“ESCAPADE” ภารกิจคู่แฝดของ NASA สู่ดาวอังคาร ไขปริศนาชั้นบรรยากาศที่หายไป

องค์การ NASA ทำภารกิจสำคัญส่งยานสำรวจคู่แฝดชื่อว่า ESCAPADE หรือ Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers ไปยังดาวอังคาร เพื่อค้นหาคำตอบว่าทำไมดาวเคราะห์แดงจึงสูญเสียชั้นบรรยากาศและน้ำในอดีตไปจนเกือบหมด ภารกิจนี้ถือเป็นก้าวสำคัญ เพราะเป็นครั้งแรกที่ NASA จะส่ง ดาวเทียมคู่แฝด ไปยังดาวเคราะห์อื่นในระบบสุริยะ

การปล่อยภารกิจและเป้าหมายหลัก

ภารกิจ ESCAPADE เป็นภารกิจมูลค่าราว 80 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ หรือประมาณ 2,900 ล้านบาท มีกำหนดปล่อยในวันอาทิตย์ที่ 9 พฤศจิกายนนี้ โดยใช้จรวดขนาดยักษ์ New Glenn ของบริษัท บลู ออริจิน (Blue Origin) จากฐานปล่อยจรวดที่รัฐฟลอริดา (หากไม่มีการเลื่อนภารกิจ)

ยานสำรวจทั้งสองลำมีชื่อเล่นว่า Blue และ Gold จะเดินทางพร้อมกันไปโคจรรอบดาวอังคาร เพื่อศึกษาว่ากระแสอนุภาคจากดวงอาทิตย์หรือที่เรียกว่า ลมสุริยะ (Solar wind) มีบทบาทอย่างไรในการพัดพาชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ออกสู่อวกาศ

ในอดีต ดาวอังคารเคยมีน้ำในรูปของเหลวและมีชั้นบรรยากาศหนาแน่น แต่เมื่อประมาณ 4 พันล้านปีก่อน สนามแม่เหล็กของมันค่อย ๆ หายไป ส่งผลให้ลมสุริยะสามารถพัดพาโมเลกุลของอากาศออกจากดาวเคราะห์ได้เรื่อย ๆ จนดาวอังคารกลายเป็นดาวแห้งแล้งและเยือกเย็นเช่นทุกวันนี้

มุมมองใหม่ที่ไม่เคยมีมาก่อน

ศาสตราจารย์ โรเบิร์ต ลิลลิส (Robert Lillis) หัวหน้านักวิจัยของภารกิจ กล่าวว่า ESCAPADE จะให้มุมมองแบบสเตอริโอ คือ การสังเกตปรากฏการณ์จากสองจุดพร้อมกัน ซึ่งไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนในการสำรวจดาวอังคาร

เขาอธิบายว่า ภารกิจก่อนหน้าอย่าง MAVEN หรือ Mars Express ทำได้เพียงเก็บข้อมูลจากจุดเดียวและต้องรอหลายชั่วโมงกว่าจะเปลี่ยนตำแหน่ง แต่ยานคู่แฝด ESCAPADE จะสามารถเก็บข้อมูลจากสองจุดห่างกันในเวลาเพียงไม่กี่นาที ทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจ พลวัตของชั้นบรรยากาศและสนามแม่เหล็กของดาวอังคาร ได้อย่างละเอียดมากขึ้น

ภารกิจนี้มีคำถามหลัก 3 ข้อที่ต้องการคำตอบ ได้แก่
1. รูปร่างของฟองแม่เหล็กที่ห่อหุ้มดาวอังคารเป็นอย่างไร
2. ลมสุริยะจากดวงอาทิตย์มีผลต่อฟองแม่เหล็กนี้อย่างไร
3. กระบวนการดังกล่าวส่งผลต่อการไหลของอนุภาคในและนอกชั้นบรรยากาศอย่างไร

ยานคู่แฝดขนาดเท่าเครื่องถ่ายเอกสาร

ESCAPADE จะใช้เวลาประมาณ 7 เดือน เดินทางไปถึงดาวอังคารในเดือนกันยายนปี 2027 ยานแต่ละลำมีขนาดเท่าเครื่องถ่ายเอกสารและจะโคจรใกล้ดาวอังคารในระยะเพียง 160 กิโลเมตร โดยบินเป็นคู่ในลักษณะคล้ายไข่มุกสองเม็ดบนเส้นด้าย

ยานทั้งสองติดตั้งเครื่องมือเหมือนกัน ประกอบด้วย
1. เครื่องวิเคราะห์ไฟฟ้าสถิต (Electrostatic Analyzer) สำหรับตรวจจับอนุภาคมีประจุ
2. มาตรวัดสนามแม่เหล็ก (Magnetometer) เพื่อตรวจสอบทิศทางและความแรงของสนามแม่เหล็ก
3. เซ็นเซอร์พลาสมา สำหรับวิเคราะห์คุณสมบัติของพลาสมาในชั้นบรรยากาศ
4. กล้องที่สร้างโดยนักศึกษา ซึ่งอาจบันทึกภาพหายากอย่าง แสงออโรร่าสีเขียวบนดาวอังคาร ได้

เส้นทางใหม่ของการเดินทางสู่ดาวอังคาร

ต่างจากภารกิจก่อน ๆ ที่มุ่งหน้าไปยังดาวอังคารโดยตรง ESCAPADE จะใช้เส้นทางที่แปลกใหม่ โดยจะเดินทางไปยัง จุดลากร็องจ์ (Lagrange Point) จุดสมดุลของแรงโน้มถ่วงระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ เพื่อรอปรับทิศทางและความเร็วอยู่ราวหนึ่งปีก่อนเหวี่ยงตัวเข้าสู่วงโคจรของดาวอังคารในปี 2026

แม้จะใช้เวลานานกว่าเดิม แต่เส้นทางนี้ช่วยให้ภารกิจมีความยืดหยุ่นมากขึ้น และอาจเป็นต้นแบบของการเดินทางในอนาคตที่ไม่ต้องรอช่วงเวลา “หน้าต่างดาวอังคาร” ซึ่งเปิดเพียงครั้งเดียวทุกสองปี

ประโยชน์ต่อภารกิจมนุษย์ในอนาคต

นอกจากเป้าหมายด้านวิทยาศาสตร์ ESCAPADE ยังช่วยวางรากฐานให้กับการสำรวจของมนุษย์ในอนาคต โดยข้อมูลเกี่ยวกับ ชั้นไอโอโนสเฟียร์ (ionosphere) ของดาวอังคารจะมีความสำคัญต่อระบบการสื่อสารและการนำทางของยานสำรวจ รวมถึงภารกิจสร้างถิ่นฐานในอนาคต

ผลลัพธ์ของภารกิจอาจยังช่วยยืนยันว่า น้ำในรูปของเหลวอาจยังคงหลงเหลืออยู่ใต้พื้นผิวดาวอังคาร ตามหลักฐานล่าสุดจากยานสำรวจ InSight ของ NASA ที่ตรวจพบสัญญาณแผ่นดินไหวซึ่งบ่งชี้ถึงชั้นของเหลวใต้ดิน