เพราะโลกของเราถูกห้อมล้อมด้วยลมสุริยะที่พัดออกมาจากดวงอาทิตย์ซึ่งส่งผลกับสภาพสนามแม่เหล็กโลกของเราเป็นประจำทุกวัน PUNCH จะเป็นภารกิจแรกที่ถ่ายภาพโคโรนาและลมสุริยะแบบสามมิติอย่างที่ไม่มีใครเคยทำมาก่อน

ภาพของดาวเทียม CubeSat PUNCH ขณะทำการประกอบ

เราไม่เคยถ่ายภาพโคโรนาและลมสุริยะที่ปลดปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์ในรูปแบบสามมิติมาก่อน นั่นคือโจทย์ที่ทำให้เกิดโครงการ PUNCH (Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere) ขึ้นมา โครงการออกแบบมาให้ดำเนินโครงการโดยการใช้ดาวเทียมประเภท CubeSat ทั้งหมด 4 ดวง และแต่ละดวงมีกล้องถ่ายภาพ 2 ประเภทคือกล้องถ่ายภาพ Narrow Field Imager (NFI) ที่เป็นกล้องถ่ายภาพแบบโคโรนากราฟ (Coronagraph) ที่มีส่วนบดบังแสงจากพื้นผิวดวงอาทิตย์ที่สว่างจ้า ทำหน้าที่ถ่ายภาพโคโรนาและลมสุริยะที่อยู่ใกล้กับผิวของดวงอาทิตย์และ Wide Field Imagers (WFI) กล้องถ่ายภาพเฮลิโอสเฟียร์ (Heliosphere) ซึ่งเป็นชั้นบรรยากาศภายนอกสุดของโคโรนาและลมสุริยะ ทำให้สามารถมองเห็นการแพร่กระจายของลมสุริยะไปสู่ระบบสุริยะด้วยเลนส์มุมกว้าง ข้อมูลจากดาวเทียมแต่ละดวงจะถูกนำมาประสานกันสร้างเป็นภาพสามมิติความละเอียดสูงที่ทำให้เห็นการแพร่ของมวลสารในลมสุริยะตั้งแต่ออกจากพื้นผิวไปจนสู่อวกาศลึกรอบระบบสุริยะ

ภาพจำลองของดาวเทียม CubeSat ในภารกิจ PUNCH โดยมีดาวเทียมรูปร่างลักษณะนี้ 4 ดวงเรียงกัน

โครงการ PUNCH จะเชื่อมโยงข้อมูลของโคโรนาเข้ากับลมสุริยะและข้อมูลอื่น ๆ อีกหลายส่วน จากที่ก่อนหน้านี้จะเป็นข้อมูลบางส่วนที่นำมาปะติดปะต่อกัน ซึ่งการมีอยู่ของ PUNCH จะนำมาซึ่งองค์ความรู้ใหม่ ๆ ที่เกิดจากการมองภาพรวมของภารกิจต่าง ๆ มาเป็นภาพเดียวกันโดยอาศัยข้อมูลจากทั้ง Parker Solar Probe เข้าไปสำรวจโคโรนาของดวงอาทิตย์ในระยะใกล้ ข้อมูลของโคโรนาในอวกาศจาก CODEX (Coronal Diagnostic Experiment) ของ NASA ที่จับภาพโคโรนาจากสถานีอวกาศนานาชาติ และเมื่อลมสุริยะที่สำรวจเดินทางมาปะทะกับโลกก็จะสามารถรวมข้อมูลจาก ภารกิจ EZIE (Electrojet Zeeman Imaging Explorer) ที่มีกำหนดปล่อยในเดือนมีนาคม 2025 นี้ ซึ่งเป็นภารกิจตรวจวัดการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กโลกกับแสงออโรรา และสุดท้ายเมื่อลมสุริยะเหล่านี้เดินทางผ่านโลกไปก็จะสามารถเชื่อมโยงข้อมูลของ PUNCH เข้ากับ ภารกิจ IMAP (Interstellar Mapping and Acceleration Probe) ที่มีกำหนดส่งในปี 2025 นี้เช่นเดียวกัน แสดงให้เห็นว่าภารกิจ PUNCH นี้จะเป็นเหมือนตัวเชื่อมโยงระหว่างภารกิจต่าง ๆ ให้เข้าเป็นสิ่งเดียวกันจากเดิมที่นักวิทยาศาสตร์ต้องนำข้อมูลเหล่านี้มาปะติดปะต่อด้วยตัวเอง ดังนั้นเมื่อข้อมูลทั้งหมดถูกนำมาสร้างเป็นภาพเดียวกันแล้ว เราจะสามารถทำให้เกิดการค้นพบใหม่ ๆ ได้มากขึ้น

ภาพจำลอง Bow shock ฟองมวลสารที่เกิดจากลมสุริยะชนกับมวลสารจากนอกระบบสุริยะ เกิดเป็นจุดหวนกลับของลมสุริยะ ซึ่งเป็นหนึ่งในงานสำคัญที่ PUNCH ทำการศึกษา

ภารกิจ PUNCH มีกำหนดส่งดาวเทียมทั้ง 4 ดวงอย่างพร้อมเพรียงกันในวันที่ 28 กุมภาพันธ์ 2025 ทีมดำเนินภารกิจวางแผนส่งขึ้นไปพร้อมกับกล้องโทรทรรศน์อวกาศ SPHEREx ด้วยจรวด Falcon 9 จากฐานทัพอวกาศแวนเด็นเบิร์ก (Vandenberg Space Force Base) รัฐแคลิฟอร์เนีย

ภาพจำลองของดาวเทียม PUNCH ที่กำลังทำการสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์อย่างพร้อมเพรียงกัน 4 ดวงเพื่อทำการสร้างภาพลมสุริยะและโคโรน่าแบบสามมิติ

ภารกิจนี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าปรากฏการณ์สุริยะที่อาจรบกวนโลกเกิดขึ้นและพัฒนาอย่างไร ซึ่งอาจนำไปสู่การพยากรณ์อากาศอวกาศที่แม่นยำยิ่งขึ้น ทั้งสำหรับโลกและยานสำรวจที่เดินทางไปในอวกาศลึก

เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ที่มาข้อมูล : NASA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

รู้จัก PUNCH โครงการสำรวจสภาพอวกาศครั้งใหม่ของ NASA ผ่าน CubeSat