุขนาด 14 เมตรที่พุ่งชนพื้นผิวดวงจันทร์ที่อยู่ห่างออกไป 385,000 กิโลเมตรก็ไม่ใช่เรื่องง่าย การประมวลผลภาพเพื่อปรับปรุงคุณภาพอาจใช้เวลาหลายชั่วโมง หลายวัน หรือหลายสัปดาห์ เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ต้องตรวจสอบและประมวลผลข้อมูล

เนื่องจากนักวิจัยทราบขนาด ความเร็ว และจุดตกกระทบที่แน่นอนของจรวดแล้ว การชนกันครั้งนี้จึงเปลี่ยนจากอุบัติเหตุแบบสุ่มให้กลายเป็นการทดลองที่มีการควบคุมที่หาได้ยาก นี่เป็นช่วงเวลาแห่งความฝันสำหรับนักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ เพราะมันช่วยให้พวกเขาทดสอบแบบจำลองของพวกเขาว่าการชนก่อให้เกิดหลุมอุกกาบาตอย่างไร การพัดพาสิ่งสกปรกไปทั่วพื้นผิว และการส่งแรงสั่นสะเทือนผ่านภายในของดวงจันทร์

สิ่งนี้มีคุณค่าในทางปฏิบัติอย่างแท้จริง การทำความเข้าใจว่าการชนทำให้หินและฝุ่นฟุ้งกระจายไปมากน้อยเพียงใดจะช่วยให้วิศวกรออกแบบยานลงจอดและฐานบนดวงจันทร์ในอนาคตได้อย่างปลอดภัยยิ่งขึ้น โดยคำนวณว่าเศษซากที่ลอยได้จะเดินทางไปได้ไกลแค่ไหน และพื้นดินใกล้เคียงอาจสั่นสะเทือนรุนแรงเพียงใด วัสดุที่ถูกพัดขึ้นมาจากใต้พื้นผิวให้เบาะแสใหม่เกี่ยวกับธรณีวิทยาของดวงจันทร์ เพิ่มเติมจากสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์รู้อยู่แล้วว่าระบบโลก-ดวงจันทร์ก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 4.5 พันล้านปีก่อนได้อย่างไร

นี่ไม่ใช่ครั้งแรกที่วัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นพุ่งชนดวงจันทร์ ตั้งแต่ปี 1959 ยานอวกาศหลายสิบลำได้พุ่งชนดวงจันทร์ บางลำเกิดจากอุบัติเหตุ และหลายลำตั้งใจชนเพื่อวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์ ยานสำรวจ Luna 2 ของโซเวียตเป็นลำแรก ตามมาด้วยยานสำรวจ Ranger ของนาซาในช่วงทศวรรษ 1960 ส่วนของจรวดในยุค Apollo หลายลำ และล่าสุดคือภารกิจ LCROSS ในปี 2009 ซึ่งถูกตั้งใจชนเพื่อค้นหาน้ำแข็ง

การชนโดยบังเอิญที่ได้รับการยืนยันครั้งล่าสุดในปี 2022 ถูกคาดว่าเป็นบูสเตอร์ที่เหลือจากภารกิจสำรวจดวงจันทร์ของจีนที่ปล่อยไปเมื่อปี 2014 ซึ่งเป็นการเตือนว่าเศษซากอวกาศประเภทนี้ได้สะสมอยู่เหนือศีรษะของเรามานานกว่าครึ่งศตวรรษแล้ว

ที่มา: BBC News