ภารกิจดาวเทียม Proba-3 ทดสอบการจำลอง "สุริยุปราคาเทียม" ครั้งแรกในประวัติศาสตร์

หนึ่งในปรากฏการณ์ที่น่าตื่นตาที่สุดของจักรวาล เกิดจากการเรียงตัวอย่างลงตัวของโลก ดวงจันทร์ และดวงอาทิตย์ แต่ครั้งนี้ มันไม่ได้เกิดขึ้นตามธรรมชาติ หากเป็น "สุริยุปราคาเทียม" ที่สร้างโดยฝีมือมนุษย์

ภารกิจ Proba-3 การจำลอง "สุริยุปราคาเทียม"

องค์การอวกาศยุโรป (ESA) ทดสอบการจำลอง "สุริยุปราคาเทียม" ในภารกิจ Proba-3 ที่ประกอบด้วยยานอวกาศสองลำ ได้แก่ ออคคัลเตอร์ (Occulter) และโคโรนากราฟ (Coronagraph) ซึ่งบินในระยะห่างเพียง 150 เมตร ด้วยความแม่นยำระดับเซนติเมตร เพื่อจำลองการบดบังดวงอาทิตย์ราวกับมีดวงจันทร์ประดิษฐ์ลอยอยู่ในอวกาศ

ภารกิจ Proba-3 ใช้ยานอวกาศ 2 ลำ

ยานออคคัลเตอร์ (Occulter) ทำหน้าที่เสมือน "ดวงจันทร์เทียม" โดยบังแสงตรงกลางจากดวงอาทิตย์ไม่ให้เข้าถึงยานอีกลำ ติดตั้งแผ่นปิดบังแสง (Occulting disk) ขนาดใหญ่ที่ออกแบบให้มีความแม่นยำสูง สามารถควบคุมทิศทางและตำแหน่งอย่างละเอียด เพื่อให้เกิดการบดบังแสงพอดี

ยานโคโรนากราฟ (Coronagraph) เป็นลำที่อยู่ด้านหลัง ทำหน้าที่จับภาพ “โคโรนา” หรือชั้นบรรยากาศรอบนอกของดวงอาทิตย์ หลังจากที่แสงจ้าถูกบังโดยยานออคคัลเตอร์ (Occulter) เก็บภาพดวงอาทิตย์ในหลายช่วงคลื่น เช่น แสงสีเขียว, เหลือง และม่วง เพื่อศึกษาธาตุและโครงสร้างของโคโรนา

ESA

การออกแบบให้แยกยานเป็น 2 ลำ (แทนที่จะติดกล้องและตัวบังไว้บนยานลำเดียว) เป็นนวัตกรรมที่ทำให้การสังเกตโคโรนา “ชัดเจนที่สุด” เท่าที่เคยมีมา ถือเป็นก้าวสำคัญในการสำรวจดวงอาทิตย์

ภารกิจ Proba-3 ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจร ในวันที่ 5 ธันวาคม 2024 โดยใช้จรวด PSLV‑XL ของ ISRO จาก Satish Dhawan Space Centre ประเทศอินเดีย 

ภายหลังทดสอบระบบต่าง ๆ ยานทั้งสองแยกตัวในช่วงกลางเดือนมกราคม 2025 ก่อนเริ่มบินเคียงกันในระดับความแม่นยำระดับมิลลิเมตร ตั้งแต่มีนาคม 2025 ก็เริ่มสร้าง “สุริยุปราคาเทียม” สำเร็จ โดยสามารถดำเนินการสังเกตการณ์ได้นานต่อเนื่องถึงหลายชั่วโมงในทุกๆ วงโคจร

เครื่องมือวิทยาศาสตร์ที่สำคัญ

หัวใจของภารกิจ Proba-3 คือ เครื่องมือ ASPIICS หรือ Association of Spacecraft for Polarimetric and Imaging Investigation of the Corona of the Sun ใช้บันทึกภาพ โคโรนา หรือชั้นบรรยากาศรอบนอกของดวงอาทิตย์ ในหลายช่วงคลื่นความยาวแสง และสร้างภาพที่มีความละเอียดสูงของโคโรนาในระหว่างสุริยุปราคาเทียม วิเคราะห์ โครงสร้าง แม่เหล็ก ความหนาแน่น และอุณหภูมิ ของโคโรนา เพื่อเข้าใจพฤติกรรมของดวงอาทิตย์และพลังงานที่ปล่อยออกมา

ระบบนี้เปิดทางให้สามารถสังเกต "โคโรนา" หรือชั้นบรรยากาศรอบนอกของดวงอาทิตย์ได้แบบไม่ต้องรอสุริยุปราคาธรรมชาติที่เกิดขึ้นไม่บ่อย และมักคงอยู่เพียงไม่กี่นาที แต่ Proba-3 สามารถสร้างสุริยุปราคาเทียมที่ยาวนานถึง 6 ชั่วโมง ในทุกๆ วงโคจร 19.6 ชั่วโมง

ประโยชน์ของภารกิจ Proba-3

ภารกิจ Proba‑3 ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) เป็นก้าวสำคัญของวิทยาศาสตร์อวกาศ โดยมีประโยชน์หลากหลายทั้งด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และการเตรียมความพร้อมสู่การสำรวจขั้นสูงในอนาคต

เปิดมุมมองใหม่ในการศึกษาดวงอาทิตย์ การจำลองสุริยุปราคาในอวกาศช่วยให้สามารถสังเกต โคโรนา ของดวงอาทิตย์ได้แบบต่อเนื่อง ยาวนานกว่าหลายชั่วโมง ต่างจากสุริยุปราคาบนโลกที่กินเวลาเพียงไม่กี่นาที ทำให้สามารถศึกษาโครงสร้างพลาสมา พลังงานแม่เหล็ก และกระบวนการที่ส่งผลต่อ พายุสุริยะ ได้ชัดเจนยิ่งขึ้น

ข้อมูลจาก Proba-3 จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจกลไกของ ลมสุริยะ, การปล่อยมวลโคโรนา (CME) และปรากฏการณ์ที่ส่งผลต่อ สภาพอวกาศ (space weather) ซึ่งอาจรบกวนดาวเทียม, ระบบนำทาง และโครงข่ายไฟฟ้าบนโลก

อังเดรย์ จูคอฟ (Andrei Zhukov) นักวิจัยจากหอดูดาวหลวงเบลเยียมอธิบายว่า ภาพสุริยุปราคาเทียมที่ได้มีคุณภาพเทียบเท่ากับสุริยุปราคาจริง และสามารถรวบรวมข้อมูลเชิงลึกด้านอุณหภูมิ องค์ประกอบ และโครงสร้างของโคโรนาได้อย่างที่ไม่เคยทำได้มาก่อน

นอกจากนี้ยังมีการประสานงานกับยาน Proba-2 ซึ่งจับภาพแสงอุลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ และหอดูดาวสุริยะ SOHO ที่โฟกัสภาพชั้นบรรยากาศชั้นนอก เพื่อเสริมมุมมองในแต่ละช่วงคลื่น

แม้ภารกิจจะยังอยู่ในช่วงการทดสอบระบบ แต่ผลลัพธ์ที่ได้ก็ถือเป็นก้าวสำคัญในการสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์ด้วยความถี่และความละเอียดที่ไม่เคยมีมาก่อน และอาจนำไปสู่ความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับพลังงานและพฤติกรรมของดวงอาทิตย์ในอนาคต