ทำไมเราไม่ควรตื่นตระหนกกับเทียนกง สถานีอวกาศจีน และสอนวิธีการดูวงโคจร

Written by NEWS, STORIES

ในอีกไม่กี่อาทิตย์ที่จะถึงนี้สถานีอวกาศเทียนกง 1 จะลดระดับลงมามากพอที่จะตกลงสู่พื้นโลก แต่ทว่ากลับไม่มีใครมั่นใจ 100% ว่ามันจะตกลงมาตอนไหนและที่ไหนกันแน่

หลังจากที่จีนประกาศว่าพวกเขาสูญเสียการควบคุมของสถานีอวกาศแห่งแรกของประเทศ และนั่นก็ทำให้พวกเขาไม่สามารถบังคับให้มันตกลงในพื้นที่ห่างไกลผู้คนหรือท้องทะเลได้อีกต่อไป และนั่นทำให้นักดาราศาสตร์จากแทบทั่วทุกมุมโลกต่างจับตาวงโคจรของเทียนกง 1 อย่างใกล้ชิด โดยทางองค์การอวกาศยุโรปหรือ ESA ได้คาดการณ์ว่ามันจะตกลงสู่พื้นโลกในระหว่างวันที่ 24 มีนาคม ถึงวันที่ 19 เมษายน ในขณะที่ Aerospace Corporation คาดการณ์ว่าเทียนกง 1 จะตกลงมาในอาทิตย์แรกของเดือนเมษายนนี้

ทำไมเทียนกงต้องตก

เราความความเข้าใจเรื่องศาสตร์ของการโคจรก่อน

  • เทียนกงโคจรอยู่บนวงโคจรต่ำหรือ Low Earth Orbit ตอนส่งขึ้นไปอยู่ที่ระดับความสูง 362 กิโลเมตร
  • ความสูงเดิมของเทียนกงนั้นต่ำกว่าสถานีอวกาศนานชาติหรือ ISS เล็กน้อย
  • ด้วยความสูงระดับนี้ยังคงมีชั้นบรรยากาศอยู่บ้าง ซึ่งสร้างแรกเสียดทานให้กับการโคจร หรือ Orbital Decay
  • สถานีอวกาศทุกสถานีต้องเผชิญกับ Orbital Decay หมด ทำให้จำเป็นต้องมีการทำ Orbit Boost หรือการจุดจรวดเร่งความเร็วให้ขึ้นไปอยู่ในวงโคจรที่สูงขึ้น
  • เทียนกง เป็นสถานีที่ไม่ใช้งานแล้ว จึงไม่มีการ Boost Orbit และต้องตกลงสู่โลกในที่สุด
  • สถานีอวกาศนานาชาติ ถ้าไม่มีการส่งยานขึ้นไปจุดจรวดเร่งความเร็ว มันก็จะตกกลับสู่โลกเช่นกัน

ใครเสี่ยงสุด เสี่ยงแค่ไหน?

จากการคาดการณ์ของ Aerospace ครั้งล่าสุดเมื่อวันที่ 28 กุมภาพันธ์ที่ผ่านมา จะมีชิ้นส่วนเพียงไม่กี่ชิ้นเท่านั้นที่รอดพ้นจากการเสียดสีกับความร้อนในชั้นบรรยากาศของโลกและตกลงมาสู่พื้นโลก ซึ่งจะกระจายตัวอยู่ในพื้นที่ประมาณ 100 กิโลเมตร และพื้นที่เสี่ยงต่อการโดนเศษซากของสถานีอวกาศแห่งนี้ตกใส่นั้นจะอยู่ในบริเวณที่มีสีเหลืองและสีเขียวในรูปข้างล่าง

พื้นที่เสี่ยงต่อการตกของเทียนกง 1 แบ่งตามความเสี่ยง – ที่มา : Aerospace

สำหรับพื้นที่สีเหลืองนั้นจะเป็นบริเวณที่มีความเสี่ยงค่อนข้างสูง ได้แก่ตอนเหนือของสหรัฐ นิวซีแลนด์ ตอนใต้ของอเมริกาใต้ แถบตะวันออกกลาง สเปน เกาหลีเหนือ และแม้แต่ประเทศจีนเองด้วยซ้ำ แต่ก็ไม่ต้องห่วงเกินไปถ้าคุณอยู่ในบริเวณที่เสี่ยงนั้น เพราะโอกาสที่คุณหรือใครก็ได้บนโลกนี้จะโดนชิ้นส่วนของเทียนกง 1 ตกใส่นั้นยังน้อยกว่าถูกหวยต้องหลายล้านเท่า และจากประวัติศาสตร์ที่เคยบันทึกมา มีมนุษย์ผู้โชคร้าย (หรือโชคดีมาก ๆ) เพียงแค่คนเดียวเท่านั้นที่โดนชิ้นส่วนขยะอวกาศตกใส่

ภาพนี้ถ่ายตอนยาน Cygnus ยานอวกาศของสหรัฐอเมริกาเผาไหม้บนชั้นบรรยากาศหลังจากเสร็จสิ้นภารกิจบนอวกาศ ที่มา – Stuart Rankin/Flickr

แต่ที่น่ากลัวกลับไม่ใช่จากเศษชิ้นส่วนที่ตกใส่ เพราะในสถานีอวกาศอาจมีเชื้อเพลิงที่เป็นพิษและมีฤทธิ์กัดกร่อนอย่าง Unsymmetrical dimethylhydrazine อยู่ด้วย ซึ่งปกติเจ้าหน้าที่ ๆ ทำงานกับเชื้อเพลิงพวกนี้จำเป็นจะต้องใส่ชุดป้องกันสารพิษนี้ แต่ทว่าพวกเขาก็เคยส่งจรวด Long March ที่บรรจุเชื้อเพลิงแบบเดียวกันแล้วไปตกใส่บ้านเรือนประชาชนในประเทศตัวเองมาแล้ว (อ่านได้ที่นี่)

นี่ใช่เรื่องปกติไหม ?

Jonathan McDowell นักฟิสิกส์อวกาศจากมหาลัย Harvard และเป็นผู้ที่ติดตามเรื่องการตกลงสู่ชั้นบรรยากาศของวัตถุต่าง ๆ ได้ออกมาให้สัมภาษณ์ว่าเมื่อเดือนมกราคมที่ผ่านมาก็มีเศษซากชิ้นส่วนจากจรวดที่มีขนาดเท่า ๆ กันกับเทียนกง 1 ตกใส่ประเทศเปรูมาแล้ว และมันก็เป็นเรื่องที่เกิดขึ้นค่อนข้างบ่อย

วงโคจรของ Tiangong 1 เมื่อวันที่ 28 กุมภาพันธ์ 2018 จุดที่ไกลจากโลกมากที่สุดห่างออกไป 271 กิโลเมตร ในขณะที่จุดใกล้สุดห่างไปเพียง 248 กิโลเมตรเท่านั้น – ที่มา : Aerospace

แต่สำหรับวัตถุที่มีขนาดใหญ่อย่างเทียนกง 1 นั้นก็ยังคงต้องตามต่อไปอย่างเรื่อย ๆ ทั้งความเร็วในการลดระดับวงโคจรของมันที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง จากลดลง 1.5 กิโลเมตรในเดือนตุลาคม 2017 มาเป็น 6 กิโลเมตรต่ออาทิตย์ นอกจากตัวแปรเหล่านี้แล้วการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศในอวกาศก็ยังส่งผลต่อมันอีกด้วย

McDowell คาดการณ์ว่าจะมีไม่กี่ชิ้นที่เหลือรอดจากชั้นบรรยากาศ และเราอาจจะต้องรอจนถึงอาทิตย์สุดท้ายจนกว่าจะมั่นใจเพิ่มมากขึ้นว่าเทียนกง 1 จะตกลงในบริเวณไหน

สำหรับวีดีโอด้านล่างนี้คือสถานีอวกาศเทียนกง 1 โดย อ.ฐากูร เกิดแก้ว จากดอยอินทนนท์ จ. เชียงใหม่ ซึ่งในวีดีโออยู่ในความสูง 250 กิโลเมตรจากพื้นดิน ซึ่งนั่นทำให้เราสามารถมองเห็นมันได้ด้วยตาเปล่า

แล้วเราควรทำอย่างไร?

ใช้ชีวิตแบบปกติไปเลยครับ นี่ไม่ใช่ครั้งแรกที่วัตถุขนาดใหญ่ตกลงมาสู่พื้นโลก

  • เมื่อปี 1991 สถานีอวกาศซัลลูท 7 (Salyut 7) ตกลงมาสู่โลกในขณะที่กำลังเชื่อมอยู่กับยาน Cosmos 1686 และเศษซากกระจายอยู่เหนือเมือง Capitan Bermudez ของประเทศอาร์เจนตินา รวมน้ำหนักของสถานีอวกาศ + ยานประมาณ 40 ตัน
  • สถานีอวกาศสกายแลปของสหรัฐก็พุ่งลงสู่พื้นโลกแบบไร้การควบคุมในปี 1979 และมีชิ้นส่วนขนาดใหญ่บางชิ้นตกลงสู่ทางตะวันตกของออกเตรเลีย สกายแลปมีน้ำหนักประมาณ 77 ตัน ในขณะที่เทียนกง 1 มีน้ำหนักเพียง 8.5 ตันเท่านั้น

ข้อมูลที่น่าสนใจของเทียนกง 1

  • สภานีอวกาศแห่งแรกที่สร้างและปล่อยโดยประเทศจีน
  • เป็นภารกิจทดลองเพื่อการก่อสร้างสถานีอวกาศที่มีขนาดใหญ่รุ่นต่อไปของจีน
  • ปล่อยบนจรวด Long March 2F/G เมื่อวันที่ 30 กันยายน 2011
  • มีพื้นที่อยู่อาศัยเพียง 15 ลูกบากศ์เมตร
  • มีที่นอนเพียง 2 ที่เท่านั้น นั่นทำให้ลูกเรืออีกคนต้องนอนในยานเซินโจว
  • ลูกเรือของเซินโจว 9 และ 10 คือกลุ่มคนที่เคยเดินทางมายังเทียนกง 1

สอนวิธีการ Track เบื้องต้น

ก่อนที่เราจะ Track ดาวเทียมหรือวัตถุโคจรใด ๆ เราจะมาทำความเข้าใจเรื่องศาสตร์ของการโคจรก่อน ตัวแปรของการโคจรนั้นมีมากมายหลายตัวแต่สิ่งที่เราจะสนใจมี 3+1 ตัวได้แก่

  • Apogee  ความสูง สูงสุดที่วัตถุนั้นโคจรไปถึง
  • Perigee  ความสูง ต่ำสุดที่วัตถุนั้นโคจรลงมาถึง
  • Inclination การทำมุมกับเส้นศูนย์สูตร
  • (+1) Decay Rate  อัตราการถูกชั้นบรรยากาศชะลอความเร็ว

เนื่องจากวัตถุต่าง ๆ โครเป็นวงรี ทำให้เรามีค่ารัสมี 2 ตัวคือ Apogee และ Perigee นั่นเอง และด้วยความที่เทียนกงไม่ได้โคจรขนานกับเส้นศูนย์สูตรของโลก ทำให้เทียนกงเมื่อมองจากแผนที่โคจรเมื่อเทียบกับพื้นที่โลกแล้ว เราจะเห็นมันเป็นเหมือนกราฟ Sin

และด้วยความสูง ณ ปัจจุบันของเทียนกง ที่ตกลงมาถึงประมาณ 230 กิโลเมตร (ณ วันที่ 18 มีนาคม) ทำให้มันโคจรรอบโลก 1 รอบใช้เวลาประมาณ 1 ชั่วโมง 30 วินาที เท่านั้น  

เห็นแบบนี้อาจจะสงสัยว่า แล้ววัตถุต่าง ๆ จะโคจรผ่านจุดเดิมทุกครั้งที่มันโคจรไหม คำตอบคือไม่ เนื่องจากโลกนั้นก็มีการหมุนรอบตัวเองอยู่ตลอดเวลาเดิม ทำให้เราสรุปได้ว่าวัตถุต่าง ๆ จะโคจรในแนวเดิม แต่จะไม่กลับมาโคจรเหนือจุดใดจุดหนึ่งในทุกครั้งการโคจร (ยกเว้นจะเป็นวงโคจรที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ เช่นวงโครค้างฟ้า หรือ Geosynchronos Orbit ที่ความเร็วโคจรเท่ากับการหมุนของโลก ทำให้ดาวเทียมอยู่เหนือ ณ จุดนั้น ๆ ตลอด)

กราฟแสดงอัตราการตกสู่ชั้นบรรยากาศของเทียนกง 1 จาก Satflare

เหมือนที่ได้อธิบายไป เทียนกงจะตกลงสู่พื้นก็เพราะว่ามันถูกเสียดทานจากชั้นบรรยากาศชั้นสูง และเมื่อมันโคจรช้าลงความเร็วการโคจรก็จะลดลงเนื่องจากชั้นบรรยากาศมีความหนาแน่นขึ้นเมื่อใกล้พื้นโลก พอถึง ณ จุดจุดหนึ่งมันจะถูกเผาไหม้ในชั้นบรรยากาศ เนื่องจากแรงเสียดทานทำให้เกิดพลาสม่าความร้อนสูง “เราอาจจะเรียกว่าเป็นลูกไฟ แต่ไม่ใช่ไฟนะ เป็นพลาสม่า”

เราสามารถ Track วงโคจรของเทียนกงได้ที่ Satflare

สรุป

ไม่จำเป็นต้องตื่นตกใจอะไรมาก จากที่ทีมงาน SPACETH.CO ได้อ่านข่าวตามสื่อออนไลน์ต่าง ๆ พบว่าหลายเว็บไซต์ใช้การเขียนหัวข้อเพื่อเรียกให้คนกดเข้าไปดู (Click Bait) ที่เขียนราวกับว่าโลกจะแตกเพราะเทียนกงตกใส่ แต่เอาเข้าจริง ๆ แล้วจากข้อมูลอ้างอิงต่าง ๆ ในเชิงสถิติเราจะพบว่า คุณมีโอกาสที่จะเสียชีวิตจากการข้ามถนนแล้วโดนรถชนมากกว่าเทียนกงตกใส่อีก

และถ้าคุณจะหวาดระแวง แนะนำให้หวาดระแวงจากข้อมูลล่าสุดที่ทาง ESA ได้จัดเตรียมเป็น Blog คอยอัพเดทรายงานสถานการกันสด ๆ ผ่านระบบที่ทันสมัยและเชื่อถือได้มากกว่า

อ้างอิง

The Aerospace Corporation

Xinhuanews

ESA

 

Last modified: March 18, 2018

Pichsinee P., I love you forever.