การค้นพบ 3I/ATLAS ซึ่งเป็นวัตถุจากนอกระบบสุริยะลำดับที่ 3 ที่เดินทางเข้ามาเยือนถิ่นที่อยู่ของพวกเรา ได้จุดประกายให้เกิดข้อเสนอโครงการส่งยานอวกาศไปสำรวจอย่างใกล้ชิดมากมาย เนื่องจากข้อมูลที่ได้จากวัตถุเหล่านี้เปรียบเสมือนกุญแจสำคัญที่จะช่วยให้เราเข้าใจระบบดาวฤกษ์ดวงอื่นได้โดยไม่ต้องเดินทางข้ามกาแล็กซี อย่างไรก็ตาม ความท้าทายสำคัญคือเทคโนโลยีขับเคลื่อนในปัจจุบันยังมีความเร็วไม่มากพอที่จะไล่ตามวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงเช่นนี้ได้ทัน ล่าสุดคณะนักวิจัยจากสถาบันเพื่อการศึกษาเทคโนโลยีระหว่างดาว (i4is) จึงได้นำเสนอแนวคิดการใช้เทคนิคทางกลศาสตร์วงโคจรที่ซับซ้อน เพื่อส่งยานออกไปดักรอและเข้าประชิดดาวหางดวงนี้ในอนาคต
อุปสรรคหลักของการส่งยานไปพบกับ 3I/ATLAS คือความเร็วของตัววัตถุที่สูงเกินกว่า 60 กิโลเมตรต่อวินาที และการที่เราตรวจพบมันล่าช้าเกินไป โดยขณะที่ตรวจพบนั้นดาวหางได้เคลื่อนที่ผ่านวงโคจรของดาวพฤหัสบดีเข้ามาแล้ว ซึ่งหมายความว่าช่วงเวลาที่เหมาะสมที่สุดในการปล่อยยานจากโลกโดยตรงได้ผ่านพ้นไปแล้ว แม้แต่โครงการยานสำรวจดาวหาง (Comet Interceptor) ขององค์การอวกาศยุโรปที่เตรียมพร้อมรออยู่ในอวกาศ ก็ยังประสบความยากลำบากหากต้องไล่ตามวัตถุที่มีวิถีโคจรและความเร็วในระดับนี้
เพื่อแก้ปัญหานี้ อดัม ฮิบบอร์ด วิศวกรวิจัยด้านอวกาศยาน และทีมงาน ได้เสนอแผนการใช้เทคนิค Solar Oberth Maneuver หรือการเร่งความเร็วโดยอาศัยแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ โดยแทนที่จะปล่อยยานเพื่อพุ่งตรงไปหาเป้าหมายทันที ทีมวิจัยเสนอให้รอจนถึงปี พ.ศ. 2578 ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ตำแหน่งของโลก ดาวพฤหัสบดี และดวงอาทิตย์ เรียงตัวกันอย่างเหมาะสมที่สุดที่จะช่วยส่งแรงเหวี่ยงให้กับยานอวกาศ
หลักการของแผนนี้คือการใช้ “ผลกระทบโอเบิร์ท” (Oberth Effect) โดยยานจะเดินทางมุ่งหน้าเข้าหาดวงอาทิตย์เพื่อให้แรงโน้มถ่วงมหาศาลช่วยดึงดูดและเพิ่มความเร็วของยานจนถึงขีดสุดเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด (Perihelion) ในจังหวะนั้นเอง ยานจะจุดเครื่องยนต์ขับดันเพื่อสร้างแรงผลักเสริมเข้าไปอีก ทำให้ยานได้รับความเร็วมหาศาลเพียงพอที่จะดีดตัวเองออกจากระบบสุริยะด้วยความเร็วสูงจนสามารถไล่ตาม 3I/ATLAS ได้ทัน แม้ว่าจะต้องใช้เวลาเดินทางยาวนานถึง 50 ปีก็ตาม
การสำรวจดาวเคราะห์น้อยหรือดาวหางจากนอกระบบสุริยะถือเป็นโอกาสทองของวงการดาราศาสตร์ เพราะวัตถุเหล่านี้คือเศษซากที่หลงเหลือมาจากการก่อตัวของระบบดาวฤกษ์อื่น การได้สัมผัสหรือศึกษาองค์ประกอบของมันอย่างใกล้ชิดจะทำให้เราได้รับรู้ความลับของจักรวาลในส่วนที่เราอาจไม่สามารถส่งยานไปถึงได้ในชั่วชีวิตนี้ แม้ว่าในปัจจุบันจะมีการศึกษาเทคโนโลยีขับเคลื่อนด้วยพลังงานลำแสง (Directed-Energy Propulsion) ที่อาจทำความเร็วได้มากกว่านี้ แต่เทคโนโลยีดังกล่าวยังอยู่ในระดับเริ่มต้นและอาจต้องใช้เวลาพัฒนาอีกหลายทศวรรษ
ข้อมูลอ้างอิง: Universe Today
- A New Concept for Catching Up with 3I/ATLAS
