โคโรนา (Corona) เป็นชั้นบรรยากาศชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์ มีอุณหภูมิสูงถึงล้านองศาเซลเซียส และเป็นแหล่งกำเนิดของลมสุริยะ (Solar Wind) ที่แพร่กระจายออกไปในอวกาศ แต่ถึงแม้เราจะศึกษาดวงอาทิตย์มานาน เรากลับยังไม่เคยได้เห็นภาพโคโรนาและลมสุริยะในรูปแบบ สามมิติ มาก่อน
Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere หรือ PUNCH คือภารกิจของ NASA ที่ออกแบบมาเพื่อแก้ไขข้อจำกัดนี้ ด้วยดาวเทียมขนาดเล็กสี่ดวงที่จะช่วยให้เราเข้าใจการเคลื่อนที่ของมวลสารจากโคโรนาออกไปสู่ Heliosphere ซึ่งเป็นบรรยากาศชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์ที่เชื่อมโยงกับอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ โดยภารกิจนี้จะทำให้เราเห็นภาพรวมของระบบสุริยะและเข้าใจถึงผลกระทบของลมสุริยะต่อโลก
PUNCH เป็นหนึ่งในภารกิจภายใต้โครงการ Small Explorer Program (SMEX) ของ NASA โดยมีเป้าหมายหลักคือการศึกษาการเคลื่อนที่ของโคโรนาและลมสุริยะผ่านการสร้างภาพแบบสามมิติจากข้อมูลของดาวเทียมสี่ดวง โดยที่แต่ละดวงติดตั้งกล้องเฉพาะทาง ได้แก่
- Narrow Field Imager (NFI) – ติดตั้งบนดาวเทียม 1 ดวง ทำหน้าที่เป็นกล้องพร้อม Coronagraph เพื่อถ่ายภาพโคโรนาใกล้ดวงอาทิตย์
- Wide Field Imagers (WFI) – ติดตั้งบนดาวเทียม 3 ดวง ทำหน้าที่ถ่ายภาพลมสุริยะที่แพร่กระจายออกไปสู่ Heliosphere ด้วยมุมมองที่กว้างกว่าปกติ
ดาวเทียมแต่ละดวงจะโคจรอยู่ในวงโคจร Sun-synchronous low Earth orbit (LEO) ที่ระดับความสูง 570 กิโลเมตร เพื่อให้สามารถจับภาพของลมสุริยะได้อย่างต่อเนื่อง
นอกจากการสำรวจลมสุริยะโดยตรง PUNCH ยังทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมโยงข้อมูลจากภารกิจอื่น ๆ ของ NASA และหน่วยงานด้านอวกาศทั่วโลก เพื่อสร้างภาพรวมของปรากฏการณ์ Solar Physics ได้อย่างครบถ้วน ได้แก่
- Parker Solar Probe ยานสำรวจที่เข้าไปใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดในประวัติศาสตร์ ศึกษาโคโรนาในระยะประชิด
- CODEX (Coronal Diagnostic Experiment) ระบบตรวจวัดโคโรนาจากสถานีอวกาศนานาชาติ
- EZIE (Electrojet Zeeman Imaging Explorer) ภารกิจตรวจวัดสนามแม่เหล็กของโลกและออโรรา มีกำหนดปล่อยในเดือนมีนาคม 2025
- IMAP (Interstellar Mapping and Acceleration Probe) ภารกิจที่ศึกษาลมสุริยะขณะที่เดินทางออกจากระบบสุริยะ มีกำหนดส่งในปี 2025
สรุปเหตุการณ์ Parker Solar Probe บินใกล้ดวงอาทิตย์ที่ระยะหกล้านกิโลเมตร ปี 2024
PUNCH จะช่วยเชื่อมโยงข้อมูลเหล่านี้ให้เป็นภาพเดียวกัน ทำให้เราเข้าใจการเดินทางของลมสุริยะตั้งแต่ออกจากดวงอาทิตย์ จนถึงเมื่อมันชนกับสนามแม่เหล็กของโลก หรือเดินทางต่อไปยังอวกาศระหว่างดวงดาว
NASA กำหนดปล่อยดาวเทียมทั้ง 4 ดวงของ PUNCH ในวันอาทิตย์ที่ 2 มีนาคม 2025 (ซึ่งเลื่อนออกมาจากกำหนดการณ์เดิมในวันที่ 28 กุมภาพันธ์) ตามเวลา ณ ฐานปล่อย โดยจะใช้จรวด Falcon 9 ของบริษัท SpaceX จาก Vandenberg Space Force Base ในรัฐแคลิฟอร์เนีย โดยเป็นการ Rideshare ไปกับภารกิจของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ SPHEREx
SPHEREx กล้องโทรทรรศน์มุมกว้าง นักสำรวจกาแล็กซีตัวใหม่ของ NASA
หลังจากเข้าสู่วงโคจร ดาวเทียม PUNCH จะเริ่มปฏิบัติการถ่ายภาพลมสุริยะและสร้างโมเดลสามมิติของโคโรนาเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์คาดหวังว่าข้อมูลที่ได้จะช่วยให้เราสามารถคาดการณ์ อากาศอวกาศ (Space Weather) ได้แม่นยำยิ่งขึ้น ซึ่งเป็นประโยชน์ทั้งต่อโลกและต่อยานสำรวจที่กำลังเดินทางไปยังอวกาศลึก
ภารกิจ PUNCH ไม่เพียงแต่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจพฤติกรรมของโคโรนาและลมสุริยะเท่านั้น แต่ยังช่วยให้เราสามารถพยากรณ์ผลกระทบของลมสุริยะต่อโลกได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ปัจจุบันปรากฏการณ์สุริยะ เช่น พายุสุริยะ สามารถสร้างความเสียหายให้กับดาวเทียม ระบบไฟฟ้า และแม้แต่โครงสร้างพื้นฐานของอินเทอร์เน็ตทั่วโลก
การที่ PUNCH สามารถจับภาพลมสุริยะในแบบเรียลไทม์และสร้างแบบจำลองสามมิติ จะช่วยให้เราสามารถแจ้งเตือนล่วงหน้าหากเกิดพายุสุริยะรุนแรง ซึ่งจะช่วยลดความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นได้
NASA ลงทุนในโครงการนี้ด้วยงบประมาณถึง 165 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ซึ่งถือเป็นการลงทุนที่คุ้มค่าเมื่อเทียบกับประโยชน์ทางวิทยาศาสตร์และผลกระทบต่อความปลอดภัยของเทคโนโลยีบนโลก โดยเฉพาะในศาสตร์ Heliophysics เมื่อดาวเทียม PUNCH ทั้งสี่ดวงเริ่มส่งข้อมูลกลับมายังโลก เราอาจได้เห็นการค้นพบใหม่ ๆ เกี่ยวกับดวงอาทิตย์และลมสุริยะ ที่จะเปลี่ยนแปลงความเข้าใจของเราต่อจักรวาลไปตลอดกาล
เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co
