ไพโอเนียร์ 10 หลุดโลก

 

ถ้าจะให้หลุดโลกกันจริงๆ คือหลุดพ้นจากแรงดึงดูดของโลกออกไปได้ วัตถุที่ผิวโลกจะต้องมีอัตราเร็วไม่ต่ำกว่า 11.2 กิโลเมตรต่อวินาที หรือ 40,320 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ที่เรียกว่าอัตราเร็วหลุดพ้น มิฉะนั้นวัตถุจะต้องตกกลับไปยังผิวโลกในที่สุด หรือไม่ก็เคลื่อนที่อยู่ในวงโคจรรอบโลกเฉกเช่นดวงจันทร์ หรือดาวเทียมที่ถูกส่งขึ้นไปโคจรที่ตำแหน่งต่างๆรอบโลก

สิ่งที่นับว่าหลุดโลกไปแล้วอย่างภาคภูมิเป็นอันดับแรก ด้วยอัตราเร็วสูงสุดที่มนุษย์สามารถทำได้คือ ไพโอเนียร์10 (Pioneer 10) ยานอวกาศไร้ผู้ขับขี่ที่องค์การนาซา ประเทศสหรัฐอเมริกา ส่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 2 มีนาคม พ.ศ. 2515 ด้วยพลังขับดันจากจรวด Atlas-Centaur ที่ส่งให้ยานเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วสูงถึง 51,810 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ทำให้ไพโอเนียร์10 สามารถเดินทางผ่านดวงจันทร์ไปได้ในเวลาเพียง 11 ชั่วโมง และข้ามวงโคจรของดาวอังคารซึ่งอยู่ห่างออกไป 80 ล้านกิโลเมตรได้ภายใน 2 สัปดาห์

ไพโอเนียร์10 เป็นยานสำรวจอวกาศที่ได้รับการออกแบบให้บินผ่านดาวพฤหัสออกไปนอกระบบสุริยะในทิศทางตรงข้ามกับทิศที่ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ไปในกาแลกซีทางช้างเผือก

เมื่อวันที่ 15 กรกฎาคม 2515 ไพโอเนียร์10 สร้างเกียรติประวัติด้วยการเป็นยานอวกาศลำแรกที่เคลื่อนที่ฝ่าเข้าไปในแถบดาวเคราะห์น้อย ซึ่งประกอบด้วยก้อนวัตถุจำนวนนับล้านที่มีขนาดเล็กตั้งแต่ฝุ่นธุลีไปจนถึงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นร้อยๆกิโลเมตร ก้อนวัตถุเหล่านี้เคลื่อนที่แผ่กระจายอยู่ในวงโคจรที่มีรูปร่างคล้ายขนมโดนัท กว้าง 280 ล้านกิโลเมตร หนา 80 ล้านกิโลเมตร ระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัส

หลังจากฝ่าดงดาวเคราะห์น้อยซึ่งเปรียบเสมือน พรมแดนระหว่างดาวเคราะห์ชั้นในกับดาวเคราะห์ชั้นนอกไปได้อย่างปลอดภัย ไพโอเนียร์ 10 ก็ถูกเร่งด้วยแรงเหวี่ยงจากดาวพฤหัส ให้เคลื่อนที่เฉียดดาวพฤหัสที่ระยะห่าง 130,354 กิโลเมตร ด้วยอัตราเร็ว 132,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เมื่อวันที่ 3 ธันวาคม 2516 ได้สังเกตการณ์และถ่ายภาพดาวอย่างใกล้ชิดเป็นครั้งแรก รวมทั้งเก็บข้อมูลเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กและความเข้มของรังสี ที่นอกจากจะทำให้เข้าใจธรรมชาติของดาวพฤหัสแล้ว ยังเป็นประโยชน์ในการออกแบบยานสำรวจอวกาศรุ่นต่อมาในโครงการวอยเอจเจอร์ (Voyager Mission - สำรวจดาวเคราะห์ชั้นนอกและรอบนอกระบบสุริยะ) โครงการกาลิเลโอ (Galileo Mission - สำรวจดาวพฤหัส) และโครงการแคสซินี (Cassini Mission - สำรวจดาวเสาร์)

จากดาวพฤหัส ยานก็มุ่งหน้าผ่านวงโคจรของดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูนและดาวพลูโตโดยไม่มีการหยุดพัก ไปยังบริเวณรอบนอกของระบบสุริยะ ที่ซึ่งในขณะนั้นไม่เคยมีใครไปถึงมาก่อน เพื่อศึกษาอนุภาคพลังงานสูงที่มาจากดวงอาทิตย์ (ลมสุริยะ) และรังสีคอสมิกจากภายนอก เมื่อเดินทางผ่านวงโคจรของดาวพลูโตซึ่งเป็นดาวเคราะห์ดวงนอกสุดที่เรารู้จักออกไป เมื่อวันที่ 13 มิถุนายน 2526 ไพโอเนียร์ 10 ก็ได้กลายเป็นสิ่งประดิษฐ์โดยฝีมือมนุษย์ชิ้นแรกที่หลุดออกไปจากระบบสุริยะ (ตามด้วย Pioneer 11, Voyager 1 และ Voyager 2 ในเวลาต่อมา)

 

ยานได้ทำการสำรวจและเก็บข้อมูลส่งกลับมายังโลกอย่างต่อเนื่อง จนสิ้นสุดภารกิจทางวิทยาศาสตร์เมื่อวันที่ 31 มีนาคม 2540 แต่ยังคงมีการติดตาม ตรวจจับสัญญาณอ่อนๆที่ส่งมาจากยานต่อไปเรื่อยๆเพื่อการศึกษาและพัฒนาเทคโนโลยีทางด้านสื่อสารโทรคมนาคม สำหรับโครงการสำรวจดวงดาวในอนาคต

จวบจนปัจจุบัน กว่า 30 ปีของการเดินทางท่องอวกาศไปไกลกว่า 82 เท่าของระยะห่างเฉลี่ยระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ ดูเหมือนจะถึงเวลาที่ไพโอเนียร์ 10 ต้องตัดขาดจากโลกเสียแล้ว เนื่องจากแหล่งพลังงานไอโซโทปกัมมันต์บนยาน ได้เสื่อมทรามลงจนถึงจุดที่สัญญาณที่ส่งมายังโลก จางเกินกว่าขีดจำกัดที่สามารถตรวจวัดได้ วันสุดท้ายที่โลกได้รับสัญญาณจากยานคือวันที่ 27 เมษายน 2545 ความพยายามที่จะติดต่อถัดจากนั้น 3 ครั้งไม่เป็นผล หลังจากความพยายามครั้งสุดท้ายเมื่อวันที่ 7 กุมภาพันธ์ 2546 นาซาก็ยุติความพยายามที่จะติดต่อกับยานอีกต่อไป

ไพโอเนียร์ 10 ยังคงเคลื่อนที่ต่อไปอย่างสงบในห้วงลึกของอวกาศพร้อมด้วยสาส์นที่บ่งบอกที่มาและชาติพันธ์มนุษย์ซึ่งติดไปกับตัวยาน มุ่งหน้าไปยังดาวอัลเดบาราน (Aldebaran) ในกลุ่มดาววัว (Taurus) ซึ่งอยู่ห่างออกไป 68 ปีแสง ด้วยอัตราเร็ว 12.2 กิโลเมตรต่อวินาที ถ้าไม่มีอะไรเกิดขึ้นเสียก่อน ยานก็คงจะเดินทางถึงจุดหมายในเวลา 2 ล้านปีกว่าๆ นับแต่นี้ไปคงจะถือได้ว่าไพโอเนียร์ 10 ได้หลุดโลกไปแล้วอย่างถาวร ชนิดกู่ไม่กลับกันเลยทีเดียว ลาก่อนไพโอเนียร์ 10

เรื่องและภาพจาก http://spaceprojects.arc.nasa.gov/Space_Projects/pioneer/PNhome.html

เรียบเรียงโดย ผศ.นิรมล ปีตะนีละผลิน

เอกสารอ้างอิง : Foundations of Astronomy, Michael A. Seeds, Wadsworth, 1997.