NASA เตรียมส่งภารกิจ Swift Boost ยืดอายุหอสังเกตการณ์อวกาศด้วยเทคโนโลยีบริการดาวเทียมแบบใหม่

nasa
nasa

รายงานล่าสุดระบุว่า ภารกิจเพื่อยกระดับวงโคจรของ หอสังเกตการณ์นีล เกอเรลส์ สวิฟต์ (Neil Gehrels Swift Observatory) ของ NASA พร้อมที่จะออกเดินทางไม่เกินวันอังคารที่ 30 มิถุนายนนี้ จากเกาะปะการังควาจาเลน (Kwajalein Atoll) ในสาธารณรัฐหมู่เกาะมาร์แชลล์ มหาสมุทรแปซิฟิกตอนใต้

ภารกิจนี้ประกอบด้วยดาวเทียมบริการหุ่นยนต์ที่ชื่อว่า LINK ซึ่งสร้างโดยบริษัท Katalyst Space โดยจะถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรด้วยจรวด Pegasus XL ของบริษัท Northrop Grumman ดาวเทียม LINK มีหน้าที่เข้าประชิด ยึดจับ และค่อยๆ ยกระดับความสูงของหอสังเกตการณ์สวิฟต์ในช่วงเวลาหลายเดือน เพื่อป้องกันไม่ให้ดาวเทียมตกลงสู่ชั้นบรรยากาศโลกในช่วงปลายปีนี้

หอสังเกตการณ์นีล เกอเรลส์ สวิฟต์ (Neil Gehrels Swift Observatory) คือกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่มีความสามารถหลากหลาย โดยเฉพาะการตรวจจับการระเบิดของรังสีแกมมา (Gamma-ray Bursts) และปรากฏการณ์ในจักรวาลที่เกิดขึ้นเพียงชั่วคราว ก่อนจะแจ้งพิกัดให้หอสังเกตการณ์อื่นๆ ทั่วโลกติดตามผล

“สวิฟต์เปรียบเสมือนเครื่องมืออเนกประสงค์ของ NASA ในการศึกษาจักรวาล มันช่วยให้เราเข้าใจการทำงานของเอกภพมานานกว่าสองทศวรรษ และเราตั้งตารอที่จะได้กลับไปทำงานนั้นต่อหลังจากภารกิจยกระดับวงโคจรเสร็จสิ้น” S. Bradley Cenko หัวหน้าคณะวิจัยของ Swift จาก ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ด (NASA’s Goddard Space Flight Center) กล่าว

ความท้าทายจากแรงต้านบรรยากาศและพายุสุริยะ

โดยปกติแล้ว ชั้นบรรยากาศของโลกจะสร้างแรงต้าน (Drag) ต่อวัตถุที่อยู่ในวงโคจรต่ำ ทำให้ความสูงลดลงเรื่อยๆ หากไม่มีระบบขับเคลื่อนเพื่อรักษาระดับ อย่างไรก็ตาม กิจกรรมบนดวงอาทิตย์ที่เพิ่มขึ้นในช่วงที่ผ่านมาหรือ วัฏจักรสุริยะ (Solar Cycle) ได้ทำให้ชั้นบรรยากาศโลกขยายตัวและส่งผลกระทบต่อสวิฟต์รุนแรงขึ้น

ภาพเนบิวลาอันโดรเมดาจากกล้องสวิฟต์
ภาพโมเสกของกาแล็กซีอันโดรเมดา (M31) ที่รวมภาพเดี่ยว 330 ภาพจากกล้องโทรทรรศน์รังสีอัลตราไวโอเลต/แสงบนสวิฟต์ ซึ่งเป็นภาพที่มีความละเอียดสูงสุดเท่าที่เคยบันทึกได้ในย่านรังสีอัลตราไวโอเลต

แทนที่จะปล่อยให้สวิฟต์ตกลงสู่บรรยากาศเหมือนภารกิจทั่วไป NASA ได้ตัดสินใจใช้โอกาสนี้ในการผลักดันอุตสาหกรรมการบริการดาวเทียมเชิงพาณิชย์ของสหรัฐฯ โดยในเดือนกันยายนที่ผ่านมา NASA ได้ลงนาม สัญญากับ Katalyst ให้พยายามช่วยชีวิตหอสังเกตการณ์นี้

LINK: หุ่นยนต์กู้ชีพในอวกาศ

ดาวเทียม LINK มีน้ำหนักประมาณ 880 ปอนด์ (ราว 400 กิโลกรัม) สูงประมาณ 5 ฟุต ซึ่งมีขนาดเพียง 1 ใน 3 ของสวิฟต์ ตัวดาวเทียมติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ยาวเกือบ 20 ฟุตเพื่อจ่ายพลังงานให้แก่เครื่องยนต์ไอออน (Ion Thrusters) 3 เครื่อง และแขนกลหุ่นยนต์อีก 3 ข้าง

การทดสอบดาวเทียม LINK ในห้องสูญญากาศ
วิศวกรของ Katalyst กำลังติดตั้งดาวเทียม LINK ภายในห้องจำลองสภาพแวดล้อมอวกาศที่ NASA Goddard เพื่อทดสอบการทำงานของเครื่องยนต์ไอออนและแขนกลในสภาวะอุณหภูมิที่สุดขั้ว

เพื่อให้การยกระดับวงโคจรมีโอกาสสำเร็จสูงสุด สวิฟต์จำเป็นต้องรักษาความสูงให้อยู่เหนือระดับ 185 ไมล์ (ประมาณ 300 กิโลเมตร) ซึ่งจากการคาดการณ์วงโคจรพบว่าหากไม่ดำเนินการใดๆ สวิฟต์จะลดระดับลงถึงจุดวิกฤตเร็วที่สุดในเดือนกรกฎาคม ทีมปฏิบัติการจากมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียสเตต (Penn State) จึงได้ปรับเปลี่ยนวิธีการควบคุมดาวเทียมให้หันไปในทิศทางที่ลดแรงต้านบรรยากาศให้มากที่สุด เพื่อยื้อเวลาให้สวิฟต์อยู่เหนือระดับวิกฤตไปจนถึงฤดูใบไม้ร่วงนี้

ก้าวสำคัญสู่อนาคตการซ่อมบำรุงในวงโคจร

ความน่าสนใจของภารกิจนี้คือการที่สวิฟต์ไม่เคยถูกออกแบบมาให้รับบริการหรือซ่อมแซมในอวกาศได้ Ghonhee Lee ซีอีโอของ Katalyst ระบุว่าภารกิจนี้จะเป็นพิมพ์เขียวสำหรับการยืดอายุการใช้งานดาวเทียมที่ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อการบำรุงรักษาในวงโคจร ซึ่งเป็นทักษะสำคัญหากมนุษย์ต้องการสร้างรากฐานในอวกาศอย่างยั่งยืน

จากการเปิดเผยของ กองอรรถฟิสิกส์ (Astrophysics Division) ณ สำนักงานใหญ่ NASA ภารกิจ Swift Boost ถือเป็นความเสี่ยงที่คุ้มค่า เนื่องจากสวิฟต์มีบทบาทสำคัญมาก และการยืดอายุการใช้งานนั้นคุ้มค่ากว่าการพยายามสร้างดาวเทียมดวงใหม่ขึ้นมาทดแทน

เมื่อเข้าสู่วงโคจร LINK จะใช้เวลาหลายสัปดาห์ในการทดสอบระบบ ก่อนจะค่อยๆ เข้าประชิดและสำรวจสวิฟต์ จากนั้นจะใช้แขนกลยึดจับและค่อยๆ ยกระดับวงโคจรขึ้นไปที่ความสูงเกือบ 370 ไมล์ (ประมาณ 600 กิโลเมตร) เพื่อให้หอสังเกตการณ์นี้สามารถสำรวจความลับของเอกภพต่อไปได้อีกนานหลายปี

Article Themes

Latest