วัตถุจากอวกาศและการปกป้องโลก ตอนที่ 2

23-08-2019 อ่าน 2,794
 
แผ่นสะท้อนแสงอาจเป็นวิธีการหนึ่งในการผลักวัตถุในอวกาศ
ที่มาภาพประกอบ NASA

 
           บทความตอนที่แล้วเราได้รู้จักขีดจำกัดโรช (Roche Limit) ซึ่งเป็นกลไกอันทรงพลังในการบดขยี้วัตถุที่โคจรเข้ามาหาดาวดวงใหญ่ด้วยแรงโน้มถ่วงไปแล้ว และเราได้รู้ว่าขีดจำกัดโรชไม่สามารถบดขยี้วัตถุบางชิ้นให้กลายเป็นผุยผงจนเผาไหม้หมดในชั้นบรรยากาศได้ มนุษย์จึงต้องใช้ความรู้ที่มีเพื่อรับมือกับวัตถุที่คุกคามเหล่านี้ สมมติว่ามีเทหวัตถุกำลังพุ่งเข้ามาใกล้โลก นักดาราศาสตร์จะทำการคำนวณความเสี่ยงที่วัตถุนั้นจะทำอันตรายต่อโลกแล้วรายงานออกมาในชื่อมาตราโทริโน (Torino Scale) ซึ่งแบ่งความเสี่ยงออกเป็นระดับต่างๆ ตามสี ได้แก่ ขาว เขียว เหลือง ส้ม และแดง ดังรูป


แผนภาพมาตราโทริโน
ที่มาภาพประกอบ http://spaceguard.rm.iasf.cnr.it/NScience/neo/neo-when/impact-torino.htm

 
          นอกจากมาตราโทริโนที่แบ่งความเสี่ยงออกเป็น 0 ถึง 1 นักดาราศาสตร์ยังมีมาตราพาเลอร์โม (Palermo Scale) ซึ่งระบุข้อมูลความเสี่ยงอย่างละเอียดในหลักทศนิยมและมีค่าเป็นได้ทั้งลบและบวก แต่มาตราพาเลอร์โมไม่เป็นที่นิยมในการใช้สื่อสารกับสาธารณชนเพราะทำความเข้าใจได้ยากกว่ามาตราโทริโน

          เพื่อความตื่นเต้น สมมติว่ามีดาวเคราะห์น้อยกำลังโคจรเข้ามาหาโลกและมีโอกาสชนโลกสูงมาก เราจะมาดูกันว่านักดาราศาสตร์ได้วางแผนในการรับมือกับมันอย่างไรบ้าง

          1.การยิงดาวเคราะห์น้อยด้วยระเบิดนิวเคลียร์ : คือการใช้จรวดบรรทุกหัวรบนิวเคลียร์ขึ้นไปบนอวกาศแล้วยิงทำลายดาวเคราะห์น้อยดวงนั้น แต่วิธีการนี้มีความเสี่ยงสูงอย่างยิ่ง เพราะเศษของดาวเคราะห์น้อยอาจถูกโลกดึงดูดเข้ามาในชั้นบรรยากาศแล้วทำอันตรายกับโลก หรือเศษของดาวเคราะห์น้อยอาจหลุดเข้าไปโคจรในเส้นทางที่เรียกว่า Orbital Keyhole ทำให้มันวนกลับมาชนโลกในภายหลังได้ แต่ในกรณีที่เรารู้ล่วงหน้าเป็นเวลานานหลายปีว่ามีดาวเคราะห์น้อยกำลังพุ่งเข้ามา เราอาจใช้การจุดระเบิดนิวเคลียร์ใกล้ดาวเคราะห์น้อยเพื่อเบี่ยงเบนวงโคจรของมันได้


ที่มาภาพประกอบ express.co.uk

 
          2.การใช้ยานอวกาศพุ่งชนดาวเคราะห์น้อย : วิธีการนี้คือการใช้ยานอวกาศไร้นักบินพุ่งเข้าชนดาวเคราะห์น้อยด้วยโมเมนตัมและมุมที่เหมาะสม ผลคือดาวเคราะห์น้อยดวงนั้นจะถูกแรงกระแทกจากยานอวกาศเบี่ยงเบนออกจากวงโคจรโลก


การส่งยาน Deep Impact ชนดาวหาง
ที่มาภาพประกอบ NASA
 

          3.การยิงดาวเคราะห์น้อยด้วยเลเซอร์พลังงานสูง : คือการใช้เลเซอร์พลังงานสูงยิงไปยังดาวเคราะห์น้อย ผลที่เกิดขึ้นคือผิวหน้าของดาวเคราะห์น้อยจะค่อยๆ ระเหิดกลายเป็นไอแล้วเปลี่ยนวิถีโคจรไป

 
 
 

ที่มาภาพประกอบ NASA

 
          4.การเบี่ยงเบนวงโคจรของดาวเคราะห์น้อยด้วยแรงโน้มถ่วง : วิธีนี้เป็นการต่อยอดกฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน สามารถทำได้โดยนำยานอวกาศที่มีมวลเหมาะสมไปโคจรรอบๆ ดาวเคราะห์น้อย ทำให้ระหว่างยานอวกาศกับดาวเคราะห์น้อยเกิดแรงดึงดูดขึ้นและสามารถลากจูงดาวเคราะห์น้อยออกไปจากเส้นทางเดิมได้

 

การใช้ยานอวกาศเปลี่ยนทิศทางของดาวเคราะห์น้อยด้วยแรงดึงดูดระหว่างมวล
ที่มาภาพประกอบ NASA

 
          5.การสร้างฐานขับเคลื่อนบนดาวเคราะห์น้อย : วิธีการนี้คือการนำฐานขับเคลื่อนไปติดบนดาวเคราะห์น้อยแล้วค่อยๆ พ่นไอพ่นออกมาในปริมาณและทิศทางที่เหมาะสมเพื่อเบี่ยงเบนวงโคจรของดาวเคราะห์น้อย วิธีการที่คล้ายคลึงกันอีกแบบหนึ่งคือการสร้างฐานยิงวัตถุบนดาวเคราะห์น้อย (Mass Driver) จากนั้นทำการยิงวัตถุออกไปด้วยอัตราเร็วและทิศทางที่เหมาะสม ผลที่เกิดขึ้นคือมวลโดยรวมจะลดลงและเกิดแรงปฏิกิริยาไปผลักดาวเคราะห์น้อยให้เบนออกจากเส้นทางเดิม


การผลักดาวเคราะห์น้อยด้วยฐานไอพ่น
ที่มาภาพประกอบ Universetoday

 
          6.การผลักดาวเคราะห์น้อยด้วยแรงดันแสง : แสงหรือโฟตอนจะมีแรงดันน้อยๆ กระทำกับวัตถุต่างๆ ในอวกาศ เราจึงสามารถส่งแผ่นรวมแสงขนาดใหญ่ (Solar Sail) ขึ้นไปรวบรวมแสงจากดวงอาทิตย์แล้วส่องไปยังดาวเคราะห์น้อย ผลที่เกิดขึ้นคือดาวเคราะห์น้อยจะค่อยๆ ถูกผลักให้เบนทิศทางออกไป หากวัตถุที่ลอยเข้ามากำลังหมุนอยู่และถูกแสงตกกระทบที่ด้านหนึ่งนานระยะเวลาหนึ่ง ผิวของวัตถุจะแผ่รังสีออกมาจนเกิดแรงดันทำให้การโคจรของวัตถุนั้นเปลี่ยนไปอย่างช้าๆ เรียกว่า Yarkovsky Effect ซึ่งหากเราทำการดัดแปลงพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อยได้ การเปลี่ยนวิถีโคจรของมันก็น่าจะทำได้ด้วย อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้สามารถทำได้เมื่อเราตรวจพบมันล่วงหน้าเป็นเวลานานนับสิบปีเท่านั้น

 

การเกิด Yarkovsky Effect จากแรงดันรังสีทำให้วัตถุหมุนเปลี่ยนทิศทาง
ที่มาภาพประกอบ https://www.skyandtelescope.com/

 
          สุดท้ายนี้ หลายคนคงกลัวว่าสักวันหนึ่งในอนาคตโลกของเราอาจจะถูกทำลายด้วยวัตถุนอกโลก แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ไม่ได้นิ่งนอนใจ เพราะองค์การอวกาศส่วนใหญ่มีการจัดตั้งหน่วยงานเพื่อเฝ้าสังเกตการณ์วัตถุนอกโลกอยู่ทุกวัน ประเทศไทยของเราเองก็มีหอดูดาวที่จัดตั้งขึ้นเพื่อศึกษาวัตถุเหล่านี้เช่นกัน ดังนั้นทุกท่านจึงอุ่นใจได้ว่ามนุษยชาติคงไม่โดนหินยักษ์จากอวกาศตกใส่เหมือนไดโนเสาร์แบบไม่ทันตั้งตัวอย่างแน่นอน

บทความโดย

สมาธิ ธรรมศร
ภาควิชาวิทยาศาสตร์พื้นพิภพ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์


อ้างอิง