I'd like to take you on the epic quest of the Rosetta spacecraft. To escort and land the probe on a comet, this has been my passion for the past two years. In order to do that, I need to explain to you something about the origin of the solar system.
ผมอยากจะนำคุณไปกับการเดินทางที่สุดยอด ของยานอวกาศ โรเซตตา (Rosetta spacecraft) เพื่อที่จะขนส่ง และนำยานสำรวจลงจอดบนดาวหาง มันเป็นความปรารถนาของผม มาตลอดสองปี เพื่อที่จะทำอย่างนั้น ผมต้องอธิบายให้คุณทราบถึงจุดเริ่มต้น ของระบบสุริยจักรวาล
When we go back four and a half billion years, there was a cloud of gas and dust. In the center of this cloud, our sun formed and ignited. Along with that, what we now know as planets, comets and asteroids formed. What then happened, according to theory, is that when the Earth had cooled down a bit after its formation, comets massively impacted the Earth and delivered water to Earth. They probably also delivered complex organic material to Earth, and that may have bootstrapped the emergence of life. You can compare this to having to solve a 250-piece puzzle and not a 2,000-piece puzzle.
เมื่อเราย้อนกลับไป 4.5 พันล้านปีก่อน มันมีเมฆก๊าซและฝุ่น และศูนย์กลางของเมฆนี้ ดวงอาทิตย์ของเราก็เกิดขึ้นและเปล่งแสง สิ่งที่เกิดขึ้นด้วยเช่นกันก็คือดาวเคราะห์ ดาวหาง และดาวเคราะห์น้อยที่เรารู้จัก สิ่งที่เกิดขึ้นต่อจากนั้น ตามทฤษฎี ก็คือเมื่อโลกเย็นตัวลง ดาวหางมากมายก็เข้าชนโลก และนำน้ำมายังโลก มันอาจจะนำสารอินทรีย์ที่ซับซ้อน มายังโลกด้วย และนั่นอาจเป็นจุดเริ่มต้น การเกิดของสิ่งมีชีวิต คุณสามารถเปรียบเทียบสิ่งนี้ กับการที่จะต้องต่อจิ๊กซอว์ 250 ชิ้น แทนที่จะเป็น 2,000 ชิ้น
Afterwards, the big planets like Jupiter and Saturn, they were not in their place where they are now, and they interacted gravitationally, and they swept the whole interior of the solar system clean, and what we now know as comets ended up in something called the Kuiper Belt, which is a belt of objects beyond the orbit of Neptune. And sometimes these objects run into each other, and they gravitationally deflect, and then the gravity of Jupiter pulls them back into the solar system. And they then become the comets as we see them in the sky.
หลังจากนั้น ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ อย่างดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์ พวกมันไม่ได้อยู่ในที่ของมันอย่างที่เป็นในตอนนี้ และพวกมันก็มีปฏิสัมพันธ์กันทางแรงโน้มถ่วง และพวกมันก็เก็บกวาดส่วนใน ของระบบสุริยจักรวาลซะราบ และสิ่งที่เรารู้ เมื่อดาวหาง เข้าไปอยู่ในอะไรบางอย่างที่เรียกว่า ไคเปอร์ เบลท์ (Kuiper Belt) ซึ่งเป็นทางของวัตถุนอกวงโคจรของดาวเนปจูน และบางครั้ง สิ่งต่างๆ เหล่านี้เข้าชนกัน และพวกมันเบนไปด้วยแรงโน้มถ่วง และจากนั้นแรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสฯ ก็ดึงพวกมันกลับเข้ามายังระบบสุริยจักรวาล และพวกมันก็กลายเป็นดาวหาง อย่างที่พวกเราเห็นบนฟากฟ้า
The important thing here to note is that in the meantime, the four and a half billion years, these comets have been sitting on the outside of the solar system, and haven't changed -- deep, frozen versions of our solar system.
สิ่งสำคัญก็คือว่า ในช่วงนี้ ในสี่จุดห้าพันล้านปี ดาวหางเหล่านี้ได้อยู่ในส่วนนอก ของระบบสุริยจักรวาล และไม่เคยเปลี่ยนแปลง ประหนึ่งเป็นระบบสุริยจักรวาลแบบที่แช่แข็งไว้
In the sky, they look like this. We know them for their tails. There are actually two tails. One is a dust tail, which is blown away by the solar wind. The other one is an ion tail, which is charged particles, and they follow the magnetic field in the solar system. There's the coma, and then there is the nucleus, which here is too small to see, and you have to remember that in the case of Rosetta, the spacecraft is in that center pixel. We are only 20, 30, 40 kilometers away from the comet.
ในท้องฟ้า เรามองสิ่งเหล่านี้ เรารู้จักพวกมันจากหาง จริงๆ แล้วพวกมันมีสองหาง หางหนึ่งเป็นฝุ่น ซึ่งถูกเป่าออกมาโดยลมสุริยะ อีกหางหนึ่งคือ หางไอออน ซึ่งเป็นอนุภาคที่มีประจุ และพวกมันเคลื่อนตามสนามแม่เหล็ก ในระบบสุริยจักรวาล มันมีโคม่า และจากนั้นก็มีนิวเคลียส ซึ่งตรงนี้ มันเล็กเกินกว่าจะเห็นได้ และคุณจะต้องจำไว้ว่า ในกรณีของโรเซตตา (Rosetta) ยานอวกาศอยู่ตรงใจกลางพิกเซลนั้น เราอยู่ห่างไป 20, 30, 40 กิโลเมตร จากดาวหางนั้น
So what's important to remember? Comets contain the original material from which our solar system was formed, so they're ideal to study the components that were present at the time when Earth, and life, started. Comets are also suspected of having brought the elements which may have bootstrapped life. In 1983, ESA set up its long-term Horizon 2000 program, which contained one cornerstone, which would be a mission to a comet. In parallel, a small mission to a comet, what you see here, Giotto, was launched, and in 1986, flew by the comet of Halley with an armada of other spacecraft. From the results of that mission, it became immediately clear that comets were ideal bodies to study to understand our solar system. And thus, the Rosetta mission was approved in 1993, and originally it was supposed to be launched in 2003, but a problem arose with an Ariane rocket. However, our P.R. department, in its enthusiasm, had already made 1,000 Delft Blue plates with the name of the wrong comets. So I've never had to buy any china since. That's the positive part. (Laughter)
แล้วมีอะไรที่สำคัญอีก ดาวหางมีสสารดั้งเดิม ที่ให้กำเนิดระบบสุริยจักรวาลของเรา ดังนั้น พวกมันน่าศึกษา ถึงองค์ประกอบ ที่มีอยู่ในเวลานั้น เมื่อโลก และชีวิต เริ่มต้นขึ้น นักวิทยาศาสตร์ยังตั้งสมมติฐานว่า ดาวหางได้นำสารตั้งต้นที่เริ่มต้นกระบวนการ กำเนิดสิ่งมีชีวิตมาสู่โลก ในปีค.ศ. 1983 ESA จัดตั้งโครงการระยะยาว ชื่อ ฮอไรซอน 2000 (Horizon 2000) ซึ่งมีก้าวสำคัญขั้นหนึ่ง นั่นคือปฏิบัติการไปดาวหาง ในขณะเดียวกัน ปฏิบัติการเล็กๆ ไปยังดาวหาง นี่คือ จิออตโต (Giotto) ก็ถูกปล่อยออกไป และในปี ค.ศ. 1986 มันบินผ่านดาวหางฮัลเลย์ พร้อมกับขบวนยานอวกาศอื่นๆ จากผลของปฏิบัติการ มันเป็นที่ชัดเจนในทันทีว่า ดาวหางนั้นเหมาะสมที่สุดสำหรับการศึกษา เพื่อทำความเข้าใจระบบสุริยจักรวาลของเรา และดังนั้น ปฏิบัติการณ์โรเซตตา ได้รับการอนุมัติในปี ค.ศ. 1993 เดิมที มันควรจะถูกปล่อยตัว ในปี ค.ศ. 2003 แต่ก็เกิดปัญหาขึ้นกับ จรวดอาเรียน (Ariane) อย่างไรก็ดี ด้วยความกระตือรือล้นจัด หน่วยประชาสัมพันธ์ของเรา ได้ผลิตจานกระเบื้องที่ระลึก 1,000 ชิ้น ที่มีชื่อดาวหางผิดดวง ผมเลยไม่เคยต้องซื้อเครื่องกระเบื้องอีกเลย นั่นเป็นข้อดีนะครับ (เสียงหัวเราะ)
Once the whole problem was solved, we left Earth in 2004 to the newly selected comet, Churyumov-Gerasimenko. This comet had to be specially selected because A, you have to be able to get to it, and B, it shouldn't have been in the solar system too long. This particular comet has been in the solar system since 1959. That's the first time when it was deflected by Jupiter, and it got close enough to the sun to start changing. So it's a very fresh comet.
เมื่อปัญหาทั้งหมดได้รับการแก้ไข เราออกจากโลกในปี ค.ศ. 2004 ไปยังดาวหางที่ถูกเลือกใหม่ เชอยูมอฟ-เจราซิเมนโค (Churyumov-Gerasimenko) ดาวหางดวงนี้ถูกเลือกอย่างพิถีพิถัน เพราะว่า หนึ่ง คุณจะต้องสามารถไปถึงมันได้ และสอง มันไม่ควรจะอยู่ในระบบสุริยจักรวาลมานานเกินไป ดาวหางนี้อยู่ในระบบสุริยจักรวาลมาตั้งแต่ ปี ค.ศ. 1959 นั่นเป็นครั้งแรก ที่มันถูกเบนออกโดยดาวพฤหัสฯ และมันเข้าใกล้ดวงอาทิตย์พอที่จะเริ่มเปสี่ยนแปลง มันเป็นดาวหางใหม่
Rosetta made a few historic firsts. It's the first satellite to orbit a comet, and to escort it throughout its whole tour through the solar system -- closest approach to the sun, as we will see in August, and then away again to the exterior. It's the first ever landing on a comet. We actually orbit the comet using something which is not normally done with spacecraft. Normally, you look at the sky and you know where you point and where you are. In this case, that's not enough. We navigated by looking at landmarks on the comet. We recognized features -- boulders, craters -- and that's how we know where we are respective to the comet.
โรเซตตาได้สร้างประวัติศาสตร์ ในการทำหลายๆ สิ่งเป็นครั้งแรก มันเป็นดาวเทียมแรกที่โคจรรอบดาวหาง และติดตามมันไปตลอดทั้งการเดินทาง ข้ามระบบสุริยจักรวาล -- เข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด อย่างที่เราจะได้เห็นในเดือนสิงหาคม และจากนั้นออกห่างไป สู่ระบบสุริยจักรวาลส่วนนอกอีกครั้ง มันเป็นยานลำแรกที่ลงจอดบนดาวหาง เราโคจรรอบดาวหาง โดยใช้อะไรบางอย่าง ที่ปกติเขาไม่ใช้กันในยานอวกาศ ปกติแล้วคุณมองไปบนท้องฟ้า และคุณจะรู้ว่าคุณมองไปทางไหน คุณอยู่ตรงไหน ในกรณีนี้ นั่นไม่พอครับ เรานำร่อง โดยใช้จุดสังเกตบนดาวหาง เราจดจำรูปร่าง -- หินก้อนใหญ่ แอ่ง และนั่นทำให้เรารู้ว่าอยู่ตรงไหน เมื่อเทียบกับดาวหาง
And, of course, it's the first satellite to go beyond the orbit of Jupiter on solar cells. Now, this sounds more heroic than it actually is, because the technology to use radio isotope thermal generators wasn't available in Europe at that time, so there was no choice. But these solar arrays are big. This is one wing, and these are not specially selected small people. They're just like you and me. (Laughter) We have two of these wings, 65 square meters. Now later on, of course, when we got to the comet, you find out that 65 square meters of sail close to a body which is outgassing is not always a very handy choice.
และ แน่นอน มันเป็นดาวเทียมดวงแรก ที่ไปไกลกว่าวงโคจรของดาวพฤหัสฯ ด้วยพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ ทีนี้ มันฟังดูยิ่งใหญ่กว่าที่มันเป็น เพราะว่าเทคโนโลยีที่ใช้ ตัวก่อกำเนิดความร้อนรังสีไอโซโทป ไม่ได้มีอยู่ในยุโรปในตอนนั้น ฉะนั้น เราไม่มีทางเลือกอื่น แต่แผงโซลาร์เซลล์มีขนาดใหญ่ นี่คือปีกหนึ่ง และนี่คือคน ที่ไม่ใช่คนแคระ พวกเขาก็เหมือนผมกับคุณนี่แหละครับ (เสียงหัวเราะ) เรามีสองปีกที่มีขนาด 65 ตารางเมตร ต่อมา แน่ล่ะว่า เมื่อเราเข้าใกล้ดาวหาง เราพบว่าปีกโซลาเซลล์ขนาด 65 ตารางเมตร เมื่อเข้าใกล้กับดาวหางที่ปล่อยก๊าซออกมา ไม่ได้เป็นตัวเลือกที่ดีเสมอไป
Now, how did we get to the comet? Because we had to go there for the Rosetta scientific objectives very far away -- four times the distance of the Earth to the sun -- and also at a much higher velocity than we could achieve with fuel, because we'd have to take six times as much fuel as the whole spacecraft weighed. So what do you do? You use gravitational flybys, slingshots, where you pass by a planet at very low altitude, a few thousand kilometers, and then you get the velocity of that planet around the sun for free. We did that a few times. We did Earth, we did Mars, we did twice Earth again, and we also flew by two asteroids, Lutetia and Steins. Then in 2011, we got so far from the sun that if the spacecraft got into trouble, we couldn't actually save the spacecraft anymore, so we went into hibernation. Everything was switched off except for one clock. Here you see in white the trajectory, and the way this works. You see that from the circle where we started, the white line, actually you get more and more and more elliptical, and then finally we approached the comet in May 2014, and we had to start doing the rendezvous maneuvers.
ทีนี้ เราจะไปถึงดาวหางได้อย่างไร เพราะว่าเราจะต้องไปตรงนั้น เพื่อเป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ของโรเซตตา ห่างไกลออกไป สี่เท่าของระยะทาง จากโลกไปดวงอาทิตย์ และยังใช้ความเร็วสูงกว่าอีกด้วย เพราะว่าเราต้องใช้พลังงานมากเป็นหกเท่า ของน้ำหนักยานอวกาศ แล้วเราทำอย่างไรน่ะหรือครับ เราใช้การบินเฉียดแรงโน้มถ่วง เหมือนใช้หนังสติ๊ก บินเฉียดดาวเคราะห์ที่ระดับต่ำๆ ห่างจากดาวเคราะห์ไม่กี่พันกิโลเมตร และจากนั้นคุณได้ความเร็วจากดาวเคราะห์นั้น ช่วยส่งให้เคลื่อนไปรอบดวงอาทิตย์ได้ฟรีๆ เราทำอย่างนั้นสองสามหน เราเคลื่อนไปรอบโลก ดาวอังคาร และอีกสองหนรอบโลก และเราบินผ่านอุกาบาตสองดวง ลูเทเชีย (Lutetia) และ สไตนส์ (Steins) จากนั้นในปี ค.ศ. 2011 เราออกไปห่างดวงอาทิตย์ จนถ้าหากยานมีปัญหา เราจะไม่สามารถรักษายานไว้ได้อีกแล้ว ฉะนั้น เราเลยให้มันจำศีล ทุกอย่างดับหมดยกเว้นนาฬิกาเรือนเดียว คุณจะเห็นเส้นโคจรสีขาวว่ามันเป็นไปอย่างไร คุณเห็นมันจากวงกลมที่เราเริ่ม เส้นสีขาว ที่จริงแล้วมันเป็นวงรีมากขึ้นมากขึ้น และสุดท้ายแล้ว เราเข้าใกล้ดาวหาง ในเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2014 เราต้องเริ่ม ควบคุมยานเพื่อลงจอด ณ จุดนัดพบ
On the way there, we flew by Earth and we took a few pictures to test our cameras. This is the moon rising over Earth, and this is what we now call a selfie, which at that time, by the way, that word didn't exist. (Laughter) It's at Mars. It was taken by the CIVA camera. That's one of the cameras on the lander, and it just looks under the solar arrays, and you see the planet Mars and the solar array in the distance.
ระหว่างทาง เราบินผ่านโลก และเราถ่ายภาพไว้บ้างเพื่อทดสอบกล้อง นี่คือดวงจันทร์ที่ขึ้นเหนือโลก และนี่คือสิ่งที่เราเรียกว่า เซลฟี่ ซึ่งในเวลานั้น คำนี้คงยังไม่เกิดขึ้น (เสียงหัวเราะ) มันอยู่ที่ดาวอังคาร มันถูกถ่ายด้วยกล้อง CIVA นั่นคือกล้องตัวหนึ่งบนตัวลงจอด ที่มองลงไปใต้แผงโซลาร์เซลล์ และคุณเห็นดาวเคราะห์ซึ่งคือดาวอังคาร และแผงโซลาร์เซลล์ในระยะไกล
Now, when we got out of hibernation in January 2014, we started arriving at a distance of two million kilometers from the comet in May. However, the velocity the spacecraft had was much too fast. We were going 2,800 kilometers an hour faster than the comet, so we had to brake. We had to do eight maneuvers, and you see here, some of them were really big. We had to brake the first one by a few hundred kilometers per hour, and actually, the duration of that was seven hours, and it used 218 kilos of fuel, and those were seven nerve-wracking hours, because in 2007, there was a leak in the system of the propulsion of Rosetta, and we had to close off a branch, so the system was actually operating at a pressure which it was never designed or qualified for.
ทีนี้ เมื่อเราออกจากจำศีล ในเดือนมกราคม ค.ศ. 2014 เราเริ่มเข้าใกล้ ในระยะ สองพันกิโลเมตร จากดาวหาง ในเดือนพฤษภาคม อย่างไรก็ดี ความเร็วของยานอวกาศนั้นเร็วเกินไปมาก เราบินด้วยความเร็วกว่าดาวหาง 2,800 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ฉะนั้นเราต้องเบรก เราต้องทำการเบรกหกครั้ง และตามที่คุณเห็น บางครั้งเป็นการเบรกครั้งใหญ่ เราเบรกครั้งแรก โดยลดความเร็วลง สองสามร้อยกิโลเมตรต่อชั่วโมง และอันที่จริง ระยะเวลาของช่วงนั้นคือเจ็ดชั่วโมง และใช้เชื้อเพลิง 218 กิโลกรัม และนั่นเป็นเจ็ดชั่วโมงที่ชวนเขย่าขวัญ เพราะในปี ค.ศ. 2007 มีการรั่วไหลในระบบการขับเคลื่อนของโรเซตต้า และเราก็ต้องปิดส่วนหนึ่งของมันไป ฉะนั้น จริงๆ แล้วระบบทำงานที่ความดัน ซึ่งมันไม่เคยถูกออกแบบหรือผ่านการรับรองมาเลย
Then we got in the vicinity of the comet, and these were the first pictures we saw. The true comet rotation period is 12 and a half hours, so this is accelerated, but you will understand that our flight dynamics engineers thought, this is not going to be an easy thing to land on. We had hoped for some kind of spud-like thing where you could easily land. But we had one hope: maybe it was smooth. No. That didn't work either. (Laughter)
จากนั้นเราเข้าไปยังบริเวณใกล้ๆ ดาวหาง และนี่คือภาพแรกๆ ที่เราได้เห็น รอบการหมุนของดาวหางจริงๆ คือ 12 ชั่วโมงครึ่ง นี่คือภาพเร่งเวลา แต่คุณจะเข้าใจ เช่นเดียวกับที่ วิศวกรด้านการบินของเราคิด ว่ามันไม่ง่ายเลยที่จะลงจอดบนสิ่งนั้น เราหวังเอาไว้ว่ามันจะเป็นอะไรที่แบนๆ จะได้ลงจอดได้ง่ายๆ แต่เรายังมีอีกความหวัง บางทีมันอาจจะเรียบก็ได้ ไม่เลยครับ นั่นก็ไม่จริงอีกเช่นกัน (เสียงหัวเราะ)
So at that point in time, it was clearly unavoidable: we had to map this body in all the detail you could get, because we had to find an area which is 500 meters in diameter and flat. Why 500 meters? That's the error we have on landing the probe. So we went through this process, and we mapped the comet. We used a technique called photoclinometry. You use shadows thrown by the sun. What you see here is a rock sitting on the surface of the comet, and the sun shines from above. From the shadow, we, with our brain, can immediately determine roughly what the shape of that rock is. You can program that in a computer, you then cover the whole comet, and you can map the comet. For that, we flew special trajectories starting in August. First, a triangle of 100 kilometers on a side at 100 kilometers' distance, and we repeated the whole thing at 50 kilometers. At that time, we had seen the comet at all kinds of angles, and we could use this technique to map the whole thing.
ฉะนั้น ณ ตอนนั้น มันชัดเจนว่าหลีกเลี่ยงไม่ได้ เราต้องทำแผนที่พื้นผิวของเจ้าสิ่งนี้ ในทุกรายละเอียดเท่าที่เราทำได้ เพราะว่าเราต้องหาบริเวณ ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 500 เมตร และแบน ทำไม 500 เมตรน่ะหรือครับ มันคือ ค่าความคลาดเคลื่อนของตัวโพรบการลงจอด ฉะนั้นเราทำตามกระบวนการเหล่านี้ และติดตามดาวหางนี้ เราใช้เทคนิคที่เรียกว่า โฟโตคลิโนเมทรี (photoclinometry) คุณใช้เงาที่ทอดมาจากดวงอาทิตย์ ที่คุณเห็นตรงนี้คือหิน ที่ตั้งอยู่บนผิวของดาวหาง และดวงอาทิตย์ส่องแสงมาจากข้างบน จากเงา และด้วยสมองของเรา เราสามารถบ่งชี้ได้อย่างคร่าวๆ ในทันที ว่ารูปร่างของหินเป็นอย่างไร คุณสามารถใส่ข้อมูลนั่นในคอมพิวเตอร์ จากนั้นทำทั้งดาวหาง และคุณก็จะได้แผนที่ดาวหาง เพื่อการนี้ เราบินในเส้นวงโคจรพิเศษ ตั้งแต่เดือนสิงหาคม เส้นการโคจรแรก เป็นสามเหลี่ยม ด้านกว้าง 100 กิโลเมตร ห่างจากดาวหาง 100 กิโลเมตร และเราทำซ้ำทั้งหมดนั่นที่ 50 กิโลเมตร ในเวลานั้น เราได้เห็นดาวหางในทุกมุม และเราสามารถใช้เทคนิคนี้ เพื่อทำแผนที่พื้นผิวของดาวหางทั้งดวงได้
Now, this led to a selection of landing sites. This whole process we had to do, to go from the mapping of the comet to actually finding the final landing site, was 60 days. We didn't have more. To give you an idea, the average Mars mission takes hundreds of scientists for years to meet about where shall we go? We had 60 days, and that was it.
ทีนี้ ขั้นต่อไปคือการเลือกพื้นที่ลงจอด กระบวนการทั้งหมดที่เราต้องทำ จากการทำแผนที่ดาวหาง ไปถึงการหาพื้นที่ลงจอดสุดท้ายจริงๆ กินเวลา 60 วัน เราไม่มีเวลามากกว่านั้น เพื่อที่จะให้คุณเห็นภาพ ปฏิบัติการไปดาวอังคารส่วนใหญ่ นักวิทยาศาสตร์เป็นร้อยๆ ต้องใช้เวลาประชุมกันหลายปี เพื่อตกลงว่าเราจะไปลงตรงจุดไหน แต่เรามีแค่ 60 วัน เท่านั้นแหละครับ
We finally selected the final landing site and the commands were prepared for Rosetta to launch Philae. The way this works is that Rosetta has to be at the right point in space, and aiming towards the comet, because the lander is passive. The lander is then pushed out and moves towards the comet. Rosetta had to turn around to get its cameras to actually look at Philae while it was departing and to be able to communicate with it.
ในที่สุดเราเลือกที่ลงจอดสุดท้าย และชุดคำสั่งก็ได้ถูกตระเตรียมไว้ ให้โรเซตตาปล่อยยานฟิเลย์ (Philae) แผนก็คือ โรเซตตาจะต้องอยู่ ณ จุดที่ถูกต้องในอวกาศ และหันเข้าหาดาวหาง เพราะว่ายานลงจอดนั้นขยับเองไม่ได้ จากนั้นยานลงจอดก็ถูกดันออกมา และเคลื่อนไปหาดาวหาง โรเซตต้าจะต้องหมุนตัว ให้กล้องของมัน จับไปยังฟิเลย์ ในขณะที่มันแยกออกจากกัน และเพื่อที่จะสื่อสารกับมันได้
Now, the landing duration of the whole trajectory was seven hours. Now do a simple calculation: if the velocity of Rosetta is off by one centimeter per second, seven hours is 25,000 seconds. That means 252 meters wrong on the comet. So we had to know the velocity of Rosetta much better than one centimeter per second, and its location in space better than 100 meters at 500 million kilometers from Earth. That's no mean feat.
ทีนี้ ช่วงการลงจอด ของวิถีโคจรทั้งหมดคือเจ็ดชั่วโมง ตอนนี้ลองมาคิดเลขง่ายๆ กันนะครับ ถ้าความเร็วของโรเซตตาคลาดไป หนึ่งเซนติเมตรต่อวินาที เจ็ดชั่วโมงมี 25,000 วินาที นั่นหมายถึงการลงจอดจะ ผิดไป 252 เมตร บนดาวหาง ฉะนั้น เราต้องรู้ระดับความเร็วของโรเซตต้า ละเอียดมากกว่าหนึ่งเซนติเมตรต่อวินาที และรู้ตำแหน่งในอวกาศละเอียดกว่า 100 เมตร ณ 500 ล้านกิโลเมตรจากโลก นั่นไม่ง่ายเลยนะครับ
Let me quickly take you through some of the science and the instruments. I won't bore you with all the details of all the instruments, but it's got everything. We can sniff gas, we can measure dust particles, the shape of them, the composition, there are magnetometers, everything. This is one of the results from an instrument which measures gas density at the position of Rosetta, so it's gas which has left the comet. The bottom graph is September of last year. There is a long-term variation, which in itself is not surprising, but you see the sharp peaks. This is a comet day. You can see the effect of the sun on the evaporation of gas and the fact that the comet is rotating. So there is one spot, apparently, where there is a lot of stuff coming from, it gets heated in the Sun, and then cools down on the back side. And we can see the density variations of this.
ผมจะแสดงให้คุณเห็นคร่าวๆ ถึงศาสตร์เบื้องหลังและเครื่องมือบางส่วน ผมจะไม่ทำให้คุณเบื่อด้วยรายละเอียด ของเครื่องมือทั้งหมดหรอกนะครับ แต่มันมีทุกอย่างเลย มีเครื่องมือที่ดมกลิ่นก๊าซได้ สามารถวัดอนุภาคฝุ่นได้ วิเคราะห์รูปทรง และองค์ประกอบของมัน มีเครื่องวัดแม่เหล็ก ทุกอย่างเลยครับ นี่เป็นหนึ่งในผลที่ได้จากเครื่องมือ ซึ่งวัดความหนาแน่นก๊าซ ในตำแหน่งของโรเซตตา ดังนั้น มันคือก๊าซซี่งออกมาจากดาวหาง กราฟล่างคือเดือนกันยายนปีที่แล้ว มันมีความแตกต่างในระยะยาว ซึ่งโดยตัวมันเองนั้นไม่น่าแปลกใจเท่าไร แต่คุณจะเห็นยอดแหลม นี่คือวันดาวหาง คุณเห็นผลจากดวงอาทิตย์ ที่มีต่อการระเหยของก๊าซ และข้อเท็จจริงที่ดาวหางหมุนรอบตัวเอง ดังนั้นมันจึงมีจุดหนึ่ง ซึ่งมีอะไรเกิดขึ้นมากมาย มันได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์ และจากนั้นก็เย็นลงในทางด้านหลัง และเราสามารถเห็น การเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นได้
These are the gases and the organic compounds that we already have measured. You will see it's an impressive list, and there is much, much, much more to come, because there are more measurements. Actually, there is a conference going on in Houston at the moment where many of these results are presented.
นี่คือก๊าซ และองค์ประกอบชีวภาพ ที่เราได้เคยตรวจวัดแล้ว คุณจะเห็นว่ามันเป็นรายการที่น่าสนใจทีเดียว และก็จะยังมีอีกมากที่ตามมา เพราะว่ายังมีการตรวจวัดอีก อันที่จริง ตอนนี้มีงานสัมมนาที่ฮูสตัน ซึ่งผลการสำรวจเหล่านี้ถูกนำไปแสดง
Also, we measured dust particles. Now, for you, this will not look very impressive, but the scientists were thrilled when they saw this. Two dust particles: the right one they call Boris, and they shot it with tantalum in order to be able to analyze it. Now, we found sodium and magnesium. What this tells you is this is the concentration of these two materials at the time the solar system was formed, so we learned things about which materials were there when the planet was made.
นอกจากนั้น เรายังวัดอนุภาคฝุ่น ทีนี้ สำหรับคุณ อันนี้อาจดูไม่น่าประทับใจนัก แต่นักวิทยาศาสตร์ตื่นเต้นเมื่อได้เห็นสิ่งนี้ อนุภาคฝุ่นสองตัวอย่าง อันขวาเรียกว่า บอริส และพวกเขายิงมันด้วยแทนทาลัม เพื่อที่จะวิเคราะห์มัน พวกเขาพบโซเดียมและแมกนีเซียม สิ่งที่มันบอกคุณคือ ความเข้มข้นในธาตุทั้งสอง ในขณะที่ระบบสุริยจักรวาลก่อกำเนิด ฉะนั้น เราได้เรียนรู้เกี่ยวกับว่า ตอนนั้นมีธาตุอะไรบ้าง เมื่อดาวเคราะห์เกิดขึ้น
Of course, one of the important elements is the imaging. This is one of the cameras of Rosetta, the OSIRIS camera, and this actually was the cover of Science magazine on January 23 of this year. Nobody had expected this body to look like this. Boulders, rocks -- if anything, it looks more like the Half Dome in Yosemite than anything else. We also saw things like this: dunes, and what look to be, on the righthand side, wind-blown shadows. Now we know these from Mars, but this comet doesn't have an atmosphere, so it's a bit difficult to create a wind-blown shadow. It may be local outgassing, stuff which goes up and comes back. We don't know, so there is a lot to investigate. Here, you see the same image twice. On the left-hand side, you see in the middle a pit. On the right-hand side, if you carefully look, there are three jets coming out of the bottom of that pit. So this is the activity of the comet. Apparently, at the bottom of these pits is where the active regions are, and where the material evaporates into space. There is a very intriguing crack in the neck of the comet. You see it on the right-hand side. It's a kilometer long, and it's two and a half meters wide. Some people suggest that actually, when we get close to the sun, the comet may split in two, and then we'll have to choose, which comet do we go for? The lander -- again, lots of instruments, mostly comparable except for the things which hammer in the ground and drill, etc. But much the same as Rosetta, and that is because you want to compare what you find in space with what you find on the comet. These are called ground truth measurements.
แน่ล่ะ หนึ่งในส่วนประกอบสำคัญ คือการถ่ายภาพ นี่คือกล้องตัวหนึ่งของโรเซตตา กล้องโอซิริส (OSIRIS) และนี่คือหน้าปกนิยสารไซน์ (Science) ฉบับวันที่ 23 มกราคม ปีนี้ ไม่มีใครคาดคิดว่ามันจะหน้าตาแบบนี้ หินก้อนใหญ่ -- ซึ่งดูคล้ายยอดเขา ฮาล์ฟโดม ในอุทยานแห่งชาติโยซีเมติ มากกว่าอะไรอย่างอื่น เรายังเห็นสิ่งเหล่านี้: สันทราย และสิ่งที่อยู่ทางขวา ที่เหมือนกับร่องรอยจากลมพัด ตอนนี้เรารู้จักสิ่งเหล่านี้จากดาวอังคาร แต่ดาวหางนี้ไม่มีชั้นบรรยากาศ ดังนั้นมันค่อนข้างยาก ที่จะมีร่องรอยจากลมพัด มันอาจเป็นการปลดปล่อย ก๊าซบางอย่างในพื้นที่นั้น เป็นสิ่งที่พุ่งขึ้นไปและกลับลงมา เราไม่รู้ ฉะนั้นยังมีอะไรอีกมากให้เราสำรวจ ตรงนี้ คุณเห็นภาพเดียวกันสองครั้ง ทางซ้าย คุณเห็นในหลุมตรงกลาง ทางขวามือ ถ้าคุณมองดีๆ จะเห็นไอก๊าซ 3 ลำ พุ่งออกมาจากส่วนก้นหลุม นี่คือกิจกรรมที่เกิดขึ้นบนดาวหาง เป็นที่แน่ชัดว่าที่ก้นหลุมเหล่านี้ เป็นแหล่งที่มีความเคลื่อนไหวรุนแรง และเป็นที่ที่สสารระเหยออกมาสู่อวกาศ มีรอยแตกที่น่าสนใจ ตรงช่วงคอคอดของดาวหาง คุณจะเห็นมันทางขวามือ มันยาวประมาณหนึ่งกิโลเมตร และมันกว้างสองเมตรครึ่ง บางคนเสนอว่า เมื่อเราเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากๆ ดาวหางอาจจะแยกเป็นสองส่วน และจากนั้นเราต้องเลือก ว่าเราจะตามดาวหางดวงไหน ตัวลงจอด -- มีอุปกรณ์มากมาย ส่วนใหญ่แล้วดูใกล้เคียงกัน โดยเพิ่มอุปกรณ์ขุดเจาะเข้ามา นอกนั้นก็คล้ายกับโรเซตตามาก และเป็นเพราะว่าเราต้องการจะเปรียบเทียบ สิ่งที่คุณเจอในอวกาศ กับสิ่งที่เจอบนดาวหาง สิ่งเหล่านี้เรียกว่า การวัดความจริงระดับพื้น
These are the landing descent images that were taken by the OSIRIS camera. You see the lander getting further and further away from Rosetta. On the top right, you see an image taken at 60 meters by the lander, 60 meters above the surface of the comet. The boulder there is some 10 meters. So this is one of the last images we took before we landed on the comet. Here, you see the whole sequence again, but from a different perspective, and you see three blown-ups from the bottom-left to the middle of the lander traveling over the surface of the comet. Then, at the top, there is a before and an after image of the landing. The only problem with the after image is, there is no lander. But if you carefully look at the right-hand side of this image, we saw the lander still there, but it had bounced. It had departed again.
นี่คือภาพการเคลื่อนลงจอด ที่ถ่ายโดยกล้องโอซิริส คุณเห็นตัวลงจอดห่างออกไปจากโรเซตตา บนมุมขวา คุณเห็นภาพที่ถ่ายจากตัวลงจอด ที่ตำแหน่ง 60 เมตร 60 เมตรเหนือพื้นผิวดาวหาง ก้อนหินบนนั้นมีขนาดประมาณ 10 เมตร และนี่คือภาพท้ายๆ ที่เราถ่ายได้ ก่อนที่จะลงจอดบนดาวหาง ตรงนี้คุณเห็นลำดับทั้งหมดอีกครั้ง แต่จากอีกมุมหนึ่ง และคุณจะเห็นภาพขยาย 3 ภาพ จากด้านล่างซ้ายขึ้นมาถึงตรงกลาง ซึ่งเป็นภาพของยานลงจอด ที่อยู่เหนือพื้นผิวของดาวหาง จากนั้น ตรงกลาง เป็นภาพก่อนและหลังการลงจอด ปัญหาเดียวของรูปหลัง คือมันไม่มีตัวลงจอด แต่ถ้าคุณดูดีๆ ที่ทางขวามือของภาพ คุณจะเห็นว่าตัวลงจอดยังอยู่ตรงนั้น แต่มันกระดอนไป มันแยกออกจากกันอีกครั้ง
Now, on a bit of a comical note here is that originally Rosetta was designed to have a lander which would bounce. That was discarded because it was way too expensive. Now, we forgot, but the lander knew. (Laughter) During the first bounce, in the magnetometers, you see here the data from them, from the three axes, x, y and z. Halfway through, you see a red line. At that red line, there is a change. What happened, apparently, is during the first bounce, somewhere, we hit the edge of a crater with one of the legs of the lander, and the rotation velocity of the lander changed. So we've been rather lucky that we are where we are.
ทีนี้ ขอแทรกเรื่องตลกนิดหนึ่งว่า โรเซตตาถูกออกแบบมาแต่แรก ให้มียานลงจอดที่กระดอนได้ มันถูกเอาออกไปเพราะว่า มันแพงเกินไป ทีนี้ พวกเราลืม แต่ยานลงจอดมันรู้ (เสียงหัวเราะ) ระหว่างการกระดอนครั้งแรก ในเครื่องวัดแม่เหล็ก เห็นได้จากข้อมูลจากพวกมันได้ จากสามแกน x, y และ z ผ่านไปครึ่งหนึ่ง คุณเห็นเส้นสีแดง ที่เส้นแดงนั้น มันมีการเปลี่ยนแปลง สิ่งที่เกิดขึ้นจริงๆ คือ ระหว่างการกระดอนแรก ที่ไหนสักแห่ง เราชนขอบปล่องภูเขาไฟ ด้วยขาหนึ่งของตัวลงจอด และความเร็วการหมุนของตัวลงจอดเปลี่ยนไป ฉะนั้น เราค่อนข้างโชคดี ที่เราอยู่ตรงจุดที่เราอยู่นี้
This is one of the iconic images of Rosetta. It's a man-made object, a leg of the lander, standing on a comet. This, for me, is one of the very best images of space science I have ever seen.
นี่คือหนึ่งในภาพที่เป็นเอกลักษณ์ของโรเซตต้า มันเป็นสิ่งประดิษฐ์จากน้ำมือมนุษย์ ขาของยานลงจอด ยืนอยู่บนดาวหาง สิ่งนี้ สำหรับผม คือเป็นภาพที่ดีที่สุด ของวิทยาศาสตร์อวกาศที่ผมเคยได้ชมมา
(Applause)
(เสียงปรบมือ)
One of the things we still have to do is to actually find the lander. The blue area here is where we know it must be. We haven't been able to find it yet, but the search is continuing, as are our efforts to start getting the lander to work again. We listen every day, and we hope that between now and somewhere in April, the lander will wake up again.
สิ่งหนึ่งที่เรายังต้องทำ คือหายานลงจอด ว่าอยู่ที่ไหน บริเวณสีฟ้าตรงนี้ คือบริเวณที่เราเชื่อว่ามันอยู่ตรงนั้น เรายังไม่สามารถหามันพบ แต่การค้นหายังดำเนินต่อไป เช่นเดียวกับความพยายามของเรา ที่จะทำให้ยานลงจอดทำงานได้อีกครั้ง เราเฝ้าฟังทุกวัน และเราก็หวังว่า ระหว่างตอนนี้ จนถึงประมาณเดือนเมษายน ตัวยานลงจอดจะตื่นขึ้นมาอีกครั้ง
The findings of what we found on the comet: This thing would float in water. It's half the density of water. So it looks like a very big rock, but it's not. The activity increase we saw in June, July, August last year was a four-fold activity increase. By the time we will be at the sun, there will be 100 kilos a second leaving this comet: gas, dust, whatever. That's 100 million kilos a day.
สิ่งที่เราได้ค้นพบบนดาวหางดวงนี้คือ สิ่งนี้อาจลอยน้ำได้ มันมีความหนาแน่นครึ่งหนึ่งของน้ำ ดังนั้นมันเหมือนกับหินก้อนใหญ่มากๆ แต่มันไม่ใช่ เราเห็นกิจกรรมเพิ่มมากขึ้น ในเดือนมิถุนายน, กรกฏาคม, สิงหาคม ปีที่แล้ว มีการเพิ่มขึ้นสี่เท่า เมื่อเราถึงไปถึงดวงอาทิตย์ สิ่งเหล่านี้จะพุ่งออกจากดาวหาง ในอัตรา 100 กิโลกรัม ต่อวินาที ก๊าซ, ฝุ่น,หรืออะไรก็ตาม นั่นหมายถึง 100 ล้านกิโลกรัมต่อวัน
Then, finally, the landing day. I will never forget -- absolute madness, 250 TV crews in Germany. The BBC was interviewing me, and another TV crew who was following me all day were filming me being interviewed, and it went on like that for the whole day. The Discovery Channel crew actually caught me when leaving the control room, and they asked the right question, and man, I got into tears, and I still feel this. For a month and a half, I couldn't think about landing day without crying, and I still have the emotion in me.
จากนั้น ในที่สุด ในวันลงจอด ผมไม่เคยลืมเลยครับ -- มันบ้าที่สุดเลย มีคนจากสื่อโทรทัศน์ 250 ช่องในเยอรมัน บีบีซีมาสัมภาษณ์ผม และนักข่าวทีวีอีกคนหนึ่งก็วิ่งตามผมทั้งวัน ถ่ายวีดีโอผมที่กำลังถูกสัมภาษณ์ และมันก็เป็นอย่างนั้นทั้งวัน คนจากช่องดิสคัฟเวอรี เข้ามาหาผมตอนที่ผมออกจากห้องควบคุม และถามคำถามที่จี้ใจผม และให้ตายเถอะครับ ผมน้ำตาซึม และยังคงคิดถึงมันอยู่เลย เป็นเวลาเดือนครึ่ง ผมไม่เคยคิดถึงวันลงจอด โดยไม่อาจเสียน้ำตาได้เลย และผมยังคงมีความรู้สึกนั้นอยู่
With this image of the comet, I would like to leave you.
ผมอยากจะทิ้งท้ายไว้กับคุณ ด้วยภาพของดาวหางนี้
Thank you.
ขอบคุณครับ
(Applause)
(เสียงปรบมือ)