การแข่งขันเพื่อไขคำถามเก่าแก่ที่สุดของมนุษยชาติ
จีนกำลังวางตำแหน่งตัวเองเพื่อทำสิ่งที่ยังไม่มีชาติใดเคยทำได้มาก่อน นั่นคือการนำตัวอย่างทางกายภาพจากดาวอังคารกลับมายังโลก ภารกิจเทียนเวิ่น-3 ซึ่งมีกำหนดยิงจรวดสองครั้งในปี 2028 ตั้งเป้านำวัสดุจากดาวอังคารกลับมาอย่างน้อย 500 กรัมภายในปี 2031 ซึ่งอาจทำให้จีนสร้างประวัติศาสตร์ครั้งแรกในการสำรวจห้วงอวกาศลึก พร้อมตอบคำถามพื้นฐานที่สุดข้อหนึ่งทางวิทยาศาสตร์ หลิว จี้จง หัวหน้าผู้ออกแบบภารกิจ ประกาศระหว่างการประชุมทางการเมืองประจำปีของจีนในเดือนมีนาคมว่า โครงการประสบความก้าวหน้าในเทคโนโลยีสำคัญ และจะเข้าสู่ขั้นพัฒนาแบบจำลองสำหรับการบินในปีนี้ กำหนดการนี้ทำให้จีนมีโอกาสเดินหน้าจนไปถึงดาวเคราะห์สีแดงและกลับมาก่อนความพยายามของนานาชาติที่แข่งขันกัน ซึ่งส่งผลสะเทือนไกลเกินกว่าเรื่องศักดิ์ศรีของชาติ
สารบัญ
ภารกิจนี้เป็นผลจากการวางแผนหลายปี และต่อยอดจากความสำเร็จครั้งก่อนของจีนบนดาวอังคาร ในปี 2021 รถสำรวจจูหรงลงจอดบนดาวอังคารในฐานะส่วนหนึ่งของภารกิจเทียนเวิ่น-1 ทำให้จีนเป็นประเทศที่สองที่ปฏิบัติการรถสำรวจบนพื้นผิวดาวอังคาร ภารกิจดังกล่าวพบหลักฐานของน้ำแข็งผสมอยู่กับดินและกรวดใต้พื้นผิว ซึ่งทำให้ความสนใจทางวิทยาศาสตร์ต่อการนำตัวอย่างจริงกลับมาวิเคราะห์อย่างละเอียดในห้องปฏิบัติการเพิ่มสูงขึ้น ต่างจากยานสำรวจหุ่นยนต์ที่ต้องบรรทุกเครื่องมือขนาดเล็กเดินทางไกลจากโลกหลายล้านกิโลเมตร ตัวอย่างที่นำกลับมาจะเปิดโอกาสให้นักวิทยาศาสตร์ใช้ศักยภาพเต็มที่ของห้องปฏิบัติการบนโลกเพื่อค้นหาฟอสซิลขนาดจุลทรรศน์ สารประกอบอินทรีย์ และร่องรอยทางเคมีที่อาจบ่งชี้ว่าเคยมีสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์เพื่อนบ้านของเราหรือไม่
เดิมพันของภารกิจนี้มีมากกว่าความใฝ่รู้ทางวิทยาศาสตร์ หากประสบความสำเร็จ เทียนเวิ่น-3 จะเป็นครั้งแรกที่มนุษยชาตินำวัสดุจากดาวเคราะห์ดวงอื่นที่อาจเอื้อต่อการดำรงชีวิตกลับมาได้ ตอกย้ำบทบาทผู้นำของจีนด้านการสำรวจดาวเคราะห์ และสร้างโอกาสใหม่สำหรับความร่วมมือทางวิทยาศาสตร์ระหว่างประเทศ หลิว จี้จงกล่าวต่อสื่อในการประกาศว่า โครงการนี้เป็นภารกิจด้านการบินและอวกาศขนาดใหญ่ที่ท้าทายอย่างยิ่งและเป็นโครงการบุกเบิก
ภารกิจเทียนเวิ่น-3 เป็นโครงการด้านการบินและอวกาศขนาดใหญ่ที่ท้าทาย สร้างสรรค์นวัตกรรม และเป็นผู้นำ คาดว่าจะทำให้มนุษยชาตินำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับมาได้เป็นครั้งแรก ซึ่งจะส่งเสริมการพัฒนาแบบบูรณาการคุณภาพสูงของวิทยาศาสตร์อวกาศ เทคโนโลยีอวกาศ และการประยุกต์ใช้ด้านอวกาศอย่างมาก
ออกแบบภารกิจที่ไม่เคยมีมาก่อน
ต่างจากภารกิจดาวอังคารก่อนหน้าที่อาศัยการปล่อยจรวดเพียงครั้งเดียว เทียนเวิ่น-3 ใช้สถาปัตยกรรมภารกิจที่ซับซ้อน โดยปล่อยจรวดสองครั้งและต้องประสานงานระหว่างยานอวกาศหลายลำอย่างแม่นยำ จรวดขนส่งลองมาร์ช 5 สองลำจะทะยานขึ้นในช่วงเวลาที่เหมาะสมสำหรับการเดินทางไปดาวอังคารในปลายปี 2028 โดยแต่ละลำบรรทุกองค์ประกอบของภารกิจคนละส่วน จรวดลำหนึ่งจะนำยานโคจรที่รวมกับยานกลับสู่โลกขึ้นไป ส่วนอีกลำบรรทุกยานลงจอดที่ติดตั้งยานขึ้นจากพื้นผิวและโมดูลบริการ แนวทางปล่อยจรวดสองครั้งนี้ช่วยรองรับความต้องการพลังงานมหาศาลในการส่งทั้งระบบลงจอดและระบบเดินทางกลับไปยังดาวอังคารพร้อมกัน ขณะเดียวกันก็ทำให้แต่ละองค์ประกอบมีเชื้อเพลิงเพียงพอสำหรับภารกิจเฉพาะของตน
ลำดับภารกิจจะกินเวลานานกว่าสามปีและประกอบด้วย 13 ขั้นตอน หลังเดินทางระหว่างดาวเคราะห์เป็นเวลา 7-8 เดือน ยานลงจอดจะลงสู่พื้นที่ที่คัดเลือกอย่างรอบคอบระหว่างละติจูดเหนือ 17 ถึง 30 องศา ซึ่งเป็นจุดสมดุลระหว่างข้อจำกัดทางวิศวกรรมกับศักยภาพทางวิทยาศาสตร์ ยานต้องลงจอดในพื้นที่ที่ต่ำกว่าระดับความสูงเฉลี่ยทั่วโลกของดาวอังคารอย่างน้อย 3 กิโลเมตร เพื่อให้บรรยากาศมีความหนาแน่นเพียงพอสำหรับชะลอความเร็วขณะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ เมื่ออยู่บนพื้นผิวแล้ว ยานลงจอดจะปฏิบัติงานประมาณหนึ่งปี เก็บตัวอย่างด้วยวิธีต่างๆ ทั้งการตักจากพื้นผิว การเจาะลึก และการใช้โดรนช่วยเก็บตัวอย่างจากพื้นที่ที่อยู่ห่างออกไปหลายร้อยเมตร
ขั้นตอนการทะยานขึ้นจากพื้นผิวเป็นหนึ่งในความท้าทายทางเทคนิคครั้งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์การบินอวกาศ หลังเก็บและปิดผนึกตัวอย่างแล้ว ยานขึ้นจากพื้นผิวจะปล่อยตัวจากดาวอังคารโดยใช้ยานลงจอดเป็นฐาน และเข้าสู่วงโคจรรอบดาวอังคาร ซึ่งเป็นครั้งแรกที่มีการทำเช่นนี้จากพื้นผิวดาวเคราะห์ ในวงโคจร ยานขึ้นจากพื้นผิวต้องนัดพบและเชื่อมต่อกับยานโคจรที่รออยู่ เพื่อถ่ายโอนสัมภาระล้ำค่าก่อนที่ยานกลับโลกจะเริ่มเดินทางกลับ เหตุการณ์นัดพบและเชื่อมต่อในวงโคจรรอบดาวอังคารนี้ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน และต้องอาศัยการนำทางที่แม่นยำในสภาพแวดล้อมที่ศูนย์ควบคุมภาคพื้นดินไม่สามารถให้คำแนะนำแบบเรียลไทม์ได้ เนื่องจากการสื่อสารล่าช้าได้นานถึง 20 นาที
เจาะค้นหาร่องรอยของสิ่งมีชีวิตโบราณ
เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์หลักที่ขับเคลื่อนภารกิจเทียนเวิ่น-3 คือการค้นหาชีวสัญญาณ ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ทางกายภาพหรือทางเคมีว่าสิ่งมีชีวิตเคยมีอยู่บนดาวอังคารหรือไม่ แม้ภารกิจก่อนหน้าจะตรวจพบโมเลกุลอินทรีย์และร่องรอยก้นทะเลสาบโบราณ แต่การวิเคราะห์ตัวอย่างในห้องปฏิบัติการอันทันสมัยบนโลกเป็นโอกาสดีที่สุดในการค้นหาหลักฐานชี้ขาดของสิ่งมีชีวิตจุลชีพในอดีต เพื่อเพิ่มโอกาสดังกล่าว ผู้วางแผนภารกิจได้พัฒนายุทธศาสตร์เก็บตัวอย่างที่ทะเยอทะยาน ซึ่งรวมถึงการเจาะลงไปใต้พื้นผิวดาวอังคาร 2 เมตร ลึกกว่าที่ภารกิจดาวอังคารใดเคยพยายามมาก่อน และลึกกว่าการเก็บตัวอย่างตื้นๆ จากพื้นผิวที่โครงการอื่นวางแผนไว้อย่างมาก
ความลึกนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความสำเร็จด้านชีวดาราศาสตร์ ดาวอังคารไม่มีสนามแม่เหล็กทั่วทั้งดาวและมีชั้นบรรยากาศเบาบาง ทำให้พื้นผิวถูกอนุภาคจากรังสีคอสมิกโจมตีอยู่ตลอดเวลา และเผชิญสารเคมีที่มีฤทธิ์ออกซิไดซ์สูง ซึ่งค่อยๆ ทำลายสารอินทรีย์ เมื่อเจาะผ่านชั้นพื้นผิวที่ไม่เอื้อต่อการดำรงชีวิตนี้ ภารกิจหวังว่าจะเข้าถึงตะกอนที่ได้รับการปกป้องจากรังสีมานานหลายพันล้านปี ซึ่งอาจรักษาสารประกอบอินทรีย์หรือแม้แต่ฟอสซิลขนาดจุลทรรศน์จากยุคที่ดาวอังคารมีน้ำในสถานะของเหลวและบรรยากาศหนาแน่นกว่าไว้ได้ ระบบเจาะต้องตรวจจับและหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง เช่น ชั้นหินพื้น ขณะรักษาสภาพตัวอย่างให้สมบูรณ์ท่ามกลางสภาพแวดล้อมอันโหดร้ายของดาวอังคาร
กระบวนการเลือกพื้นที่ลงจอดสะท้อนจุดมุ่งหมายด้านชีววิทยาของภารกิจ นักวิทยาศาสตร์ระบุพื้นที่ที่มีศักยภาพ 86 แห่ง จากรายชื่อเริ่มต้นกว่า 80 แห่ง ก่อนคัดเหลือ 19 แห่งที่เหมาะสมที่สุด กระจุกตัวอยู่ในแอ่งอเมซอนนิส แอ่งยูโทเปีย และแอ่งไครส์ พื้นที่เหล่านี้มีแนวชายฝั่งโบราณ ตะกอนดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำ แร่ดินเหนียว และระบบหุบเขาที่ก่อตัวในสภาพแวดล้อมซึ่งมีน้ำอุดมสมบูรณ์ อันเป็นบริเวณที่สิ่งมีชีวิตอาจกำเนิดขึ้นและได้รับการเก็บรักษาไว้ ภายในสิ้นปี 2026 ทีมงานจะคัดเลือกพื้นที่ตัวเลือกสุดท้ายสามแห่ง ซึ่งให้ความสมดุลเหมาะสมที่สุดระหว่างคุณค่าทางวิทยาศาสตร์กับความปลอดภัยทางวิศวกรรม เกณฑ์การคัดเลือกให้ความสำคัญกับพื้นที่ที่มีแร่ธาตุอุ้มน้ำซึ่งบ่งชี้กิจกรรมของน้ำในอดีต ควบคู่กับข้อกำหนดเข้มงวดว่า พื้นที่ต้องมีมุมลาดชันต่ำกว่า 8 องศา และมีหินปกคลุมน้อยกว่า 10 เปอร์เซ็นต์ เพื่อให้ลงจอดได้อย่างปลอดภัย
ปักกิ่งเปิดประตูต้อนรับพันธมิตรทั่วโลก
สำนักงานบริหารอวกาศแห่งชาติจีนประกาศเมื่อวันที่ 11 มีนาคม 2025 ว่า เทียนเวิ่น-3 เปิดรับความร่วมมือระหว่างประเทศ ซึ่งเป็นสัญญาณสะท้อนความเชื่อมั่นของจีนต่อความพร้อมทางเทคนิคของภารกิจ ข้อเสนอเปิดให้ใช้พื้นที่บรรทุกอุปกรณ์ 15 กิโลกรัมบนยานโคจรกลับสู่โลก และอีก 5 กิโลกรัมบนยานโคจรรอบดาวอังคาร สำหรับเครื่องมือวิทยาศาสตร์ที่พัฒนาโดยพันธมิตรต่างชาติ คำเชิญนี้เป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญสู่การแบ่งปันความเป็นเจ้าของทางวิทยาศาสตร์ในภารกิจที่อาจกลายเป็นหนึ่งในภารกิจอวกาศที่สำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์ โดยกำหนดส่งข้อเสนอภายในวันที่ 30 มิถุนายน 2025 และจะประกาศผลการคัดเลือกขั้นสุดท้ายในเดือนตุลาคมปีเดียวกัน
ทีมงานนานาชาติที่สนใจสามารถเสนออุปกรณ์บรรทุกเสริมที่ต้องอาศัยการสนับสนุนจากยานเทียนเวิ่น-3 หรือเสนอเครื่องมือวิทยาศาสตร์อิสระที่สอดคล้องกับเป้าหมายทางวิทยาศาสตร์โดยรวมของภารกิจ พันธมิตรที่ได้รับคัดเลือกต้องส่งอุปกรณ์สำหรับการบินภายในปี 2027 เพื่อประกอบเข้ากับยานก่อนช่วงปล่อยจรวดในปี 2028 งานวิจัยที่เสนอควรสนับสนุนการค้นหาสิ่งมีชีวิต การศึกษาธรณีวิทยาของดาวอังคาร หรือการตรวจสอบกระบวนการในชั้นบรรยากาศ อย่างไรก็ตาม ยินดีรับนวัตกรรมที่ช่วยเพิ่มคุณค่าของภารกิจด้วย กรอบความร่วมมือนี้ทำให้เทียนเวิ่น-3 เป็นเวทีระดับโลกสำหรับการส่งเสริมผลประโยชน์ทางวิทยาศาสตร์ร่วมกันของมนุษยชาติ แทนที่จะเป็นเพียงโครงการระดับชาติ
โหว เจิงเฉียน หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของภารกิจและสมาชิกสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน เน้นย้ำแนวทางความร่วมมือในบทความล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Astronomy เขาระบุว่าจีนจัดการประชุมนานาชาติในช่วงกำหนดเป้าหมายของภารกิจ และมีแผนเปิดให้นักวิจัยทั่วโลกเข้าถึงตัวอย่างที่นำกลับมาได้ หลังปฏิบัติตามระเบียบการปกป้องดาวเคราะห์แล้ว โหวหวังว่าภารกิจนี้จะเปิดโอกาสให้นานาชาติเข้าใจดาวอังคารอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน และอาจดึงดูดความร่วมมือจากประเทศในยุโรป เอเชีย และชาติอื่นๆ ที่มีขีดความสามารถด้านอวกาศ ซึ่งต้องการมีส่วนร่วมในการนำวัสดุจากดาวอังคารกลับมาเป็นครั้งประวัติศาสตร์
การปกป้องดาวเคราะห์และมาตรการความปลอดภัยทางเทคนิค
โอกาสในการนำวัสดุจากดาวเคราะห์ดวงอื่นกลับมายังก่อให้เกิดคำถามสำคัญด้านความปลอดภัย ซึ่งผู้วางแผนภารกิจต้องจัดการด้วยความระมัดระวังสูงสุด ระเบียบการปกป้องดาวเคราะห์ที่กำหนดโดยคณะกรรมการวิจัยอวกาศ ระบุให้มีมาตรการเข้มงวดเพื่อป้องกันทั้งการปนเปื้อนจากโลกไปยังดาวอังคาร และการปนเปื้อนย้อนกลับจากดาวอังคารมายังโลก จีนให้คำมั่นว่าจะปฏิบัติตามมาตรฐานสากลเหล่านี้ โดยตระหนักว่าความน่าเชื่อถือทางวิทยาศาสตร์ของภารกิจขึ้นอยู่กับการยืนยันว่า สิ่งค้นพบทางชีววิทยามีต้นกำเนิดจากดาวอังคารจริง ไม่ใช่สิ่งปนเปื้อนที่ติดไปจากโลก การควบคุมการปนเปื้อนอย่างเข้มงวดเป็นความท้าทายสำคัญที่ต้องจัดการในทุกขั้นตอนของภารกิจ
เพื่อจัดการความเสี่ยงเหล่านี้ จีนกำลังก่อสร้างห้องปฏิบัติการตัวอย่างดาวอังคารเฉพาะทางบริเวณชานเมืองเหอเฝย์ ใกล้กับสถาบันวิทยาศาสตร์กายภาพของสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน สถานที่แห่งนี้จะมีห้องสะอาดพิเศษและพื้นที่ควบคุมความปลอดภัยทางชีวภาพ ซึ่งตัวอย่างที่นำกลับมาจะได้รับการตรวจสอบอย่างครอบคลุม การทำให้ปลอดเชื้อ และการประเมินความเสี่ยงทางชีวภาพ ก่อนเปิดให้ชุมชนวิทยาศาสตร์ในวงกว้างเข้าถึง ตัวอย่างจะถูกแยกออกจากสิ่งแวดล้อมของโลกจนกว่าการวิเคราะห์อย่างเข้มงวดจะยืนยันว่า ไม่มีสารชีวภาพที่ยังทำงานอยู่และอาจเป็นภัยต่อระบบนิเวศบนโลก หลังยืนยันความปลอดภัยแล้วเท่านั้น จึงจะกระจายวัสดุไปยังห้องปฏิบัติการที่กำหนดทั่วโลกเพื่อวิเคราะห์อย่างละเอียด
ทีมวิศวกรประสบความก้าวหน้าแล้วในเทคโนโลยีสำคัญที่จำเป็นต่อภารกิจ รวมถึงการเก็บและปิดผนึกตัวอย่างบนพื้นผิวดาวอังคาร การทะยานขึ้นจากพื้นผิว การนัดพบในวงโคจร และกลไกถ่ายโอนตัวอย่าง ภารกิจนี้ต้องพัฒนาระบบเก็บตัวอย่างดินแบบพิเศษ ซึ่งต้องเก็บตัวอย่างและปิดผนึกอย่างแน่นหนาเพื่อให้วัสดุเดินทางถึงโลกในสภาพสมบูรณ์ หลิว จี้จงระบุว่า การนำตัวอย่างกลับจากดาวอังคารเป็นภารกิจสำรวจอวกาศที่ท้าทายทางเทคนิคที่สุดนับตั้งแต่โครงการอะพอลโล และยังไม่เคยมีการดำเนินภารกิจเช่นนี้สำเร็จมาก่อน ความซับซ้อนไม่ได้อยู่ที่ระบบกลไกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการควบคุมทางชีวภาพและขั้นตอนการติดตามการครอบครองตัวอย่าง ซึ่งต้องรักษาความสมบูรณ์ของตัวอย่างตั้งแต่พื้นผิวดาวอังคาร ผ่านการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ไปจนถึงการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ
พลวัตการแข่งขันสำรวจอวกาศโลกกำลังเปลี่ยนแปลง
ขณะที่จีนเดินหน้าสู่กำหนดปล่อยจรวดในปี 2028 โครงการนำตัวอย่างดาวอังคารกลับของนาซาเผชิญความไม่แน่นอนอย่างมาก ร่างกฎหมายงบประมาณของสภาผู้แทนราษฎรที่มีผลบังคับใช้เมื่อต้นปี 2025 ยกเลิกสถาปัตยกรรมภารกิจ MSR ในปัจจุบันโดยพฤตินัย และโยกงบประมาณ 110 ล้านดอลลาร์ไปศึกษาพัฒนาเทคโนโลยีดาวอังคารในอนาคต แทนที่จะใช้กับภารกิจนำตัวอย่างกลับ แม้วุฒิสภาจะพิจารณาร่างกฎหมายให้อำนาจที่เรียกร้องให้เริ่มโครงการ MSR ใหม่ แต่ขณะนี้สหรัฐฯ ยังไม่มีเส้นทางที่ชัดเจนในการนำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับมาก่อนทศวรรษ 2030 จึงเปิดโอกาสให้จีนทำเป้าหมายนี้สำเร็จก่อน และอาจคว้าข้อได้เปรียบด้านวิทยาศาสตร์และการทูตที่มาพร้อมกับความสำเร็จดังกล่าว
กำหนดเวลาที่เปลี่ยนแปลงไปนี้มีนัยเชิงยุทธศาสตร์มากกว่าเรื่องศักดิ์ศรีทางวิทยาศาสตร์ ชาติแรกที่นำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับมาได้จะเป็นผู้ควบคุมการจัดสรรวัสดุล้ำค่าเหล่านี้ให้แก่ชุมชนนักวิจัยทั่วโลกในระยะแรก และอาจมีอิทธิพลต่อทิศทางการวิจัยด้านชีวดาราศาสตร์ไปอีกหลายทศวรรษ ตัวอย่างจากดาวอังคารอาจเผยว่าสิ่งมีชีวิตกำเนิดขึ้นอย่างเป็นอิสระบนดาวเคราะห์สองดวงในระบบสุริยะของเราหรือไม่ ซึ่งจะเปลี่ยนความเข้าใจเรื่องชีววิทยาไปโดยพื้นฐาน และชี้ว่าสิ่งมีชีวิตอาจพบได้ทั่วไปทั่วทั้งเอกภพ หากจีนประสบความสำเร็จในขณะที่โครงการอื่นล่าช้า ความร่วมมือระหว่างประเทศและโอกาสบรรทุกอุปกรณ์อาจหันไปสนับสนุนโครงการอวกาศของปักกิ่งมากขึ้น
ความก้าวหน้าของจีนเกิดขึ้นท่ามกลางขีดความสามารถด้านการสำรวจห้วงอวกาศลึกที่เพิ่มขึ้นในภาพรวม ภารกิจเทียนเวิ่น-2 ซึ่งปล่อยในปี 2025 กำลังเดินทางไปยังดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกชื่อคาโมโอะอาเลวา โดยเดินทางมาแล้วประมาณ 700 ล้านกิโลเมตร และจะไปถึงเป้าหมายในปีนี้เพื่อปฏิบัติการเก็บตัวอย่าง ก่อนเดินทางกลับโลกภายในปลายปี 2027 ในระยะต่อไป เทียนเวิ่น-4 มีกำหนดปล่อยราวปี 2030 เพื่อศึกษาระบบดาวพฤหัสบดีและเข้าสู่วงโคจรของคัลลิสโตในที่สุด ซึ่งเป็นหนึ่งในดวงจันทร์น้ำแข็งของดาวเคราะห์ยักษ์ก๊าซดวงนี้ ความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องจากการสำรวจดวงจันทร์ สู่ดาวอังคาร และต่อไปยังระบบสุริยะชั้นนอก แสดงให้เห็นแนวทางที่เป็นระบบของจีนในการศึกษาวิทยาศาสตร์ห้วงอวกาศลึก และความมุ่งมั่นที่จะมีบทบาทระยะยาวในการสำรวจอวกาศ
จากต้นแบบสู่ดาวเคราะห์สีแดง
ขณะนี้การพัฒนาแบบจำลองสำหรับการบินเริ่มขึ้นแล้ว และต้นแบบกำลังเปลี่ยนผ่านไปสู่การสร้างฮาร์ดแวร์จริงอย่างเป็นทางการในปี 2026 ทีมเทียนเวิ่น-3 จึงขยับจากการศึกษาแบบร่างเข้าสู่การประกอบชิ้นงานจริง ภารกิจ 13 ขั้นตอนประกอบด้วยการปล่อยจากโลก การเดินทางไปดาวอังคาร การเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ลดระดับ และลงจอด การเก็บตัวอย่างบนพื้นผิว การทะยานขึ้น การนัดพบในวงโคจรรอบดาวอังคาร การเดินทางกลับโลก และการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งแต่ละขั้นต้องดำเนินการอย่างแม่นยำตลอดระยะทางหลายร้อยล้านกิโลเมตร กระบวนการทั้งหมดจะกินเวลานานกว่าสามปี ตั้งแต่ปล่อยยานจนถึงนำตัวอย่างกลับมาในปี 2031 โดยยานจะบรรทุกอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ขั้นสูงเพื่อสนับสนุนเป้าหมายด้านชีวดาราศาสตร์
เครื่องมือที่ได้รับเลือกสำหรับภารกิจนี้สะท้อนเป้าหมายในการค้นหาสิ่งมีชีวิต ยานลงจอดจะบรรทุกเรดาร์สำรวจใต้ผิวดาวอังคารเพื่อศึกษาชั้นใต้ดิน และเครื่องวิเคราะห์รามานและฟลูออเรสเซนซ์สำหรับตรวจหาสารอินทรีย์และแร่ธาตุ ซึ่งคล้ายกับเครื่องมือบนรถสำรวจเพอร์เซเวียแรนซ์ของนาซา ยานโคจรจะศึกษากระบวนการหลุดออกของบรรยากาศและสนามแม่เหล็ก โดยใช้แมกนีโตมิเตอร์และเครื่องตรวจจับอนุภาคพลังงานเฉพาะทาง ขณะที่ระบบถ่ายภาพจะทำแผนที่องค์ประกอบพื้นผิวด้วยแถบคลื่นอินฟราเรดช่วงกลางและหลายสเปกตรัม เครื่องมือเหล่านี้จะสนับสนุนหัวข้อวิจัยทั้งเก้าที่ทีมวิทยาศาสตร์ของภารกิจกำหนดไว้ ครอบคลุมองค์ประกอบที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต สภาพแวดล้อม และประวัติทางธรณีวิทยา ตั้งแต่ลักษณะพื้นผิวไปจนถึงพลวัตภายในดาว
ระหว่างการพัฒนา ภารกิจยังคงเปิดรับนักวิทยาศาสตร์ทั้งในและต่างประเทศให้เข้าร่วมในสิ่งที่ผู้นำโครงการระบุว่าเป็นการแสดงให้เห็นถึงความคิดสร้างสรรค์ของจีนและอิทธิพลในระดับนานาชาติ ไม่ว่าเทียนเวิ่น-3 จะพบหลักฐานชี้ขาดของสิ่งมีชีวิตโบราณบนดาวอังคาร หรือจะนำตัวอย่างกลับมาซึ่งบอกเล่าเรื่องราวของโลกที่ไร้สิ่งมีชีวิตแต่มีประวัติทางธรณีวิทยาน่าทึ่ง ภารกิจนี้ก็น่าจะมอบคำตอบต่อคำถามที่นักวิทยาศาสตร์เฝ้าค้นหามาหลายชั่วอายุคน ความพยายามนี้เป็นก้าวต่อไปของมนุษยชาติในการเดินทางออกไปไกลกว่าโลก ตามแนวคิดที่ว่า แม้โลกจะเป็นแหล่งกำเนิดของมนุษยชาติ แต่เราไม่อาจอยู่ในแหล่งกำเนิดนั้นตลอดไป
ประเด็นสำคัญ
- เทียนเวิ่น-3 มีกำหนดปล่อยจรวดสองครั้งในปี 2028 โดยใช้จรวดลองมาร์ช 5 และวางแผนนำตัวอย่างกลับโลกในปี 2031
- ภารกิจตั้งเป้าเก็บดินและหินจากดาวอังคารอย่างน้อย 500 กรัม ด้วยการเก็บตัวอย่างบนพื้นผิวและการเจาะลึก 2 เมตร
- เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์หลักคือการค้นหาชีวสัญญาณและหลักฐานของสิ่งมีชีวิตในอดีตหรือปัจจุบันบนดาวอังคาร
- สถาปัตยกรรมภารกิจประกอบด้วยยานอวกาศสองลำที่ต้องนัดพบกันในวงโคจรรอบดาวอังคาร ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่เคยมีใครทำสำเร็จมาก่อน
- จีนเปิดรับพันธมิตรนานาชาติในเดือนมีนาคม 2025 โดยเสนอพื้นที่บรรทุกอุปกรณ์รวม 20 กิโลกรัมสำหรับเครื่องมือวิทยาศาสตร์จากต่างประเทศ
- ข้อจำกัดทางวิศวกรรมกำหนดให้พื้นที่ลงจอดอยู่ระหว่างละติจูดเหนือ 17 ถึง 30 องศา และต่ำกว่าระดับความสูงเฉลี่ยของดาวอังคารอย่างน้อย 3 กิโลเมตร
- สถานที่ควบคุมตัวอย่างเฉพาะทางในเหอเฝย์จะจัดการตัวอย่างที่นำกลับมาภายใต้ระเบียบการปกป้องดาวเคราะห์ที่เข้มงวด เพื่อป้องกันการปนเปื้อนของโลก
- ภารกิจจะเข้าสู่ขั้นสร้างฮาร์ดแวร์สำหรับการบินในปี 2026 หลังพัฒนาเทคโนโลยีสำคัญสำเร็จ รวมถึงการทะยานขึ้นจากดาวอังคารและการนัดพบในวงโคจร
