"ความสำเร็จด้านการสำรวจที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของมนุษยชาติ" ยานวอยเอเจอร์เปลี่ยนมุมมองของเราต่อระบบสุริยะไปอย่างไร

ในเดือน พ.ย. นี้ ยานวอยเอเจอร์ 1 (Voyager 1) หนึ่งในยานสำรวจแฝดที่องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ หรือนาซา (NASA) ส่งขึ้นสู่อวกาศในปี 1977 จะอยู่ห่างจากโลกเป็นระยะทางเท่ากับ 1 วันแสง ซึ่งหมายถึงระยะทางที่แสงเดินทางได้ในหนึ่งวันหรือเกือบ 26,000 ล้านกิโลเมตร

วอยเอเจอร์ 1 ได้เดินทางไปไกลกว่าวัตถุใด ๆ ที่มนุษย์สร้างขึ้นแล้ว แต่สิ่งที่น่าทึ่งยิ่งกว่าระยะทางที่เดินทางไปได้ก็คือ นาซายังคงได้รับข่าวสารจากยานสำรวจลำนี้อยู่

ยานวอยเอเจอร์ 1 และ 2 ถูกสร้างขึ้นมาให้ใช้งานได้เพียง 5 ปี แต่ยังคงใช้งานได้ในปัจจุบันหลังจากอยู่ในอวกาศมาเกือบ 50 ปี และยานทั้งสองลำกำลังมอบข้อมูลอันล้ำค่าเกี่ยวกับจักรวาลให้กับนักดาราศาสตร์ ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นในขณะที่ยานสำรวจทำงานด้วยเทคโนโลยีที่ในยุคปัจจุบันดูเหมือนจะล้าสมัยไปแล้ว

ดร.ลินดา สปิลเกอร์ นักวิทยาศาสตร์โครงการปัจจุบันของภารกิจนี้ กล่าวกับบีบีซีว่า "หน่วยความจำในรีโมทกุญแจรถของคุณ มีมากเท่ากับหน่วยความจำในคอมพิวเตอร์ของวอยเอเจอร์ มันเป็นความสำเร็จที่น่าทึ่งจริง ๆ ในยุคนั้น"

การเดินทางครั้งยิ่งใหญ่ที่ชื่อว่า แกรนด์ทัวร์ของวอยเอเจอร์

ยานวอยเอเจอร์เกิดขึ้นจากความก้าวหน้าของมนุษย์ของการสำรวจระบบสุริยะของมนุษยชาติ

15 ปีก่อนการปล่อยยาน นาซาประสบความสำเร็จในภารกิจสำรวจดาวเคราะห์ดวงอื่นเป็นครั้งแรกแล้ว เมื่อยานมาริเนอร์ 2 (Mariner 2) บินผ่านดาวศุกร์ในปี 1962

สามปีต่อมา ยานมาริเนอร์ 4 บินผ่านดาวอังคารและถ่ายภาพระยะใกล้ของดาวเคราะห์นอกโลกได้เป็นครั้งแรก

แผนการที่จะไปถึงดาวเคราะห์ยักษ์ 4 ดวงที่อยู่นอกโลก ได้แก่ ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน เริ่มขึ้นหลังจากที่ แกรี แฟลนโดร วิศวกรการบินและอวกาศของสหรัฐฯ ทำนายการเรียงตัวที่หายากของดาวเคราะห์ทั้งสี่ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 ซึ่งจะทำให้ยานอวกาศสามารถไปเยือนพวกมันได้ง่ายขึ้น และมอบโอกาสครั้งหนึ่งในชีวิตสำหรับสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่า การเดินทางครั้งยิ่งใหญ่ (Grand Tour)

ความรู้ของเราเกี่ยวกับบริเวณดังกล่าวในเวลานั้นค่อนข้างเป็นความรู้ระดับพื้นฐาน

"ชาวกรีกโบราณรู้จักดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์... แต่พวกมันเป็นเพียงจุดของแสง" เอมี ชิรา ไทเทล นักประวัติศาสตร์และนักเขียนด้านอวกาศ กล่าว

แต่ด้วยภารกิจวอยเอเจอร์ "ทันใดนั้นเราก็เปลี่ยนจากแนวคิดเรื่องดาวเคราะห์ที่คลุมเครือ… มาเป็นภาพกราฟิกที่คุ้นเคยในทุกห้องเรียน" เธอกล่าว

ภารกิจแรกของนาซาในการสำรวจดาวเคราะห์ชั้นนอกคือ ไพโอเนียร์ 10 (Pioneer 10) ซึ่งบินผ่านดาวพฤหัสบดีในปี 1973 ภารกิจนี้พิสูจน์ให้เห็นว่ายานสามารถข้ามแถบดาวเคราะห์น้อยระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสบดีได้สำเร็จ และสื่อสารกับโลกได้จากระยะทางหลายล้านกิโลเมตร ยานพี่น้องอย่างไพโอเนียร์ 11 (Pioneer 11) ก็ได้บินผ่านดาวเสาร์ในอีกหกปีต่อมา

ยานสำรวจทั้งสองลำนั้นเรียบง่ายมากเมื่อเทียบกับวอยเอเจอร์

หลังจากที่สหรัฐฯ ประสบความสำเร็จในการลงจอดบนดวงจันทร์ก่อนสหภาพโซเวียตในปี 1969 นาซาก็ประสบกับความตกต่ำในแง่ของการสนับสนุนทางการเมืองและเงินทุนสำหรับภารกิจในอนาคต

แผนดั้งเดิมสำหรับการเดินทางสำรวจแกรนด์ทัวร์ของวอยเอเจอร์ (Voyager's Grand Tour) ต้องถูกแทนที่ด้วยการเยือนดาวเคราะห์ที่จำกัดมากขึ้น โดยไปเยือนเพียงดาวเคราะห์ชั้นนอกสองดวงเท่านั้น

ทว่าเบื้องหลังฉาก นักวิทยาศาสตร์กำลังเตรียมวอยเอเจอร์อย่างเงียบ ๆ เพื่อให้ก้าวไปไกลกว่าเดิมอย่างกล้าหาญ

"ในแง่ทางการ เราออกแบบยานสำรวจสำหรับภารกิจห้าปีไปยังดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ แต่เอาเป็นว่าเรามาสร้างมันให้ใช้งานได้นานกว่านั้นเผื่อไว้แล้วกัน" ดร.อลัน คัมมิงส์ นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่ยังคงทำงานในภารกิจวอยเอเจอร์กล่าว

ยานวอยเอเจอร์ 2 ถูกสร้างให้เหมือนกันทุกประการ โดยถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศในเดือน ส.ค. 1977 และยานวอยเอเจอร์ถูกปล่อยตามไปในอีกหนึ่งเดือนถัดมา ยานแฝดทั้งสองลำถูกกำหนดเส้นทางที่แตกต่างกัน โดยวอยเอเจอร์ 1 แซงหน้ายานแฝดของมันได้ภายในสิ้นปีนั้น

ยานวอยเอเจอร์เผยให้เห็นโลกใหม่อย่างไร

ท้ายที่สุด ยานสำรวจเหล่านั้นเองที่เป็นผู้พิสูจน์ข้อเท็จจริง ทั่วโลกต่างตกตะลึงเมื่อยานสองลำเริ่มเขียนประวัติศาสตร์ใหม่เกี่ยวกับสิ่งที่นักดาราศาสตร์คิดว่าพวกเขารู้เกี่ยวกับบริเวณใกล้เคียงโลกของเรา

ตัวอย่างเช่น วอยเอเจอร์ 1 ค้นพบภูเขาไฟที่ยังปะทุอยู่เป็นครั้งแรกนอกโลก บนดวงจันทร์ไอโอ (Moon Io) ของดาวพฤหัสบดี นอกจากนี้ยังตรวจพบฟ้าผ่าบนดาวพฤหัสบดี ซึ่งเป็นครั้งแรกที่พบเห็นนอกโลกเช่นกัน

ภาพที่ส่งกลับมาจากวอยเอเจอร์ 2 บ่งชี้ว่า ยูโรปา (Europa) ดวงจันทร์อีกดวงหนึ่งของดาวพฤหัสบดี อาจมีมหาสมุทรน้ำในสภาพของเหลวอยู่ใต้เปลือกน้ำแข็งที่แตกร้าว ซึ่งจนถึงทุกวันนี้ทำให้นักดาราศาสตร์คาดเดาว่ามันอาจมีสิ่งมีชีวิตอยู่

คัมมิงส์จำได้ว่าเห็นไอโอเป็นครั้งแรก ซึ่งทำให้เขาขนลุกซู่

"ตอนนั้นผมอยู่ที่มหาวิทยาลัย และพวกเขามีภาพวิดีโอถ่ายทอดสด ไอโออยู่ตรงนั้นอย่างงดงาม และผมแทบไม่อยากเชื่อเลย... ดวงจันทร์ของเรานั้นเทา ๆ และไม่น่าสนใจเลย และ... ผมไม่รู้มาก่อนเลยว่าจะมีดวงจันทร์หลากหลายมากมายขนาดนี้" เขาเล่า

สี่ปีหลังจากเริ่มภารกิจ นาซาตัดสินใจว่าวอยเอเจอร์ 2 จะเป็นยานอวกาศลำแรกที่ไปเยือนดาวยูเรนัสและเนปจูน โดยทำการบินผ่านในปี 1986 และ 1989 และเสร็จสิ้นภารกิจแกรนด์ทัวร์

"จุดสีฟ้าจาง ๆ"

ยานวอยเอเจอร์ทั้งสองลำบรรลุเป้าหมายด้วยการผสมผสานระหว่างความชาญฉลาดและเทคโนโลยี

การใช้เทคนิคการเคลื่อนที่ที่เรียกว่า "สลิงช็อต" (slingshot) ช่วยให้พยานสองลำนี้สามารถใช้แรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์แต่ละดวงเพื่อเพิ่มความเร็วและเปลี่ยนทิศทางเพื่อไปยังเป้าหมายถัดไป ซึ่งช่วยลดเวลาเดินทางไปยังดาวเนปจูนจาก 30 ปี เหลือเพียง 12 ปี

ยานสำรวจติดตั้งแบตเตอรีนิวเคลียร์ที่ใช้พลูโทเนียมเป็นส่วนประกอบ แต่แบตเตอรีเหล่านี้สูญเสียพลังงานไปประมาณ 4 วัตต์ทุกปี และเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ก็ถูกปิดใช้งานไปทีละชิ้น

ก่อนที่ยานวอยเอเจอร์ 1 จะปิดการใช้งานกล้องอย่างถาวรในปี 1990 ขณะที่ยานอยู่ไกลออกไปจากดาวเนปจูนแล้ว ยานได้หันกลับมาถ่ายภาพของโลก ซึ่งภาพนั้นแสดงให้เห็นโลกของเราปรากฏเป็นจุดสีฟ้าจาง ๆ เล็ก ๆ ในห้วงอวกาศอันกว้างใหญ่

นี่เป็นความคิดของนักดาราศาสตร์ผู้ล่วงลับ คาร์ล ซาแกน

สปิลเกอร์เล่าว่า "คาร์ล ซาแกน เคยกล่าวไว้ว่า บนจุดสีฟ้าจาง ๆ นี้ คือทุกคนที่เคยมีชีวิตอยู่ ทุกคนที่คุณเคยรู้จัก และนั่นคือความรู้สึกที่ว่าเราต้องดูแลโลกของเรา"

อวกาศระหว่างดวงดาว

ในปี 2012 ยานวอยเอเจอร์ 1 กลายเป็นวัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นชิ้นแรกที่ออกจากบริเวณรอบนอกของลมสุริยะของดวงอาทิตย์ หรือที่เรียกว่าเฮลิโอสเฟียร์ (heliosphere) และเข้าสู่อวกาศระหว่างดวงดาว (interstellar space) โดยมียานคู่แฝดตามมาในอีกหกปีต่อมา

ทั้งสองยานยังคงส่งข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งต่าง ๆ กลับมายังโลก เช่น สนามแม่เหล็ก ซึ่งเผยให้เห็นข้อมูลเชิงลึกใหม่ ๆ จากบริเวณอวกาศที่ไม่เคยมีการสำรวจมาก่อน

"ในขณะนี้วอยเอเจอร์เป็นเครื่องมือเพียงชิ้นเดียวที่สังเกตการณ์ในสถานที่จริงของตัวกลางระหว่างดวงดาว" ดร.บิล เคิร์ธ ผู้ทำงานวิจัยในโครงการหนึ่งของวอยเอเจอร์กล่าวและว่า "ไม่มีอะไรดีไปกว่าการได้ลงไปสัมผัสมหาสมุทรด้วยตัวเองเพื่อทำความเข้าใจว่ามหาสมุทรเป็นอย่างไร"

นาซาคาดการณ์ว่ายานทั้งสองจะยังคงใช้งานเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ได้อย่างน้อยหนึ่งชิ้นต่อไปจนถึงปี 2030

"เราจะพยายามทำทุกอย่างเท่าที่จะทำได้เพื่อให้ภารกิจดำเนินต่อไป" สปิลเกอร์ให้คำมั่น "เราจะไม่กดปุ่มปิดเครื่อง แต่เราจะปล่อยให้ยานวอยเอเจอร์เป็นผู้ตัดสินใจเองว่าถึงเวลาแล้ว"

"การค้นพบอันน่าทึ่ง"

"ยานวอยเอเจอร์ถือเป็นความสำเร็จด้านการสำรวจที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของมนุษยชาติ... มันคือการผจญภัยที่แท้จริงของมนุษยชาติที่ต้องการเข้าใจตำแหน่งแห่งที่ของเราในจักรวาล" เคิร์ธกล่าว

เขาเชื่อว่า ยานวอยเอเจอร์แสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์ชั้นนอก "ไม่ได้เรียบง่ายอย่างที่เราเคยคิดไว้แต่แรก" ซึ่งปูทางไปสู่ภารกิจต่อไป

ยานยูโรปาคลิปเปอร์ (Europa Clipper) ของนาซากำลังเดินทางไปยังดวงจันทร์ยูโรปาของดาวพฤหัสบดี ในขณะที่ยานจูปิเตอร์ไอซีมูนเอ็กซ์พลอเรอร์ (Jupiter Icy Moons Explorer - JUICE) ขององค์การอวกาศยุโรปคาดว่าจะไปถึงเป้าหมายในปี 2031

ส่วนยานสำรวจวอยเอเจอร์นั้น ไม่ได้มีไว้แค่ส่งข้อมูลกลับมายังโลกเท่านั้น

ยานวอยเอเจอร์แต่ละลำมีแผ่นบันทึกข้อมูลทองคำ (Golden Record) ขนาด 12 นิ้ว เผื่อในกรณีที่มีสิ่งมีชีวิตนอกโลกมาพบยานในอนาคตด้วย

แผ่นบันทึกข้อมูลทองคำบรรจุคำทักทายด้วยเสียงพูดใน 55 ภาษาจากผู้คนบนโลก พร้อมด้วยภาพ 115 ภาพ และเสียงต่าง ๆ มากมายที่แสดงถึงโลกของเรา เช่น เสียงฟ้าร้อง และดนตรีจากภูมิภาคหลายภูมิภาคและยุคต่างๆ

แผ่นดิสก์เหล่านี้ถูกติดตั้งไว้เพื่อใช้เป็นจดหมายแนะนำตัวกับมนุษยชาติ หากสิ่งมีชีวิตนอกโลกที่อาจมีอยู่มาค้นพบเข้า

สปิลเกอร์กล่าวว่า มันจะเป็น "การค้นพบที่เหลือเชื่อ" สำหรับสิ่งมีชีวิตทรงภูมิปัญญาเผ่าพันธุ์อื่นที่ "อาจกลับมาดูว่าโลกนั้นเป็นอย่างไร"

เธอกล่าวว่า "แผ่นบันทึกที่ทำจากทองคำนั้นอาจคงอยู่ได้นานถึงหนึ่งพันล้านปี และอาจอยู่ได้นานกว่ามนุษยชาติเสียอีก"

หากสิ่งมีชีวิตนอกโลกเหล่านั้นบังเอิญมาพบยานวอยเอเจอร์ พวกเขาอาจพบข้อความลึกลับอีกอย่างหนึ่ง

ย้อนกลับไปในทศวรรษ 1970 คัมมิงส์อดใจไม่ไหวที่จะสลักอักษรย่อของเขาลงบนหนึ่งในเครื่องมือที่เขาช่วยออกแบบ

"นั่นไม่ได้รับอนุญาต แต่ตอนนี้พวกเขาจะทำอะไรผมได้ล่ะ" เขาพูดติดตลก