29 พฤษภาคม 2025 เวลาเที่ยงคืนครึ่งตามเวลาประเทสไทย จีนส่งยานอวกาศ Tianwen-2 ยานอวกาศอีกหนึ่งลำที่ใช้ชื่อ Tianwen ต่อจากยาน Tianwen ที่ประสบความสำเร็จในการลงจอดบนดาวอังคาร ทำให้เรามองได้ว่า Tianwen คือชื่อภารกิจตระกูล Frontier ที่จีนวางเอาไว้ ใช้กับภารกิจที่ท้าทายและไม่เคยทำมาก่อน เพื่อที่จะเปิดพรมแดนใหม่ให้กับการศึกษาอวกาศห้วงลึกของจีน และเป้าหมายของ Tianwen-2 นั้นก็คือการ “เก็บตัวอย่าง” หรือทำ Sample Return กับดาวเคราะห์น้อย นำส่งกลับโลก ซึ่งในบทความนี้ เราจะมาเจาะลึกเทคโนโลยีสุดล้ำของจีน รวมถึงเปิดทุกข้อมูลอย่างละเอียดที่เราสามารถรวมบรวมมาได้กัน
อ่านข่าวเก่าความสำเร็จของภารกิจ Tianwen-1 ได้ใน ยาน Tianwen-1 นำ Zhurong ลงจอดบนดาวอังคาร จีนเป็นชาติมหาอำนาจที่สองบนดาวอังคาร
เมื่อพูดถึงภารกิจสำรวจวัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะ เช่น ดาวเคราะห์น้อยหรือดาวหาง เรามักนึกถึงภารกิจอย่าง Hayabusa2 ของญี่ปุ่น หรือ OSIRIS-REx ของ NASA ซึ่งต่างก็ใช้เทคนิคแบบสัมผัสแล้วบินออก เรียกว่าการทำ Touch-and-Go เพื่อเก็บตัวอย่างและลดความเสี่ยง แต่ Tianwen-2 ของจีนกลับเลือกทางตรงกันข้าม ตัวยานมันจะลงจอด ยึดเกาะพื้นผิว และเจาะลึกเข้าไปในดาวเคราะห์น้อย ก่อนจะบินต่อไปยังดาวหางอีกดวงหนึ่งภายในภารกิจเดียว นี่คือความทะเยอทะยานแบบ “เราทำสิ่งที่คุณไม่กล้าทำ” ของจีน ที่ไม่ใช่แค่ตามให้ทัน แต่ตั้งใจจะเขียนนิยามใหม่ของการสำรวจระบบสุริยะ
2016 HO3 ดาวเคราะห์น้อยใกล้โลก
ภารกิจนี้จะเริ่มต้นด้วยการเก็บตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อยใกล้โลก 2016 HO3 หรือที่รู้จักในชื่อ Kamoʻoalewa ซึ่งเป็น Quasi-Satellite ของโลก ซึ่ง Quasi-Satellite คือวัตถุที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ในลักษณะที่ดูเหมือนมันโคจรรอบโลก ทั้งที่จริง ๆ แล้วมันไม่ได้อยู่ในวงโคจรของโลกแบบดวงจันทร์ แต่มีเส้นทางการโคจรที่ “สัมพันธ์กัน” อย่างใกล้ชิดกับโลกในระยะยาว ลองนึกภาพว่าโลกกับวัตถุนี้ต่างก็โคจรรอบดวงอาทิตย์ แต่จังหวะและระยะเฉลี่ยของการโคจรของวัตถุนี้ “เกือบพอดี” กับโลก ทำให้มันเหมือน “วิ่งขนาบ” กับโลกไปเรื่อย ๆ จากมุมมองของผู้สังเกตการณ์บนโลก วัตถุนี้จะดูเหมือนโคจรเป็นลูปแปลก ๆ รอบโลกในแต่ละปี ทั้งที่จริงมันยังคงอยู่ในวงโคจรของตัวเองรอบดวงอาทิตย์นั่นเอง
อ้างอิงจาก A simulation of the joint estimation of the GM value and the ephemeris of the asteroid 2016 HO3 สิ่งที่ทำให้ 2016 HO3 โดดเด่นคือความ เสถียรของวงโคจร ซึ่งนักดาราศาสตร์พบว่ามันได้รักษาสถานะ Quasi-Satellite กับโลกมานานนับศตวรรษ และมีแนวโน้มว่าจะยังอยู่ในสถานะนี้ต่อไปอีกหลายร้อยปี นี่ทำให้มันกลายเป็น Quasi-Satellite ที่เสถียรที่สุดเท่าที่เคยค้นพบใกล้โลก และมีความเหมาะสมสำหรับการส่งยานไปสำรวจหรือเก็บตัวอย่างทั้งในแง่ระยะทาง พลังงานที่ใช้ และความสามารถในการเข้า-ออกวงโคจร
นอกจากนี้ ข้อมูลเบื้องต้นจากการศึกษา Lunar-like silicate material forms the Earth quasi-satellite (469219) 2016 HO3 Kamoʻoalewa ซึ่งเป็น Paper ที่โด่งดังมากในช่วงปี 2021 ยังบ่งชี้ว่า 2016 HO3 อาจเป็น “เศษวัตถุจากดวงจันทร์” ที่หลุดออกมาหลังการชนกันในอดีต ซึ่งถ้าเป็นจริง การเก็บตัวอย่างจากวัตถุดวงนี้อาจให้ข้อมูลเทียบเคียงกับหินจากดวงจันทร์ แต่ไม่มีรอยปนเปื้อนจากการเดินทางของมนุษย์ ทำให้มันมีคุณค่าทางวิทยาศาสตร์สูงมาก โดยเฉพาะในการศึกษาความเป็นไปได้ของการเคลื่อนย้ายวัตถุจากดวงจันทร์สู่ Near-Earth Orbit หรือแม้แต่เรื่องของ Planetary Defense ในระยะยาว
ในส่วนของจีนนั้น ในปี 2021 ได้มีการจำลอง Simulants หรือตัวอย่างหินดาวเคราะห์น้อยดวงนี้ เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการกิจ และได้ตีพิมพ์ลงใน Developing Prototype Simulants for Surface Materials and Morphology of Near Earth Asteroid 2016 HO3 ซึ่งการที่จีนถึงขั้นออกแบบ Simulants มาสำหรับเตรียมภารกิจนี้เฉพาะ หมายความว่าจีนเองเอาจริงเอาจังกับวัตถุชิ้นนี้มาก
สำหรับจีน การเลือก 2016 HO3 เป็นเป้าหมายแรกของ Tianwen-2 จึงไม่ใช่แค่เพราะมันเข้าถึงง่าย แต่เพราะมันเป็นวัตถุที่ “เล็กแต่ลึก” ทั้งในแง่ความหมายทางโคจร วิวัฒนาการ และประวัติศาสตร์ของโลกกับวัตถุโดยรอบที่ยังรอการไขความลับอยู่มากมาย
ในจังหวะที่ Tianwen-2 เดินทางกลับจาก 2016 HO3 นั้นมันจะใช้โอกาสนี้ในการแยกส่วน Return Capsule ที่ด้านในบรรจุตัวอย่างจาก 2016 HO3 ส่งกลับโลก หลังจากนั้นจะใช้แรงโน้มถ่วงของโลกเพื่อส่งตัวยานต่อไปยังดาวหางสายพันธุ์แปลกอย่าง P/2013 P5 (311P) ซึ่งอยู่ใน Main Asteroid Belt ระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัส ซึ่งเป็นเป้าหมายที่สองของภารกิจนี้
P/2013 P5 (311P) ดาวเคราะห์น้อยที่แสดงพฤติกรรมแบบดาวหาง
P/2013 P5 หรือชื่ออย่างเป็นทางการว่า 311P/PANSTARRS เป็นวัตถุประหลาดในแถบดาวเคราะห์น้อย Main Asteroid Belt ที่ถูกค้นพบครั้งแรกในเดือนกันยายน 2013 โดยกล้องโทรทรรศน์ Pan-STARRS ที่ฮาวาย วัตถุดวงนี้กลายเป็นที่จับตามองทันทีหลังจากภาพจากกล้อง Hubble เปิดเผยว่า มันมีหางมากถึง 6 เส้น (แปลกไหมล่ะ) แผ่ออกมาเหมือนใบพัด แทนที่จะมีหางเดียวเหมือนดาวหางทั่วไป ทั้งที่วงโคจรของมันอยู่ในบริเวณที่ปกติไม่ควรเหลือ Volatile เช่นน้ำแข็งอยู่แล้ว นี่ทำให้มันถูกจัดเป็นวัตถุประเภท “Main-Belt Comet” หรือที่บางครั้งเรียกว่า “Active Asteroid” ซึ่งเป็น “ดาวเคราะห์น้อยที่แสดงพฤติกรรมแบบดาวหาง” ทั้งในแง่ของการปล่อยฝุ่นและมีหาง
Paper ที่น่าสนใจและอธิบายลักษณะทางกายภาพของดาวหางดวงนี้คือ The Nucleus of Active Asteroid 311P/(2013 P5) PANSTARRS บอกว่า มันมีพฤติกรรมแปลกคือ พ่นฝุ่นออกมาแบบดาวหางใน 9 ช่วงเวลาภายใน 250 วันในปี 2013
สาเหตุของการมีหางของ P/2013 P5 ยังไม่แน่ชัด แต่มีสมมติฐานสำคัญหลายข้อ เช่น การหมุนเร็วเกินไปจนแรงเหวี่ยงทำให้ฝุ่นหลุดออกมา เรียกว่า Rotational breakup, การชนของวัตถุขนาดเล็ก, หรือแม้แต่ผลของแรงจากแสงอาทิตย์ ที่เรียกว่า YORP Effect ที่เปลี่ยนความเร็วในการหมุนอย่างช้า ๆ จนเกิดกิจกรรมคล้ายดาวหาง ซึ่งทำความเข้าใจได้ในบทความ รู้จัก Yarkovsky Effect แรงจากความร้อนที่มีผลต่อการโคจร นอกเหนือจากกฏของนิวตัน
แม้จะไม่มีน้ำแข็งหลงเหลือในปริมาณมากก็ตาม ด้วยความที่มันตั้งอยู่ตรง “เส้นแบ่งความเข้าใจ” ระหว่างดาวหางกับดาวเคราะห์น้อย การศึกษามันจึงมีความสำคัญทั้งในมุมของวิวัฒนาการระบบสุริยะและต้นกำเนิดของวัตถุเล็กที่อาจเคยนำพาน้ำและสารอินทรีย์มายังโลก
CNSA เลือก P/2013 P5 เป็นเป้าหมายที่สองของภารกิจ Tianwen-2 ก็เพราะเหตุนี้ มันคือโอกาสในการเข้าไปดูใกล้ ๆ ว่า วัตถุใน Main Belt ที่มีพฤติกรรมแบบดาวหางจริง ๆ แล้วเกิดจากอะไร และการเข้าใจวัตถุแปลกประหลาดแบบนี้อาจช่วยคลี่คลายปริศนาเกี่ยวกับช่วงเริ่มต้นของระบบสุริยะมากกว่าการเก็บตัวอย่างจากดาวหางดั้งเดิมเสียอีก
ยานอวกาศ Tianwen 2 และเทคโนโลยีบนยาน
ยาน Tianwen-2 ของจีนยังไม่มีข้อมูลเปิดเผยแบบครบทุกด้านอย่างเป็นทางการในเชิงวิศวกรรมละเอียด ถูกพัฒนาขึ้นโดย China Academy of Space Technology รัฐวิสาหกิจของจีนที่รับหน้าที่ผลิตยานให้ CNSA จากเอกสารวิชาการและแถลงข่าวที่เปิดเผยออกมาจนถึงปัจจุบันพฤษภาคม 2025 เราสามารถสืบข้อมูลเบื้องต้นจากแหล่งต่าง ๆ พอสังเคปว่า จะมีขนาดพอ ๆ กับยาน Tianwen-1 มีมวลประมาณ 2,000 กิโลกรัม ขับเคลื่อนด้วย Ion Thruster หรือระบบไอออน ซึ่งใช้ก๊าซมีตระกูล (เช่น Xenon) เป็นเชื้อเพลิงหลักใช้ในการเดินทาง และมีเชื้อเพลิงแบบ Bi-Propellant สำรอง
ยาน Tianwen-2 มีแผง Solar Arrays แบบวงกลมขนาดใหญ่กางออกแบมา และมีจานรับสัญญาณที่รองรับการทำ VLBI หรือ Very Long Baseline Interferometry กับระบบจานของจีนจากจานวิทยุของจีน ซึ่งจีนอยู่ระหว่างการศึกษาการต่อระบบ VLBI เข้ากับยาน Tianwen-1 ที่เดินทางไปดาวอังคาร หรือ Queqiao ที่กำลังโคจรรอบดวงจันทร์ (ซึ่งเราได้รับข้อมูลจากสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ ประเทศไทยของเราว่าจาน Thai National Radio Telescope ของเราก็อยู่ระหว่างการทำงานกับระบบ VLBI ของจีนเช่นกัน) ซึ่งการที่ยานอวกาศรองรับการทำ VLBI จะช่วยให้เราสามารถวัดตำแหน่งของยานอวกาศได้อย่างแม่นยำ ประกอบร่วมกับระบบ Guidence Navigation and Control ของยาน
ในการส่งตัวอย่างกลับโลก Tianwen-2 จะใช้ Reentry Module ที่ติดอยู่บ้านบนของยาน และจะแยกตัวออกจากตัวยานลำหลัก เพื่อนำส่งตัวอย่างจาก 2016 HO3 เดินทางกลับโลก และลงจอดในบริเวณทะเลทรายในมองโกเกลียในของจีน คล้ายกับการทำ Sample Return ของภารกิจตระกูล Chang’e ก่อนหน้า แนะนำให้อ่าน Space Very Long Baseline Interferometry in China
เทคนิคการเก็บตัวอย่างและการยึดกับดาวหางที่ไม่เคยมีมาก่อน
เทคโนโลยีที่เป็นหัวใจของภารกิจนี้คือระบบ Integrated Anchoring and Sampling Robot ที่ออกแบบโดยทีมวิจัยจาก Chinese Academy of Sciences ซึ่งรวมฟังก์ชันหลักทั้งหมดไว้ในระบบเดียว ไม่ว่าจะเป็นการบัฟเฟอร์แรงกระแทกขณะลงจอด, การยึดตัวกับพื้นผิว (เหมือนกับการลงจอดบนดาวหางของ Rosetta-Philae ซึ่งไม่เคยถูกใช้กับการเก็บัตวอย่างมาตลอด อย่าง OSIRIS-Rex นั้นใช้วิธีแบบ Touch-and-Go), การเจาะตัวอย่าง และการส่งต่อไปยัง Reentry Module
ใครที่อยากรู้เรื่องเทคโนโลยีการเก็บตัวอย่างให้อ่าน Hayabusa2 ภารกิจเก็บตัวอย่างดาวเคราะห์น้อย สรุปแบบเจาะลึกทุกรายละเอียด และ ยาน OSIRIS-REx และ TAGSAM เก็บตัวอย่างของดาว Bennu ส่งกลับโลกอย่างไร ทำไมหินหล่นได้ โดยเทคนิคที่ชอบใช้กันคือการยิงกระสุนเข้าไปหาพื้นผิวแล้วเก็บฝุ่นที่ฟุ้งลอยออกมา แต่ Tianwen-2 จะใช้การเก็บแบบ Ultrasonic Drill
จุดเด่นของระบบนี้คือ Leg-Arm Fusion ใช้แขนกลในการเอาตัวอย่างเข้ามาเก็บใน Reentry Module แทนการทำ Transfer ภายในแบบที่ OSIRIS-Rex ทำด้วยอุปกรณ์ TAGSAM มีการทำ Self-Adaptive Buffering รับแรงกระแทกอย่างอัตโนมัติในสภาพแรงโน้มถ่วงต่ำ ใช้การเจาะพื้นผิวแบบ Ultrasonic Drill เจาะพื้นผิวด้วยแรงกดต่ำแต่มีประสิทธิภาพสูง เหมาะกับพื้นผิวหินแข็ง และมีระบบเก็บฝุ่นถึงสองรูปแบบเรียกว่า Dual-Mode Sampling คือมีการทำ Grinding (เจียรพื้นผิวให้เป็นผง) และ Brushing (ใช้แปรงเก็บเศษฝุ่น)
นอกจากนี้ ยังมีการพัฒนา Nano-Orbiter และ Nano-Lander สำหรับใช้ในการสำรวจเสริม เช่น ถ่ายภาพจากมุมต่าง ๆ และเก็บข้อมูลด้านสนามแม่เหล็กหรือการปลดปล่อยก๊าซ แต่เรายังไม่เห็นภาพของระบบยานลงจอดทั้งสอง
อ่านเรื่องเทคนิคการลงจอดบนดาวหางได้ในบทความ ภารกิจ Rosetta-Philae กับการลงจอดบนดาวหางครั้งแรก
การปล่อยยาน Tianwen-2
ยาน Tianwen-2 เดินทางจากศูนย์ปล่อยดาวเทียมซีชาง Xichang Satellite Launch Center ในวันที่ 29 พฤษภาคม 2025 โดยใช้จรวด Long March 3B เป็นพาหนะส่งออกสู่อวกาศ หลังจากแยกตัวจากจรวด ยานจะเข้าสู่ช่วงการขับเคลื่อนด้วยระบบ Solar Electric Propulsion SEP และทำ Deep Space Maneuver ครั้งสำคัญในวันที่ 30 ตุลาคม 2025 เพื่อปรับวิถีสู่วงโคจรที่จะนำไปสู่ดาวเคราะห์น้อย 2016 HO3 โดยจะเข้าสู่ขั้นตอน rendezvous ในวันที่ 7 มิถุนายน 2026 และเริ่มเข้าใกล้ตัวดาวเคราะห์น้อยในวันที่ 4 กรกฎาคม 2026
ภารกิจสำรวจระยะใกล้และเก็บตัวอย่างจาก 2016 HO3 จะดำเนินต่อเนื่องนานเกือบหนึ่งปี ก่อนที่ยานจะออกจากวัตถุในปี 2027 เพื่อเข้าสู่ขั้นตอนการส่งตัวอย่างกลับโลก โดยแคปซูลจะถูกแยกออกและเข้าสู่ชั้นบรรยากาศปลายปี 2027 หลังจากนั้น ยานหลักจะใช้ Gravity Assist จากโลกเพื่อเข้าสู่เส้นทางใหม่ที่มุ่งหน้าไปยังดาวหาง P/2013 P5 โดยจะเดินทางผ่านอวกาศลึกเป็นเวลาหลายปีและไปถึงดาวหางเป้าหมายในช่วงปี 2035 จากนั้นจะใช้เวลาสำรวจดาวหางในระยะใกล้เป็นเวลาประมาณ 3 เดือน เพื่อเก็บข้อมูลด้านองค์ประกอบฝุ่น ผิวดาว และกิจกรรมของ Volatile ซึ่งจะเป็นการปิดท้ายภารกิจที่ยาวนานกว่า 10 ปีของ Tianwen-2 อย่างเต็มภาคภูมิ
Tianwen-2 ไม่ได้เป็นเพียงภารกิจเก็บตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อยธรรมดา แต่มันคือสัญญาณว่า CNSA กำลังเข้าสู่ยุคใหม่ของการสำรวจอวกาศอย่างเต็มรูปแบบ กล้าที่จะคิดต่าง ออกแบบระบบที่ไม่เหมือนใคร และเดินหน้าอย่างต่อเนื่องในระยะยาว หากภารกิจนี้สำเร็จ จีนจะกลายเป็นชาติที่สามของโลกที่นำตัวอย่างจากวัตถุขนาดเล็กกลับมายังโลกได้ และจะมีข้อมูลชุดใหม่ที่ลึกและละเอียดกว่าเดิมจากวัตถุที่โลกตะวันตกยังไม่เคยแตะ นี่ยังไม่นับ Tianwen-3 ที่อยู่ระหว่างการพัฒนา ซึ่งจะเป็นภารกิจที่ยิ่งใหญ่กว่าเดิมในรูปแบบ Mars Sample Return ที่มุ่งนำหินและดินจากดาวอังคารกลับสู่โลกในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า การก้าวกระโดดที่ทำให้จีนกลายเป็นผู้เล่นระดับนำของระบบสุริยะ ไม่ใช่แค่ตามทัน แต่กำลังนิยามเกมใหม่ตั้งแต่รากฐานเลยทีเดียว
ติดตามข่าวสารภารกิจสำรวจอวกาศจีนอื่น ๆ จากวงในได้ใน พาบุก China Space Day 2025 อัพเดทเทคโนโลยี วิเคราะห์ก้าวต่อไปของอวกาศจีน
เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co
