ท่ามกลางปีที่ดวงอาทิตย์กำลังเข้าสู่ช่วง Solar Maximum อย่างเต็มตัว NASA และ NOAA กำลังจะส่ง “กองทัพยานอวกาศขนาดย่อม” สามลำขึ้นไปยังจุดสำคัญระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ จุดหมายคือ Lagrange Point L1 ที่อยู่ห่างโลก 1.5 ล้านกิโลเมตร ตำแหน่งที่ทำให้มนุษย์เฝ้ามองดวงอาทิตย์ได้แบบตลอด 24 ชั่วโมง การปล่อยครั้งนี้ไม่ได้มีเพียงยานวิทยาศาสตร์หลักอย่าง IMAP แต่ยังมี SWFO-L1 และ Carruthers ที่ถูกบรรจุร่วมกันใน Payload Fairing ของ Falcon 9 ลำเดียวกัน กลายเป็นการรวมตัวที่ทั้งช่วยประหยัดต้นทุนและสร้างเครือข่ายวิทยาศาสตร์ครบวงจร ตั้งแต่การวัดอนุภาคพลังงานสูงที่ขอบ Heliosphere ไปจนถึงการเตือนภัยพายุสุริยะและการศึกษาบรรยากาศชั้นนอกสุดของโลก
ภารกิจครั้งนี้เริ่มต้นจากโรงประกอบดาวเทียม Astrotech Space Operations ในฟลอริดา ช่วงต้นเดือนกันยายน 2025 ที่ผ่านมา ยานอวกาศทั้งสามลำ IMAP , SWFO-L1 และ Carruthers Geocorona Observatory ถูกนำมาประกอบและทดสอบระบบร่วมกันที่นี่ ก่อนจะถูกบรรจุเข้าสู่ Payload Fairing ของ SpaceX Falcon 9 ช่วงกลางเดือน หลังจากนั้นหนึ่งสัปดาห์ก่อนการปล่อย Payload Fairing ที่บรรจุยานอวกาศทั้งสามชุดนี้จึงถูกเคลื่อนย้ายไปยังโรงเก็บของ SpaceX เพื่อประกอบเข้ากับจรวด Falcon 9 หมายเลข B1096
นี่คือเที่ยวบินที่สองของจรวดหมายเลข B1096 หลังจากเคยทำหน้าที่สนับสนุนภารกิจ KF-01 ในการปล่อยดาวเทียม Kuiper ให้กับ Amazon มาแล้ว รอบนี้มันจะต้องแบกภารกิจทางวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อนกว่ามาก หลังจากการบินขึ้นมันจะกลับมาลงจอดบนเรือโดรน Just Read the Instructions ซึ่งประจำการอยู่ในมหาสมุทรแอตแลนติก
สิ่งที่น่าสนใจอีกอย่างคือการจัดวาง Payload ของเที่ยวบินนี้ เพราะ NASA และ SpaceX เลือกใช้ ESPA Ring หรือ EELV Secondary Payload Adapter เป็นโครงสร้างหลักในการติดตั้งยานอวกาศหลายลำไปพร้อมกัน IMAP ถูกติดตั้งในตำแหน่ง “Primary” ด้านบนสุดของโครงสร้าง ส่วน SWFO-L1 และ Carruthers ถูกติดตั้งในพอร์ตเสริมรอบวง ESPA ทำให้ Falcon 9 สามารถปล่อยภารกิจที่มีความสำคัญระดับ Flagship และยานขนาดเล็กกว่าร่วมทางไปยังจุดหมายเดียวกันได้ในเที่ยวบินเดียว
แม้เดิมทีการปล่อยถูกกำหนดไว้ในวันที่ 23 กันยายน แต่สุดท้ายต้องเลื่อนไปอีกหนึ่งวัน เนื่องจากเรือโดรนต้องใช้เวลาเพิ่มในการเดินทางไปยังจุดลงจอดกลางทะเล
Interstellar Mapping and Acceleration Probe
ในบรรดายานทั้งสามที่ถูกบรรจุไปกับ Falcon 9 ครั้งนี้ IMAP หรือ Interstellar Mapping and Acceleration Probe คือดาวเด่นที่สุด และถูกมองว่าเป็น “ภารกิจหลัก” ของเที่ยวบินนี้เลยก็ว่าได้ มันเหมือนกับการมีนักสำรวจรุ่นใหม่ออกเดินทางไปเขียนแผนที่ของดินแดนที่เรายังไม่เข้าใจ นั่นคือ “ขอบเขตของ Heliosphere” หรือฟองขนาดมหึมาที่เกิดจากลมสุริยะห่อหุ้มระบบสุริยะของเราเอาไว้ทั้งหมด
IMAP มีมวลประมาณ 900 กิโลกรัม ออกแบบและจัดการโดย NASA Goddard Space Flight Center มันถูกออกแบบให้เป็นเหมือนนักทำแผนที่จักรวาลยุคใหม่ หรือ Celestial Cartographer ที่จะช่วยไขปริศนาสองคำถามใหญ่ของวิชาการด้าน Heliophysics คือ หนึ่ง อนุภาคที่มีประจุจากดวงอาทิตย์ถูกเร่งพลังงานจนกลายเป็นลมสุริยะได้อย่างไร และสอง ลมสุริยะเหล่านั้นปะทะกับอวกาศระหว่างดาวที่ขอบ Heliosphere แบบไหน จุดชายขอบนี้ไม่ได้เป็นเพียงเส้นแบ่งสมมติ แต่มันคือ “เกราะธรรมชาติ” ที่ช่วยกันรังสีรุนแรงจากดาราจักรภายนอก ทำให้ระบบสุริยะของเราสามารถเป็นบ้านที่เอื้อต่อการมีชีวิตได้
เพื่อทำภารกิจนี้ IMAP จะบรรทุกเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ถึง 10 ชิ้น ตั้งแต่ Interstellar Dust Experiment (IDEX) สำหรับจับฝุ่นจากนอกระบบสุริยะ, IMAP Magnetometer หรือ MAG สำหรับวัดสนามแม่เหล็ก, ไปจนถึงกล้องตรวจจับอนุภาคพลังงานสูงและต่ำอย่าง IMAP-Hi และ IMAP-Lo แต่ละเครื่องมือมีบทบาทเหมือนชิ้นส่วนจิ๊กซอว์ที่จะประกอบกันเป็นภาพใหญ่ของการปฏิสัมพันธ์ระหว่างดวงอาทิตย์กับจักรวาลรอบข้าง
IMAP ไม่ได้มีเป้าหมายเพียงการเก็บข้อมูลพื้นฐาน แต่ยังมีภารกิจ “เชิงปฏิบัติ” ที่จับต้องได้ด้วย มันจะทำการสังเกตลมสุริะจากตำแหน่ง Lagrange Point L1 ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 1.5 ล้านกิโลเมตรตรงเส้นเชื่อมโลกกับดวงอาทิตย์ การอยู่ที่จุดนี้ทำให้ IMAP สามารถมองเห็นสิ่งที่จะเกิดขึ้นกับ Near-Earth Space Environment ได้ก่อนถึงโลกประมาณครึ่งชั่วโมง ข้อมูลเหล่านี้อาจเป็นเสี้ยววินาทีที่ช่วยให้นักบินอวกาศหรือนักสำรวจยานอวกาศในอนาคตหลีกเลี่ยงการถูกพายุอนุภาคพลังงานสูงโจมตีโดยตรง
และถ้ายาน Voyager ทั้งสองลำเคยทำหน้าที่เป็นผู้บุกเบิก เดินทางทะลุขอบเขต Heliosphere จนกลายเป็นยานจากโลกที่ได้สัมผัสกับสัญญาณของ Interstellar Medium โดยตรงเป็นครั้งแรก หรือถ้ายาน IBEX หรือ Interstellar Boundary Explorer เคยวาดภาพเงาราง ๆ ของชายขอบนั้นผ่านแผนที่พลังงานอนุภาคจากระยะไกล IMAP ก็คือการต่อยอดขึ้นไปอีกขั้น ด้วยเครื่องมือที่มีความละเอียดมากกว่าและการเฝ้าสังเกตจาก L1 จุดยุทธศาสตร์ที่ออกแบบมาเพื่อให้ได้มุมมองต่อทั้งดวงอาทิตย์และจักรวาลรอบข้างในเวลาเดียวกัน
Space Weather Follow On-Lagrange 1
ลำต่อมาจาก NOAA ก็คือ SWFO-L1 หรือ Space Weather Follow On-Lagrange 1 ถูกออกแบบให้เป็น ESPA-Class Spacecraft ขนาดพอดีสำหรับการติดตั้งบนวง ESPA ของ Falcon 9 ทำให้มันสามารถแชร์เที่ยวบินร่วมกับ IMAP และ Carruthers ได้อย่างลงตัว จุดหมายปลายทางคือ L1 Point ตำแหน่งยุทธศาสตร์เดียวกันที่ IMAP จะไป ซึ่งทำให้มันสามารถมองเห็นลมสุริยะและอนุภาคพลังงานสูงที่กำลังมุ่งหน้ามายังโลกได้แบบต่อเนื่อง
หัวใจของยานคือ Solar Wind Instrument Suite หรือ SWIS ซึ่งบรรจุเครื่องมือสามชุด ได้แก่ Solar Wind Plasma Sensor หรือ SWiPS สำหรับวัดพลาสมาลมสุริยะ, Supra-Thermal Ion Sensor หรือ STIS สำหรับจับอนุภาคไอออนพลังงานสูง และ Magnetometer สำหรับตรวจสอบทิศทางและความเข้มของสนามแม่เหล็กควบคู่ไปด้วย ขณะที่อีกหนึ่งกล้องหลักคือ Compact Coronagraph หรือ CCOR จะหันไปจับภาพดวงอาทิตย์โดยตรง เพื่อสังเกตการปะทุ Coronal Mass Ejection หรือ ME การพ่นพลาสมาและสนามแม่เหล็กจากดวงอาทิตย์ที่มุ่งหน้ามายังโลก ซึ่ง CCOR ก็คืออุปกรณ์เดียวกับที่ NOAA ติดตั้งลงบนดาวเทียมดวงใหญ่อย่างเช่น ทำความรู้จัก GOES-U โคตรดาวเทียมตรวจอากาศขนาดเท่าบ้านของ NOAA
สิ่งที่ทำให้ SWFO-L1 มีความสำคัญไม่แพ้ IMAP คือบทบาทการ สืบทอดงานเฝ้าระวัง แทนภารกิจรุ่นพี่ที่อายุเกินกำหนดใช้งานทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็น ACE ที่คอยวัดลมสุริยะ, DSCOVR ที่ยังคงทำหน้าที่เกินอายุขัย หรือ SOHO ที่กล้อง LASCO ทำงานมาเกิน 25 ปี SWFO-L1 จึงเป็นเหมือนการส่งกำลังใหม่ไปเสริมแนวหน้า เพื่อให้โลกยังมี “ดวงตา” จับตาดวงอาทิตย์ได้อย่างต่อเนื่อง
Carruthers Geocorona Observatory
ท่ามกลางสองยานที่จับตาดวงอาทิตย์อย่าง IMAP และ SWFO-L1 ยังมีอีกหนึ่งภารกิจที่เลือกจะหันกล้องกลับมามอง “โลก” นั่นคือ Carruthers Geocorona Observatory ภารกิจแรกที่ถูกออกแบบมาเพื่อศึกษา Exosphere หรือชั้นบรรยากาศชั้นนอกสุดของโลกโดยเฉพาะ
Geocorona คือแสงอัลตราไวโอเลตที่ปลดปล่อยออกมาจากอะตอมไฮโดรเจนซึ่งกระจายตัวอยู่ใน Exosphere หรือชั้นบรรยากาศนอกสุดของโลก มันเป็นเหมือน “โคโรนาของโลก” ที่ทอดยาวออกไปไกลกว่าพันเท่าของรัศมีโลก และแทบจะกลืนไปกับสภาพแวดล้อมของอวกาศระหว่างดาว ความเรืองแสงนี้เกิดขึ้นเพราะอะตอมไฮโดรเจนดูดซับและปล่อยรังสี UV ออกมาใหม่ ทำให้สามารถมองเห็นได้จากอวกาศ แม้จะเลือนรางเกินกว่าจะสังเกตจากพื้นโลกได้ Geocorona จึงเปรียบเสมือนขอบฟ้าเรืองแสงที่แบ่งโลกออกจากจักรวาลภายนอก และเป็นด่านแรกที่ต้องรับมือกับลมสุริยะและอนุภาคพลังงานสูงจากดวงอาทิตย์
Exosphere เปรียบได้กับชายแดนระหว่างโลกกับอวกาศ เป็นชั้นเปลี่ยนผ่านที่ยากจะสังเกตจากพื้นผิวโลก แต่กลับมีบทบาทสำคัญต่อวิธีที่โลกตอบสนองต่อ Space Weather ที่ถูกขับเคลื่อนโดยดวงอาทิตย์ ไม่ว่าจะเป็นลมสุริยะหรือการปะทุพลังงานสูงที่ส่งผลโดยตรงต่อดาวเทียมและสัญญาณสื่อสาร Carruthers จึงเปรียบเสมือนการสร้าง “หอดูดาวเชิงกายภาพ” ของชั้นบรรยากาศที่เรารู้จักน้อยที่สุด
ภารกิจนี้มีคำถามหลักชัดเจนสองข้อ ได้แก่ Exosphere ตอบสนองต่อ Space Weather อย่างไร การวัดการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง ขนาด และความหนาแน่นของ Geocorona จะเผยให้เห็นว่าพายุสุริยะทำให้ “ขอบโลก” ของเราสั่นไหวแค่ไหน และอีกคำถามหนึ่งว่า ไฮโดรเจนใน Geocorona มาจากไหนกันแน่ แม้จะรู้ว่ามันมีต้นกำเนิดจากไอน้ำในบรรยากาศชั้นล่าง แต่กระบวนการที่ทำให้มันเดินทางมาถึงระดับสูงสุดยังไม่ชัดเจน การติดตามพฤติกรรมเหล่านี้อย่างละเอียดจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจบรรยากาศโลกในมิติใหม่
Carruthers มีมวลเพียง 240 กิโลกรัม แต่บรรทุกเครื่องมือสำคัญคือ GeoCoronal Imager พร้อมกล้องเสริม Narrow และ Wide Field เพื่อติดตามโครงสร้างของ Exosphere แบบต่อเนื่องเป็นเวลาสองปี โดยทั้งหมดนี้จะถูกส่งไปยังจุด L1 เช่นเดียวกับ IMAP และ SWFO-L1 เพื่อให้ได้มุมมองแบบ Global View
สิ่งที่ทำให้ภารกิจนี้มีมิติเชิงประวัติศาสตร์ยิ่งขึ้น คือการตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่ Dr. George R. Carruthers นักวิทยาศาสตร์ผู้สร้างกล้องโทรทรรศน์อัลตราไวโอเลตที่ถูกนำไปติดตั้งบนดวงจันทร์ระหว่างภารกิจ Apollo 16 ในปี 1972 และเป็นคนแรกที่บันทึกภาพ Geocorona จนทำให้เรารู้จักกับ “Earth’s Crown” เป็นครั้งแรก
ภารกิจสำรวจดวงอาทิตย์และการเดินทาง
เมื่อทั้งสามยาน IMAP, SWFO-L1 และ Carruthers เดินทางออกจากโลก เป้าหมายของพวกมันไม่ใช่วงโคจรรอบโลก แต่คือการไปประจำการที่ Lagrange L1 ซึ่งอยู่ห่างออกไปกว่า 1.5 ล้านกิโลเมตร ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ จุดนี้มีลักษณะพิเศษตรงที่แรงโน้มถ่วงของโลกและดวงอาทิตย์สมดุลกันพอดี ทำให้ยานสามารถ “ลอยนิ่ง” โดยโคจรรอบตำแหน่งสมดุลนี้ได้ตลอดเวลา ถ้าจะเปรียบ L1 ก็คือระเบียงหน้าบ้านที่ทำให้เรามองดวงอาทิตย์ได้โดยตรงแบบไม่ถูกโลกบดบัง นี่คือเหตุผลว่าทำไมภารกิจดวงอาทิตย์แทบทั้งหมดตั้งแต่ SOHO, DSCOVR จนถึง SWFO-L1 และ IMAP ต่างเลือกมาตั้งฐานที่นี่
จังหวะการปล่อยก็ไม่ใช่เรื่องบังเอิญ เพราะโลกกำลังเข้าสู่ Solar Maximum หรือช่วงที่ดวงอาทิตย์มีกิจกรรมรุนแรงที่สุดในรอบ 11 ปี ทั้งจำนวนจุดมืด หรือ Sunspots, การปะทุ Solar Flare และ Coronal Mass Ejection หรือ CME ที่มีแนวโน้มจะเกิดถี่ขึ้น การส่งยานสังเกตการณ์ในเวลานี้จึงเหมือนการส่งนักวิจัยไปอยู่กลางสนามจริงที่กำลังเดือดพล่านที่สุด ข้อมูลที่ได้จากภารกิจนี้จะมีค่ามากกว่าช่วงใด ๆ เพราะเป็นโอกาสที่เราจะเห็นดวงอาทิตย์ในสภาวะ “เต็มกำลัง”
สุดท้าย การปล่อยครั้งนี้จึงไม่ได้เป็นเพียง Rideshare ธรรมดา แต่เป็นการวางเครือข่ายยานสำรวจสามระดับที่เสริมกันอย่างลงตัว IMAP ทำหน้าที่ไขปริศนาขอบเขตของระบบสุริยะ, SWFO-L1 เป็นด่านหน้าเตือนภัยพายุสุริยะที่อาจกระทบต่อโลก และ Carruthers หันกลับมาศึกษาขอบบรรยากาศของเราเองเพื่อดูว่ามันตอบสนองต่อสภาพอวกาศอย่างไร เมื่อรวมเข้าด้วยกัน นี่คือ “Solar Trio” ที่ครอบคลุมตั้งแต่ดวงอาทิตย์ ขอบของระบบสุริยะจักรวาล ไปจนถึงโลก ทั้งในมิติวิชาการและการปกป้องโครงสร้างพื้นฐานของมนุษย์
ดังนั้น หากปี 2025 ถูกบันทึกว่าเป็นปีที่โลกเราลงทุนมากที่สุดกับการทำความเข้าใจดวงอาทิตย์ ก็คงไม่ใช่เรื่องเกินจริง เพราะทั้งสามภารกิจนี้จะเป็นหมุดหมายสำคัญที่ช่วยให้เรามองเห็นภาพใหญ่ของการมีชีวิตท่ามกลางพลังงานดิบจากดาวฤกษ์ที่เราเรียกว่า “ดวงอาทิตย์” ได้ชัดเจนกว่าที่เคย
เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co
