WISE: นักล่าดาวเคราะห์น้อยอินฟราเรดของ NASA

แนวคิดภารกิจ NEOWISE

ความประทับใจของศิลปินในภารกิจ NEOWISE (เครดิตภาพ: JPL/NASA)





Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) ของ NASA เป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่เปิดตัวในปี 2552 เพื่อทำแผนที่ท้องฟ้าทั้งหมดด้วยความยาวคลื่นอินฟราเรด เป้าหมายของมันคือการค้นหาวัตถุที่ไม่เคยมีการถ่ายภาพมาก่อน รวมถึงกาแลคซีที่สว่างมาก ดาวที่เย็นมาก ดาวเคราะห์น้อยและดาวหางที่อยู่ใกล้เคียง

เมื่อเปิดตัว มีกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรด 2 ตัวในอวกาศ นั่นคือกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ของนาซ่าและหอดูดาวเฮอร์เชลขององค์การอวกาศยุโรป สิ่งที่ทำให้ WISE แตกต่างไปจากเดิมคือภาพท้องฟ้าทั้งท้องฟ้า โดยให้บริบทเพิ่มเติมสำหรับวัตถุที่สังเกต

WISE ถ่ายภาพท้องฟ้าทั้งหมดสองครั้งก่อนที่น้ำหล่อเย็นจะหมดในปี 2010 จากนั้นจึงทำภารกิจสั้นๆ ที่เรียกว่า NEOWISE เพื่อตรวจดูวัตถุใกล้โลก (NEO) เช่น ดาวเคราะห์น้อยและดาวหาง เป็นเวลาสี่เดือนก่อนที่จะถูกจำศีลในเดือนกุมภาพันธ์ 2011 น้อยกว่าสามปีต่อมาในเดือนธันวาคม 2013 กล้องโทรทรรศน์ได้รับการฟื้นฟูเพื่อดำเนินภารกิจ NEOWISE ต่อไป งานนั้นยังคงดำเนินต่อไปในวันนี้



ภารกิจหลัก

WISE ได้รับการเสนอครั้งแรกในฐานะภารกิจที่เรียกว่า Next Generation Sky Survey ในปี 1998 ตาม เป็นสไลด์โชว์ บนเว็บไซต์ WISE ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ การพัฒนาไปไกลถึงระยะ A (การวิเคราะห์เบื้องต้น) แต่ไม่ได้เลือกแนวคิดสำหรับการบิน ภารกิจถูกเสนอใหม่ในปี 2544 และเปลี่ยนชื่อเป็น WISE โดยมีการยืนยันเบื้องต้นว่าภารกิจจะเดินหน้าต่อไปในเดือนมีนาคม 2547 ภารกิจนี้นำโดยเอ็ดเวิร์ด ไรท์แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแองเจลิส

WISE เป็นส่วนหนึ่งของมรดกของโครงการ 'Explorers' ของ NASA ซึ่งเป็นโครงการยานอวกาศที่ดำเนินมายาวนานที่สุดที่ NASA มี ชุดแรกสุดของซีรีส์นี้คือ Explorer 1 ซึ่งเป็นดาวเทียมดวงแรกของสหรัฐฯ ซึ่งเปิดตัวในปี 2501 ณ เดือนสิงหาคม 2557 โปรแกรมดังกล่าวมี สร้างภารกิจที่ประสบความสำเร็จและไม่สำเร็จ 89 ภารกิจ อ้างอิงจาก NASA Space Science Data Coordinated Archive (NSSDC)

ในปัจจุบัน ดาวเทียม Explorer ที่แพงที่สุด หรือที่เรียกว่า Medium-Class Explorers (MIDEX) คาดว่าจะมีค่าใช้จ่ายไม่เกิน 200 ล้านดอลลาร์สำหรับการพัฒนา บริการเปิดตัว การปฏิบัติภารกิจ และการวิเคราะห์ข้อมูล ราคานี้ไม่รวมยานยิง WISE ถูกจัดประเภทเป็นภารกิจ MIDEX



WISE เปิดตัวเมื่อวันที่ 14 ธันวาคม พ.ศ. 2552 และในที่สุดก็ถูกส่งไปยังวงโคจรรอบขั้วโลกเหนือพื้นโลกประมาณ 326 ไมล์ (525 กิโลเมตร) การใช้กระจกสแกน ยานอวกาศมีความเสถียรในการถ่ายภาพทุกๆ 11 วินาที อนุญาตให้ถ่ายภาพมากกว่า 7,500 ภาพต่อวันที่ความยาวคลื่นอินฟราเรดสี่ช่วงที่แตกต่างกัน

กล้องโทรทรรศน์ถูกรักษาให้เย็นมาก (ลบ 430 องศาฟาเรนไฮต์หรือลบ 257 องศาเซลเซียส) โดยใช้เครื่องแช่แข็งซึ่ง นาซ่าอธิบาย เป็น 'เหมือนหีบน้ำแข็ง แต่เต็มไปด้วยไฮโดรเจนที่เป็นของแข็งแทนที่จะเป็นน้ำแข็ง' สารหล่อเย็นแช่แข็งนี้เป็นขีดจำกัดที่ทราบกันดีอยู่แล้วเกี่ยวกับอายุการใช้งานของภารกิจ ในเดือนตุลาคม 2010 ยานอวกาศได้ทำให้น้ำหล่อเย็นหมดและภารกิจหลักของยานอวกาศก็สิ้นสุดลง

ในขณะที่เครื่องตรวจจับอินฟราเรดสองตัวไม่สามารถทำงานได้อีกต่อไป แต่ก็ยังมีอีกสองเครื่องที่สามารถทำงานได้แม้ไม่มีน้ำหล่อเย็น ดังนั้น WISE จึงเริ่มภารกิจใหม่ที่เรียกว่าภารกิจ NEOWISE Post-Cryogenic ซึ่งค้นหาดาวหางและดาวเคราะห์น้อยที่อยู่ใกล้โลก มันยังคงทำงานต่อไปจนกระทั่งถูกเข้าสู่โหมดไฮเบอร์เนตในเดือนกุมภาพันธ์ 2011



งานหลักระหว่างภารกิจหลักประกอบด้วย:

NEOWISE จับดาวหาง C/2013 UQ4 (Catalina)

NEOWISE ตรวจพบกิจกรรมระดับสูงของดาวหาง C/2013 UQ4 (Catalina) หลังจากที่โคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดในปี 2013(เครดิตรูปภาพ: NASA/JPL-Caltech)

การเปิดใช้งาน NEOWISE อีกครั้ง

ยานอวกาศยังคงอยู่ในโหมดไฮเบอร์เนตนานกว่าสองปี แต่ NASA เลือกที่จะเปิดใช้งานอีกครั้งในปี 2013 ใน แถลงข่าวในขณะนั้น หน่วยงานอวกาศกล่าวว่าต้องการใช้กล้องโทรทรรศน์เพื่อค้นหาวัตถุใกล้โลกใหม่ นอกจากนี้ NASA กำลังทำงานใน 'โครงการริเริ่มเกี่ยวกับดาวเคราะห์น้อย' ซึ่งนักบินอวกาศสามารถสำรวจดาวเคราะห์น้อยได้ภายในปี 2025 และ NEOWISE ถูกมองว่าเป็นความช่วยเหลือที่เป็นไปได้สำหรับเป้าหมายนั้น ผู้ตรวจสอบหลักคนใหม่คือ Amy Mainzer ที่ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของ NASA ในแคลิฟอร์เนีย

ปีก่อน คณะกรรมการ สพช. ของสภาวิจัยแห่งชาติ ยกย่องการตัดสินใจของ NASA ในการให้ทุนสนับสนุนภารกิจ NEOWISE . การสำรวจดาวเคราะห์น้อยอินฟราเรดมีข้อได้เปรียบเหนือการสำรวจด้วยแสงเนื่องจากเครื่องตรวจจับอินฟราเรดสามารถมองเห็นวัตถุที่มีแสงน้อย (ความสว่างต่ำ) ได้ดีกว่า NRC เขียน 'อย่างไรก็ตาม NEOWISE ไม่ใช่แบบสำรวจ NEO แบบสแตนด์อโลนและต้องการการประสานงานกับแบบสำรวจอื่น ๆ เพื่อใช้ประโยชน์จากข้อมูลอย่างเต็มที่' กล่าวเสริม

งานของ NEOWISE ได้ผลอย่างรวดเร็วหลังจากเปิดใช้งานอีกครั้งในเดือนธันวาคม 2013 'เพียงหกวันหลังจากการสำรวจเริ่มต้น NEOWISE ค้นพบดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกดวงแรกที่อาจเป็นอันตราย 2013 YP139' เว็บไซต์ภารกิจ ที่สถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนีย

ภายในกลางเดือนมิถุนายน 2559 NEOWISE ได้เริ่มการสำรวจท้องฟ้าทั้งหมดครั้งที่หก ในเวลานั้นมันได้ทำการวัดวัตถุระบบสุริยะจำนวน 20,241 ดวงนับแสนครั้ง ซึ่งรวมถึง 541 NEO และดาวหาง 99 ดวง ทีมงานยังดูข้อมูลในอดีตเพื่อค้นหาดาวหางและดาวเคราะห์น้อยที่จางลง

การค้นพบที่สำคัญของ NEOWISE ได้แก่:

ค้นพบดาวเคราะห์น้อยขนาดกลางใกล้โลกน้อยลง มากกว่าที่เคยเชื่อ โดยเป็นการยืนยันว่า NASA ได้บรรลุเป้าหมายที่ได้รับคำสั่งจากรัฐสภาในการค้นหาดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ 90 เปอร์เซ็นต์ (ซึ่ง NASA ถูกท้าทายให้ทำในปี 1998 และสำเร็จในปี 2011)

ยานอวกาศคาดว่าจะสิ้นสุดการดำเนินงานในปี 2560 เมื่อวงโคจรของมันเคลื่อนเข้าสู่เขตที่มีแสงแดดมากเกินไปที่จะทำการสำรวจ อย่างไรก็ตาม Mainzer และทีมของเธอกำลังทำงานในภารกิจติดตามที่เรียกว่า Near-Earth Object Camera (NEOCam) มีการยื่นข้อเสนอสำหรับโครงการ Discovery ของ NASA สามครั้ง โดยครั้งล่าสุดเกิดขึ้นในปี 2015 การตัดสินใจจะมีขึ้นในเดือนกันยายน 2016 โดยคาดว่าจะเปิดตัวในปี 2021