DART และเฮรา: ทดสอบเบี่ยงดาวเคราะห์น้อยเพื่อปกป้องโลก

ไดโนเสาร์ไม่มีโครงการอวกาศ แต่มนุษย์มี เมื่อราว 66 ล้านปีก่อน ดาวเคราะห์น้อยกว้างราวสิบกิโลเมตรชนโลกจนเกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ การชนขนาดนั้นเกิดยากมาก แต่ดาวเคราะห์น้อยขนาดหลายร้อยเมตรที่ทำลายเมืองหรือประเทศได้นั้นมีอยู่มากกว่า คำถามคือ ถ้าพบวัตถุแบบนี้กำลังมุ่งมาหาโลก เราจะทำอะไรได้บ้าง

แนวคิด: ชนให้เบี่ยง

วิธีที่เป็นไปได้ที่สุดในปัจจุบันไม่ใช่ระเบิดนิวเคลียร์แบบในภาพยนตร์ แต่คือการพุ่งชนด้วยยานความเร็วสูง (kinetic impactor) ส่งยานอวกาศไปชนดาวเคราะห์น้อยเพื่อเปลี่ยนความเร็วของมันเพียงเล็กน้อย ถ้าทำล่วงหน้าหลายปี ความเร็วที่เปลี่ยนไปแค่ไม่กี่มิลลิเมตรต่อวินาทีก็สะสมจนดาวเคราะห์น้อยพลาดโลกไปได้ เพราะโลกเองก็เคลื่อนที่ และเป้าที่ต้องพลาดมีขนาดเพียงหนึ่งโลก

เป้าหมายที่ปลอดภัย

NASA เลือกทดสอบกับระบบดาวเคราะห์น้อยคู่ ดิดิมอส (Didymos) ซึ่งกว้างราว 780 เมตร มีดวงจันทร์ชื่อไดมอร์ฟอส (Dimorphos) กว้างราว 160 เมตร โคจรรอบด้วยคาบ 11 ชั่วโมง 55 นาที ระบบนี้ไม่ได้อันตรายต่อโลก และการชนดวงจันทร์ของมันก็ไม่ทำให้ระบบทั้งหมดเปลี่ยนวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ไปทางที่อันตราย ที่สำคัญคือคาบโคจรของไดมอร์ฟอสวัดได้แม่นยำจากโลก ด้วยการดูความสว่างที่ลดลงเมื่อดวงหนึ่งบังอีกดวง จึงเห็นผลของการชนได้ชัดเจน

26 กันยายน ค.ศ. 2022

ยาน DART (Double Asteroid Redirection Test) ออกเดินทางในเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 2021 หนักราว 570 กิโลกรัม ระหว่างทางยังมองไม่เห็นไดมอร์ฟอสแยกจากดิดิมอส จนเหลือเวลาเพียงราวหนึ่งชั่วโมงก่อนชน ยานต้องนำทางด้วยตัวเองโดยอัตโนมัติจากภาพที่ถ่ายได้ ภาพสุดท้ายแสดงพื้นผิวเต็มไปด้วยก้อนหินก่อนสัญญาณขาดหายไปเมื่อยานพุ่งชนด้วยความเร็วราว 6 กิโลเมตรต่อวินาที ดาวเทียมจิ๋ว LICIACube ของอิตาลีที่บินตามมาถ่ายภาพกลุ่มฝุ่นที่พุ่งออกมาได้

ผลที่ได้เกินคาด คาบโคจรของไดมอร์ฟอสสั้นลงราว 33 นาที ทั้งที่เป้าหมายขั้นต่ำคือ 73 วินาที นี่คือครั้งแรกที่มนุษย์เปลี่ยนการเคลื่อนที่ของวัตถุท้องฟ้าธรรมชาติได้ เหตุที่ได้ผลมากกว่าแรงชนของยานเอง เพราะเศษหินจำนวนมหาศาลที่พุ่งออกไปทางตรงข้ามช่วยดันเหมือนแรงถีบของจรวด ชนแบบนี้ได้ผลดีกับดาวเคราะห์น้อยที่เป็นกองหินหลวม ๆ แต่ก็หมายความว่าผลลัพธ์ขึ้นกับโครงสร้างภายในของเป้าหมายด้วย

เฮรา: ไปตรวจที่เกิดเหตุ

การดูจากโลกบอกได้ว่าคาบเปลี่ยนไปเท่าไร แต่ไม่บอกว่ามวลของไดมอร์ฟอสเท่าไร หลุมที่เกิดขึ้นใหญ่แค่ไหน และภายในเป็นอย่างไร ข้อมูลเหล่านี้จำเป็นต่อการคำนวณว่าการชนแบบนี้จะได้ผลเท่าใดกับดาวเคราะห์น้อยดวงอื่น องค์การอวกาศยุโรปจึงส่งยานเฮรา (Hera) ออกเดินทางในเดือนตุลาคม ค.ศ. 2024 บินผ่านดาวอังคารและถ่ายภาพดวงจันทร์ไดมอสระหว่างทาง ยานมีกำหนดถึงระบบดิดิมอสราวเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 2026 พร้อมดาวเทียมจิ๋วสองดวงที่จะเข้าใกล้กว่าตัวยานหลัก และหนึ่งในนั้นจะใช้เรดาร์ส่องเข้าไปดูภายในดาวเคราะห์น้อยเป็นครั้งแรก

การเฝ้าระวังคือด่านแรก

การเบี่ยงจะได้ผลก็ต่อเมื่อรู้ล่วงหน้าหลายปี การค้นหาและติดตามวัตถุใกล้โลกจึงสำคัญไม่แพ้กัน ปัจจุบันพบดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกที่ใหญ่กว่าหนึ่งกิโลเมตรแล้วเกือบทั้งหมด และไม่มีดวงใดมีทางชนโลกในอีกร้อยปีข้างหน้า แต่วัตถุขนาดราว 140 เมตรยังค้นพบได้ไม่ถึงครึ่ง หอดูดาวเวรา รูบินและกล้องอวกาศ NEO Surveyor ที่ออกแบบมาเพื่อค้นหาวัตถุเหล่านี้โดยเฉพาะ จะช่วยเติมช่องว่างนี้ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า