Featured การสำรวจดาวเคราะห์น้อย Bennu ของ OSIRIS-REx ครั้งสุดท้ายก่อนกลับโลก
การสำรวจดาวเคราะห์น้อย Bennu ของ OSIRIS-REx ครั้งสุดท้ายก่อนกลับโลก

Chottiwatt Jittprasong in Deep Space

การสำรวจดาวเคราะห์น้อย Bennu ของ OSIRIS-REx ครั้งสุดท้ายก่อนกลับโลก

April 3, 2021

หลังจากประสบความสำเร็จในการเก็บตัวอย่างดาวเคราะห์น้อย Bennu ของยาน OSIRIS-REx ของ NASA เมื่อวันที่ 20 ตุลาคม 2020 นับตอนนี้ก็ผ่านมาหลายเดือนแล้วสำหรับการเตรียมการเดินทางกลับโลกของยาน OSIRIS-REx เพื่อนำตัวอย่างที่เก็บได้กลับมาวิจัยต่อบนโลก แต่มีอีกสิ่งหนึ่งที่ยาน OSIRIS-REx จะต้องทำก่อนกลับโลก เป็นการอำลาดาวเคราะห์น้อย Bennu นั้นก็คือการบินเข้าใกล้ (Flyover) เพื่อถ่ายรูปพื้นผิวเป็นครั้งสุดท้าย

การบินเข้าใกล้ครั้งสุดท้ายของยาน OSIRIS-REx คือวันที่ 7 เมษายน 2021 โดยยานจะเข้าใกล้ Bennu ที่ระยะห่างเพียง 3.7 กิโลเมตรซึ่งใกล้ที่สุดที่เคยเข้าใกล้มานับตั้งแต่การลงไปเก็บตัวอย่าง ก่อนหน้านี้การบิน Flyover ครั้งสุดท้ายไม่ได้ถูกกำหนดไว้ เก็บตัวอย่างแล้วก็กลับเลย อย่างไรก็ตามทีมวิศวกรพบว่าหลังจากการเก็บตัวอย่างผ่านขั้นตอน Touch-And-Go พบว่าพื้นผิวบริเวณที่เก็บตัวอย่างถูกรบกวนไปพอสมควร

พื้นที่เก็บตัวอย่าง Nightingale บนดาวเคราะห์น้อย Bennu ภาพถ่ายจากยาน OSIRIS-REx ก่อนการเก็บตัวอย่าง – ที่มา NASA/Goddard/University of Arizona

ระหว่างที่ทำการเก็บตัวอย่างที่ Site Nightingale การ Touch-And-Go ด้วยหัวเก็บตัวอย่างของ OSIRIS-REx พบว่าหัวเก็บตัวอย่าง TAGSAM จมลงไปในดาว Bennu ถึง 48.8 เซนติเมตร จากนั้นจึงยิงแก๊สไนโตรเจนเพื่อทำการดึงตัวอย่างให้เขามาอยู่ไหนแขนเก็บตัวอย่าง จากนั้นจึงจุดจรวดขับดันทำ Back-away burn กลับสู่วงโคจร Safe Home Orbit

นักวิทยาศาสตร์พบว่าขั้นตอนเหล่านี้ทำให้พื้นที่เก็บตัวอย่างถูกรบกวนไปมาก เนื่องจาก Bennu มีแรงโน้มถ่วงที่อ่อน การยิงแก๊สอะไรก็ตามบนดาวโดยเฉพาะอย่างยิงการจุดเครื่องยนต์ใกล้พื้นผิวของยาน OSIRIS-REx ทำให้ดินและฝุ่นเป็นจำนวนมากจากพื้นผิว Bennu ถูกเป่ากระจัดกระจายขึ้นสู่อวกาศ บางชิ้นก็ตกลงดาวบางชิ้นก็กระเด็นออกอวกาศไปเลยเนื่องจาก Bennu มีความเร็วหลุดพ้นต่ำ

ไดอะแกรมการทำ Flyover ครั้งสุดท้ายของ OSIRIS-REx กำหนดการวันที่ 7 เมษายน 2021 – ที่มา NASA/Goddard/University of Arizona

ขั้นตอนการถ่ายภาพรวมถึงกระบวนการต่าง ๆ จะอ้างอิงจากการถ่ายภาพพื้นผิว Detailed Survey Phase ในปี 2019 ของ OSIRIS-REx ซึ่งจะทำการถ่ายรูปพื้นผิว Bennu เป็นเวลา 5.9 ชั่วโมงซึ่งเป็นระยะเวลาที่ Bennu ใช้ในการหมุนรอบตัวเองพอดี ในเฟรมการถ่ายภาพ OSIRIS-REx จะใช้กล้อง PolyCam ในการถ่ายรูปความละเอียดสูงของพื้นผิวซีกเหนือ ซีกใต้ และบริเวณเส้นศูนย์สูตรของดาว จากนั้นจึงนำภาพที่ถ่ายได้มารวมกันเป็น Composite Image หรือ Panaromic เพื่อนำไปเปรียบเทียบกับภาพที่ถ่ายเมื่อปี 2019 ก่อนการเก็บตัวอย่าง

แผนภาพ Sequence การถ่ายภาพพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อย Bennu เมื่อปี 2019 ของยาน OSIRIS-REx – ที่มา NASA

นอกจากนี้ อุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ต่าง ๆ ของยานนอกจากกล้องก็จะเก็บข้อมูลระหว่างการทำ Flyover ไปด้วย เช่น MapCam กล้องถ่ายภาพพื้นผิว, Thermal Emission Spectrometer (OTES) Spectrometer ความร้อน, OSIRIS-REx Visible and Infrared Spectrometer (OVIRS) Spectrometer ช่วงคลื่นแสงที่มองเห็นได้และอินฟราเรด และ OSIRIS-REx Laster Altimeter (OLA) สำหรับวัดความสูง

ซึ่งการทดสอบเหล่านี้จะยังช่วยให้วิศวกรสามารถประเมินได้ว่าอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ของยานยังอยู่ในสภาพดีหรือไม่หลังจากลงไปคลุกฝุ่นบนพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อย Bennu มา

หลังการ Flyover เสร็จสิ้น ข้อมูลจะถูกส่ง Downlink กลับไปยังโลกเพื่อตรวจสอบข้อมูลภาพและประเมินประสิทธิภาพของอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ต่าง ๆ ข้อมูลภาพถ่ายจะถูกนำไปวิเคราะห์ว่าการเก็บตัวอย่าง Touch-And-Go ของ OSIRIS-REx ส่งผลกระทบต่อพื้นผิวของ Bennu ไปมากเพียงใดนั่นเอง

ภาพจำลองยาน OSIRIS-REx ทำ Propulsive Maneuver กลับโลก – ที่มา NASA/Goddard/University of Arizona

ยาน OSIRIS-REx จะยังอยู่ในวงโคจรของ Bennu ไปจนกว่าจะถึงวันที่ 10 พฤษภาคม 2021 ซึ่งเป็น Departing Window ของยานสำหรับเริ่มต้น Return Cruise Phase เพื่อเดินทางกลับโลก ซึ่งการเริ่มต้น Return Cruise ในเดือนพฤษภาคม 2021 ของ OSIRIS-REx เพื่อกลับโลกนั้นจะต้องอาศัยการทำ Maneuver ปรับเปลี่ยนทิศทางและอัตราเร็วของยานไปกว่า 954 กิโลเมตร/ชม. (265 เมตร/วินาที) ซึ่งถือเป็นการทำ Propulsive Maneuver ของยาน OSIRIS-REx ที่มากที่สุดครั้งหนึ่ง

การเดินทางกลับโลกจะใช้เวลาประมาณ 2 ปี ยานจะเดินทางถึงโลกในวันที่ 24 กันยายน 2023 โดย Sample Return Capsule (SRC) ของยานพร้อมกับหินตัวอย่างที่เก็บมาจะถูกสลัดออกจากยานให้ตกเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลกเพื่อการเก็บกู้ไปที่ Johnson Space Center ก่อนที่จะถูกแบ่งส่งให้ห้องแล็บต่าง ๆ ทั่วโลก เพื่อนำไปวิจัยต่อไป

เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO

อ้างอิง

NASA’s OSIRIS-REx Mission Plans for May Asteroid Departure

NASA OSIRIS-REx’s Final Asteroid Observation Run





MORE