Mars Exploration ความพิเศษของหลอดเก็บตัวอย่างหินดาวอังคาร ที่จะถูกเก็บโดยยาน Perseverance
ความพิเศษของหลอดเก็บตัวอย่างหินดาวอังคาร ที่จะถูกเก็บโดยยาน Perseverance

Chottiwatt Jittprasong in Featured

ความพิเศษของหลอดเก็บตัวอย่างหินดาวอังคาร ที่จะถูกเก็บโดยยาน Perseverance

January 5, 2021

หลังจากที่ NASA และ ESA ได้ประกาศร่วมกันว่าจะดำเนินการภารกิจ Mars Sample Return เพื่อนำตัวอย่างดาวอังคารที่เก็บได้จาก Perseverance Rover กลับโลก จากก่อนหน้านี้ที่อุปกรณ์เก็บตัวอย่างของ Perseverance Rover มีไว้ลองเชิงเฉย ๆ แต่กลับจะได้ใช้จริงซะงั้น ในบทความนี้เราจะมาดูรายละเอียดเกี่ยวกับแคปซูลเก็บตัวอย่างที่จะใช้ในการส่งตัวอย่างกลับโลก

สามารถอ่านบทความภารกิจ Mars Sample Return ได้ที่นี่: Mars Sample Return ส่งตัวอย่างดินดาวอังคารกลับโลกได้อย่างไร สรุปวิธีโดย NASA และ ESA

ภารกิจ Mars 2020 Perseverance Rover กำลังจะเป็นภารกิจแรกในประวัติศาสตร์ที่จะนำตัวอย่างพื้นผิวของดาวเคราะห์กลับโลก (ไม่นับดวงจันทร์ที่ไม่ใช่ดาวเคราะห์ แต่เป็นดาวบริวาร) เพื่อสำรวจหาหลักฐานการมีชีวิตอยู่ของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กในอดีตของดาวอังคาร โดยยาน Perseverance Rover จะเดินทางลงจอดบริเวณ Jezero Crater วันที่ 18 กุมภาพันธ์ 2021

ภาพจำลอง Perseverance rover ขณะทิ้งหลอดเก็บตัวอย่างไว้ที่ Sample Cache Depot – ที่มา NASA/JPL-Caltech

หลอดเก็บตัวอย่างที่เดินทางไปกลับ Perseverance Rover ทั้ง 43 หลอดจะต้องสามารถทนต่อภาวะอันโหดร้ายตั้งแต่ตอนเดินทางออกจากโลก ตอนเดินทางไปดาวอังคาร ยันตอนลงจอดบนดาวอังคารให้ได้ นี่ยังไม่นับรวมขากลับอีก จึงทำให้การเก็บตัวอย่างครั้งนี้ท้าทายเป็นอย่างมาก เพราะไม่เคยมีการเก็บตัวอย่างแบบนี้เกิดขึ้นมาก่อน การเก็บตัวอย่างส่วนใหญ่ของเราในปัจจุบันอย่างเช่นการเก็บตัวอย่างดาวเคราะห์น้อยนั้นไม่ยากเท่าการเก็บตัวอย่างดาวเคราะห์ เพราะว่าดาวเคราะห์น้อยไม่มีชั้นบรรยากาศให้ต้องทำ EDL แล้วก็ไม่ต้องใช้กำลังมากในการเดินทางกลับโลก

ต่างจากการเก็บตัวอย่างดาวอังคารที่หลังเก็บตัวอย่างแล้ว จะต้องมีจรวดมาพาตัวอย่างเหล่านี้ออกจากชั้นบรรยากาศดาวอังคารอีกครั้งแล้วก็ต้องมียานมารับกลับโลกอีก ทำให้ภารกิจนี้ซับซ้อนเป็นอย่างมาก

อีกทั้งเมื่อเปรียบเทียบกับการเก็บตัวอย่างในภารกิจ Apollo 11 ซึ่งต้องนำตัวอย่างหินดวงจันทร์กว่า 21.8 บน Sea of Tranquility ของดวงจันทร์กลับโลกนั้น ตัวอย่างของ Apollo 11 ถูกเก็บไว้ในกล่องอลูมิเนียมซีลสองชั้นเท่านั้น แต่นั่นก็เพราะว่าหินดวงจันทร์ต้องอยู่ในนั้นเพียงแค่ 10 วันก่อนที่มันจะกลับโลก

แต่กับ Perseverance ตัวอย่างจะถูกเก็บไว้นานเกิน 10 ปีแน่นอน โครงสร้างของหลอดกับตัวอย่างจึงต้องหนาแน่นและแข็งแรงรวมถึงเชื่อถือได้เป็นอย่างมาก เพราะกว่าที่จะมียานมารับมันกลับโลกก็อย่างน้อยปี 2031

โครงสร้างภายในของหลอดเก็บตัวอย่างยาน Perseverance – ที่มา NASA/JPL-Caltech

Precision Engineering ยังมีส่วนเกี่ยวข้องเป็นอย่างมากกับการเก็บตัวอย่างครั้งนี้ด้วย เพราะเราจะแน่ใจได้อย่างไรว่าตลอดการเดินทางตั้งแต่จากโลกไปดาวอังคารยันกลับมายังโลกอีกครั้ง หลอดเก็บตัวอย่างไม่เกิดการปนเปื้อน และครั้งนี้ไม่เหมือนครั้งอื่น ๆ เพราะทีมวิศวกรถึงกับต้องลบกระดานเขียน Protocol ว่าด้วย Tolerance ของการปนเปื้อนใหม่กันเลยทีเดียว โดยระหว่างที่ Sample Caching System ของ Perseverance กำลังเก็บตัวอย่างบน Jezero Crater จะต้องไม่มีอะไรปนเปื้อนอยู่ในหลอดเก็บตัวอย่างทั้งสิ้น

หลอดเก็บตัวอย่าง 39 หลอดขณะกำลังถูกติดตั้งบนยาน Perseverance ที่ Kennedy Space Center – ที่มา NASA/JPL-Calteh/KSC
การทดสอบการปนเปื้อนของหลอดเก็บตัวอย่าง ณ ห้องคลีนรูมที่ JPL – ที่มา NASA/JPL-Caltech

ไม่มีอะไรปนเปื้อนในที่นี้หมายถึงอนุภาคของสารอินทรีย์ที่ติดมาจากโลกจะต้องน้อยกว่า 150 นาโนกรัมส่วนตัวอย่างที่ Sensitive มาก ๆ เช่น ตัวอย่างพวก Bio-signature จะต้องมีอนุภาคปนเปื้อนจากโลกน้อยกว่า 15 นาโนกรัม หากเปรียบเทียบบนนิ้วมือเรามีอนุภาคของสารอินทรีย์กว่า 45,000 นาโนกรัมนั่นเอง ดังนั้นหลอดพวกนี้จะต้องถูกฆ่าเชื้อและทำความสะอาดแบบล้างบางนั่นเอง

เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO

อ้างอิง

A Martian Roundtrip: NASA’s Perseverance Rover Sample Tubes





MORE