NASA ยืนยัน DART เปลี่ยนวงโคจรดาวเคราะห์น้อยรอบดวงอาทิตย์ครั้งแรก

NASA ยืนยันผลที่ใหญ่กว่าที่หลายคนคิดจากภารกิจ DART เมื่อข้อมูลใหม่ชี้ว่า การพุ่งชนดาวเคราะห์น้อยในปี 2022 ไม่ได้แค่ลดคาบโคจรของ Dimorphos รอบ Didymos ลง 33 นาทีเท่านั้น แต่ยังทำให้ทั้งระบบเปลี่ยน heliocentric orbit (วงโคจรรอบดวงอาทิตย์) ด้วย ถือเป็นครั้งแรกที่มนุษย์เปลี่ยนเส้นทางของวัตถุธรรมชาติในระบบสุริยะได้โดยตรง

ภารกิจนี้เกิดขึ้นในเดือนกันยายน 2022 โดยเป้าหมายคือระบบดาวเคราะห์น้อยคู่ที่ผูกกันด้วยแรงโน้มถ่วง Didymos ซึ่งมีขนาดราว 780 เมตร และ Dimorphos ขนาดราว 160 เมตร ทีมงานตั้งใจชนก้อนเล็กกว่า เพราะขยับได้ง่ายกว่า และที่สำคัญ ระบบนี้มีคาบโคจรที่วัดไว้แม่นอยู่แล้ว จึงเหมาะจะใช้เป็นสนามทดสอบสำหรับงาน planetary defense (การป้องกันโลกจากวัตถุอันตรายในอวกาศ)

ตอนแรกนักวิทยาศาสตร์หวังว่าการชนจะเปลี่ยนคาบโคจรได้ราว 7 นาที แต่ผลจริงออกมาที่ 33 นาที ซึ่งว่าแรงแล้ว ข้อมูลชุดใหม่ดันไปไกลกว่าเดิมอีก เพราะคำถามไม่ใช่แค่ Dimorphos ขยับรอบ Didymos แค่ไหน แต่รวมถึงว่าทั้งคู่ขยับเส้นทางรอบดวงอาทิตย์ไปด้วยหรือไม่

คำตอบคือ ขยับจริง เหตุผลไม่ได้มาจากแรงชนตรง ๆ อย่างเดียว แต่เกิดจากเศษซากจำนวนมากที่กระเด็นออกจาก Dimorphos หลังชนด้วย เศษวัสดุเหล่านี้พาโมเมนตัมออกจากระบบไป ทำให้เกิดแรงสะท้อนกลับเล็กมากกับดาวเคราะห์น้อยทั้งคู่ที่โคจรรอบ barycenter (จุดศูนย์กลางมวลร่วม) เดียวกัน ฟังดูจิ๋ว แต่ในอวกาศ ของจิ๋วนี่แหละชอบทำเรื่องใหญ่

ทีมวิจัยนำโดย Rahil Makadia จาก University of Illinois Urbana-Champaign ตรวจข้อมูลหลังการชนตลอดหลายปีที่ผ่านมา โดยใช้ทั้งการบังดาว stellar occultation 22 ครั้ง ข้อมูลตำแหน่งจากภาคพื้นดิน 5,955 ชุด ข้อมูลนำทางจากยาน DART 3 ชุด และการวัดระยะจากภาคพื้นดินอีก 9 ชุด ก่อนสรุปว่าการชนครั้งนั้นทำให้ความเร็วในการโคจรรอบดวงอาทิตย์ของระบบ Didymos-Dimorphos ลดลงราว 11.7 ไมโครเมตรต่อวินาที หรือประมาณ 42 มิลลิเมตรต่อชั่วโมง

ตัวเลขระดับไมโครเมตรต่อวินาทีอาจดูเหมือนไม่มีอะไรให้ตื่นเต้น แต่ถ้าปล่อยเวลาเดินไป 10 ปี ความต่างนี้จะสะสมเป็นระยะราว 3.69 กิโลเมตร และนั่นคือสาระสำคัญของการป้องกันดาวเคราะห์ เพราะถ้ามีเวลาเตือนล่วงหน้าเป็นปีหรือเป็นทศวรรษ แค่การสะกิดเบา ๆ ก็อาจพอทำให้ก้อนหินอันตรายเฉียดโลกไปแทนที่จะพุ่งชนตรง ๆ

อีกหมากสำคัญจะมาจากภารกิจ Hera ของ ESA ที่มีกำหนดไปถึงระบบ Didymos ในช่วงปลายทศวรรษนี้ เพื่อสำรวจหลุมชนจาก DART และวัดมวลรวมถึงโครงสร้างของดาวเคราะห์น้อยทั้งสองก้อนแบบละเอียดขึ้น ซึ่งจะช่วยตอบว่าแรงชนครั้งนั้นเปลี่ยนระบบนี้ไปมากแค่ไหนกันแน่

งานวิจัยชิ้นนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Science Advances และสรุปสั้น ๆ ได้ว่า มนุษย์ไม่ได้แค่ฝึกซ้อมป้องกันโลกบนสไลด์ PowerPoint อีกต่อไป แต่เริ่มขยับของจริงในอวกาศได้แล้ว ฟังดูเล็กน้อยจนน่าหาว แต่ในเกมป้องกันโลก ส่วนต่างระดับไมโครเมตรต่อวินาทีอาจเป็นเส้นแบ่งระหว่างข่าววิทยาศาสตร์กับข่าวงานเข้า