Featured ยาน OSIRIS-REx ทดสอบเข้าใกล้ดาว Bennu ก่อนการลงจอดจริงสิงหาคมนี้
ยาน OSIRIS-REx ทดสอบเข้าใกล้ดาว Bennu ก่อนการลงจอดจริงสิงหาคมนี้

Chottiwatt Jittprasong

ยาน OSIRIS-REx ทดสอบเข้าใกล้ดาว Bennu ก่อนการลงจอดจริงสิงหาคมนี้

April 12, 2020

ในวันที่ 25 สิงหาคม 2020 ยาน OSIRS-REx ของ NASA จะทำสิ่งที่มนุษยชาติไม่เคยทำมาก่อน คือการลงจอดบนพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อยเพื่อเก็บตัวอย่างหินแล้วนำกลับมาที่โลก โดยดาวเคราะห์น้อยที่ยาน OSIRS-REx ถูกมอบหมายให้ไปนำตัวอย่างกลับมาคือดาวเคราะห์น้อย Bennu ซึ่งแทบไม่มีแรงโน้มถ่วงแต่ ยาน OSIRIS-REx ใช้ “Safe Home Orbit” ที่แรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์น้อยจะหักล้างกับดวงอาทิตย์ทำให้ยานสามารถโคจรอยู่ได้โดยที่ไม่เสียเสถียรภาพ แต่ถึงกระนั้นยานก็จำเป็นต้องค่อยยิงจรวดปรับทิศทางในบางครั้งเพื่อรักษาวงโคจร ทำให้วิศวกร NASA หลีกเลี่ยงภารกิจนี้เพราะ COVID-19 ไม่ได้ เนื่องจากจะต้องทำตามกำหนดการไม่งั้นยานจะเปลืองเชื้อเพลิงในการรักษาวงโคจรมากเกินไป

ในวันที่ 14 เมษายน 2020 วิศวกรยาน OSIRIS-REx จะเริ่มฝึกซ้อมการยิงจรวดปรับทิศทางเพื่อลดระดับวงโคจรของยานไปจุด Checkpoint ซึ่งเป็นจุดก่อนการลงจอดของจริง เพื่อให้ทีมควบคุมยานได้ทดลองระบบต่าง ๆ รวมถึงเพิ่มความคุ้นชินให้ทีมควบคุมด้วย

Orbit Insertion ของยาน OSIRIS-REx

ยาน OSIRIS-Rex จะใช้ Thruster หรือจรวดขับดันสามชนิดที่ต่างกันในการลดระดับวงโคจรและออกจากวงโคจร ยานจะถึงจุด Checkpoint ซึ่งเป็นจุดที่ความเร็วสัมพัทธ์แกน X หรือ Horizontal speed ของยาน OSIRIS-REx และดาวเคราะห์น้อย Bennu เป็น 0 ที่ความสูง 125 เมตร นั้นหมายถึงความเร็วของยานจะ Synchronize กับความเร็วหมุนรอบตัวเองของดาวเคราะห์น้อยทำให้ตำแหน่งลงจอดไม่เปลี่ยนแปลงและจะค่อย ๆ ลดระดับตามแนวดิ่งลงไปจนถึงความสูงที่ 50 เมตร ยาน OSIRIS-REx จะถึงจุดที่เรียกว่า Matchpoint ซึ่งเป็นจุดที่เตรียมการลงจอดของจริง ซึ่งการทดสอบและการซ้อมครังนี้จะหยุดที่ความสูง 75 เมตร เหรือดาวเคราะห์น้อยแล้วเพิ่มวงโคจรกลับไปที่เดิม

ภาพกราฟิกแสดงขั้นตอนการซ้อมลดระดับของยาน OSIRIS-REx บนดาวเคราะห์ Bennu – ที่มา NASA

การเข้าสู่จุด Checkpoint จะใช้เวลาประมาณ 4 ชั่วโมงหลังจากยาน OSIRIS-REx ออกจากวงโคจร Safe-home orbit 1 กิโลเมตรเหนือดาวเคราะห์น้อย เริ่มต้นด้วยการกางแขนกลสำหรับเก็บตัวอย่างที่เรียกว่า TAGSAM หรือ Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism แล้วเริ่มหมุนตัวเพื่อถ่ายภาพพื้นผิวรอบ ๆ แล้วเปรียบเทียบกับภาพที่ถ่ายมาก่อนหน้านี้บนคอมพิวเตอร์นำทาง NFT (Natural Feature Tracking) เพื่อคาดคะเนตำแหน่งลงจอดและปรับวงโคจรแบบอัตโนมัติ

แขนกล TAGSAM ของยาน OSIRIS-REx กับแผง Solar cells ที่ Y-wing configuration – ที่มา NASA

ก่อนถึงความสูงที่ 125 เมตรเหนือดาวเคราะห์น้อย ยานจะปรับตำแหน่งแผง Solar cells ไปที่ Y-wing configuration เพื่อป้องกันไม่ให้มันกระแทกพื้นผิว ซึ่งที่ Y-wing configuration ยาน OSIRIS-REx จะมีศูนย์ถ่วง หรือ CG ที่หัวของ TAGSAM พอดีทำให้ยานไม่ต้องยิง Thruster เพื่อถ่วงยาน ในขณะที่ลดระดับไปยานก็จะถ่ายภาพพื้นผิวไปด้วยเพื่อให้ NFT นำทางก่อนถึง Checkpoint เพื่อยิง Thruster ลดระดับวงโคจรลงไปที่ 75 เมตร เหนือพื้นผิวซึ่งต่ำที่สุดเท่าที่เคยลดระดับมา

หลังจากถึงความสูงที่ 75 เมตร OSIRIS-REx จะยิง Thruster ขับดันกำลังสูงสุดแล้วทำ Delta-v maneuver เพื่อเพิ่มวงโคจรให้เร็วที่สุดเพื่อกลับไปที่วงโคจร Safe-home orbit พร้อมกับปรับ Configuration ของแผง Solar cells กลับไปที่เดิมและพับ TAGSAM เข้าที่เดิมก็เป็นอันเสร็จสิ้นการทดสอบและการซ้อม ส่วนการซ้อมครั้งต่อไปของทีมควบคุมถูกกำหนดไว้วันที่ 21 มิถุนายน 2020 ซึ่งก็คล้าย ๆ กับการซ้อมครั้งนี้แต่ด้วยความสูงที่ 25 เมตร แล้วกลับไปที่เดิม

ส่วนการลงจอดและเก็บตัวอย่างจะเกิดขึ้นในวันที่ 25 สิงหาคม 2020 แล้วทำ Back away burn เพื่อออกจากวงโคจรแล้วกลับมายังโลกหากมีความคืบหน้าอย่างไร ทางทีมงาน SPACETH.CO จะอัพเดตทันที

ทั้งนี้หากใครอยากลองดูภาพพื้นผิวดาวเคราะห์น้อย Bennu ที่ OSIRIS-REx ถ่ายซึ่งมีเป็นร้อย ๆ รูปสามารถเข้าไปดูได้ที่นี่เลย OSIRIS-REx Spacecraft Imagery

เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO

อ้างอิง

OSIRIS-REx Asteroid Sample Return Mission





Read More

บทความอื่น ๆ ที่ควรอ่านต่อ



In Coversation

เรื่องราวน่าสนใจที่กำลังเป็นบทสนทนา