ยานอวกาศค้นพบออกซิเจนในหินดวงจันทร์

พระจันทร์เต็มดวง นักวิทยาศาสตร์อวกาศรู้สึกทึ่งมาหลายปีแล้วกับความเป็นไปได้ในการค้นหาออกซิเจนที่ใช้งานได้บนดวงจันทร์ ไม่ใช่ในชั้นบรรยากาศของดวงจันทร์ เนื่องจากโดยพื้นฐานแล้วไม่มีเลย แต่อยู่ในหิน นานมาแล้วในปี 1962 … [นักวิจัยของ NASA] ทำนายว่าโรงงานแปรรูปดวงจันทร์ขนาดใหญ่จะมีออกซิเจนเหลว 4,000 ปอนด์ต่อเดือน ทั้งสำหรับการหายใจและในฐานะตัวออกซิไดเซอร์สำหรับเชื้อเพลิงจรวด…. ตอนนี้ยานอวกาศ Surveyor 5 … เผยให้เห็นว่ากำลังยืนอยู่เหนือหินชนิดเดียวที่จะทำงาน — ข่าววิทยาศาสตร์ , 14 ตุลาคม 2510

ดวงจันทร์ยังไม่มีโรงงานผลิตออกซิเจนบนดวงจันทร์ แต่นักวิทยาศาสตร์ยังคงคิดค้นวิธีดึงออกซิเจนจากหินดวงจันทร์ เทคนิคหนึ่งซึ่งเสนอโดยนักวิทยาศาสตร์ของ NASA ในปี 2010แยกออกซิเจนโดยให้ความร้อนแก่หินบนดวงจันทร์ถึง 1,650 องศาเซลเซียสและทำให้พวกมันได้รับก๊าซมีเทน ปฏิกิริยาเคมีจะผลิตก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจน จากนั้นทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างน้ำ การส่งกระแสไฟฟ้าผ่านน้ำจะแยกออกซิเจนออกจากไฮโดรเจน ทำให้สามารถดักจับก๊าซที่ต้องการได้

David Kipping แสวงหาโลกใหม่ที่ไม่คาดคิด

เขากลายเป็น “คนพระจันทร์” โดยตัดสินใจว่าไม่มีความคิดที่บ้าเกินไปในต้นฤดูใบไม้ผลิหน้า นักดาราศาสตร์ David Kipping หวังว่าจะรู้ว่าวัตถุที่เขาใช้ในช่วงเริ่มต้นอาชีพการค้นหานั้นอยู่ที่นั่นจริงๆ หรือไม่

นักดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย คิปปิงอาจเป็นที่รู้จักมากที่สุดจากโครงการที่กรองข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์บนดาวเคราะห์มากกว่าหนึ่งพันดวงที่โคจรรอบดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกล แต่เขาสนใจดวงจันทร์มากกว่า ดวงจันทร์อาจเป็นบ้านของสิ่งมีชีวิตต่างดาวแม้ว่าดาวเคราะห์ดวงนั้นจะไม่เอื้ออำนวย ( SN: 2/9/13, หน้า 5 ) ดวงจันทร์ยังสามารถทำให้ดาวเคราะห์ที่อาศัยอยู่ของมันมีแนวโน้มที่จะอาศัยอยู่ แบบจำลองบางรุ่นแนะนำว่าการมีอยู่ของดวงจันทร์ของเราอาจช่วยทำให้โลกเป็นสถานที่ที่น่าอยู่ เช่นเดียวกันอาจเป็นจริงสำหรับการเป็นหุ้นส่วนดาวเคราะห์ดวงอื่น

ดังนั้นการค้นหาของ Kipping ซึ่งเรียกว่า Hunt for Exomoons กับ Kepler จึงเป็นพื้นฐานของสถานที่ของเราในจักรวาล: เราอยู่คนเดียวหรือไม่?

ในช่วงปลายเดือนตุลาคม Kipping และเพื่อนร่วมงานจะใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเพื่อค้นหาว่าพวกเขาจับเหมืองหินแห่งแรกได้หรือไม่ ผู้สมัครที่เป็นไปได้คือวัตถุขนาดเท่าเนปจูนที่โคจรรอบดาวเคราะห์เคปเลอร์ 1625b ( SN: 8/19/17, p. 15 ) หากผู้สมัครกลายเป็น Exomoon ที่แท้จริง Kipping ชี้ให้เห็นอย่างรวดเร็วว่าคำใบ้ที่คล้ายกันได้เลือนหายไปก่อนหน้านี้ ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเขาจะทำให้ชื่อเสียงของเขาเป็น “คนที่แต่งตัวประหลาดดวงจันทร์” อย่างมั่นคง

แต่เขาขลุกอยู่ในหลายสิ่งหลายอย่าง “ผมเขียนเอกสารที่ล้มเหลวจำนวนมาก” เขายอมรับ เขามาถึง Exomoons โดยทำตามปรัชญาง่ายๆ: ไม่มีความคิดใดที่บ้าเกินไป

Dimitar Sasselov ผู้อำนวยการ Harvard Origins of Life Initiative ผู้ซึ่งทำงานร่วมกับ Kipping ในงานวิจัยหลังปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดกล่าวว่า “โครงการที่เป็นเอกลักษณ์ของเขาค่อนข้างเสี่ยง แต่มีผลตอบแทนมหาศาลอย่างเห็นได้ชัด”

คิปปิง ปัจจุบันอายุ 33 ปี 

เติบโตในเมืองเล็กๆ ในอังกฤษ เขารักStar Trekอยากเป็นนักบินอวกาศ และจดจำชื่อและมวลของดาวเคราะห์ทั้งหมดในระบบสุริยะ — และดวงจันทร์ของพวกมัน

ครูที่ให้การสนับสนุนสนับสนุนให้เขาประกอบอาชีพด้านฟิสิกส์ในช่วงเวลาที่การวิจัยดาวเคราะห์นอกระบบเพิ่งเริ่มดำเนินการอย่างจริงจัง ในปี พ.ศ. 2546 ตอนที่เขาเป็นนักศึกษาระดับปริญญาตรีที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ มีดาวเคราะห์นอกระบบที่รู้จักกันดีไม่กี่โหล แต่มีดาว 1 แสนล้านดวงในทางช้างเผือก “รู้สึกเหมือนมีการค้นพบคลื่นลูกใหญ่รออยู่” Kipping กล่าว

หกปีต่อมา NASA ได้เปิดตัว Kepler และภายในห้าปีจำนวนดาวเคราะห์นอกระบบที่รู้จักก็เพิ่มขึ้นมากกว่า 1,000 ดวง

ดาวเคราะห์ทุกดวงที่เคปเลอร์หยิบขึ้นมาทำให้ตัวเองเป็นที่รู้จักโดยการปิดกั้นแสงของดาวฤกษ์ขณะที่พวกเขาข้ามหรือผ่านหน้าดาวฤกษ์ การผ่านหน้าเหล่านั้นทำให้เกิดรูปตัว U ที่มีลักษณะเฉพาะในกราฟของแสงดาวเมื่อเวลาผ่านไป ในฐานะนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่ University College London Kipping ได้พิจารณาว่ากราฟรูปตัวยูอาจเปิดเผยเกี่ยวกับดาวเคราะห์ได้อย่างไร นักวิจัยรู้อยู่แล้วว่าดาวเคราะห์ที่ใหญ่กว่าค่าเฉลี่ยของ U ที่ลึกกว่านั้นเป็นต้น ความถี่การโคจรของ U บ่อยขึ้น

ขณะจ้องมองดวงดาวบนเส้นทางเดินป่าบนเทือกเขาหิมาลัย คิปิงคิดถึงสิ่งอื่นที่สามารถเปลี่ยนแปลงสหรัฐอเมริกาได้ “สำหรับฉันเห็นได้ชัดว่าดวงจันทร์อาจทำให้ดวงจันทร์พังได้” เขากล่าว ดวงจันทร์ที่ใหญ่พอจะทำให้แสงส่องลงมาเป็นครั้งคราว

ในช่วงแรกๆ ของการบูมของดาวเคราะห์นอกระบบ การมองหาการลดลงดังกล่าวในข้อมูลของเคปเลอร์ถือเป็นความคิดที่กล้าหาญ แต่คิปปิงก็กระโดดเข้ามาอยู่ดี “ฉันคิดว่ามันจะเป็นผลกระทบเล็กน้อย แต่กลับกลายเป็นว่าสามารถตรวจพบได้” Kipping กล่าว บทความของเขาซึ่งตีพิมพ์ในMonthly Notices of the Royal Astronomical Societyในปี 2009 ชี้ให้เห็นว่า Kepler สามารถใช้เพื่อค้นหา exomoonsได้เช่นกัน