ภารกิจล่าวัตถุต่างดาว หน่วยงานด้านอวกาศ ริเริ่มแผนสกัดกั้น ISO

นักวิทยาศาสตร์จากหน่วยงานด้านอวกาศชั้นนำอย่างนาซา (NASA) หรือ สำนักงานอวกาศยุโรป (ESA) กำลังดำเนินแผนการเพื่อตามล่า วัตถุระหว่างดวงดาว (Interstellar Objects หรือ ISO) เพื่อเปิดโอกาสในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับระบบดวงดาวที่อยู่ห่างไกลในจักรวาล

ISO คืออะไร ?

วัตถุระหว่างดวงดาว หรือ ISO คือเศษซากที่หลุดออกมาจากดาวเคราะห์หรือวัตถุอวกาศ ซึ่งเกิดจากเหตุการณ์หายนะต่าง ๆ เช่น การชนกันครั้งใหญ่ของวัตถุบนท้องฟ้า ทั้งนี้แม้ว่ามันจะมีต้นกำเนิดมาจากดาวเคราะห์ แต่เมื่อหลุดออกมาก็กลายเป็นวัตถุที่พุ่งร่อนเร่ไปในอวกาศอันกว้างใหญ่ 

งานวิจัยที่ตีพิมพ์โดยเดวิด เดวิทท์ (David DeWitt) นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาซูเซตส์ (MIT) คาดการณ์ว่า ในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา อาจมี ISO มากกว่า 10 เซปทิลเลียน (หรือ 10 ตามด้วย 0 อีก 24 ตัว) แต่มีมากมายขนาดนั้น แต่จนถึงปัจจุบันมนุษย์เราตรวจจับ ISO ที่เดินทางเข้ามาในระบบสุริยะได้เพียง 2 ดวงเท่านั้น

โดยดวงที่ 1 ตรวจจับได้ในปลายปี 2017 นักวิทยาศาสตร์พบวัตถุลึกลับชิ้นหนึ่งได้พุ่งเข้ามาในระบบสุริยะของเราด้วยความเร็วสูง จากนั้นใช้กล้องโทรทรรศน์ที่มีกำลังขยายมากที่สุดในโลกเพื่อสังเกตวัตถุดังกล่าวนี้ พบว่ามีความยาวประมาณ 400 เมตร และด้านยาวอาจมีความยาวมากกว่าด้านกว้างถึง 10 เท่า นักวิทยาศาสตร์ตั้งชื่อมันว่า โอมูอามูอา (Oumuamua) เป็นภาษาฮาวายที่มีความหมายว่า ลูกเสือ (Scout) นักวิทยาศาสตร์ยืนยันว่า โอมูอามูอา ถือเป็นวัตถุระหว่างดวงดาวชิ้นแรกเท่าที่มนุษย์เคยรู้จัก ที่พุ่งเข้ามาในระบบสุริยะจักรวาลของเรา และคาดการณ์ว่า โอมูอามูอา อาจเดินทางผ่านกาแล็กซีทางช้างเผือกมาเป็นเวลาหลายร้อยล้านปีแล้ว ก่อนที่จะหลุดเข้ามาในระบบสุริยะ

จากนั้นเพียง 2 ปี คือในปี 2019 นักดาราศาสตร์ก็ได้พบกับ ISO ดวงที่ 2 ชื่อ ดาวหางบอริซิออฟ (the Borisov Comet)

ทำไมจึงตรวจจับ ISO ได้เพียง 2 ดวง ?

ในเมื่อ ISO มีจำนวนมาก แล้วทำไมมนุษย์เราจึงตรวจจับได้เพียง 2 ดวงเท่านั้น เหตุผลก็คือ มนุษย์ไม่สามารถคาดเดาได้อย่างแม่นยำว่าวัตถุเหล่านี้จะเดินทางมาถึงเมื่อไหร่ อีกทั้งวัตถุขนาดใหญ่ที่สังเกตเห็นได้ง่ายอย่าง โอมูอามูอา ไม่ได้เดินทางมาเยือนระบบสุริยะของเราบ่อยครั้งนัก และเมื่อมาถึงมันก็เคลื่อนที่เร็วอย่างมาก จนยากที่จะตรวจจับได้ 

นอกจากนี้กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินและกล้องโทรทรรศน์ภาคอวกาศ ก็มีข้อจำกัดคือตอบสนองต่อ ISO ได้ไม่รวดเร็วเท่าไหร่นัก กว่าที่เราจะสังเกตเห็น ISO มันก็เคลื่อนที่ไปนอกระบบสุริยะเสียแล้ว

ดังนั้น ในเมื่อเทคโนโลยีปัจจุบันไม่สามารถตอบโจทย์การศึกษา ISO ได้นักวิทยาศาสตร์จึงวางแผนที่จะริเริ่มโครงการเพื่อสกัดกั้น ISO มาศึกษา

ทำไม ISO จึงน่าสนใจ ?

ISO เหล่านี้ ทำให้เราเฝ้าดูสิ่งต่าง ๆ จากอวกาศได้อย่างตื่นตาตื่นใจ และจุดประกายถึงความยิ่งใหญ่ของจักรวาล ในขณะเดียวกัน มันก็อาจบรรจุข้อมูลไว้อย่างมหาศาล หากนักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษา ISO จากระยะใกล้ อาจทำให้ได้รู้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบดาวที่อยู่ห่างไกล (ซึ่งอาจไกลเกินกว่าที่มนุษย์จะส่งยานอวกาศไปสำรวจได้) ซึ่งหากสามารถสกัดกั้น ISO มาศึกษาได้ นั่นหมายถึงเราจะได้เข้าใจองค์ประกอบของ ISO ธรณีวิทยา อีกทั้งยังได้ทราบข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับสภาวะต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นรอบ ๆ ดวงดาวอื่น ๆ อีกด้วย

ความท้าทายของการไล่ตาม ISO

แมทธิว วิลเลียมส์ (Matthew Williams) นักข่าวด้านอวกาศและนักสื่อสารวิทยาศาสตร์ กล่าวว่าความท้าทายใหญ่ในการสกัดกั้น ISO คือ ความเร็ว หากจะไล่ ISO ให้ทัน เราต้องเคลื่อนที่ให้เร็วขึ้น และคิดอย่างชาญฉลาด

ISO เดินทางเร็วมาก โดยมีความเร็วเฉลี่ยที่ 32.14 กิโลเมตรต่อวินาที ดังนั้นมนุษย์จึงมีเวลาน้อยกว่า 1 ปีในการสกัดกั้น ISO หลังจากตรวจพบ เพราะเมื่อยิ่งเวลาผ่านไป ISO ก็จะยิ่งพุ่งผ่านไปไกลจนยากที่จะสกัดกั้นได้ ทั้งนี้การไล่ตาม ISO เป็นเรื่องยาก แต่ไม่ใช่เรื่องที่เป็นไปไม่ได้ โดยมนุษย์อาจใช้วิธีการอย่างเช่น Gravitational Slingshot Maneuvers หรือคือการใช้ประโยชน์จากแรงโน้มถ่วงของโลกเพิ่มความเร็วของยานอวกาศโดยไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงเพิ่มมากขึ้น

แต่แผนการเหล่านี้ยังมีความท้าทายเพราะเป็นเรื่องที่ทำได้ยาก มีค่าใช้จ่ายสูง และจะต้องใช้เวลาในการดำเนินการหลายปี

ความก้าวหน้าของมนุษย์ในการตามล่า ISO

แต่อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ได้ริเริ่มแผ่นการสกัดสกั้น ISO มาศึกษาบ้างแล้ว เช่นนาซา มีโครงการชื่อ บริดจ์ (Bridge) ที่หลักการทำงานคือ เมื่อตรวจพบ ISO ที่เข้ามาในระบบสุริยะ Bridge จะออกเดินทางจากโลกเพื่อสกัดกั้น แต่โครงการนี้ยังมีข้อจำกัดคือการปล่อยยานจากโลกในปัจจุบันต้องใช้เวลา 30 วันหลังจากตรวจพบ ซึ่งถือว่าใช้เวลานานมากในการจะไล่ตาม ISO ให้ทัน

ส่วนหน่วยงานด้านอวกาศระดับโลกอีกแห่งอย่าง ESA มีภารกิจที่ชื่อ โคเม็ต อินเตอร์เซปเตอร์ (Comet Interceptor) ที่จะประกอบด้วยยานอวกาศขนาดใหญ่ 1 ลำ พร้อมกับหุ่นยนต์แบบไร้คนขับขนาดเล็กอีก 2 ลำ เมื่อปล่อยออกไปจากโลกแล้ว มันจะไปประจำอยู่ในอวกาศ ห่างจากโลกประมาณ 1 ล้านไมล์ เพื่อรอหากมีวัตถุอวกาศ เช่น ดาวหางคาบการโคจรยาวนาน (เคลื่อนที่ช้า) หรืออาจเป็น ISO ผ่านเข้ามา จากนั้นจึงจะเข้าสกัดกั้น การมียานอวกาศรออยู่ในอวกาศอยู่แล้วจะทำให้ไล่ตามวัตถุเหล่านี้ได้เร็วและง่ายกว่าการปล่อยจากโลกหลังจากตรวจพบ ทั้งนี้ Comet Interceptor มีกำหนดปล่อยตัวในปี 2029 

ในอนาคต นักวิทยาศาสตร์อาจต้องอาศัยปัญญาประดิษฐ์ขั้นสูงในสาขาที่เกี่ยวข้อง เช่น การเรียนรู้เชิงลึก (Deep Learning) ซึ่งจะเป็นการพยายามเลียนแบบการตัดสินใจของสมองมนุษย์ เพื่อระบุและตอบสนองต่อวัตถุที่เข้ามาแบบเรียลไทม์ ทั้งนี้บทความที่เขียนโดยทีมจากแรนท์ ยุโรป (RAND Europe) องบค์กรวิจัยนโยบาย กล่าวว่าปัจจุบันนักวิจัยกำลังทดสอบยานอวกาศขนาดเล็กที่ทำงานเป็น "ฝูง" ประสานงานกัน ซึ่งทำให้สามารถถ่ายภาพเป้าหมายจากหลายมุมและปรับตัวได้ระหว่างการบิน

นับว่าเป็นอีกหนึ่งแผนการที่ยิ่งใหญ่และทะเยอทะยานอย่างมากของมนุษย์ในการทำความเข้าใจอวกาศ แต่จะเป็นอย่างไรต่อไปนั้น ก็ต้องรอติดตามกันต่อไปในอนาคต