เมื่อวันที่ 24 เมษายน 2025 ในงาน China Space Day ณ นครเซี่ยงไฮ้ องค์การอวกาศแห่งชาติจีน CNSA ได้ประกาศรายชื่ออุปกรณ์วิทยาศาสตร์นานาชาติที่ผ่านการคัดเลือกจำนวน 10 โครงการ สำหรับภารกิจ Chang’e 8 ที่มีเป้าหมายไปยังขั้วใต้ของดวงจันทร์ในปี 2029 หนึ่งในโครงการที่น่าสนใจ คือ “ALIGN” หรือ Assessing Lunar Ion-Generated Neutrons ผลงานการพัฒนาของคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ร่วมกับสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) หรือ NARIT ภายใต้การนำของศาสตราจารย์ David Ruffolo
อ่านบทความพาชมงานฉบับเต็มได้ที่ พาบุก China Space Day 2025 อัพเดทเทคโนโลยี วิเคราะห์ก้าวต่อไปของอวกาศจีน
ก่อนหน้านี้เราได้เห็นการเปิดตัวอุปกรณ์ MATCH หรือ Moon-Aiming Thai-Chinese Hodoscope ซึ่งได้รับคัดเลือกให้ไปติดตั้งบนยานอวกาศ Chang’e 7 ที่จะเดินทางไปโคจรรอบดวงจันทร์ในปี 2026 ซึ่งเราเคยรายงานไปในบทความ สรุปกิจกรรมในวงการอวกาศไทย 2024 เมื่อไทยหันร่วมมือสำรวจอวกาศกับจีนมากขึ้น ณ ตอนนี้ จีนก็ได้ประกาศรายชื่อของ International Payload ตามโครงการ Announcement of Opportunities for International Cooperation of the Chang’E-8 Mission ของ Chang’e 8 อย่างเป็นทางการ หลังจากที่ผลออกมาเมื่อเดือนกันยายน 2024
ในรายชื่อ 10 โครงการจาก 11 ประเทศที่ได้รับเลือก มีตั้งแต่หุ่นยนต์จากตุรกี, รถสำรวจจากปากีสถาน, กล้องถ่ายภาพอินฟราเรดจากบาห์เรน-อียิปต์ ไปจนถึงเครื่องมือวัดพลาสมาจากรัสเซีย และไทย
ALIGN ถูกออกแบบมาเพื่อตรวจจับ “นิวตรอน” ที่กระเด็นออกจากพื้นผิวดวงจันทร์ภายหลังการชนของรังสีคอสมิกและอนุภาคพลังงานสูงจากดวงอาทิตย์ กระบวนการนี้เหมือนการยิงลูกเหล็กเล็ก ๆ ลงไปในทราย แล้วดูว่าเศษทรายที่กระเด็นออกมาเป็นอย่างไร จากข้อมูลของเศษที่กระเด็นมา เราสามารถบอกได้ว่าทรายนั้นหนาแน่นแค่ไหน มีน้ำอยู่ไหม หรือมีวัสดุแปลก ๆ ซ่อนอยู่หรือเปล่า บนดวงจันทร์ สิ่งที่เรากำลังหาไม่ใช่แค่ดินธรรมดา แต่รวมไปถึงน้ำแข็ง น้ำ และแร่ธาตุที่อาจนำมาใช้สร้างอาณานิคมในอนาคต
เทคนิคที่ ALIGN ใช้เรียกว่า Passive Detection ซึ่งหมายถึงการ “ฟัง” นิวตรอนที่ปล่อยออกมาโดยธรรมชาติ โดยไม่ต้องยิงอะไรไปกระตุ้นก่อน ต่างจากวิธี Active Detection ที่บางภารกิจเคยใช้ ซึ่งต้องมีแหล่งปล่อยนิวตรอนในตัวยานเอง การเลือกใช้ Passive Detection ทำให้อุปกรณ์มีขนาดเล็กลง ประหยัดพลังงาน และลดความซับซ้อนลงอย่างมาก
โครงสร้างของ ALIGN ถูกออกแบบเป็นเหมือนหัวหอมสามชั้น แต่ละชั้นทำหน้าที่รับรู้พลังงานนิวตรอนต่างกัน เพื่อให้เข้าใจลึกถึงต้นกำเนิดของนิวตรอนแต่ละชนิดและปริมาณของพวกมัน
ชั้นนอกสุดคือ EJ-200 พลาสติก Scintillator ที่ไวต่อการชนของนิวตรอนพลังงานสูง เวลาอนุภาคเหล่านี้ชนกับ EJ-200 มันจะปล่อยแสงออกมาเหมือนหิ่งห้อยระเบิดในขวดแก้ว ทีมงานใช้ SiPMs (Silicon Photomultipliers) ซึ่งทำหน้าที่เหมือนตาข่ายดักจับแสงจิ๋ว ๆ เพื่อเก็บข้อมูลจากแสงที่ปล่อยออกมา
ชั้นกลางคือ CLYC หรือ Cesium Lithium Yttrium Chloride ซึ่งเปรียบได้กับตัวตรวจจับ ที่สามารถแยกแยะได้ว่าสัญญาณที่ตรวจจับมาเป็นนิวตรอนหรือรังสีแกมมา เพราะมันมีคุณสมบัติพิเศษในการวิเคราะห์ลักษณะพัลส์ของแสง (Pulse Shape Discrimination) หากนิวตรอนชนเข้าไป แสงที่ปล่อยออกมาจะมี “ลายเซ็น” คนละแบบกับเมื่อโดนรังสีแกมมา
ชั้นในสุดคือ EJ-245 ซึ่งผสม Boron-10 เข้าไปในเนื้อวัสดุ Boron นี้ทำหน้าที่เหมือนกับ “กับดักแมลงวัน” สำหรับจับนิวตรอนพลังงานต่ำ (Thermal Neutron) โดยตรง ด้วยปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่มีความไวสูง สร้างสัญญาณเฉพาะที่สามารถวิเคราะห์ต่อได้ง่าย
สัญญาณทั้งหมดที่ได้จากทั้งสามชั้นจะถูกอ่านออกมาและแปลงเป็นข้อมูลด้วยชุดเซนเซอร์ที่เลือกใช้ระหว่าง SiPMs และ PMTs (Photomultiplier Tubes) เพื่อเพิ่มความแม่นยำ และลดสัญญาณรบกวนในระดับที่ทำให้สามารถสังเกตปรากฏการณ์นิวตรอนจำนวนน้อยมากได้
อุปกรณ์ ALIGN ไม่ได้มีแค่ตัวตรวจจับเดียว แต่มี 3 หน่วย (แต่ละตัวเรียกว่า Nodes) ติดตั้งรวมกันในลักษณะที่ครอบคลุมมุมมองถึง 130 องศาต่อ Node การออกแบบนี้เหมือนการตั้งเสาอากาศแบบกางร่มเพื่อจับสัญญาณจากทิศทางต่าง ๆ ทำให้สามารถเก็บข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับนิวตรอนที่สะท้อนกลับมาจากผิวดวงจันทร์และที่มาจากฟ้าได้พร้อมกัน
ในแง่ของตัวเลข ALIGN มีขนาดกะทัดรัดเพียง 252 x 121 x 175 มิลลิเมตร น้ำหนักรวมเพียง 3.5 กิโลกรัมเท่านั้น ตามขนาดที่ทาง CNSA ระบุไว้ และกินพลังงานเพียง 15 วัตต์ซึ่งน้อยกว่าหลอดไฟ LED ขนาดใหญ่ในบ้านหนึ่งหลอด และมีระบบควบคุมอุณหภูมิในตัวพร้อมฮีตเตอร์กำลัง 20 วัตต์เพื่อให้สามารถทำงานได้แม้ในสภาพแวดล้อมโหดร้ายของดวงจันทร์
เป้าหมายสำคัญของ ALIGN คือการช่วยเปิดเผยแหล่งน้ำและทรัพยากรบนดวงจันทร์ในบริเวณขั้วใต้ ซึ่งเป็นพื้นที่ที่หลายภารกิจในทศวรรษหน้าเล็งเห็นว่ามีศักยภาพสูงสุดสำหรับการสร้างฐานถาวร นอกจากนี้ ข้อมูลจาก ALIGN ยังจะถูกใช้ร่วมกับโครงการ International Lunar Research Station หรือ ILRS ที่จีนและรัสเซียกำลังผลักดัน เพื่อวางแผนระบบสนับสนุนชีวิต เช่น แหล่งน้ำดื่ม การสกัดออกซิเจน และการผลิตเชื้อเพลิงสำหรับนักบินอวกาศในอนาคต
โครงการ ALIGN ไม่เพียงแต่เป็นก้าวกระโดดสำคัญของประเทศไทยในการเข้าสู่การสำรวจดวงจันทร์ระดับภาคพื้น หากยังสะท้อนปรากฏการณ์ใหม่ในโลกวิทยาศาสตร์ยุคศตวรรษที่ 21 ซึ่งความร่วมมือระหว่างประเทศไม่จำกัดเฉพาะมหาอำนาจอีกต่อไป แต่เปิดโอกาสให้นักวิจัยจากทุกมุมโลกได้มีบทบาทในการปฏิบัติภารกิจแนวหน้าเคียงข้างกันอย่างแท้จริง
เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co
