อีกหนึ่งภารกิจตระกูล New Frontiers ของ NASA ที่หลังจากผ่านกระบวนการ Preliminary Design Review (PDR) ได้รับการอนุมัติอย่างเป็นทางการจาก Science Mission Directorate และได้รับงบประมาณจาก Fiscal Year 2025 ก็คือภารกิจ Dragonfly ซึ่งจะเป็นอากาศยานปีกหมุนขนาดเล็ก คล้ายกับโดรน เดินทางไปลงจอดและบินขึ้นเพื่อสำรวจดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์
หากยังจำกันได้ เราเคยพูดถึงแนวคิดของภารกิจ Dragonfly ในบทความ Dragonfly เฮลิคอปเตอร์สำรวจไททัน ภารกิจใหม่ล่าสุดของ NASA ช่วงปี 2019 ซึ่งได้รับการเลือกจากคณะกรรมการ จากในปี 2018 ที่มีการเสนอสองโครงการเข้าสู่ภารกิจตระกูล New Frontier (ข่าวเก่า – นาซ่าประกาศ 2 ภารกิจสำรวจใหม่ แต่จะมีเพียงภารกิจเดียวที่ได้ไปต่อ) โดยหลังจากได้รับเลือก ก็ได้มีการทำ Preliminary Design Review ก่อนที่จะมีการประกาศอนุมัติในวันที่ 18 เมษายน 2024 เนื่องจากสถานการณ์ COVID-19 ทำให้การศึกษาและการอนุมัติงบประมาณต้องถูกเลื่อนออกมานั่นเอง
โดยงบประมาณที่ Dragonfly ได้รับไปนั้น ก็อยู่ที่ 3,350 ล้านเหรียญ ซึ่งก็อยู่ในระดับ New Frontier ซึ่งเป็นการขยายพรมแดนโจทย์ด้านการศึกษาอวกาศ เป็นโครงการระดับกลาง ๆ แต่ยังไม่ถึงระดับ Flagship โดยปัจจุบันโครงการในระดับ New Frontier ของ NASA ก็ได้แก่ New Horizons, JUNO และ OSIRIS-REx นั่นเอง
Dragonfly จะถูกปล่อยในเดือนกรกฎาคมปี 2028 และเดินทางถึงดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์ในปี 2034 รวมระยะเวลาเดินทางทั้งสิ้น 6 ปี (Cassini ใช้เวลา 7 ปี) และภารกิจ Dragonfly นี้เองก็จะนับว่าเป็นการเดินทางสู่ดาวเสาร์ และสำรวจระบบดาวเสาร์ ครั้งที่ 2 ของมนุษชาติ หลังจากโครงการ Cassini ที่สำรวจดาวเสาร์ในระหว่างปี 2004-2017 หากไม่นับการบินโฉบของยานสำรวจก่อนหน้า เช่นยาน Voyager 1 และ 2 ดังนั้นหมายความว่านับตั้งแต่การจากไปของ Cassini ที่จมตัวเองลงในบรรยากาศของดาวเสาร์ในปี 2017 มนุษยชาติ ก็ใช้เวลาถึง 17 ปี ในการเดินทางกลับไปที่นั่นเองครั้ง
อ่าน – ก่อนจะสิ้นชีพบนดาวเสาร์ แคสสินีเห็นอะไรเป็นภาพสุดท้าย
การสำรวจของ Dragonfly ยังจะนับเป็นการลงจอดที่ไกลที่สุดในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติหลังจากที่ในภารกิจ Cassini ได้มีการส่งยานอวกาศ Huygens จาก ESA ติดไปกับ Cassini เรียกว่าภารกิจ Cassini-Huygens และได้ลงจอดบนดวงจันทร์ไททันในเดือนมกราคม 2004 แต่ตัวยานก็ทำงานได้ไม่นานหลังการลงจอด และเสียการติดต่อไป
ยาน Dragonfly นั้น จะถูกพัฒนาโดย Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) ผู้มีประสบการณ์ในการทำยานอวกาศ เช่น New Horizons หรือ DART ซึ่งในภารกิจ Dragonfly นี้เองจะนับว่าเป็นภารกิจตระกูลสำรวจระบบสุริยะที่สำคัญอีกหนึ่งภารกิจ และเป็นการเดินทางสู่ดาวเสาร์ครั้งแรกของ APL (ยาน Cassini นั้นผู้พัฒนาคือ Jet Propulsion Laboratory หรือ JPL และยานลงจอด Huygens พัฒนาโดยองค์การอวกาศยุโรป ESA)
Dragonfly จะเป็นอากาศยานรูปแบบโดรนขนาดกลาง มีน้ำหนัก 450 กิโลกรัม ซึ่งหนักว่า Ingenuity (หนัก 1.8 กิโลกรัม) ที่ JPL พัฒนาเพื่อเป็นต้นแบบในการทำเฮลิคอปเตอร์สำรวจดาวอังคารมาก ใช้ไฟฟ้าประมาณ 70 วัตต์ จากแหล่งกำเนิดพลังงานแบบ RTG หรือ Radioisotope Thermoelectric Generator เนื่องจากแสงอาทิตย์ในระบบสุริยะชั้นนอกนั้นไม่เพียงพอต่อการใช้แหล่งกำเนิดพลังงานแบบ Solar Array
APL ได้ออกแบบให้ Dragonfly เดินทางไปถึงดวงจันทร์ไททันในช่วงกลางทศวรรษที่ 2030s ซึ่งในตอนนั้นทะเลสาบบนดวงจันทร์ใกล้กับบริเวณขั้วเหนือของดาว จะอยู่ในช่วงฤดูหนาว และหันหน้ามายังโลก (ทีมเรียกว่า DTE หรือ Direct-to-Earth) ทำให้ตัวยานสามารถติดต่อสื่อสารกับโลกได้
ในการเดินทางไปยังไททัน Dragonfly จะถูกติดตั้งลงใน Cruise Stage โดยจะมีแคปซูลเส้นผ่านศูนย์กลาง 3.7 เมตร ปกป้องยาน Dragonfly ในขณะที่มันกำลังเดินทางในอวกาศและเข้าสู่บรรยากาศของดวงจันทร์ไททัน โดยตัวแคปซูลจะกางร่มเพื่อชะลอความเร็วก่อนที่จะปล่อยตัวยาน Dragonfly ลงมา และ Dragonfly จะใช้ใบพัดในการพยุงตัวเองและร่อนลงจอด จากจุดความสูง 1,200 เมตรเหนือพื้นผิว โดยมีอุปกรณ์ช่วยระบุจุดลงจอดที่เหมาะสมและปลอดภัย จุดลงจอดของ Dragonfly นั้นจะอยู่บริเวณขั้วเหนือของดาว ที่ชื่อว่า Shangri-La เป็นที่ราบขนาดใหญ่ และจะเดินทางไปยังหลุมอุกกาบาตใกล้ ๆ เพื่อศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของพื้นผิว
รายละเอียดของยานนั้นได้มีการเปิดเผยไว้ใน Dragonfly: A Rotorcraft Lander Concept for Scientific Exploration at Titan ซึ่งในภารกิจนี้ ก็ได้นักวิทยาศาสร์มากฝีมืออย่าง Elizabeth Turtle มาเป็น Principal Investigator โดยที่ Turtle นั้น ก็เป็น Principal Investigator ของ โครงการหลายโครงการ เช่น อุปกรณ์ Europa Imaging System หรือ EIS บนยานอวกาศ Europa Clipper หรือเป็น Co-Investigator ของกล้อง LROC บนยาน Lunar Reconnaissance Orbiter
อุปกรณ์วิทยาศาสตร์ที่จะถูกติดตั้งบนตัวยานได้แก่
- DraMS—Dragonfly Mass Spectrometer พัฒนาโดย Goddard Space Flight Center ซึ่งเป็นอุปกรณ์กลุ่ม Mass Spectrometer คล้ายกับอุปรกณ์ Sample Analysis at Mars (SAM) บนยาน Curiosity เป็นอุปกรณ์ยอดฮิตในการสำรวจอวกาศ
- DraGNS—Dragonfly Gamma-Ray and Neutron Spectrometer พัฒนาโดย APL และ Goddard Space Flight Center ซึ่งปกติเราจะเห็นการใช้งานบนดาวอังคาร หรือดวงจันทร์เป็นหลักอยู่แล้ว
- DraGMet—Dragonfly Geophysics and Meteorology Package พัฒนาโดย APL ศึกษาสภาพอากาศบนไททัน
- DragonCam—Dragonfly Camera Suite พัฒนาโดย Malin Space Science Systems เป็นชุดกล้องถ่ายภาพหลายรูปแบบ ได้แก่ กล้องถ่ายภาพสำหรับช่วยลงจอด กล้องจุลทรรศน์เพื่อสังเกตพื้นผิว และกล้องมองรอบข้างที่จะมีการติดตั้งไฟ LED ช่วยส่องสว่างด้วย
เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ของ Dragonfly ก็คือการศึกษาความเป็นไปได้ในการก่อกำเนิดสิ่งมีชีวิตบนดวงจันทร์บริวารดวงนี้ เป็นที่ทราบกันดีว่าไททันนั้น เป็นหนึ่งในวัตถุในระบบสุริยะชั้นนอกที่ถูกสำรวจอย่างละเอียดมากที่สุด จากทั้งการลงจอดของยาน Huygens ในปี 2004 และการบินโฉบมากกว่า 127 ครั้งของยาน Cassini ได้มีการค้นพบความน่าสนใจของระบบไททันมากมาย รวมถึงการค้นพบ Tholin ซึ่งเป็นสารประกอบสีแดงหรือน้ำตาลที่พบในวัตถุในระบบสุริยะชั้นนอก ไม่ว่าจะเป็นดาวพลูโต ดวงจันทร์ยูโรปาของดาวพฤหัสบดี และวัตถุในแคบไคเปอร์ ซึ่งสารนี้ เป็นสารในกลุ่มอินทรียวัตถุ และสารชนิดนี้มีศักยภาพมากพอในการสร้างกรดอะมิโนขึ้นมา และแน่นอนว่าอาจเป็นปัจจัยสำคัญที่นำไปสู่การก่อกำเนิดชีวิต โดย Tholin นี้เป็นเหมือนเป้าหมายในการสำเร็จความใคร่ของนักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ (Planetary Scientist) เลยก็ว่าได้
สามารถอ่านเรื่องราวของดวงจันทร์ไททัน ได้ในบทความ สำรวจทะเลสาบต่างโลกบนดวงจันทร์ไททัน บริวารที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์
ภารกิจ Dragonfly นี้ นับว่าจะเป็นการไขปริศนาชิ้นใหญ่ ที่เป็นมรดกจากการสำรวจอวกาศในระบบสุริยะชั้นนอก ตั้งแต่โครงการ Voyager มาจนถึง Cassini ซึ่งเราจะสังเกตว่าในการสำรวจแต่ละภารกิจนั้นใช้เวลายาวนานนับสิบปีกว่าจะเกิดโครงการใหม่ตามมา และหากจำกันได้ ในการบินโฉบดวงจันทร์ไททันครั้งสุดท้าย ได้มีการถ่ายภาพไททันที่ชื่อว่า “The Goodbye Kiss” หรือจูบอำลา เป็นครั้งสุดท้ายระหว่างยาน Cassini ซึ่งเป็นตัวแทนของมนุษยชาติกับดวงจันทร์ไททัน ก่อนที่แคสสินี จะดำดิ่งตัวเองลงสู่บรรยากาศของดาวเสาร์เพื่อปกป้องระบบของดาวเสาร์ให้เราได้สำรวจในอนาคต
ภารกิจ Dragonfly จึงเป็นการรับมอบมรดกจากการศึกษาในอดีต ที่จะทำให้เราเข้าใจระบบสุริยะชั้นนอก และการถือกำเนิดขึ้นของชีวิตในระบบสุริยะของเราได้ โดยเทคโนโลยีที่เรามีอยู่ในวันนี้
ข่าวการค้นพบพายุฝุ่นบนดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์ – ดวงจันทร์ของดาวเสาร์ วัตถุชิ้นที่ 3 ในระบบสุริยะที่พบพายุฝุ่น ข้อมูลใหม่จากยานแคสสินี
เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co
