สวัสดีครับ  กระทู้ดาราศาสตร์วันนี้ขอเสนอเรื่องของยานสำรวจวัตถุอวกาศที่เป็นโครงการในอนาคตครับ
มันคือ Project สำรวจที่ชื่อว่า  Lucy and  Psyche  คือเมื่อประมาณต้นปีที่ผ่านมาทาง NASA ได้พิจารณา
คัดเลือกภารกิจการสำรวจระบบสุริยะที่จะเป็นก้าวใหม่ที่สำคัญในประวัติศาสตร์  โดย NASA ได้ตั้งเป้าหมายส่งยานสำรวจ
จำนวน 2 ลำออกสำรวจแถบดาวเคราะห์น้อย และ วัตถุที่วางตัวในย่านไกลถึงวงโคจรดาวพฤหัส  โดยทั้งสอง Project
จะส่งขึ้นอวกาศในปี 2021 และ 2023 นี้ครับ





   ยานที่ชื่อ Lucy จะเดินทางไปสำรวจดาวเคราะห์น้อยที่วางตัวอยู่ที่จุด L4 - L5 ของ Lagrangian point
ในระบบของดาวพฤหัส  ตามแผนปล่อยยานที่วางใว้คือปี 2021  และมันจะเดินทางถึงแถบดาวเคราะห์น้อยหลักในปี 2025
ต่อไปในช่วงปี 2027 - 2033  ก็จะสำรวจกลุ่ม Trojan asteroid ที่วางตัว ณ จุด L4 จำนวน 4 ดวง คือ  3548 Eurybates
15094 Polymele  11351 Leucus  21900 Orus  หลังจากนั้นก็จะเดินทางกลับมาเฉียดผ่านโลกเพื่ออาศัย gravity assist
จากโลกเดินทางไปยังจุด L5 เพื่อสำรวจดาวเคราะห์น้อยอีก 2 ดวง คือ  617 Patroclus-Menoetius  ซึ่งเป็นดาวเคราะห์น้อย
แฝด โคจรรอบกัน  ดาวเคราะห์น้อยเหล่านี้ถูกดาวพฤหัสจับใว้ด้วยแรงโน้มถ่วง และโคจรรอบดวงอาทิตย์ไปพร้อมกับดาวพฤหัสด้วย
โดยตัวมันห่างจากดาวพฤหัสมากเพราะถูกวางตัวในตำแหน่ง L4 - L5 ของ Lagrangian point ดาวพฤหัสครับ

สำหรับ "ชื่อ" ที่ดูแปลกประหลาดนี้  มาจากการตั้งชื่อตาม "Hero" ใน สงครามกรุงทรอย (Trojan War)
โดย กลุ่มวัตถุในยาน L4 ตั้งตามชื่อบุคคลในฝั่ง Greek  และกลุ่มวัตถุในย่าน L5 ตั้งตามชื่อบุคคลในฝั่ง Trojan ครับ

ดูภาพรวมของกลุ่มดาวเคราะห์น้อย Trojan และ Greek  และจุดต่าง ๆ ของ Lagrangian point ตามภาพล่างนี้ครับ
จากภาพนี้ จะเห็นว่ามีการรวมตัวกันของกลุ่มวัตถุที่เป็นดาวเคราะห์น้อยในกลุ่มจุดสีเขียวทั้ง 2 ด้านของดาวพฤหัส
ส่วนแถบดาวเคราะห์น้อยหลัก (Main belt) ที่เรารู้จักกันดี คือแถบสีขาวครับ


ภาพยาน Lucy


ภาพการ "Tour" ของยาน Lucy  จะเห็นว่าแผนการเดินทางซับซ้อนมากครับ


   กลุ่มดาวเคราะห์น้อยทั้ง 2 กลุ่มนี้  ถือว่าเป็นเศษซากตั้งแต่ยุคเริ่มต้นระบบสุริยะ  มันอาจเป็นเศษซากของมวลสาร
ที่พยายาม form ตัวไปเป็นดาวเคราะห์แต่ไม่สำเร็จ  และถูกดาวพฤหัสฉีกร่างจนละเอียดด้วยแรง tidal ของเธอครับ
การศึกษากลุ่มวัตถุอวกาศพวกนี้จะทำให้เราได้ข้อมูลดี ๆ ของการกำเนิดระบบสุริยะได้  เพราะวัตถุเหล่านี้
มีความเปลี่ยนแปลงน้อยมากตั้งแต่กำเนิดระบบสุริยะ   ชื่อยาน Lucy นี้  ก็ตั้งชื่อตาม fossil มนุษย์คนแรกของโลก "Lucy" นั่นเองครับ
Lucy ถูกสร้างขึ้นมาจากรากฐานความสำเร็จของยาน New Horizons โดยติดตั้งอุปกรณ์ที่ชื่อว่า  RALPH และ  LORRI
รุ่นใหม่เข้าไป  ทีมงานสร้าง Lucy นี้ส่วนใหญ่ก็มาจากทีมของ New Horizons ครับ


   ส่วนยาน Psyche จะมีภารกิจสำรวจดาวเคราะห์น้อยชื่อว่า 16 Psyche  วัตถุชิ้นนี้มีลักษณะพิเศษ คือ
มีเหล็กเป็นองค์ประกอบจำนวนมาก  มีความหนาแน่นสูง 7,000 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร  มีขนาดใหญ่สุดในบรรดา
M-type asteroid  เรียกได้ว่าเป็น giant metal asteroid  ได้เลยทีเดียวครับ  ดาวเคราะห์น้อยดวงนี้มีขนาด diameter
210 กิโลเมตรองค์ประกอบหลักมีแต่ Iron - nickel (คล้ายกับแกนกลางของโลก)  นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าดาวเคราะห์น้อยดวงนี้
อาจเป็นเศษซากของ "แกน" ที่กำลังจะพัฒนาไปเป็นดาวเคราะห์หินที่มีขนาดประมาณดาวอังคาร  แต่ไม่สำเร็จเพราะถูกทำลาย
เปลือกนอกที่เป็นหินในช่วงที่มีการชนกันหลายครั้งช่วงหลังกำเนิดระบบสุริยะ (Heavy Bombardment) ดังนั้น  การศึกษา
ดาวเคราะห์น้อยดวงนี้จึงเป็นก้าวสำคัญที่จะศึกษาการ form ตัวของดาวเคราะห์หินพวก layers ต่าง ๆ แกนกลาง  mantles  crusts

ภาพของดาวเคราะห์น้อย Psyche (ภาพในจินตนาการจาก CG)


อุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ในยาน Psyche
- Multispectral Imager เป็นอุปกรณ์บันทึกภาพที่มี filter เพื่อแยกแยะ metallic กับ silicate
- Gamma Ray and Neutron Spectrometer ตัวนี้เป็นอุปกรณ์ตรวจจับ และ วัดค่าของ
  องค์ประกอบธาตุของดาวเคราะห์น้อยดวงนี้
- Magnetometer เป็นอุปกรณ์วัดค่าสนามแม่เหล็กของดวงนี้
- Radio Science เป็นอุปกรณ์วัดสนามแรงโน้มถ่วงและนำมาวิเคราะห์เทียบกับภาพโครงสร้าง
เชิงภูมิประเทศ  ก็จะได้ผลลัพท์เป็นโครงสร้างภายในของ Psyche 16
ยาน Psyche ออกแบบ วิจัย โดยทีมงานวิศวกรแห่งมหาวิทยาลัย Arizona State University (ASU)

ภาพยาน Psyche



โครงการ Psyche มีแผนปล่อยยานในปี 2023  และจะเดินทางถึงแถบดาวเคราะห์น้อยในปี 2030  ครับ
หลังจากปล่อยยานไปแล้วก็จะใช้ gravity assist ของโลก และ ดาวอังคาร ในปี 2024 - 2025 ตามลำดับ


สวัสดีครับ
เนื้อหาแปลมาจาก
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-selects-two-missions-to-explore-the-early-solar-system
และไฟล์ PDF เอกสารโครงการนี้จากมหาวิทยาลัย Arizona State University ครับ