การมองหาตำแหน่งของอุกกาบาตที่โคจรอยู่รอบโลกนั้นเป็นเรื่องยาก เพราะเราไม่รู้ว่าต้องมองหาตรงไหนและตอนไหน ต่อให้เรารู้ตำแหน่งและเวลาที่แน่นอนก็ยังยากเพราะอุปกรณ์ที่ใช้ในการมองหาต้องถูกปรับอย่างเหมาะสม มิเช่นนั้นอาจจะมองไม่เห็นอุกกาบาตที่เราต้องการหา นอกจากนี้ยังต้องคำนึงถึงความผิดพลาดคลาดเคลื่อนที่อาจเกิดขึ้น รวมทั้งเรื่องของสภาพลมฟ้าอากาศที่อาจไม่เป็นใจได้ทุกเมื่อ

แต่การหาอะไรสักอย่างที่โคจรรอบดวงจันทร์นั้นยิ่งยากไปกันใหญ่ เพราะดวงจันทร์นั้นโคจรอยู่ห่างจากโลกมากถึง 384,400 กิโลเมตร อีกทั้งผู้สังเกตที่อยู่บนโลกอย่างเราจะพบว่าวัตถุที่โคจรรอบดวงจันทร์มีตำแหน่งปรากฏที่ซับซ้อนอย่างมาก เท่านั้นยังไม่พอกล้องโทรทรรศน์ทั่วๆ ไปแบบใช้แสงนั้นไม่มีทางหาสิ่งเล็กๆ ที่ซ่อนอยู่ในแสงสว่างจ้าจากดวงจันทร์ได้

ล่าสุด นักวิทยาศาสตร์จากศูนย์ปฏิบัติการไอพ่น (JPL) ขององค์การนาซาพบยานอวกาศที่ถูกส่งไปโคจรรอบดวงจันทร์แล้วสูญหายไปนานกว่า 7 ปี  โดยยานอวกาศดังกล่าวมีชื่อว่า จันทรายาน-1 (Chandrayaan-1) ขององค์การวิจัยอวกาศประเทศอินเดีย (Indian Space Research Organization) ที่ขาดการติดต่อไปตั้งแต่เดือนสิงหาคม ค.ศ. 2009

การหาจันทรายาน-1ของประเทศอินเดียนั้นต้องทำตัวเหมือนนักสืบสักหน่อย
เพราะยานสูญเสียการติดต่อไปนานแล้ว ที่สำคัญจันทรายาน-1 นั้นมีขนาดค่อนข้างเล็กทีเดียวเพราะมันมีลักษณะเป็นกล่องลูกบาศก์แต่ละด้านมีขนาด 1.5 เมตร

กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่แห่งหอสังเกตการณ์โกลด์สโตน
Photo: popularmechanics.com

ทีมนักวิทยาศาสตร์ทำการส่งสัญญาณด้วยคลื่นไมโครเวฟกำลังสูงไปยังดวงจันทร์ด้วยเสาส่งสัญญาณของ Goldstone Deep Space Communications Complex หรือเรียกสั้นๆ ว่า หอสังเกตการณ์โกลด์สโตน (Goldstone Observatory) ซึ่งตั้งอยู่ที่แคลิฟอร์เนีย หอสังเกตการณ์นี้เป็นสถานีรับส่งสัญญาณกับยานอวกาศที่เดินทางออกจากโลก

จากนั้นเมื่อคลื่นไมโครเวฟกระทบกับยานอวกาศที่โคจรรอบดวงจันทร์ มันจะถูกสะท้อนกลับมายังโลก แล้วถูกตรวจจับโดยกล้องโทรทรรศน์วิทยุกรีนแบงก์ (Green Bank Telescope) ที่เวสต์เวอร์จิเนีย

การตามหายานอวกาศที่หายไปนานหลายปีนั้นยากมาก ส่วนหนึ่งเป็นเพราะแรงโน้มถ่วงบริเวณต่างๆ ของดวงจันทร์มีค่าไม่เท่ากัน บางแห่งมีแรงโน้มถ่วงมากกว่าบริเวณอื่นๆ เล็กน้อย ซึ่งจะส่งผลต่อการโคจรของยานอวกาศในระยะยาวได้อย่างมาก ผลกระทบเลวร้ายที่สุดที่เป็นไปได้คือยานอวกาศพุ่งชนผิวดวงจันทร์จนพังไปแล้ว

ความโน้มถ่วงที่บริเวณต่างๆ บนดวงจันทร์ พื้นที่สีแดงจะมีความโน้มถ่วงสูง ส่วนสีน้ำเงินจะมีความโน้มถ่วงต่ำ เนื่องจากการกระจายมวลในบริเวณต่างๆ มีความแตกต่างกัน
Photo: internetdict.com

นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการคำนวณอย่างละเอียดจนพบว่า จันทรายาน-1 น่าจะยังโคจรรอบดวงจันทร์ที่ความสูงราว 200 กิโลเมตรจากผิวดวงจันทร์ และโคจรครบรอบทุกๆ 2 ชั่วโมง 8 นาที เมื่อประกอบกับข้อมูลที่ว่ายานอวกาศลำนี้จะโคจรผ่านขั้วดวงจันทร์ ในวันที่ 2 กรกฎาคม ค.ศ. 2016 นักวิทยาศาสตร์ใช้หอสังเกตการณ์โกลด์สโตนส่งคลื่นไมโครเวฟไปยังขั้วเหนือของดวงจันทร์ แล้วใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุกรีนแบงก์รอรับสัญญาณที่อาจสะท้อนจากยานอวกาศกลับมายังโลก

ภาพจำลองการโคจรของจันทรายาน-1 รอบดวงจันทร์ (กล่องมุมขวาบนของภาพคือ สัญญาณที่ตรวจจับได้จากจันทรายาน-1)
Photo: nasa.gov

ผลปรากฏว่าพวกเขาพบ ‘บางอย่าง’ ที่โคจรรอบดวงจันทร์ด้วยระยะเวลาที่สอดคล้องกับการคำนวณ จากนั้นนำข้อมูลที่ได้มาหาความเร็ว รวมทั้งระยะห่างอย่างละเอียด ทำให้รู้ว่ามันคือ จันทรายาน-1 ที่หายไป ตำแหน่งของจันทรายาน-1 นั้นเคลื่อนไปจากที่คาดการณ์ไว้ แต่รูปร่างและแนวการโคจรนั้นตรงกับที่คำนวณไว้

จากนั้นกล้องโทรทรรศน์วิทยุอาเรซิโบ (Arecibo Observatory) ในเปอร์โตริโกได้ทำการสังเกตตามก็ได้ผลที่สอดคล้องกัน

นอกจากนี้ ทีมนักวิทยาศาสตร์ยังสามารถใช้เทคนิคเดียวกันนี้ในการมองหาตำแหน่งยานลูนาร์รีคอนเนสซองซ์ออร์บิเตอร์ (Lunar Reconnaissance Orbiter) ที่กำลังปฏิบัติภารกิจอยู่รอบดวงจันทร์ได้ด้วย

มารีนา โบรโซวิช (Marina Brozović) นักวิทยาศาสตร์ด้านเรดาร์ของห้องปฏิบัติการ JPL ผู้เป็นหัวหน้าโครงการ กล่าวว่า “การหาตำแหน่งยานลูนาร์รีคอนเนสซองซ์ออร์บิเตอร์นั้นค่อนข้างง่ายเพราะยานยังทำงานอยู่และทีมงานมีข้อมูลของการโคจรเป็นอย่างดี แต่การหาจันทรายาน-1ของประเทศอินเดียนั้นต้องทำตัวเหมือนนักสืบสักหน่อย เพราะยานสูญเสียการติดต่อไปนานแล้ว ที่สำคัญจันทรายาน-1 นั้นมีขนาดค่อนข้างเล็กทีเดียวเพราะมันมีลักษณะเป็นกล่องลูกบาศก์แต่ละด้านมีขนาด 1.5 เมตร”

การค้นพบในครั้งนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรหวังจะใช้พลังจากกล้องโทรทรรศน์วิทยุในปฏิบัติการเกี่ยวกับดวงจันทร์และการติดตามดาวเคราะห์น้อยที่อยู่ห่างไกลจากโลกหลายล้านกิโลเมตรในอนาคตได้

อ้างอิง:

Tags: ,