เรื่องเด่น 3 วิธีทางทฤษฎี ทำโลกให้เป็นยานอวกาศเพื่อเคลื่อนย้ายหนีภัยพิบัติ

Image copyright NASA/SETI/JPL-CALTECH
คำบรรยายภาพ ภาพจำลอง Kepler-186f ดาวเคราะห์คล้ายโลกดวงแรก ซึ่งนักวิทยาศาสตร์พบว่าโคจรรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ โดยอยู่ในเขตระยะห่างที่เอื้อต่อสิ่งมีชีวิต

มนุษย์จะต้องทำอย่างไร หากจำเป็นต้องย้ายโลกทั้งใบเพื่อหนีภัยพิบัติในห้วงอวกาศ ? คำถามที่ฟังดูเหลือเชื่อเหมือนกับในภาพยนตร์ไซ-ไฟของจีนเรื่อง The Wandering Earth หรือ “โลกพเนจร” ซึ่งมนุษย์พยายามขยับย้ายตำแหน่งโลกหนีการขยายตัวของดวงอาทิตย์ที่กำลังสิ้นอายุขัย กลับมีความเป็นไปได้ทางทฤษฎีอยู่อย่างน้อยสามวิธีด้วยกัน

ดร. มัตเตโอ เชรีออตติ อาจารย์ด้านระบบวิศวกรรมอวกาศจากมหาวิทยาลัยกลาสโกว์ของสหราชอาณาจักร ระบุถึงวิธีขยับโลกที่เป็นไปได้ในทางทฤษฎีไว้ในบทความล่าสุดของเขา ซึ่งตีพิมพ์ในเว็บไซต์ The Conversation ว่า “เป็นเรื่องยากที่เราจะเคลื่อนย้ายตำแหน่งของโลก แม้เพียงจะให้ออกห่างจากดวงอาทิตย์เพิ่มขึ้นสัก 50% จนมาอยู่ในระยะเดียวกับวงโคจรของดาวอังคารก็ตาม”

• มนุษย์จะดำรงเผ่าพันธุ์ต่อไปได้อีก 100 ปีหรือไม่
• โลก-ดวงจันทร์ ถูกอุกกาบาตพุ่งชนเพิ่มขึ้น 3 เท่า ในช่วง 300 ล้านปีที่ผ่านมา

ดร.เชรีออตติบอกว่า ในอดีตมนุษย์สามารถค้นพบวิธีเคลื่อนย้ายวัตถุอวกาศขนาดเล็กเช่นดาวเคราะห์น้อยได้สำเร็จ ทั้งวิธีรุนแรงเด็ดขาดเช่นใช้ระเบิดนิวเคลียร์ทำลายให้แตกเป็นเสี่ยง ๆ หรือใช้วิธีพุ่งชนด้วยความเร็วสูงให้เส้นทางโคจรของเป้าหมายเบี่ยงเบนออกไป แต่แน่นอนว่าวิธีเหล่านี้ไม่สามารถจะนำมาใช้กับโลกของเราเองได้

แม้แต่วิธีการที่นุ่มนวลซึ่งจะค่อย ๆ เปลี่ยนตำแหน่งของวัตถุอวกาศไปทีละนิด เช่นวิธีใช้ยานลากจูงประจำการบนดาวเคราะห์น้อย หรือการลากจูงด้วยความโน้มถ่วงโดยให้ยานอวกาศบินวนเวียนอยู่ใกล้กับวัตถุอวกาศนั้น ก็ไม่สามารถจะนำมาใช้ลากจูงโลกของเราซึ่งมีขนาดใหญ่มหึมาได้

• อุกกาบาตล้างเผ่าพันธุ์ไดโนเสาร์ทำให้ภูเขาไฟปะทุครั้งใหญ่
• ไดโนเสาร์โชคร้าย อุกกาบาตชนโลกตรงจุดอันตรายที่สุด

แต่นอกจากวิธีการที่กล่าวมาข้างต้น ยังพอมีหนทางอื่น ๆ ที่ใช้เทคโนโลยีล้ำสมัย ซึ่งมีความเป็นไปได้พอสมควรเหลืออยู่บ้างดังนี้



Image copyright Reuters
คำบรรยายภาพ ภาพยนตร์แนวไซ-ไฟ The Wandering Earth ประสบความสำเร็จอย่างสูงในจีน


1. เครื่องยนต์ขับดันลมไอออน


อันที่จริงแล้ว ทุกครั้งที่มีการยิงจรวดเพื่อนำส่งดาวเทียมหรืออุปกรณ์ต่าง ๆ ขึ้นสู่ห้วงอวกาศ เราได้ทำให้ตำแหน่งของโลกเคลื่อนออกจากวงโคจรเดิมไปทุกขณะ เหมือนกับการยิงปืนที่ทำให้เกิดแรงถีบของปืนเข้าหาตัวผู้ยิง เพียงแต่ความเปลี่ยนแปลงที่ว่านั้นน้อยนิดมากจนไม่สามารถสังเกตเห็นได้

จรวดขนส่งอวกาศที่มีพลังแรงสูงสุดและทรงประสิทธิภาพมากที่สุดในทุกวันนี้ ได้แก่จรวดฟอลคอนเฮฟวี (Falcon Heavy)ของบริษัทสเปซเอกซ์ ซึ่งเมื่อลองคำนวณดูแล้ว เราจะต้องยิงปล่อยจรวดฟอลคอนเฮฟวี 300 ล้านล้านล้านครั้ง จึงจะสามารถผลักดันให้โลกขยับไปอยู่ในวงโคจรของดาวอังคารได้ แต่วัสดุต่าง ๆ ที่ใช้ในการสร้างและยิงจรวดจำนวนมหาศาลนี้คิดเป็น 85% ของมวลสารในโลก ทำให้ในที่สุดโลกจะมีมวลเหลือเพียง 15% ขณะที่ล่องลอยไปในอวกาศ

• “เครื่องบินลมไอออน” เหินฟ้าได้โดยไม่มีชิ้นส่วนใดต้องขยับลำแรกของโลก

หากคิดจะใช้วิธีขับเคลื่อนโลกแบบนี้ เครื่องยนต์ขับดันลมไอออน (Ion drive) ขนาดยักษ์ ดูจะเป็นตัวเลือกที่เป็นไปได้ในทางปฏิบัติมากกว่า โดยใช้การขับไอพ่นที่เต็มไปด้วยอนุภาคมีประจุไฟฟ้าในทิศทางตรงข้ามกับตำแหน่งที่ต้องการจะเดินทางไป

จากการคำนวณเบื้องต้น เครื่องขับดันลมไอออนนี้จะต้องติดตั้งอยู่เหนือระดับน้ำทะเลอย่างน้อย 1,000 กิโลเมตร ซึ่งจัดว่าอยู่สูงเหนือชั้นบรรยากาศของโลก แต่ต้องมีโครงสร้างแข็งเชื่อมต่อกับพื้นโลกเพื่อถ่ายทอดแรงขับดันด้วย เครื่องยนต์ขนาดยักษ์นี้จะต้องพ่นลมไอออนที่ความเร็วสูงถึง 40 กิโลเมตรต่อวินาที ซึ่งวิธีนี้โลกจะสูญเสียมวลในรูปของไอออนไปราว 13%



อุปกรณ์ของท่านไม่สามารถใช้งานเครื่องเล่นสื่อได้


เครื่องบินลมไอออนทำงานอย่างไร


2. ล่องไปตามลำแสง


แสงไม่มีมวลแต่มีโมเมนตัม (Momentum) ทำให้เราสามารถใช้แผ่นสะท้อนแสงจับเอาโมเมนตัมจากแสงอาทิตย์มาใช้ในการขับเคลื่อนยานอวกาศได้ เสมือนกับใช้ “ใบเรือ” ล่องยานไปตามลำแสง ซึ่งหากนำวิธีนี้มาใช้ขับเคลื่อนโลก โลกก็จะไม่สูญเสียมวลจากการย้ายตำแหน่งเลยแม้แต่น้อย

หากจินตนาการว่าเราจะสร้างสถานีจับโมเมนตัมของแสงอาทิตย์ขึ้นในห้วงอวกาศใกล้กับโลก “ใบเรือ” หรือแผ่นสะท้อนแสงที่ใช้จะต้องมีขนาดใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางโลก 19 เท่า เพื่อให้โลกเคลื่อนเข้าสู่วงโคจรของดาวอังคารได้ภายในระยะเวลา 1,000 ล้านปี

3. เกมบิลเลียดระหว่างดวงดาว


เกมบิลเลียดอวกาศนี้เป็นที่รู้จักกันดีมาอย่างยาวนาน เพราะเป็นวิธีการที่ใช้ส่งยานอวกาศให้เพิ่มความเร็วและเปลี่ยนทิศทางได้ ด้วยการพุ่งเข้าเฉียดใกล้ดาวเคราะห์ต่าง ๆ และอาศัยแรงโน้มถ่วงรวมทั้งการแลกเปลี่ยนโมเมนตัมระหว่างกันทำให้เกิดความเปลี่ยนแปลงตามที่ต้องการ หรือที่เรียกว่าวิธีแบบเครื่องยิงหนังสติ๊ก (Slingshot) นั่นเอง

หากมีดาวเคราะห์น้อยหรือวัตถุอวกาศที่ใหญ่พอพุ่งเฉียดเข้าใกล้โลก แรงกระทำระหว่างกันที่เกิดขึ้นระหว่างโลกและผู้มาเยือน นอกจากจะทำให้ดาวเคราะห์น้อยเปลี่ยนแปลงความเร็วและทิศทางแล้ว โลกก็ได้รับผลกระทบแบบเดียวกันเล็กน้อยด้วย ซึ่งหลักการนี้อาจใช้เป็นกุญแจสำคัญในการเปลี่ยนวงโคจรของโลกได้

ปัจจุบันเรามีเทคโนโลยีที่สามารถเปลี่ยนทิศทางของดาวเคราะห์น้อยได้จริงเรียบร้อยแล้ว หากมนุษย์สามารถบังคับการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์น้อยที่พบได้หนาแน่นในบางส่วนของระบบสุริยะ แล้วกำหนดให้มันพุ่งเฉียดผ่านโลกในระยะที่ไม่เป็นอันตรายทุก 2,000-3,000 ปี ชาวโลกก็จะสามารถหนีการขยายตัวของดวงอาทิตย์ที่สิ้นอายุขัยไปได้อย่างเฉียดฉิว แต่จะต้องใช้ดาวเคราะห์น้อยในการนี้กว่า 1 ล้านดวง

ดร. เชรีออตติลงความเห็นว่า วิธีดังกล่าวมีความเป็นไปได้ในการทำโลกให้เป็นยานอวกาศมากที่สุดในขณะนี้ แต่ในอนาคตวิธีล่องไปตามลำแสงน่าจะมีความเหมาะสมมากที่สุด เมื่อได้พัฒนาไปถึงขั้นที่สามารถใช้งานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพแล้ว

แต่อย่างไรก็ดี การเคลื่อนย้ายประชากรมนุษย์ให้หนีภัยพิบัติไปอยู่ในอาณานิคมต่างดาวในระยะใกล้ ๆ เช่นที่ดาวอังคาร น่าจะเป็นเรื่องง่ายกว่าการย้ายโลกทั้งใบให้ล่องลอยไปในอวกาศ โดยไม่รู้ถึงชะตากรรมในวันข้างหน้า

ขอบคุณที่มา
https://www.bbc.com/thai/features-48434937