ฉางเอ๋อ 3 (Chang’ e 3) เป็นยานอวกาศของจีนที่กำลังเดินทางไปยังดวงจันทร์เพื่อลงดวงจันทร์ครั้งแรกโดยบรรทุกรถชื่อยูดู (แปลว่า กระต่ายหยก) ไปด้วย ตำแหน่งที่จะลงบนดวงจันทร์คือ อ่าวรุ้ง ที่ละติจูด 44^๐ เหนือ

รูปที่ 1 รถยูตู ที่จะวิ่งบนดวงจันทร์
(ที่มา: http://ww.komchadluek.net/mobile/detail/20131215/174874.html)

            จรวดลองมาร์ช 3 บีของจีนส่งฉางเอ๋อ 3 จากศูนย์ส่งดาวเทียมชีชางในมณฑลเสฉวน เมื่อวันที่ 2 ธันวาคม 2556 เวลา 01:30 นาฬิกา เวลาจีน และลงจอดบนดวงจันทร์ในวันที่ 14 ธันวาคม 2556 เวลา 09.12 นาฬิกากลายเป็นยานอวกาศลำแรกที่สัมผัสผิวดวงจันทร์หลังการลงดวงจันทร์ของสหรัฐอเมริกาในโครงการอะพอลโลไม่น้อยกว่า 37 ปีมาแล้ว

รูปที่ 2 ศูนย์ส่งดาวเทียมซีชาง

(ที่มา:http://ww.thaibizchina.com/thaibizchina/th/articles/detail.php?1BLOCK_ID=70&SECTION_D=533&ELEMENT ID=8444)

            ยานฉางเอ๋อ 3 เหมือนกับยานลูนา 24 ของอดีตสหภาพโซเวียตรัสเซียที่นำตัวอย่างหินดวงจันทร์กลับโลกได้ใน พ.ศ. 2519

            จีนประสบความสำเร็จในการส่งยานอวกาศฉางเอ๋อ 1 ออกจากโลกเมื่อวันที่ 24 ตุลาคม พ.ศ. 2550 เพื่อไปโคจรรอบดวงจันทร์ และฉางเอ๋อ 2 ออกจากโลกเมื่อวันที่ 1 ตุลาคม พ.ศ.2553 เพื่อไปโคจรรอบดวงจันทร์เช่นเดียวกับฉางเอ๋อ 1 แต่ในที่สุดได้เลื่อนไปอยู่ตำแหน่ง L, ของระบบดวงอาทิตย์-โลก ซึ่งอยู่ห่างโลกไปทางด้านตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ประมาณ 1.5 ล้านกิโลเมตร จุด L, เป็นจุดที่สมดุลระหว่างแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์และของโลก ทำให้ยานอวกาศเคลื่อนที่ไปรอบดวงอาทิตย์พร้อมโลก โดยยานอยู่ห่างโลกเกือบ 4 เท่าของระยะดวงจันทร์ จีนจึงเป็นชาติที่ 3 ต่อจากองค์การอวกาศยุโรป (ESA) องค์การนาชา (NASA) ที่นำยานอวกาศไปอยู่ ณ ต่ำแหน่ง L, ของระบบดวงอาทิตย์-โลกได้สำเร็จ

รูปที่ 3 ตำแหน่ง L, ของระบบดวงอาทิตย์-โลก อยู่ห่างโลกประมาณ 1.5 ล้านก็โลเมตรในทิศทางตรงข้ามกับดวงอาทิตย์
(ที่มา: http://www.esa.int/Our Activities/Space_ Science/Hersche/L2_the second_Lagrangian_Point)

รูปที่ 4 ตำแหน่ง L₁ , L₂, L₃, L₄, L₅ ของระบบดวงอาทิตย์-โลกอยู่ห่างโลกต่าง ๆ กัน เช่น เ อยู่ที่มุมยอดของสามเหลี่ยมด้านเท่าที่มีความยาวของฐานเท่กับระยะระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์
(ที่มา: http://en,wikipedia.org/wiki/File:Lagrangian_points_equipotential.jpg)

            จีนมีโครงการจะส่งยานอวกาศฉางเอ๋อ 5 เพื่อไปนำหินดินดวงจันทร์กลับมายังโลกใน พ.ศ. 2560 และส่งมนุษย์ไปยังดวงจันทร์ใน พ.ศ. 2568-2573

            ฉางเอ๋อ 2 ไปอยู่ ณ ตำแหน่ง L₂, เพื่อศึกษาดวงอาทิตย์และสนามแม่เหล็กของโลก ในการเดิ้นทางจากวงโคจรรอบดวงจันทร์ยานอวกาศฉางเอ๋อ 2 ใช้เวลา 77 วัน จึงถึงจุด L₂

รูปที่ 5 บานฉางเอ๋อ 3 แสดงรถยูตูอยู่ด้านบนซึ่งจะลงจากยานทางบันได้สีดำ
(ที่มา: http://motherboard.vice.com/blog/chinas-nuclear-rover-will-sample-the-moon)

            ยานลงดวงจันทร์ฉางเอ๋อ 3 มีมวล 1,200 กิโลกรัม โดยรถมีมวล 120 กิโลกรัม สูง 1.5 เมตร กำหนดวนรอบดวงจันทร์ในวันที่ 6 ธันวาคม พ.ศ. 2556 เวลา 2:30 UTC และลงสัมผัสผิวดวงจันทร์ในวันที่ 14 ธันวาคม พ.ศ. 2556 ณ ไชนัส อิริดุม (อ่าวรุ้ง) ที่ละติจูด 44^๐ เหนือ เป็นที่ราบของลาวาบะชอลต์ซึ่งเป็นส่วนต่อทางตะวันตกเฉียงเหนือของมาเรอิมเบรียม (ทะเลแห่งฝน) ฉางเอ๋อ 3 จะเป็นยานอวกาศลำแรกที่ลงสัมผัสผิวดวงจันทร์อย่างนุ่มนวลต่อจากยานลูนา 24 ของสหภาพโซเวียตรัสเซียเมื่อ พ.ศ. 2519 หรือ 37 ปีมาแล้ว

รูปที่ 6 ตำแหน่งลงบนดวงจันทร์ของฉางเอ๋อ 3
(ที่มา: http://en.wikipedia.org/wiki/Chang%27e_3)

ฉางเอ๋อ 3 นำมลภาวะไปสู่ดวงจันทร์

            การลงดวงจันทร์ของฉางเอ๋อ 3 ต้องยิงจรวดต้านการเคลื่อนที่เพื่อให้ยานลงช้า ๆ ไอเสียของจรวดและฝุ่นดวงจันทร์ที่ฟุ้งกระจายจะทำให้กลายเป็นมลภาวะบนดวงจันทร์ ในระหว่างนี้มียานอวกาศขององค์การนาซาเพื่อสำรวจบรรยากาศและฝุ่นบนดวงจันทร์ชื่อยานลาดี (LADEE: Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer) ยานลาดีออกจากโลกเมื่อ 7 กันยายน พ.ศ. 2556 เมื่อเวลา 03:27 UTC ไปวนรอบดวงจันทร์เหนือบริเวณศูนย์สูตร เพื่อศึกษาสภาพแวดล้อมของดวงจันทร์ในระดับเอกโซสเฟียร์รวมทั้งฝุ่นรอบดวงจันทร์ โดยใช้อุปกรณ์ต่าง ๆ บนยาน ได้แก่ เครื่องตรวจจับฝุ่น เครื่องวัดสเปกตรัม และการสาธิตด้านเทคโนโลยี การสื่อสารด้วยแสงเลเชอร์

รูปที่ 7 ภาพยานลาดี (Courtesy NASA/Ames)
(ที่มา: http:/lasp.colorado.edu/home/missions-projects/quick-facts-ladee/)

จีนส่งยานไปสำรวจดวงจันทร์เพื่ออะไร

            โครงการสำรวจดวงจันทร์ของจีน (CLEP: Chinese Lunar Exploration Program) หรือโครงการฉางเอ๋อ (Chang 'e program) เป็นโครงการที่สาธารณรัฐประชาธิปไตยประชาชนจีนจะส่งหุ่นยนต์และมนุษย์ไปยังดวงจันทร์ ผู้รับผิดชอบคือ องค์การอวกาศแห่งชาติจีน (CNSA: China National Space Administration) เริ่มด้วยโครงการส่งยานอวกาศฉางเอ๋อเพื่อไปโคจรรอบดวงจันทร์ นำรถลงวิ่งบนดวงจันทร์ นำดินหินดวงจันทร์กลับมายังโลก และนำมนุษย์อวกาศจีนไปลงดวงจันทร์ในที่สุด

            จรวดที่ใช้นำส่งยานอวกาศคือ จรวดลองมาร์ช 3เอ จรวดลองมาร์ช 5อี และจรวจลองมาร์ช 7 โดยมีระบบสถานีควบคุมสั่งการติดตาม และการวัดจากระยะไกลบนภาคพื้นดิน ด้วยเสาอากาศประเภทอินเตอร์ฟีโรมิเตอร์ที่มีฐานยาวมาก (VLBI: Very Long Baseline Interferometer) กล่าวคือ ฐานยาว3,000 กิโลเมตรเชื่อมต่อระหว่างกล้องโทรทรรศน์วิทยุ 4 กล้องกล้องที่ 1 ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 เมตรอยู่ที่ปักกิ่ง กล้องที่ 2, 3, 4 ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 เมตรอยู่ที่คุณหมิง เซี่ยงไฮ้ และอุรุมไคว

            โอยหยาง ชีหยวน (Ouyang Ziyuan) นักธรณีวิทยาและนักเคมีจักรวาล ผู้มีชื่อเสียงของจีน เป็นผู้สนับสนุนการสำรวจดวงจันทร์ไม่เฉพาะในเรื่องแหล่งโลหะต่าง ๆ ที่ทราบกันแล้วเช่น เหล็ก แต่ยังมีฮีเลียม 3 ซึ่งเป็นชื้อเพลิงในปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์เพื่อการผลิตไฟฟ้าในอนาคตโอยหยางผู้สนับสนุนโครงการมนุษย์สำรวจดวงจันทร์ของจีน ปัจจุบันดำรงตำแหน่งหัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของโครงการ นักวิทยาศาสตร์ผู้มีชื่อเสียงของจีนอีกคนหนึ่งคือ ซุน เจียตุง (Sun Jiadong) ทำหน้าที่เป็นสถาปนิกใหญ่ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์หนุ่มชื่อ ซุน ชีโจ (Sun Zezhou) ได้รับแต่งตั้งให้เป็นรองสถาปนิกใหญ่ ส่วนผู้อำนวยการโครงการปัจจุบันคือ ลวน เอนจี (Luan Ezjie)

รูปที่ 8 จรวดลองมาร์ช 3ปี เป็นจรวด 3 ท่อน ท่อนล่างสุดมีจรวดเสริม 4 เครื่อง
(ที่มา: http://www.spacenews.com/article/chinese-rocketlaunches-eutelsats-w3c-satellite)

ที่มา: http://www.wantchinatimes.com/photo-album-cnt.aspx?id=20131203000055  (ภาพโดย Xinhua)

            ยานอวกาศฉางเอ๋อ 1, 2 ปฏิบัติหน้าที่ด้วยความสำเร็จในขั้นตันแล้ว และยานอวกาศฉางเอ๋อ 2 ยังปฏิบัติงานต่อไป ณ ตำแหน่ง L₂ ดังกล่าวแล้ว ขณะที่ยานอวกาศฉางเอ๋อ 3 ได้นำรถยูตูไปล่งสำรวจดวงจันทร์ ต่อไปจะเป็นยานอวกาศฉางเอ๋อ 5 ที่จะไปนำดินหินดวงจันทร์กลับมาใน พ.ศ.2560 และมนุษย์อวกาศจีนคนแรกจะลงดวงจันทร์ระหว่าง พ.ศ. 2568 – 2573

            บทความนี้เป็นส่วนหนึ่งของนิตยสาร สสวท. ผู้อ่านสามารถติดตามบทความที่น่าสนใจเพิ่มเติมได้ที่ https://magazine.ipst.ac.th/