ปริศนา “ภาพเขาวงกต” บนยานเพอร์เซเวียแรนซ์ทำไมถูกถ่ายภาพเก็บไว้ซ้ำแล้วซ้ำอีก

หลายคนที่ติดตามภาพถ่ายจากยานสำรวจ “เพอร์เซเวียแรนซ์” (Perseverance) ขององค์การ NASA อาจสะดุดตากับภาพแปลกประหลาดบนดาวอังคาร เขาวงกตขนาดเล็กที่ปรากฏอยู่บนแผ่นจานเล็ก ๆ และถูกถ่ายภาพไว้ซ้ำแล้วซ้ำอีก ราวกับว่ายานเพอร์เซเวียแรนซ์กำลังหมกมุ่นกับภาพศิลปะลึกลับชิ้นนี้

แต่เบื้องหลังเขาวงกตดังกล่าว ไม่ใช่แค่เรื่องของความสวยงามหรือความขำขันแบบ Easter Egg หากแต่เป็นส่วนสำคัญของงานวิทยาศาสตร์ระดับสูงในการปรับเทียบเครื่องมือสำรวจที่ชื่อว่า SHERLOC ซึ่งเป็นชุดอุปกรณ์ที่ใช้ค้นหาสารอินทรีย์และร่องรอยของสิ่งมีชีวิตโบราณบนดาวอังคาร

SHERLOC เครื่องมือ “นักสืบ” บนดาวอังคาร

SHERLOC ย่อมาจาก Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals ซึ่งเป็นเครื่องมือตรวจวัดทางสเปกโตรสโคปีที่ติดตั้งอยู่บนแขนหุ่นยนต์ความยาว 2.1 เมตร ของยานเพอร์เซเวียแรนซ์ โดยใช้เทคนิค Raman และฟลูออเรสเซนต์ในการวิเคราะห์องค์ประกอบแร่ธาตุและสารอินทรีย์จากหินบนดาวอังคาร

เพื่อให้การวัดผลมีความแม่นยำ SHERLOC จำเป็นต้องผ่านการเทียบเป็นประจำ และนั่นคือที่มาของ “เป้าหมายเทียบ SHERLOC” (SHERLOC Calibration Target) ที่ประกอบด้วยวัสดุอ้างอิงต่าง ๆ และเขาวงกตปริศนาที่เห็นบนแผ่นจาน

สำหรับเทคนิค Raman และฟลูออเรสเซนต์ที่ใช้ในเครื่องมือ SHERLOC บนยานเพอร์เซเวียแรนซ์ของ NASA เป็นเทคโนโลยีสำคัญในการวิเคราะห์หินบนดาวอังคาร โดยเทคนิค Raman Spectroscopy อาศัยการยิงแสงเลเซอร์ไปยังพื้นผิววัสดุ เพื่อดูการกระเจิงของแสงที่เปลี่ยนแปลงเล็กน้อยจากการสั่นของพันธะในโมเลกุล การเปลี่ยนแปลงนี้ทำให้สามารถระบุชนิดของแร่ธาตุหรือสารอินทรีย์ที่อยู่ในหินได้อย่างแม่นยำ

ในขณะที่เทคนิค Fluorescence Spectroscopy ใช้แสงอัลตราไวโอเลตหรือเลเซอร์กระตุ้นโมเลกุลในวัสดุให้เรืองแสงออกมา ซึ่งแสงที่ปล่อยออกมาจะมีลักษณะเฉพาะของสารนั้น ๆ เทคนิคนี้มีประโยชน์มากในการตรวจจับสารอินทรีย์บางชนิดที่มีความไวต่อรังสี UV โดยเฉพาะสารที่อาจเกี่ยวข้องกับร่องรอยของสิ่งมีชีวิตในอดีต

การทีนาซาต้องใช้เทคนิคทั้ง 2 ร่วมกันช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจสอบหินบนดาวอังคารได้อย่างละเอียด ทั้งในแง่ขององค์ประกอบทางเคมี และโครงสร้างโมเลกุล ซึ่งมีความสำคัญต่อการค้นหาหลักฐานของสิ่งมีชีวิตโบราณบนดาวอังคาร 

เขาวงกตที่ไม่ได้มีไว้เล่น แต่ไว้เทียบด้วยความแม่นยำระดับเส้นผม

เขาวงกตนี้ถูกสร้างขึ้นจากเส้นชุบโครเมียมหนาเพียง 200 ไมครอน พิมพ์ลงบนกระจกซิลิกา เพื่อใช้ในการปรับจูนตำแหน่งของกระจกเลเซอร์สแกนเนอร์และโฟกัสของลำแสงเลเซอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความคมชัดของสเปกตรัม

“SHERLOC คือ เครื่องมือที่ถูกออกแบบมาให้ค้นหาความลับที่ซ่อนอยู่ เหมือนนักสืบ และจะมีอะไรเป็นสัญลักษณ์ได้ดีไปกว่า ‘เขาวงกต’ อีกล่ะ” ดร.ไคล์ อุคเคิร์ต (Kyle Uckert) รองหัวหน้าทีมวิจัยของ SHERLOC จากห้องปฏิบัติการขับเคลื่อนไอพ่นของนาซา

นอกจากเส้นเขาวงกตแล้ว กลางจานยังมีภาพเงาของเชอร์ล็อก โฮล์มส์ หนาเพียง 50 ไมครอน เป็นการอ้างอิงถึงชื่อเครื่องมืออย่างมีอารมณ์ขัน แต่ก็มีประโยชน์จริง เพราะสามารถช่วยตรวจสอบความละเอียดของระบบกล้องและเลเซอร์ได้อย่างแม่นยำ

เป้าหมายของการเทียบไม่ได้มีแค่ใช้เขาวงกต

แผ่นที่ใช้เทียบถูกจัดเรียงเป็นสองแถว โดยมีวัสดุอ้างอิงสำหรับการสอบเทียบความยาวคลื่นและโฟกัสที่หลากหลาย เช่น อะลูมิเนียมแกลเลียมไนไตรด์ (AlGaN), Diffusil ซึ่งกระเจิงรังสีอัลตราไวโอเลต, และชิ้นส่วนของอุกกาบาต SaU008 ที่เคยตกบนโลกและมีองค์ประกอบที่ทราบแน่ชัด

ส่วนแถวล่างของแผ่นที่ใช้เทียบยังมีวัสดุที่ใช้ในการทดสอบชุดอวกาศ เช่น เทฟลอน, เคฟลาร์ และกอร์เท็กซ์ ที่จะใช้ประเมินว่าชุดอวกาศสามารถทนทานต่อสภาพแวดล้อมบนดาวอังคารได้มากน้อยเพียงใด ซึ่งเป็นข้อมูลสำคัญสำหรับการวางแผนการสำรวจโดยมนุษย์ในอนาคต

และสุดท้าย หากคุณเป็นแฟนการล่าสมบัติแบบ Geocaching อย่ามองข้ามสัญลักษณ์พิเศษด้านหลังของแผ่นเป้าหมายที่เกี่ยวข้องกับ SHERLOC ซึ่งทำให้ภารกิจนี้มีทั้งวิทยาศาสตร์ ความแม่นยำ และกลิ่นอายของเกมนักสืบในเวลาเดียวกัน