Head GISDTDA

Finding water on Moon – ตามหาแหล่งน้ำบนดวงจันทร์

#Finding_water_on_Moon – #ตามหาแหล่งน้ำบนดวงจันทร์
.
หากเรายังจำกันได้ เมื่อสองปีที่แล้ว หนึ่งในภารกิจของนาซ่าชื่อ “SOFIA” ได้ประกาศค้นพบโมเลกุลน้ำในดินของดวงจันทร์เป็นครั้งแรกอย่างเป็นทางการ จึงนับเป็นการค้นพบครั้งสำคัญที่พิสูจน์ให้เห็นว่า ดวงจันทร์ที่มนุษย์เราเห็นว่าแห้งแล้งนั้น กลับพบว่ามีแหล่งน้ำกระจัดกระจายอยู่ทั่วพื้นผิวของมัน โมเลกุลน้ำอันน้อยนิดเหล่านี้ซ่อนตัวอยู่ตามพื้นผิวที่ดูแห้งเหือดของดวงจันทร์ แม้ว่าปริมาณรวมของน้ำที่ถูกค้นพบจะมีปริมาณน้อยกว่าน้ำในทะเลทรายซาฮาร่าของโลกเราถึง 100 เท่าก็ตาม แต่นับเป็นการค้นพบที่ยิ่งใหญ่
.
นอกจากนี้ภารกิจ SOFIA ยังพบว่า น้ำบางส่วนถูกพบบนผิวดวงจันทร์ในบริเวณฝั่งที่แสงอาทิตย์ส่องถึงได้ แต่มันกลับไม่ได้ระเหยหายไป ซึ่งเป็นเรื่องที่น่าเหลือเชื่อ การที่เราสามารถตรวจจับและศึกษาเพื่อทำความเข้าใจถึงวัฏจักรแหล่งน้ำบนดวงจันทร์ได้ถือเป็นข้อมูลอันสำคัญ เพื่อการศึกษาถึงอดีตความเป็นมา รวมไปถึงแนวโน้มในอนาคตของแหล่งน้ำเหล่านี้ เพราะไม่แน่วันใดวันหนึ่งมนุษย์เราอาจจะต้องพึ่งพาแหล่งน้ำนี้ก็เป็นได้
.
#Lunar_Trailblazer
.
เมื่อต้นเดือนธันวาคม ปีพ.ศ.2565 ที่เพิ่งผ่านมานี้ JPL หรือ Jet Propulsion Laboratory ได้นำส่งอุปกรณ์ HVM3 หรือ High-resolution Volatiles and Minerals Moon Mapper ซึ่งเป็นตัวเอกของภารกิจดาวเทียมขนาดเล็ก HVM3 ได้ถูกติดตั้งเข้ากับ Lunar Trailblazer ดาวเทียมขนาดจิ๋วซึ่งหนัก 200 กิโลกรัม และมีขนาดกว้างรวมแผงโซลาร์เซลล์ตอนกางออกเต็มที่แล้วเพียงด้านละ 3.5 เมตร
.
ดาวเทียมขนาดจิ๋วแต่อัดแน่นด้วยคุณภาพนี้ มีกำหนดจะถูกปล่อยขึ้นปฏิบัติภารกิจนำโดย Caltech ภายในปีหน้า เพื่อทำการตรวจวัดและวาดแผนที่แสดงข้อมูลแหล่งน้ำบนพื้นผิวดวงจันทร์อย่างละเอียด โดยเจ้า HVM3 เป็นสเปกโตรมิเตอร์ที่จะทำการตรวจวัดด้วยแสงอินฟราเรดซึ่งถูกดูดซับได้โดยน้ำ มีความยาวคลื่น 0.6-3.6 ไมครอน และทำการเก็บข้อมูลที่จำเป็นต่อการสร้างแผนที่ ที่มีข้อมูลระบุรวมไปถึงปริมาณแหล่งน้ำที่ครอบคลุม สภาพและตำแหน่งของแหล่งน้ำ และการเปลี่ยนแปลงที่เป็นไปตามกาลเวลา
.
โดยข้อมูลวัฏจักรน้ำบนดวงจันทร์นี้จะมีประโยชน์อย่างยิ่งต่อการศึกษาทรัพยากรที่จำเป็นต่อชีวิตของมนุษย์ เพื่อศึกษาตำแหน่งและวิธีการเข้าถึงแหล่งน้ำสำหรับภารกิจอื่นๆในภายภาคหน้าต่อไป แม้นี่จะไม่ใช่ภารกิจสำรวจน้ำบนดวงจันทร์ภารกิจแรก แต่ข้อมูลที่เรามีเกี่ยวกับการกระจายตัวของแหล่งน้ำและสถานะของน้ำนั้นยังคงมีจำกัด ภารกิจ Lunar Trailblazer จึงมุ่งจะศึกษาเจาะลึกข้อมูลในส่วนนี้ต่อไปอีก โดยอาศัยข้อมูล Spectral Fingerprint หรือ ช่วงความยาวคลื่นของแสงอาทิตย์ที่สะท้อนกลับเมื่อกระทบกับน้ำในรูปแบบต่างๆบนพื้นผิวของดวงจันทร์ และนำมาสร้างเป็นแผนที่ความละเอียดสูงที่ช่วยให้นักวิจัยเข้าใจถึงความเป็นไปของแหล่งน้ำบนดวงจันทร์ได้ดียิ่งขึ้น
.
#รู้หรือไม่_ดวงจันทร์เองก็มีวัฏจักรน้ำ!
.
โมเลกุลน้ำสามารถถูกกักเก็บอยู่ภายในช่องว่างของหินดวงจันทร์และฝุ่นผงที่เกิดจากหินที่ผุพังลง และสามารถถูกแช่แข็งได้เมื่ออุณหภูมิต่ำลง หรือก็คือเมื่อบริเวณนั้นถูกปกคลุมด้วยเงาที่เกิดจากการหมุนโคจรกันของดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ และโลก เมื่อดวงอาทิตย์เคลื่อนตำแหน่งไป เงาบนดวงจันทร์ก็เปลี่ยนตำแหน่งไปด้วย และการเปลี่ยนตำแหน่งเงานี่แหละคือปัจจัยหลักที่ขับเคลื่อนวัฏจักรน้ำบนดวงจันทร์
.
เมื่อเงาผ่านพ้นไป โมเลกุลน้ำที่เคยแช่แข็งก็จะระเหยขึ้นและถูกพัดพาไปยังตำแหน่งที่เย็นกว่าที่สามารถกลับไปเป็นน้ำแข็งได้อีกครั้ง อย่างเช่นเงามืดที่เกิดจากขอบของหลุมอุกกาบาต ทำให้แหล่งน้ำส่วนใหญ่ในรูปแช่แข็งถูกพบเจอในแอ่งหลุมอุกกาบาตโดยเฉพาะบริเวณขั้วทั้งสองของดวงจันทร์ ภารกิจนี้จึงพุ่งเป้าการสำรวจไปยังบริเวณใต้เงาเหล่านี้เป็นพิเศษ
.
#ทำไมต้อง_HVM3
.
อย่างที่กล่าวไปข้างต้นแล้วว่า HVM3 เป็นสเปกโตรมิเตอร์ คล้ายกันกับ KaRIn ของภารกิจ SWOT ที่นาซ่าเพิ่งปล่อยขึ้นโคจรสำรวจน้ำบนโลกเมื่ออาทิตย์ที่ผ่านมา (อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ SWOT ได้ที่ https://www.gistda.or.th/news_view.php?n_id=6515&lang=EN)
แต่สิ่งที่ทำให้ HVM3 นั้นพิเศษกว่าสเปกโตรมิเตอร์ทั่วๆไปก็คือ
.
1. ความสามารถในการตรวจจับช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรดที่กว้าง จึงทำให้มันครอบคลุมสถานะต่างๆของน้ำที่ตรงกับความยาวคลื่นต่างๆได้ดีเยี่ยม ไม่ว่าจะเป็นไฮดรอกซิล (OH) หรือน้ำในรูปที่เรารู้จักกันดีคือ H2O ในรูปของน้ำที่ขังอยู่ตามดินและหินรวมไปถึงน้ำแข็ง
.
2. เป็นอุปกรณ์ที่มีความไวสูง และถูกออกแบบให้สามารถทำงานได้ดีในระดับแสงสว่างที่น้อย เพื่อการตรวจวัดแหล่งน้ำในบริเวณเงามืดของดวงจันทร์โดยเฉพาะ
.
การตรวจวัดแสงที่สะท้อนออกจากจุดที่มืดมิดของดวงจันทร์นับเป็นภารกิจที่ท้าทายมาก เพราะถ้าบริเวณที่ตรวจวัดไม่มืดและเย็นพอ ก็จะไม่สามารถเจอน้ำในรูปแช่แข็งได้ แต่เมื่อมืดมากๆเข้า การตรวจวัดแสงสะท้อนกลับก็ทำได้ยาก จึงต้องคอยอาศัยแสงที่กระจายตัวจากขอบหลุมอุกกาบาตอีกทีแทนที่จะเป็นแสงอาทิตย์ที่สาดส่องตรงๆ ซึ่งจะมีความเข้มข้นต่ำกว่ามากและนั่นเป็นเหตุผลที่ต้องพัฒนาอุปกรณ์ที่มีความละเอียดสูงอย่าง HVM3 นี้เอง
.
ข้อมูลจาก HVM3 นั้นจะถูกนำมาใช้ร่วมกับข้อมูลจาก Lunar Thermal Mapper หรือแผนที่อุณหภูมิบนพื้นผิวดวงจันทร์ เพื่อใช้ศึกษาผลของอุณหภูมิในแต่ละบริเวณที่มีผลต่อการกระจายตัวของแหล่งน้ำ ในตอนนี้นักวิจัยได้คาดการณ์ถึงแหล่งน้ำหลักๆของดวงจันทร์ไว้ 3 แหล่งด้วยกัน ได้แก่
- แหล่งน้ำภายใน จากกระบวนการทางภูมิศาสตร์ของดวงจันทร์
- แหล่งน้ำภายนอก ที่เดินทางมาถึงดวงจันทร์ผ่านการพุ่งชนของอุกกาบาต
- แหล่งน้ำที่ถูกสร้างขึ้น ผ่านการทำปฏิกิริยาของลมสุริยะกับพื้นผิวดวงจันทร์
.
ภารกิจนี้จะเป็นก้าวสำคัญที่ช่วยเติมเต็มและไขข้อสงสัยต่อแหล่งน้ำบนดวงจันทร์ รวมทั้งคำอธิบายถึงอดีตและที่มาที่ไปของระบบน้ำบนโลกและดวงจันทร์ ไม่แน่ว่าเราอาจจะได้พบความจริงใหม่ๆ ที่ทำให้ความไฝ่ฝันของการอยู่อาศัยบนดวงจันทร์ไม่ไกลเกินจินตนาการของมนุษย์เราก็เป็นได้
.
หลังจากการรอคอยที่ยาวนาน JPL ได้พัฒนา และทำการทดสอบอุปกรณ์เป็นที่เสร็จสิ้นแล้ว อย่าลืมรอติดตามภารกิจนี้ในปีหน้าต้อนรับปีใหม่ 2566 กันล่ะ! สามารถติดตามได้ที่: https://trailblazer.caltech.edu
.
อ้างอิงจาก : NASA
.
#จิสด้าก้าวสู่ปีที่22 #จิสด้า #GISTDA #อวกาศ #ตามหาน้ำบนดวงจันทร์ #ดวงจันทร์ 

phakpoom.lao 20/1/2566 0
Share :