Starstuff เรื่องเล่าจากดวงดาว

วันที่ 11 กันยายน 2001 โลกทั้งใบกำลังจับจ้องภาพเครื่องบินพุ่งชนตึก World Trade Center และกลุ่มควันมหึมาที่ปกคลุม Manhattan แต่ห่างออกไปเหนือพื้นโลกหลายร้อยกิโลเมตร ลูกเรือบนสถานีอวกาศนานาชาติก็กำลังมองเห็นเหตุการณ์เดียวกันในอีกมุมหนึ่ง จากอวกาศ นคร นิวยอร์คแทบมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า สิ่งที่เด่นชัดที่สุดกลับเป็นแนวควันที่ลอยออกจากเมือง ราวกับบาดแผลเล็ก ๆ บนดาวเคราะห์ขนาดมหึมาย้อนกลับไปสำรวจเหตุการณ์ 11 กันยายน ผ่านสายตาของ Frank Culbertson ผู้บัญชาการ Expedition 3 และชาวอเมริกันเพียงคนเดียวที่อยู่นอกโลกในวันนั้น 

พลังงานนิวเคลียร์ในอวกาศไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่สิ่งที่กำลังเกิดขึ้นวันนี้ต่างออกไป เพราะนิวเคลียร์กำลังถูกยกระดับจากแหล่งพลังงานสำหรับ “ยานหนึ่งลำ” ไปเป็นโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการตั้งถิ่นฐานบนดวงจันทร์ และเดินทางไปยังดาวอังคาร ตอนนี้ชวนคุยว่า ทำไมพลังงานนิวเคลียร์ในอวกาศถึงกลับมาอีกครั้ง และเหตุใดสหรัฐฯ จึงเร่งผลักดันเทคโนโลยีนี้

ถ้าพูดถึงเมืองอวกาศ หลายคนอาจนึกถึงฐานปล่อยจรวดในสหรัฐฯ หรือฐานไบโคนูร์กลางทุ่งกว้างในคาซัคสถาน แต่จริง ๆ แล้วห่างจากประเทศไทยไปไม่ไกล บนเกาะไหหลำทางตอนใต้ของจีน มีเมืองชายทะเลชื่อ “เหวินชาง” ที่กำลังกลายเป็นหนึ่งในศูนย์กลางสำคัญของโครงการอวกาศจีน

ที่นี่คือที่ตั้งของฐานปล่อยยานอวกาศเหวินชาง บ้านของจรวดตระกูลลองมาร์ช 5 และลองมาร์ช 7 ซึ่งถูกใช้ในภารกิจสำคัญตั้งแต่การก่อสร้างสถานีอวกาศเทียนกง ไปจนถึงภารกิจสำรวจดวงจันทร์และดาวเคราะห์ต่าง ๆ ของจีน

สตาร์สตัฟตอนนี้จะพาไปดูเหวินชางแบบใกล้ ๆ ตั้งแต่จรวด ฐานปล่อย ไปจนถึงเมืองที่กำลังเติบโตขึ้นพร้อมกับอุตสาหกรรมอวกาศ และดูว่าทำไมสถานที่ซึ่งอยู่ห่างจากไทยเพียงไม่กี่ชั่วโมงเดินทางแห่งนี้ จึงอาจเป็น “เมืองอวกาศข้างบ้าน” ที่คนไทยควรจับตามองมากที่สุดแห่งหนึ่ง

เวลาพูดถึงชาติที่สำรวจดวงจันทร์ เรามักนึกถึงประเทศที่สร้างยานขึ้นไปทั้งลำ ไม่ว่าจะเป็นสหรัฐฯ จีน อินเดีย หรือญี่ปุ่น แต่จริง ๆ แล้ว การมีส่วนร่วมในภารกิจดวงจันทร์ไม่จำเป็นต้องเริ่มจากการสร้างยานอวกาศทั้งลำเสมอไป

Starstuff ตอนนี้เลยลองใช้เกณฑ์ง่าย ๆ ว่า ชาติไหนบ้างที่เคยมี Payload หรือ Scientific Instrument ของตัวเองร่วมเดินทางไปสำรวจดวงจันทร์ ไม่ว่าจะติดอยู่บนยานของตัวเอง หรือฝากขึ้นไปกับภารกิจของประเทศอื่น

เมื่อเปลี่ยนเกณฑ์แบบนี้ แผนที่ของชาติที่มีส่วนร่วมกับการสำรวจดวงจันทร์ก็เริ่มกว้างขึ้นทันที และทำให้เราเห็นว่า Lunar Exploration ยุคใหม่ไม่ได้เป็นเกมของประเทศที่มีจรวดหรือยานอวกาศครบทั้งระบบเท่านั้น แต่ประเทศขนาดเล็กก็สามารถเริ่มต้นจาก Detector, Telescope หรือ Scientific Payload เพียงชิ้นเดียว แล้วค่อย ๆ สร้าง Capability ของตัวเองขึ้นมาได้ แล้วถ้านับด้วยเกณฑ์นี้ ปัจจุบันมีชาติไหนบ้างในโลกที่มี Payload ไปสำรวจดวงจันทร์

จากคอมพิวเตอร์ที่ครั้งหนึ่งต้องออกแบบขึ้นใหม่แทบทุกภารกิจ วันนี้ Single Board Computer หรือ SBC กำลังทำให้นักพัฒนาดาวเทียมและยานอวกาศสามารถสร้างระบบประมวลผลที่เล็กลง ถูกลง และพัฒนาได้เร็วขึ้นอย่างมาก

แต่การเอาคอมพิวเตอร์ขึ้นอวกาศไม่ใช่แค่หยิบบอร์ดสักตัวแล้วโยนขึ้นจรวด เพราะมันต้องรับมือทั้ง Radiation, ความร้อน ความเย็น การใช้พลังงานที่จำกัด และความจริงอันโหดร้ายว่า ถ้าเครื่องค้างขึ้นมาที่วงโคจร เรากดปุ่ม Reset เองไม่ได้

Starstuff ตอนนี้ชวนคุยว่า ทำไม SBC จึงกลายเป็นหนึ่งใน Building Block สำคัญของ New Space ตั้งแต่ CubeSat ไปจนถึงยานสำรวจ และเหตุใดการมีคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่เก่งพอจะประมวลผลข้อมูลบนยานเอง อาจเปลี่ยนวิธีที่เราออกแบบภารกิจอวกาศไปทั้งระบบ

นับตั้งแต่ James Webb Space Telescope เริ่มมองย้อนกลับไปยังเอกภพยุคแรก นักดาราศาสตร์ก็พบวัตถุหน้าตาประหลาดจำนวนหนึ่ง เป็น “จุดสีแดง” เล็ก ๆ กระจายอยู่ในภาพถ่าย Deep Field

พวกมันถูกเรียกว่า Little Red Dots และกลายเป็นหนึ่งในปริศนาน่าสนใจของดาราศาสตร์ยุค James Webb เพราะบางดวงดูเหมือนกาแล็กซีที่โตเร็วเกินกว่าที่แบบจำลองคาด บางดวงกลับมีสัญญาณคล้ายหลุมดำมวลยิ่งยวดกำลังกินสสารอย่างรุนแรง

แล้วจริง ๆ จุดแดงเล็ก ๆ เหล่านี้คืออะไร พวกมันกำลังบอกว่าเราเข้าใจการกำเนิดกาแล็กซีและหลุมดำในเอกภพยุคแรกผิดไป หรือแค่ James Webb กำลังทำให้เราเห็นสิ่งที่เคยซ่อนอยู่จากกล้องโทรทรรศน์รุ่นก่อน

28 สิงหาคม 2016 คือวันที่ Your Name เข้าฉายในญี่ปุ่น เรื่องราวของ Mitsuha และ Taki ที่มี “ดาวหาง Tiamat” เป็นทั้งภาพสวยที่สุด และภัยพิบัติครั้งใหญ่ที่สุดของเรื่อง เมื่อชิ้นส่วนของมันตกลงมายังโลกและทำลายเมือง Itomori แต่ถ้าเหตุการณ์แบบนั้นเกิดขึ้นจริงในวันนี้ เราจะทำอะไรได้บ้าง?

ในรอบ 10 ปีที่ผ่านมา มนุษย์ไม่ได้แค่พยายามค้นหาวัตถุใกล้โลกให้เจอก่อนมันมาถึง แต่เราทดลอง “ชนมันกลับ” ไปแล้วด้วยภารกิจ DART ของ NASA ที่พิสูจน์ในปี 2022 ว่าเราสามารถใช้ยานอวกาศเปลี่ยนวงโคจรของดาวเคราะห์น้อยได้จริง ขณะที่ระบบสำรวจท้องฟ้ารุ่นใหม่กำลังช่วยให้เราเห็นวัตถุขนาดเล็กและมืดได้เร็วขึ้นเรื่อย ๆ

เพราะ Planetary Defense ไม่ได้เริ่มตอนส่งยานขึ้นไปชนดาวเคราะห์น้อย แต่มันเริ่มตั้งแต่วินาทีที่มนุษย์รู้ว่า มีอะไรบางอย่างกำลังเดินทางมาหาเรา 10 ปีผ่านไป Your Name ยังเป็นเรื่องราวของการพยายามส่งข้อความข้ามเวลาเพื่อเตือนภัยพิบัติ ต่างกันแค่ว่าในโลกจริง เรากำลังสร้างระบบที่จะทำให้ไม่ต้องรอข้อความจากอนาคตอีกต่อไป

การส่งเครื่องมือวิทยาศาสตร์ของไทยไปกับภารกิจ Chang’e 7 ไม่ได้มีความหมายแค่ว่า “ประเทศไทยมีของไปถึงดวงจันทร์แล้ว” แต่คือการพาเราเข้าไปอยู่ในกระบวนการทำงานของภารกิจอวกาศจริง ตั้งแต่การออกแบบเครื่องมือให้รับกับข้อจำกัดด้านมวลพลังงาน อุณหภูมิ การสั่นสะเทือน ไปจนถึงการทำงานร่วมกับยานอวกาศที่ต้องเดินทางเกือบ 400,000 กิโลเมตรจากโลก

ตอนนี้เราจะพาไปดู Mission Profile ของ Chang’e 7 ตั้งแต่การเดินทางจากโลก การเข้าสู่วงโคจรรอบดวงจันทร์ ไปจนถึงสภาพแวดล้อมที่ MATCH จะต้องทำงานอยู่จริง รวมถึงเบื้องหลังทางวิศวกรรมของเครื่องมือตรวจวัดอนุภาคที่ต้องย่อห้องทดลองทั้งห้องให้เหลือเป็นกล่องเล็ก ๆ ซึ่งทุกกรัม ทุกวัตต์ และทุกชิ้นส่วน ล้วนมีราคาของความผิดพลาดที่สูงกว่าการทดลองบนโลกหลายเท่า

แต่สิ่งที่น่าสนใจที่สุดอาจไม่ใช่ตัวเครื่องมือ หรือแม้แต่ข้อมูลวิทยาศาสตร์ที่มันกำลังจะส่งกลับมา หากคือสิ่งที่เกิดขึ้น “หลังจากนี้” เพราะการทดลองหนึ่งชิ้นหมายถึงทีมวิศวกร นักวิทยาศาสตร์ นักศึกษา และสถาบันจำนวนมากได้ผ่านกระบวนการที่เมื่อก่อนเราแทบไม่มีโอกาสสัมผัส ตั้งแต่การสร้าง Flight Hardware ไปจนถึงการทำงานร่วมกับ Deep Space Mission

เมื่อ MATCH เดินทางถึงดวงจันทร์ สิ่งที่ไปถึงที่นั่นจึงไม่ใช่แค่กล่องเครื่องมือจากประเทศไทย แต่คือประสบการณ์ ความรู้ และมาตรฐานชุดใหม่ที่สามารถถูกนำกลับมาสร้างภารกิจต่อไปได้

บนโลก สนามแม่เหล็กและชั้นบรรยากาศช่วยกันป้องกันอนุภาคพลังงานสูงจากดวงอาทิตย์และอวกาศลึกเอาไว้ แต่บนดวงจันทร์แทบไม่มีเกราะกำบังแบบเดียวกัน อนุภาคเหล่านี้จึงพุ่งชนพื้นผิวโดยตรง และบางส่วนยังกระเด้งกลับออกมาเป็นอนุภาคทุติยภูมิ

MATCH หรือ Moon-Aiming Thai-Chinese Hodoscope คือเครื่องตรวจวัดอนุภาคที่พัฒนาโดยนักวิจัยไทย เพื่อเดินทางไปกับยาน Chang’e-7 และศึกษาว่าอนุภาคที่อยู่รอบดวงจันทร์มีชนิดใด มาจากทิศทางไหน และมีพลังงานเท่าไร ข้อมูลเหล่านี้จะช่วยให้เราเข้าใจทั้งสภาพแวดล้อมทางรังสี กระบวนการที่เกิดขึ้นเมื่อ Cosmic Rays ชนพื้นผิวดวงจันทร์ และความเสี่ยงต่อยานอวกาศหรือมนุษย์ในภารกิจระยะยาว

พูดง่าย ๆ คือ ก่อนที่มนุษย์จะสร้างฐานบนดวงจันทร์ เราต้องรู้ก่อนว่าบริเวณนั้นกำลังถูกอนุภาคอะไรยิงใส่อยู่บ้าง และครั้งนี้ หนึ่งในเครื่องมือที่ช่วยตอบคำถามนั้น มาจากประเทศไทย