แนวคิดสุดล้ำจากนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ เสนอความเป็นไปได้ในการส่งยานอวกาศขนาดจิ๋วที่ขับเคลื่อนด้วยเลเซอร์กำลังสูง เดินทางไปยัง หลุมดำ (black hole) ที่อาจอยู่ไม่ไกลจากระบบสุริยะของเรา ภารกิจที่ครั้งหนึ่งเคยอยู่ในโลกของนิยายวิทยาศาสตร์ อาจใกล้ความจริงเข้ามาทุกขณะ ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่อาจเกิดขึ้นในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้านี้
ศาสตราจารย์โคสิโม แบมบี (Cosimo Bambi) นักวิจัยจากภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยฟู่ตั้น (Fudan University) ในประเทศจีน คือผู้ที่อยู่เบื้องหลังแนวคิดอันท้าทายนี้ เขาได้ตีพิมพ์บทความนำเสนอภารกิจสำรวจหลุมดำด้วย “นาโนคราฟต์” (nanocraft) หรือยานอวกาศขนาดเล็กที่มีน้ำหนักเพียงไม่กี่กรัม ยานจิ๋วเหล่านี้จะถูกติดตั้งใบเรือแสง (light sail) และถูกเร่งความเร็วด้วยเลเซอร์กำลังมหาศาลที่ยิงจากพื้นโลก จนมีความเร็วเกือบหนึ่งในสามของความเร็วแสง
เป้าหมายหลักของภารกิจนี้คือการทดสอบขีดจำกัดของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) ในสภาพแวดล้อมสุดขั้วอย่างหลุมดำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการตรวจสอบการมีอยู่จริงของ ขอบฟ้าเหตุการณ์ (event horizon) ซึ่งเป็นแนวเขตที่ไม่มีสิ่งใด แม้แต่แสง สามารถหลบหนีออกมาได้ตามคำทำนายของทฤษฎี
แผนการที่เสนอนั้น จะให้ยานนาโนคราฟต์ลำหนึ่งโคจรรอบหลุมดำ ขณะที่สังเกตการณ์ยานอีกลำหนึ่งที่พุ่งตรงเข้าสู่ขอบฟ้าเหตุการณ์ ข้อมูลที่ได้จากการสังเกตการณ์นี้จะให้ข้อมูลเชิงลึกที่ประเมินค่ามิได้เกี่ยวกับธรรมชาติของหลุมดำและแรงโน้มถ่วง ซึ่งยากที่จะได้มาด้วยวิธีการอื่น
ภารกิจนี้ยังคงเผชิญกับความท้าทายสำคัญสองประการ คือการค้นหาหลุมดำที่อยู่ใกล้พอและการพัฒนาเทคโนโลยีที่จำเป็น
ปัจจุบัน หลุมดำที่อยู่ใกล้ที่สุดที่รู้จักคือ ไกอา บีเอชวัน (Gaia BH1) ซึ่งอยู่ห่างออกไปกว่า 1,500 ปีแสง อย่างไรก็ตาม แบบจำลองวิวัฒนาการของดาวฤกษ์บ่งชี้ว่า อาจมีหลุมดำที่ยังไม่ถูกค้นพบอยู่ห่างจากโลกเพียง 20-25 ปีแสง “ผมคิดว่าเป็นเรื่องสมเหตุสมผลที่จะคาดหวังว่าเราจะพบหลุมดำใกล้ๆ ได้ภายในทศวรรษหน้า” ศาสตราจารย์แบมบีกล่าว
ในด้านเทคโนโลยี โครงการอย่าง เบรกทรู สตาร์ช็อต (Breakthrough Starshot) กำลังบุกเบิกแนวคิดการใช้ยานอวกาศขนาดเล็กและใบเรือแสงที่ขับเคลื่อนด้วยเลเซอร์เพื่อการเดินทางระหว่างดวงดาว แม้ว่าปัจจุบันต้นทุนในการสร้างแผงเลเซอร์ที่จำเป็นจะมีมูลค่าสูงถึง 1.1 ล้านล้านดอลลาร์สหรัฐ แต่ศาสตราจารย์แบมบีคาดการณ์ว่า ด้วยแนวโน้มความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ต้นทุนดังกล่าวอาจลดลงเหลือประมาณหนึ่งพันล้านยูโรภายใน 30 ปี ซึ่งอยู่ในระดับเดียวกับภารกิจสำรวจอวกาศระดับเรือธงในปัจจุบัน
หากทำได้สำเร็จ ยานนาโนคราฟต์จะใช้เวลาเดินทางประมาณ 60-75 ปี เพื่อไปถึงหลุมดำเป้าหมาย และข้อมูลจะใช้เวลาอีก 20-25 ปีในการส่งกลับมายังโลก ทำให้ภารกิจทั้งหมดมีระยะเวลายาวนานเกือบค่อนศตวรรษ “เรายังไม่มีเทคโนโลยีในตอนนี้” ศาสตราจารย์แบมบีสรุป “แต่ในอีก 20 หรือ 30 ปีข้างหน้า เราอาจจะมี”
ภารกิจนี้แม้จะดูห่างไกล แต่ก็ได้จุดประกายให้นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรทั่วโลก หันมาพิจารณาถึงความเป็นไปได้ในการสำรวจวัตถุที่ลึกลับที่สุดในเอกภพอย่างจริงจัง ซึ่งอาจนำไปสู่การค้นพบครั้งสำคัญที่จะเปลี่ยนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงและปริภูมิ-เวลาไปตลอดกาล
ข้อมูลอ้างอิง: Smithsonian magazine
- Could We Send a Superlight Spacecraft to a Theoretical Nearby Black Hole?
