UFABET : ดาวนพเคราะห์นอกระบบสุริยะหรือที่เรียกกันว่า Exo-Planet นั้น ปัจจุบันนี้ได้มีการศึกษาและทำการค้นพบแล้วกว่า 3,000 ดวง ซึ่งผลงานนี้ก็จะต้องชูให้ความรู้ความเข้าใจของกลุ่ม Kepler กับกล้องส่องทางไกลอวกาศ Kepler สถานที่สำหรับทำงานมาตั้งแต่ปี 2009และก็กำลังจะหมดอายุภารกิจในอีกไม่นาน โดย NASAได้มีการดีไซน์ยานอวกาศลำใหม่ชื่อว่ายาน TESS ย่อมาจาก Transiting Exoplanet Survey Satellite ที่จะปฏิบัติภารกิจสืบต่อภารกิจของยาน Kepler
ย้อนกลับไปในปี 2013 ภารกิจ TESS ได้ผ่านการยินยอมจาก NASA ภายหลังที่มันเคยถูกเสนอก่อนหน้าที่ผ่านมาแต่ว่าข้อเสนอแนะก็ได้ถูกตัดตกไปในปี2006 ซึ่งขณะนั้นมีเพียงแค่บริษัทบางบริษัทที่มอบทุนแค่นั้น (Google ก็ยอดเยี่ยมในนั้นด้วย) ภายหลังทำการวิจัยอย่างถี่ถ้วนแล้ว NASA ก็อนุมัติการผลิตยานTESS ในปี 2015 ภายหลังที่ NASA ได้เลือกให้SpaceX เป็นผู้กระทำการปลดปล่อยยานลำนี้
มีเรื่องมีราวที่น่าดึงดูดก็คือตัวยาน TESS มีมูลค่า 75ล้านเหรียญ ตอนที่ SpaceX คิดค่าปลดปล่อยที่ 87ล้านเหรียญ ทำให้ค่าปลดปล่อยยานสูงยิ่งกว่าค่าของตัวยานเองเสียอีก
การปล่อยยาน TESS
การปลดปล่อยยาน TESS นี้เป็นการปลดปล่อยยานอวกาศให้กับ NASA เป็นครั้งที่ 3 ภายหลังที่ก่อนหน้านี้ที่ผ่านมา SpaceX เคยได้รับมอบหมายให้ปลดปล่อยยาน DSCOVR ยานตรวจสอบดวงตะวัน แล้วก็ยานJASON-3 ยานตรวจสอบภาพพื้นมหาสมุทร (ถ้าหากไม่นับการส่งยาน Dragon ขึ้นสู่สถานีอวกาศนานาประเทศให้กับ NASA)
การปลดปล่อยมีขึ้นที่ฐานปลดปล่อย LC-40ในแหลมเคอเนอเวอรัล ฐานปลดปล่อยประจำของSpaceX จรวดที่ใช้ยังคงเป็นจรวด Falcon 9 ได้แก่เดิม Falcon 9 ที่ใช้เป็น Falcon 9 เลขลำดับ B1045ซึ่งเป็นจรวดลำใหม่แกะกล่องยังไม่เคยผ่านการใช้แรงงานมาก่อน แม้กระนั้นก็ยังเป็น Falcon 9 รุ่นก่อนในรุ่น Block 4 ที่ SpaceX กำลังจะแทนที่ด้วยแบบใหม่Block 5 ในอีก 1-2 ภารกิจด้านหน้า ทำให้นี่จะเป็นภารกิจในที่สุดที่ใช้งาน Falcon 9 Block 4 ลำใหม่
ด้วยเหตุว่ายาน TESS มีขนาดเล็กมากมายแล้วก็หนักเพียงแต่ 300 โล ทำให้เหลือช่องว่างใน Payload Fairing ค่อนข้างจะมาก จนกระทั่งกำเนิดเป็นรูปที่ราวกับภารกิจนี้จะมองไม่คุ้มอย่างไรก็ไม่เคยรู้ (ฮา)
สำหรับสิ่งที่พิเศษในภารกิจนี้ซึ่งก็คือ SpaceX จะมีการทดลองเก็บกู้เกือบจะทุกองค์ประกอบของจรวดเช่น
First Stage จะกลับมาลงหยุดบน DroneShip ดังเช่นว่าเดิม
Second Stage จะมีการทดลองเก็บกู้ด้วยการใช้บอลลูน
Payload Fairing ทดลองเก็บกู้ด้วยการใช้ร่มชูชีพดังเช่นเดิม (แต่ว่าจะลงหยุดบนน้ำแทน)
ก่อนหน้านี้ที่ผ่านมา SpaceX มีแผนสำหรับการจะปลดปล่อยยาน TESS ในวันที่ 17 เดือนเมษายน แต่ว่าเพราะมีการวิเคราะห์ของทางฝั่ง GNC หรือ Guidance Navigation and Control ก็เลยมีการเลื่อนการปลดปล่อยมาในวันที่ 19 เดือนเมษายน
จรวด Falcon 9 พุ่งขึ้นจากฐานปลดปล่อยในเวลา ห้านาฬิกาห้าสิบตามเวลาของไทย ภายหลังที่พุ่งขึ้น 2นาทีครึ่ง จรวดท่อนแรกก็ปลีกตัวออก ก่อนจะกลับมาลงหยุดบน Droneship ชื่อ Of Course I Still Love You ตามเดิม โดยการลงหยุดก็เป็นไปอย่างงดงามดังเช่นว่าทุกคราว ภายหลังที่จรวดลงหยุด SpaceX ก็ได้ใช้หุ่นยนต์ที่ประจำอยู่บนเรือมากระทำล็อก Falcon 9กับตัวเรือไว้ไม่ให้ล้ม ซึ่งก่อนหน้านี้ที่ผ่านมาควรจะมีการส่งคณะทำงานขึ้นไปล็อก Falcon 9 ด้วยโซ่ แม้กระนั้นก็มีโอกาสเสี่ยงต่ออุบัติเหตุ Falcon 9 ล้มใส่กลุ่มเก็บกู้ SpaceX ก็เลยนำหุ่นยนต์มาใช้แก้ไขปัญหานี้
จรวดท่อนลำดับที่สองจะยังคงทำงานต่อตรงเวลา 48นาทีก่อนจะทำปลดปล่อยยาน TESS ออก โดยสำหรับวิถีโคจรที่ยาน TESS จะไปอยู่ก็คือ High-Earth Eliptical Orbit ซึ่งเป็นเส้นทางโคจรแบบวงรี (มีจุดที่ห่างออกไปจากโลก รวมทั้งเข้ามาใกล้โลก) โดยจะชี้แจงอย่างระมัดระวังในประเด็นถัดไป
โดยตัวยาน TESS นั้นจะแยกทางกับตัว Second Stage รวมทั้งเดินทางไปยังจุดนี้เองด้วยเชื้อเพลิงบนตัวยาน (ใข้การ Burn บางครั้งก็อาจจะสูงถึง 11 ครั้ง)ทำให้ Second Stage ของ Falcon 9 ไต่ขึ้นไปที่เส้นทางโคจรไม่สูงมากมาย และก็ SpaceX มีแผนสำหรับการที่จะทำ Second Stage ของจรวดกลับมายังโลกด้วยการใช้บอบลูน โดยภายหลังจากการ Burnรอบลำดับที่สองเพื่อกระทำการปลดปล่อยยาน TESSให้อยู่ใน Hight Earth Transfer Orbit นั้น UFABET ภายหลังที่กระทำการปลดปล่อยยาน TESS แล้ว Second Stageจะกระทำการ Burn อีกทีเพื่อสามารถกลับไปสู่ชั้นบรรยากาศได้
ส่วนตัวยาน TESS นั้น จะใช้ Gravity Assist จากพระจันทร์สำหรับการเหวี่ยงตนเองขึ้นไปทำมุมInclination โดยประมาณ 40 องศา
สรุป Timeline Event ของการส่งยาน TESS
จรวด Falcon 9 พายาน TESS ขึ้น
First Stage รวมทั้ง Second Stage แยกตัว ข้างหลังปล่อยไป 2 นาที 30 วินาที
Second Stage กระทำ Burn ต่อ 6 นาทีหลังจากนั้นปิดเครื่องยนต์ เดี๋ยวนี้ยาน TESS อยู่ที่ Low Earth Parking Orbit แล้วก็รอเวลา
เมื่อถึงจุดที่กำหนดไว้ Second Stage จุดเครื่องอีกรอบ ในนาทีที่ 43 ข้างหลังการปลดปล่อย เพื่อกระทำการ Burn ตรงเวลา 1 นาที
ยาน TESS ถูกปลดปล่อยออกมาจาก Second Stageรวมทั้งเดินทางไปที่เส้นทางโคจรระดับความสูง 600กิโล
แล้วเชื้อเพลิงบนยานจะกระทำการ Burn ทำให้Apogee ของยาน (จุดที่สูงที่สุดของเส้นทางโคจร) สูงมากขึ้นไปถึง 250,000 กิโล
หลังจากนั้นจะทำ Burn แบบนี้ไปเรื่อยเมื่อยานกลับมาอยู่ที่ความสูง 600 กิโล ในที่สุดแล้ว Apogee จะไต่ไปถึง 400,000 กม.
ยานจะได้รับผลพวงจากแรงโน้มถ่วงของพระจันทร์เหวี่ยงยานให้ไปอยู่ในวิถีโคจรที่ดีไซน์ไว้ รวมทั้งจะมีการทำ Burn อีก 2-3 ครั้งเพื่อปรับให้ยานมาอยู่ในวิถีโคจรที่ระบุ
ในที่สุด ยาน TESS ทำมุม 40 องศากับราบการโคจรของพระจันทร์ มีจุดที่โคจรเข้ามาใกล้โลกเยอะที่สุดที่(Perigee) 108,000 กิโล รวมทั้งห่างไปจากโลกที่สุดที่ (Apogee) 375,000 กม.
วงโคจรพิเศษที่ไม่เคยใช้มาก่อน
สำหรับวิถีโคจรที่ TESS ใช้นั้นเป็นวิถีโคจรที่ถูกวางแบบมาเป็นพิเศษ ซึ่งนอกเหนือจากการปลดปล่อยที่ค่อนข้างจะสลับซับซ้อนแล้ว (ใช้แรงโน้มถ่วงของพระจันทร์สำหรับในการเหวี่ยงตนเองขึ้นไป) ยังมีการดีไซน์ที่มีแนวความคิดสำคัญเป็น เส้นทางโคจรของยานTESS ต้องเสถียรโดยมิได้รับอิทธิพลจากแรงโน้มถ่วงของพระจันทร์มาเปลี่ยนทิศทาง UFABET (เพราะว่าถ้าหากวางยาน TESS ในแนวราบเดียวกับพระจันทร์ เมื่อใดก็ตามมันโคจรใกล้พระจันทร์มันจะถูกดึงโดยแรงโน้มถ่วงและก็วิถีโคจรจะไม่เสถียร)
NASA ขจัดปัญหานี้ด้วยการออกแบบเส้นทางโคจรของTESS ให้ทำมุม 40 องศากับราบโคจรของพระจันทร์ มีจุดที่โคจรเข้ามาใกล้โลกเยอะที่สุดที่ 108,000 กิโลแล้วก็ห่างไปจากโลกที่สุดที่ 375,000 กม. ใช้เวลาสำหรับการหมุนรอบโลกทั้งผอง 13.7 วัน ซึ่งเป็นครึ่งนึงของเวลาการโคจรของพระจันทร์ ทำให้มันมิได้รับอิทธิพลจากเส้นทางโคจรของพระจันทร์
นอกจากนั้นในตอนที่มันใกล้โลก ยาน TESS จะใช้โอกาสนี้สำหรับเพื่อการหันเสาสัญญาณรวมทั้งส่งข้อมูลที่มันกระทำการตรวจสอบได้กลับมายังโลกทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้เสาสัญญาณขนาดใหญ่สำหรับการรับสัญญาณ
เหตุผลที่ยาน TESS ใช้วิถีโคจรที่เป็นอย่างนี้ก็เพราะว่าภารกิจ TESS นั้นเป็นภารกิจที่อยากได้ออมงบประมาณ ซึ่งจุดเด่นของเส้นทางโคจรแบบงี้ก็คือ
ไม่อยู่ใกล้โลกจนถึงเกินความจำเป็น ทำให้สามารถแลเห็นได้รอบทิศทาง ไม่โดนโลกบัง
ไม่อยู่ไกลโลกจนถึงเหลือเกิน ราวกับภารกิจ Keplerที่ไปหมุนรอบพระอาทิตย์ ทำให้จำต้องใช้พลังงานมากมายสำหรับเพื่อการติดต่อสื่อสารกับโลก แล้วก็จะต้องใช้จานรับสัญญาณขนาดใหญ่เป็น Deep Space Network
ใช้เงินลงทุนน้อยกว่าสำหรับในการส่ง ซึ่งยาน Keplerนั้นถูกส่งโดยจรวด Delta II ซึ่งมีค่าส่งแพงกว่าFalcon 9ช
พวกเราเรียกเส้นทางโคจรอย่างงี้ว่า P/2 Orbit (2:1 lunar resonant orbit) ด้วยวิธีการ Orbital resonance ซึ่งไม่เคยมีการใช้มาก่อนโดยยานอวกาศลำใดในประวัติศาสตร์ เมื่อก่อนหน้านี้เคยมียานที่ใช้เส้นทางโคจรแนวๆเดียวกัน เป็นวิถีโคจรP/3 Orbit เป็นยาน Interstellar Boundary Explorer หรือ IBEX ที่ใช้วิธีการ Resonance ด้วยเหมือนกัน (ซึ่งทำให้นักฟิสิกส์เส้นทางโคจรเห็นว่าวิถีโคจรอย่างงี้สามารถทำเป็นจริง)
ซึ่งถ้าพวกเรามองดูวิถีโคจรนี้ใน Frame อื่น (ไม่รู้จักจะเรียกว่าอะไรดี) วิถีโคจรที่ออกมานั้นจะมองเห็นเป็น resonance อย่างแจ่มแจ้ง
ภารกิจของยาน TESS
นักดาราศาสตร์ประเมินไว้ว่ายาน TESS จะศึกษาค้นพบดาวพระเคราะห์นอกระบบสุริยะหรือ Exo-Planet กว่า1,000 ดวง รวมทั้งเพิ่มเข้ามาในฐานข้อมูลของพวกเราที่กล้องส่องทางไกลอวกาศ Kepler ได้สร้างไว้ให้เปลี่ยนเป็นฐานข้อมูล Exo-Planet ที่มากที่สุดกว่า3,000 ดวง UFABET เคล็ดลับที่ยาน TESS ใช้นั้นก็จะเช่นเดียวกับการตรวจค้นดาวนพเคราะห์นอกระบบสุริยะทั่วๆไปเป็นการใช้การ Transit ชิงดาวแม่ของมัน แล้วกระทำการพินิจพิจารณาแสงสว่างที่หยีลงไป หรือสเป็คตรัมของแสงสว่างก่อนหน้านี้ได้ รวมทั้งในตอนที่เกิดขึ้นสำหรับเพื่อการมองว่าดาวพระเคราะห์ดวงนั้นมีลักษณะคืออะไร เส้นทางโคจรแบบไหน รวมทั้งได้โอกาสที่จะมีสิ่งมีชีวิตไหม
ปัจจุบันได้มีการทำเทคโนโลยี Machine Learningมาใช้ และก็ที่ผ่านมา NASA ก็ได้กระทำการ ศึกษาค้นพบดาวนพเคราะห์นอกระบบสุริยะด้วย Machine Learning มาแล้ว เดิมนี้แล้วการศึกษาและทำการค้นพบทางดาราศาสตร์ต้องอาศัยการสังเกตการโดยมนุษย์แล้วก็คอมพิวเตอร์ที่ยังคงใช้การเขียนโปรแกรมแบบตามเคย แต่ว่าในคราวนี้ด้วยการสอนคอมพิวเตอร์แบบ Machine Learning ทำให้ถือได้ว่าเป็นหนึ่งในการบรรลุเป้าหมายของอีกทั้งฝั่งดาราศาสตร์ แล้วก็วิทยาการคอมพิวเตอร์
ภารกิจหลักของยาน TESS ที่จะทำก็คือ
กระทำการดูไปยังดาวฤกษ์ใกล้ๆกว่า 200,000 ดวงเพื่อค้นหาดาวนพเคราะห์ที่หมุนรอบมัน
เน้นย้ำการค้นหาดาวพระเคราะห์เหมือนโลกเป็นหลัก
มีมุมมองกว้างกว่ายาน Kepler ถึง 400 เท่า
ชี้แจงกล้วยๆก็คือในช่วงเวลาที่ยาน Kepler มีมุมที่แคบแต่ว่าลึก ยาน TESS จะมีมุมมองที่ตื้นกว่าแม้กระนั้นสามารถค้นหาได้ 360 องศาในทุกมุมของฟ้าดังยาน Kepler ใช้การค้นหาในแบบไฟฉาย แต่ว่ายาน TESS ใช้การค้นหาแบบหลอดไฟฟ้า UFABET เป็นส่องรอบๆรอบกายเองในทุกมุมนั่นเอง ซึ่งก็ทำให้ช่องทางที่พวกเราจะศึกษาค้นพบดาวนพเคราะห์เหมือนโลกที่ใกล้ๆกับระบบสุริยะของพวกเรามีมากเพิ่มขึ้น
ดวงตาสำคัญของยาน TESS นี้ก็คือกล้องถ่ายรูปเซนเซอร์แบบ CCD ทั่วๆไป ความละเอียด 16.8 ล้านพิกเซล ค่า f/1.4 สร้างโดย MIT โดยมันจะดำเนินการร่วมกับระบบคอมพิวเตอร์บนยาน ที่ใช้ซีพียู Freescale P2010 e500 กับแรม DDR2 1 GB แล้วก็SSD ขนาด 4 GB ด้วยเหตุผลด้านพลังงาน (ยานTESS ถูกดีไซน์มาให้ใช้พลังงานน้อยมาก)
ยาน TESS ได้กระทำแบ่งฟ้าออกเป็น 26 Sectorทางซีฟ้าเหนือ 13 Sector แล้วก็ซีฟ้าใต้ 13 Sectorโดยยาน TESS มีภารกิจการสำรวจนาน 2 ปี ทำให้มีเวลาตรวจทั้งคู่ด้านฟ้า 1 ปีแค่นั้น ในแต่ละ Sector จะถูกตรวจโดยใช้เวลา 27.4 วัน (พอๆกับการหมุนรอบโลก 2 ครั้ง) ภายหลังที่ตรวจเสร็จแล้วยานจะปรับหมุนเองเพื่อส่องกล้องไปตรวจ Sector ต่อไป
นอกเหนือจากนั้นลักษณะการทำงานของยาน TESSจะปูทางไปสู่การสำรวจของกล้องถ่ายรูป James Webb Space Telescope ในอนาคต UFABET ซึ่งกล้องถ่ายรูป JWSTนั้นจะมีกล้องถ่ายรูปมุมแคบทำให้ให้สามารถพินิจจุดใดจุดหนึ่งของฟ้าได้โดยตลอด TESS ก็เลยดีไซน์แต่ละ Sector ให้มีการทับทับกันในส่วนฟ้าเหนือ (จุดที่ JWST จะกระทำตรวจโดยตลอด) เพื่อเก็บข้อมูลรอบๆนั้นให้ได้มากที่สุดก่อนจะถูกถ่ายรูปด้วยกล้องถ่ายรูปมุมแคบแต่ว่าลึกของ JWST
Comments