ยานสำรวจ “ยูโรปา คลิปเปอร์” ออกเดินทางค้นหาสิ่งมีชีวิตต่างดาวแล้ว

ยานสำรวจที่จะออกไล่ล่าค้นหาร่องรอยของสิ่งมีชีวิตต่างดาว หรือที่เราชอบเรียกกันติดปากว่า “เอเลียน” ได้พุ่งทะยานขึ้นสู่ห้วงอวกาศจากแหลมคานาเวอรัลในรัฐฟลอริดาแล้ว โดยมีจุดหมายปลายทางอยู่ที่ดวงจันทร์ยูโรปา (Europa) ของดาวพฤหัสบดีซึ่งเป็นดาวบริวารที่ถูกปกคลุมด้วยน้ำแข็งเย็นยะเยือกเกือบทั้งหมด

องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติสหรัฐฯ หรือนาซา (NASA) ได้ยิงจรวดนำส่งเพื่อปล่อยยานสำรวจ “ยูโรปา คลิปเปอร์” (Europa Clipper) ให้ออกเดินทางสู่ห้วงอวกาศลึก เมื่อเวลา 12.06 น. ตามเวลาท้องถิ่นของวันที่ 14 ต.ค. ซึ่งตรงกับเวลา 23.06 น. ของวันที่ 14 ต.ค. ตามเวลาในประเทศไทย หลังพายุเฮอริเคนมิลตันทำให้กำหนดปล่อยยานต้องถูกเลื่อนออกไปจากสัปดาห์ที่แล้ว

ยานสำรวจยูโรปา คลิปเปอร์ จะเดินทางมุ่งสู่ดวงจันทร์ยูโรปา โดยคิดเป็นระยะทางทั้งหมด 1,800 ล้านไมล์ หรือราว 2,900 ล้านกิโลเมตร และคาดว่าจะไปถึงในช่วงครึ่งแรกของปี 2030 หรืออีกประมาณ 5 ปี 6 เดือน

ภารกิจของยานสำรวจนี้ อาจเปลี่ยนแปลงความรู้ความเข้าใจของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตในระบบสุริยะ เนื่องจากใต้พื้นผิวที่เป็นแผ่นน้ำแข็งหนาของดวงจันทร์ยูโรปา อาจมีมหาสมุทรกว้างใหญ่ที่บรรจุน้ำเอาไว้มากกว่าปริมาณที่มีบนโลกถึง 2 เท่า

เมื่อปีที่แล้วองค์การอวกาศยุโรป (ESA) ได้ปล่อยยานสำรวจในภารกิจจูซ (Juice) ให้เดินทางมุ่งหน้าไปยังดวงจันทร์แกนีมีดของดาวพฤหัสบดีเช่นกัน แต่ในครั้งนี้ยานสำรวจยูโรปา คลิปเปอร์ ใช้วิธีลัด โดยอาศัยเกาะติดไปกับแรงโน้มถ่วงของโลกและดาวอังคาร เพื่อเหวี่ยงตัว (slingshot) ไปในเส้นทางที่ต้องการได้เร็วขึ้น ทำให้สามารถจะแซงหน้ายานสำรวจในภารกิจจูซ และไปถึงจุดหมายปลายทางได้ก่อน

ดวงจันทร์ที่สว่างกว่าดาวบริวารของโลก 5 เท่า

ยานสำรวจยูโรปา คลิปเปอร์ มีความยาวมากกว่าสนามกีฬาบาสเกตบอลมาตรฐานของมืออาชีพเพียงเล็กน้อย และมีน้ำหนักเท่ากับช้างแอฟริกัน 1 ตัว หรือประมาณ 6,000 กิโลกรัม

แม้จะใช้เวลาในการพัฒนาและประกอบสร้างนานหลายปี แต่เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว นาซาจำต้องยกเลิกการปล่อยยานขึ้นสู่ห้วงอวกาศในนาทีสุดท้าย เนื่องจากสภาพอากาศที่ไม่เป็นใจหลังพายุเฮอริเคนมิลตันพัดถล่ม จนต้องรีบเคลื่อนย้ายยานกลับเข้ามาเก็บในตัวอาคารก่อน

ต่อมาทีมวิศวกรได้เข้าตรวจสอบความเรียบร้อยของฐานยิงปล่อยจรวดขนส่งอวกาศที่แหลมคานาเวอรัล และพบว่าไม่มีความเสียหายร้ายแรงแต่อย่างใด จึงอนุมัติให้เดินหน้าการปล่อยยานสำรวจยูโรปา คลิปเปอร์ อีกครั้ง ซึ่งในคราวนี้ประสบความสำเร็จเป็นอย่างดี

ดร.มาร์ก ฟ็อกซ์-เพาเวลล์ นักจุลชีววิทยาดาวเคราะห์ จากมหาวิทยาลัย Open University ของสหราชอาณาจักร บอกกับบีบีซีว่า “หากเราค้นพบสิ่งมีชีวิตในสถานที่ห่างไกลจากดวงอาทิตย์ขนาดนั้น มันหมายความว่าเราได้เจอแหล่งกำเนิดของชีวิตอีกแห่งหนึ่งที่อยู่นอกโลก เรื่องนี้มีความสำคัญใหญ่หลวงมาก เพราะหากชีวิตถือกำเนิดขึ้นได้ถึงสองครั้งในระบบสุริยะ ก็เท่ากับว่าชีวิตนั้นเป็นของธรรมดาที่หาพบได้ทั่วไปในห้วงจักรวาล”

ดวงจันทร์ยูโรปาของดาวพฤหัสบดีซึ่งอยู่ห่างจากโลก 628 ล้านกิโลเมตร มีขนาดใหญ่กว่าดวงจันทร์ที่เป็นบริวารของโลกเล็กน้อย แต่นอกจากนั้น ดาวบริวารทั้งสองแทบไม่มีอะไรที่คล้ายกันเลย ตัวอย่างเช่นดวงจันทร์ยูโรปาจะส่องสว่างกว่าดวงจันทร์ของโลกถึง 5 เท่า หากเราสามารถมองเห็นมันบนท้องฟ้าได้ เนื่องจากพื้นผิวดาวที่เป็นน้ำแข็งจะสะท้อนแสงอาทิตย์ได้ดีกว่า

ผืนน้ำแข็งที่ปกคลุมดวงจันทร์ยูโรปามีความหนาถึง 25 กิโลเมตร แต่มีน้ำที่เป็นของเหลวเคลื่อนไหวโดยกระฉอกไปมาอยู่ข้างใต้ตลอดเวลา ทำให้นักวิทยาศาสตร์คาดว่าอาจมีมหาสมุทรบรรจุน้ำเค็มปริมาณมหาศาลอยู่ก็เป็นได้ และในมหาสมุทรนี้อาจมีสารเคมีบางอย่าง ซึ่งเป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตแบบพื้นฐาน

นักวิทยาศาสตร์ทราบเป็นครั้งแรกว่า สภาพแวดล้อมของดวงจันทร์ยูโรปาอาจเอื้ออำนวยต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต ในช่วงทศวรรษ 1970 หลังค้นพบน้ำในสถานะของแข็งจากการสังเกตด้วยกล้องโทรทรรศน์ในรัฐแอริโซนา

ยานวอยาเจอร์ 1 และ 2 สามารถบันทึกภาพของดวงจันทร์ยูโรปาได้เป็นครั้งแรก และต่อมาในปี 1995 ยานกาลิเลโอของนาซาที่บินผ่านดวงจันทร์บริวารดวงนี้ ก็สามารถจับภาพรายละเอียดของดาวที่เป็นปริศนาได้ โดยภาพดังกล่าวแสดงให้เห็นรอยแตกสีคล้ำคล้ายสีน้ำตาลอมแดงบนพื้นผิว ซึ่งน่าสงสัยว่ารอยแยกนี้อาจมีสารประกอบเกลือและกำมะถันที่เอื้อต่อสิ่งมีชีวิตอยู่

หลังจากนั้นกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลได้จับภาพของสิ่งที่อาจเป็น “ไอน้ำพุร้อน” พวยพุ่งขึ้นสูงจากพื้นดวงจันทร์ยูโรปาถึง 160 กิโลเมตร แต่ภารกิจการสำรวจในอดีตทั้งหมดนี้ ไม่มีครั้งไหนเลยที่เข้าใกล้ดวงจันทร์ยูโรปานานพอจะศึกษาทำความเข้าใจอย่างลึกซึ้งได้

บินผ่านไอน้ำพุร้อนที่พวยพุ่งถึงอวกาศ

นาซาคาดหวังว่าอุปกรณ์สำรวจที่ติดตั้งไปกับยานยูโรปา คลิปเปอร์ จะสามารถทำแผนที่แสดงภูมิประเทศของดาวได้เกือบทั้งหมด รวมทั้งสามารถเก็บตัวอย่างฝุ่นละอองและไอน้ำ ขณะบินผ่านน้ำพุร้อนที่พวยพุ่งขึ้นมาจากพื้นดาวได้ด้วย

ศาสตราจารย์บริตนีย์ ชมิดต์ จากมหาวิทยาลัยคอร์เนลในสหรัฐฯ ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้ร่วมออกแบบอุปกรณ์เลเซอร์ที่สามารถมองเห็นทะลุทะลวงลงไปใต้แผ่นน้ำแข็ง บอกว่า “ฉันรู้สึกตื่นเต้นมากที่สุดกับโอกาสที่จะได้เรียนรู้ ถึงระบบการหมุนเวียนน้ำบนดวงจันทร์ยูโรปา ดาวดวงนี้มีโครงสร้างใต้ดินที่เหมือนกับโลกแทบทุกอย่าง มีทั้งช่องหินหนืดและการเคลื่อนไหวของแผ่นธรณี เพียงแต่ทุกอย่างเป็นน้ำแข็งและไม่ใช่หินหลอมละลายเหมือนบนโลกเท่านั้น เราจะพยายามมองลึกเข้าไปและทำแผนที่ของโครงสร้างใต้ดินเหล่านี้”

อุปกรณ์ของศ.ชมิดต์ ที่มีชื่อว่า Reason เคยผ่านการทดสอบในทวีปแอนตาร์กติกามาแล้ว แต่อุปกรณ์นี้และเครื่องมือทันสมัยสำหรับการสำรวจอื่น ๆ จะต้องสัมผัสกับรังสีอันตรายในระดับสูงระหว่างเดินทางและปฏิบัติภารกิจในห้วงอวกาศ ซึ่งอาจทำให้เสียหายได้ ด้วยเหตุนี้ “อุปกรณ์ส่วนใหญ่ของยานสำรวจ จึงถูกเก็บไว้ในตู้นิรภัยที่มีเกราะหนาช่วยป้องกันรังสีอันตราย” ศ. ชมิดต์กล่าว

นาซาประมาณการว่ายานยูโรปา คลิปเปอร์ จะต้องบินวนเพื่อโคจรสำรวจรอบดวงจันทร์ยูโรปาราว 50 ครั้ง โดยแต่ละครั้งจะต้องสัมผัสกับรังสีอันตรายในอวกาศหรือรังสีคอสมิกที่สาดส่องมาอย่างรุนแรง ซึ่งการบินวน 1 รอบ จะทำให้ได้รับรังสีคอสมิกเท่ากับการฉายรังสีเอกซ์ในโรงพยาบาลถึง 1 ล้านครั้ง

ยานสำรวจนี้มีขนาดใหญ่ที่สุด เท่าที่มนุษย์เคยสร้างมาเพื่อไปเยือนดวงจันทร์ยูโรปา โดยทีมผู้ควบคุมยานได้พยายามย่นระยะเวลาในการเดินทางให้สั้นลง ด้วยวิธีโคจรรอบโลกและดาวอังคาร เพื่ออาศัยแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ทั้งสองเหวี่ยงตัวเองให้พุ่งทะยานไปยังดาวพฤหัสบดีอย่างรวดเร็ว

สาเหตุที่ต้องใช้วิธีนี้ เป็นเพราะยานไม่สามารถบรรทุกเชื้อเพลิงที่ต้องใช้ขับเคลื่อนไปยังจุดหมายได้ทั้งหมด แต่การเหวี่ยงตัวแบบ slingshot จะมีผลดีในแง่ที่ทำให้ยานสามารถเร่งความเร็วขึ้นหลายเท่า จนแซงหน้ายานของภารกิจจูซที่ออกตัวก่อนหลายเดือนได้

เมื่อยานยูโรปา คลิปเปอร์ เดินทางถึงที่หมายในปี 2030 เครื่องยนต์ขับดันยานที่ปิดอยู่จะเริ่มทำงานอีกครั้ง เพื่อปรับทิศทางให้เข้าสู่วงโคจรที่ถูกต้อง

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ที่ทำการศึกษาเกี่ยวกับอวกาศ มีความระมัดระวังอย่างยิ่งเมื่อพูดถึงสิ่งมีชีวิตต่างดาว โดยพวกเขาเน้นย้ำอยู่เสมอว่า ไม่ได้คาดหวังจะค้นพบ “เอเลียน” ที่มีรูปร่างหน้าตาคล้ายมนุษย์หรือสัตว์ในเร็ววัน

“เรากำลังค้นหาศักยภาพของดาวดวงนี้ ในการเป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต ซึ่งต้องอาศัยปัจจัยพื้นฐาน 4 ประการ ได้แก่น้ำในสถานะของเหลว, แหล่งพลังงานความร้อน, สารอินทรีย์, และการคงอยู่อย่างมีเสถียรภาพของสามสิ่งข้างต้น ในระยะเวลาที่ยาวนานมากพอจนสามารถจะเกิดบางสิ่งขึ้นได้” ศ.มิเชลล์ โดเฮอร์ตี นักฟิสิกส์อวกาศจากมหาวิทยาลัยอิมพีเรียล คอลเลจ ลอนดอน (ICL) ของสหราชอาณาจักรกล่าว

แต่ถึงกระนั้น นักวิทยาศาสตร์ก็หวังว่าจะมีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับแผ่นน้ำแข็งที่ปกคลุมดวงจันทร์ยูโรปาเพิ่มมากขึ้น เพื่อที่จะสามารถนำยานสำรวจลงจอดบนพื้นผิวดาวได้ในอนาคต

การเดินทางสู่ดวงจันทร์ยูโรปาในครั้งนี้ มีองค์การนาซาและห้องปฏิบัติการเครื่องยนต์ขับดันไอพ่น (JPL) รวมทั้งห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์แห่งมหาวิทยาลัยจอห์นส์ฮอปกินส์ (APL) เป็นผู้ควบคุมและดูแลรับผิดชอบ

ในยุคที่มีการเดินทางสู่ห้วงอวกาศกันแทบจะทุกสัปดาห์เช่นนี้ ภารกิจของยานสำรวจยูโรปา คลิปเปอร์ ให้บางสิ่งที่แตกต่างออกไป โดยศ.ฟ็อกซ์-เพาเวลล์ กล่าวสรุปทิ้งท้ายว่า “ไม่มีการแสวงประโยชน์หรือผลกำไรในครั้งนี้เลย นี่คือการสำรวจเพื่อตอบสนองความอยากรู้อยากเห็น และพยายามขยายขอบเขตความรู้ของมนุษยชาติ เพื่อหาคำตอบเรื่องตำแหน่งแห่งที่ของเราในจักรวาล”