ยาน Stardust เก็บฝุ่นจากดาวหาง Wild 2 กลับโลกได้อย่างไร?

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ

ปี 2006 แคปซูลรูปกรวยตกลงกลางทะเลทรายในรัฐยูทาห์ ข้างในมีเม็ดฝุ่นจากดาวหาง Wild 2 ที่ยานเก็บไว้เมื่อสองปีก่อน

NASA ใช้ยาน Stardust บินผ่านกลุ่มฝุ่นรอบดาวหาง เปิดแผงแอโรเจลรับอนุภาค แล้วเก็บแผงไว้ในแคปซูลที่ส่งกลับมายังโลก วิธีนี้ทำให้ NASA นำตัวอย่างดาวหางกลับมาศึกษาได้ โดยยานไม่ต้องลงจอดบนตัวดาว

Stardust ใช้วิธีบินเฉียดดาวหาง Wild 2 แล้วตัดผ่านกลุ่มก๊าซกับฝุ่นที่ล้อมรอบแกนกลาง แทนการพยายามแตะพื้นผิว กลุ่มที่ล้อมรอบแกนเรียกว่าโคมา และเป็นบริเวณที่มีอนุภาคจากดาวหางกระจายอยู่ ยานเข้าใกล้แกนได้ประมาณ 250 กิโลเมตรในการผ่านครั้งใกล้ที่สุดเมื่อวันที่ 2 มกราคม 2004

แผงเก็บตัวอย่างถูกกางออกก่อนถึงดาวหาง และหันด้านที่มีแอโรเจลรับฝุ่นจากโคมา หลังผ่านจุดใกล้ที่สุดราวหกชั่วโมง ยานก็พับแผงกลับเข้าไปเก็บในภาชนะปิดผนึก การเก็บตัวอย่างจึงเกิดขึ้นระหว่างยานเคลื่อนที่ ไม่ได้ใช้การขุดหรือเจาะดาวหาง

แอโรเจลเป็นวัสดุซิลิกาที่มีรูพรุนจำนวนมากและมีความหนาแน่นต่ำ NASA อธิบายว่าแอโรเจลช่วยรับแรงกระแทกและชะลอฝุ่นที่พุ่งเข้ามา ส่วน Jet Propulsion Laboratory ระบุว่าเนื้อวัสดุมีช่องว่างอยู่ราว 99 เปอร์เซ็นต์ โครงสร้างที่มีช่องว่างมากทำให้ฝุ่นฝังตัวและค่อย ๆ ลดความเร็วลง จึงเก็บอนุภาคไว้ตรวจในห้องปฏิบัติการได้ แทนที่จะกระแทกกับแผ่นแข็งโดยตรง

ตอนกลับโลก Stardust แยกแคปซูลเก็บตัวอย่างออกจากยานหลักในเช้าวันที่ 15 มกราคม 2006 จากนั้นมีเพียงแคปซูลที่เข้าสู่บรรยากาศโลกและใช้ร่มชูชีพชะลอความเร็ว ก่อนลงจอดที่สนามทดสอบของกองทัพอากาศสหรัฐฯ ในรัฐยูทาห์ ส่วนยานหลักเปลี่ยนเส้นทางและไม่กลับเข้าสู่บรรยากาศ

NASA รายงานว่าแคปซูลนำอนุภาคจาก Wild 2 ที่มีขนาดใหญ่กว่า 1 ไมโครเมตรกลับมาได้ มากกว่า 10,000 ชิ้น ตัวเลขนี้นับอนุภาคที่เข้าเกณฑ์ขนาด ไม่ได้หมายถึงฝุ่นทุกเม็ดที่ดาวหางปล่อยออกมา ทีมวิจัยจึงมีตัวอย่างจริงให้แยกและวิเคราะห์ แทนการอนุมานองค์ประกอบจากแสงที่เดินทางมาถึงกล้องอย่างเดียว

ขอบคุณภาพประกอบจาก https://graphic.in.th