449 Space 101 EP.2

เป็นไปได้อย่างไรในห้วงอวกาศกว้างจะมีเพียงแค่พวกเราที่กำลังใช้ชีวิต พวกคุณอยู่ส่วนใดในจักรวาล ? จะคล้ายคลึงหรืออยู่นอกเหนือจินตนาการของเรา ?

ไม่ว่ารอเท่าไรก็ยังไม่มีทีท่าว่าข้อความที่ส่งไปจะได้รับการตอบกลับ เรายังไม่พบหลักฐานของสิ่งมีชีวิตอื่นในเอกภพ การไม่สามารถพบปะสื่อสารอาจไม่ได้หมายความว่าไม่มี อาจเป็นไปได้ว่าพวกเขายังอยู่ในขั้นวิวัฒนาการเบื้องต้น เราเป็นเพียงชีวิตสายพันธุ์เดียวที่มีภูมิปัญญาในระดับที่พยายามสื่อสารกับสิ่งมีชีวิตนอกโลก หรือพวกเขาอาจแตกต่างจาก

สิ่งมีชีวิตที่เรารู้จักจนไม่อาจสื่อสารกันได้ สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ทำได้คือการคาดการณ์ว่าพื้นที่ใดในเอกภพเหมาะสมแก่การอยู่รอด และเพราะอะไรดาวเคราะห์สีน้ำเงินที่เราอาศัยอยู่จึงเอื้อให้สิ่งมีชีวิตถือกำเนิดและวิวัฒน์ดังที่เป็น

ตัวแปรหลากมิติส่งผลต่อการถือกำเนิดของสิ่งมีชีวิต

โลกเราไม่ต่างจากเทอร์ราเรียม (terrarium) หรือตู้แก้วระบบปิดซึ่งจำลองระบบนิเวศขนาดเล็ก ห่อหุ้มด้วยชั้นบรรยากาศที่มีสสารหมุนเวียนภายในและรับเอาพลังงานจากภายนอกบางส่วนตามการเคลื่อนที่ภายในระบบสุริยะ

หากคุณลองสร้างเทอร์ราเรียมจากสารประกอบและอุณหภูมิในช่วงแรกของโลกที่สิ่งมีชีวิตยังไม่ถือกำเนิด คุณจะพบว่าการกำเนิดดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตเป็นเรื่องยากและใช้เวลานานเกินกว่ามนุษย์จะรอได้

การถือกำเนิดของสิ่งมีชีวิตจากสิ่งไม่มีชีวิตอาจจำเป็นต้องพึ่งโชคมากกว่าที่เราเคยคาดคิด

หรือสิ่งมีชีวิตบนโลกจะโชคดีกว่าเพื่อนบ้านของเรา ?

เขตโกลดิล็อกส์หรือเขตเอื้อการอยู่อาศัย (habitable zone) คือคำเรียกพื้นที่เหมาะสมแก่การถือกำเนิดของสิ่งมีชีวิตในระบบสุริยะ หากใกล้ไปจะเหมือนดาวศุกร์ที่มีขนาดเท่าโลก หากแต่ร้อนและเต็มไปด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จนพื้นผิวมีอุณหภูมิสูงเกินกว่าชีวิตจะอยู่ได้ หากไกลไปจะเป็นดาวอังคารที่กลายเป็นทะเลทรายน้ำแข็ง โลกอยู่ในระยะไม่ใกล้และไม่ไกลจากดวงอาทิตย์ ไม่ร้อนเกินไป ไม่หนาวเกินไปและอุ่นพอดี ไม่ต่างจากอาหารที่สาวน้อยในนิทานโกลดิล็อกส์เลือกกิน

ยังมีตัวแปรอื่นซ้อนทับกันเป็นชั้น ๆ เมื่อตัวแปรต่างไป แม้เพียงเล็กน้อยสามารถส่งผลให้ชีวิตบนโลกไม่อาจถือกำเนิด

หากขนาดดวงจันทร์เล็กเกินไป แรงเหวี่ยงของโลกจะค่อย ๆ สะสมผ่านกาลเวลาหลายร้อยล้านปี ส่งผลให้โลกโอนเอนจนสภาพอากาศแปรเปลี่ยนเร็ว หากดวงจันทร์ใหญ่เกินไปก็ส่งผลให้แกนโลกเอียงกว่า ๙๐ องศา ซึ่งทั้งสองกรณีอาจทำให้สิ่งมีชีวิตในแบบที่เรารู้จักนั้นไม่สามารถวิวัฒนาการได้

ดาวพฤหัสบดีขนาดใหญ่ยักษ์ทำหน้าที่เก็บกวาดในช่วงกำเนิดระบบสุริยะ ผลักดาวเคราะห์น้อยออกไปชั้นขอบนอกและรักษาระยะของพวกมันไว้ในแถบดาวเคราะห์น้อย ถ้าดาวก๊าซยักษ์มีขนาดเล็กกว่าที่เป็นอยู่ ระบบสุริยะของเราจะยังเต็มไปด้วยดาวเคราะห์น้อยกระจัดกระจาย ซึ่งอาจพุ่งชนโลกทำลายล้างการถือกำเนิดสิ่งมีชีวิต

ตำแหน่งของระบบสุริยะในกาแล็กซีเองก็สำคัญเช่นกัน การอยู่ห่างออกมาจากใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกทำให้ไม่ต้องเผชิญกับกัมมันตภาพรังสีที่แผ่รุนแรงจากหลุมดำมวลยิ่งยวด แต่หากไปอยู่สุดขอบกาแล็กซีก็ไม่มีสสารเพียงพอแก่การกำเนิดชีวิต

อดีตบนท้องฟ้าที่เราไม่อาจมีปฏิสัมพันธ์ด้วยยังคงบอกเรื่องราวของดินแดนที่อาจมีสิ่งมีชีวิต มีดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะกว่า ๕,๐๐๐ ดวงในกว่า ๓,๗๐๐ ระบบ ที่ค้นพบว่าอยู่ในเขตเอื้อต่อการอยู่อาศัย และเป็นไปได้ที่จะมีชีวิตวิวัฒนาการเป็นสิ่งทรงภูมิปัญญา

ขณะนี้ยังเป็นไปไม่ได้ที่มนุษย์จะเดินทางไปนอกระบบสุริยะเพื่อพบกับพวกเขา แต่สิ่งที่มนุษยชาติเลือกทำวันนี้จะส่งผลต่ออนาคตในอวกาศของพวกเรา

เมื่อข้อความบนแผ่นจานทองคำวอยเอจเจอร์ไปถึงมืออารยธรรมที่ถอดรหัสภาษาของเราได้ มนุษย์จะยังคงอยู่ในเอกภพหรือไม่ ?

เป็นดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ (exoplanet) ดวงแรกที่สำรวจพบในระบบดาวฤกษ์คล้ายคลึงกับระบบสุริยะของเราเมื่อปี ๒๕๕๘ มีขนาดใหญ่กว่าโลกและตั้งอยู่ใน habitable zone แต่ดาวฤกษ์ของ Kepler-452b มีอายุกว่า ๖,๐๐๐ ล้านปี แก่กว่า สว่างกว่า และใหญ่กว่าดวงอาทิตย์จึงเป็นไปได้ว่าดาวเคราะห์นี้อาจมีอุณหภูมิสูงดั่งเช่นดาวศุกร์ที่สิ่งมีชีวิตไม่อาจอาศัยอยู่ได้

นักชีวดาราศาสตร์ (astrobiologist) ไม่เพียงพยายามหาสารชีวโมเลกุลในวัตถุที่มาจากนอกโลก แต่ยังตามรอยสิ่งมีชีวิตในพื้นที่กันดารที่สุดราวกับอยู่นอกโลก เช่น บริเวณแอ่งดานาคิล (Danakil Depression) ชายแดนประเทศเอธิโอเปีย ซึ่งเป็นพื้นที่ร้อนที่สุดในโลก การสำรวจพบจุลินทรีย์ในบ่อน้ำพุร้อนที่เป็นกรด แสดงถึงรูปแบบชีวิตที่เป็นไปได้ในสภาพแวดล้อมซึ่งเคยคิดว่าไม่เอื้อต่อการอยู่อาศัย

ดาวเคราะห์นอก ระบบสุริยะที่อยู่ใกล้กับโลกมากที่สุด หากแต่อยู่ในวงโคจรของดาวแคระแดง (red dwarf) ทำให้ได้รับรังสีอัลตราไวโอเลตมากกว่าโลกถึง ๑๐๐ เท่า จนโมเลกุลไฮโดรเจน ออกซิเจน และไนโตรเจนถูกผลักออกไปนอกชั้นบรรยากาศ

อารยธรรมมนุษย์ก้าวกระโดดด้วยการปฏิวัติและเปลี่ยนแปลงทางความรู้

กายภาพมนุษย์อ่อนแอเมื่อเทียบกับสิ่งมีชีวิตหลายเผ่าพันธุ์ เรามีสัญชาตญาณเอาตัวรอดต่ำเมื่อเทียบกับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ที่รู้จักเอาตัวรอดตั้งแต่แรกเกิด กลไกสำคัญที่ผลักให้วิวัฒนาการของมนุษย์เคลื่อนไปอย่างก้าวกระโดด คือระบบสังคมที่ซับซ้อนร่วมกับความสามารถในการใช้สัญลักษณ์เชิงภาษาเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลอย่างเป็นระบบ มนุษย์ยุคปัจจุบันยืนอยู่บนหอคอยที่ก่อร่างจากข้อมูล ความรู้ และประสบการณ์ของคนยุคก่อน ขณะเดียวกันก็คอยต่อเติมหอคอยแห่งความรู้ให้สูงขึ้นเรื่อย ๆ ราวกับตำนานแห่งหอคอยบาเบล (Tower of Babel)

หลายสิ่งที่เราสร้างขึ้น รถยนต์ รถไฟ เครื่องบิน ยานอวกาศ ฯลฯ ล้วนแต่เคยเป็นเพียงความฝัน

ในช่วงเวลาเพียงครึ่งศตวรรษ เราได้ก้าวมาถึงยุคที่นักบินอวกาศเดินทางไปทำงานบนสถานีอวกาศนอกโลก พร้อมตั้งเป้าหมายจะแตกแขนงอารยธรรมมนุษย์บนดาวเคราะห์ดวงอื่น

เพียง ๖๕ ปีหลังจาก Sputnik 1 ดาวเทียมดวงแรกขึ้นสู่วงโคจรรอบโลกสำเร็จในวันที่ ๔ ตุลาคม ๒๕๐๐ เปิดศักราชการแข่งขันทางอวกาศ ภายใต้ความตึงเครียดของสงครามเย็นระหว่างสหรัฐอเมริกากับสหภาพโซเวียต ซึ่งยกแรกนี้สหรัฐอเมริกาพ่ายแพ้ และยังตามด้วย ยูริ กาการิน (Yuri Gagarin) มนุษย์อวกาศคนแรกชาวรัสเซียที่โคจรในอวกาศรอบโลก

หากแต่ภายหลังสหรัฐอเมริกาพลิกกลับมานำด้วยก้าวสำคัญเมื่อ อะพอลโล ๑๑ ลงจอดอย่างปลอดภัยบนดวงจันทร์พร้อมนักบินอวกาศ เอ็ดวิน บัซ อัลดริน (Buzz Aldrin) และ นีล อาร์มสตรอง (Neil Armstrong) มนุษย์สองคนแรกในประวัติศาสตร์มนุษยชาติที่ได้เดินบนดาวอื่นที่ไม่ใช่โลกของเรา

การแข่งขันทางอวกาศจบอย่างเป็นทางการเมื่อสหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียตร่วมมือกันในโครงการเชื่อมต่อยาน อะพอลโล และยาน โซยุซ (The Apollo-Soyuz Mission) เมื่อปี ๒๕๑๘

การเดินทางสู่อวกาศเป็นความเสี่ยงแก่สิ่งมีชีวิตในทุกขั้นตอน หากผิดพลาดเพียงนิด ผลคือการสูญเสียบุคลากรคุณภาพ สังเวยให้ความพยายามจะออกนอกดาวเคราะห์สีน้ำเงิน

เหตุการณ์ช็อกโลกเมื่อกระสวยอวกาศ ชาเลนเจอร์ ของนาซา ระเบิดขณะทะยานจากฐานปล่อยขึ้นสู่อวกาศ ปี ๒๕๒๙ และอุบัติเหตุของกระสวยอวกาศ โคลัมเบีย ปี ๒๕๔๖ นอกจากคร่าชีวิตของลูกเรือในยานทั้งสองลำแล้วยังฉุดรั้งการพัฒนายานอวกาศของนาซาที่จะนำมนุษย์ขึ้นสู่สถานีอวกาศ ทำให้สหรัฐอเมริกาต้องใช้บริการจรวดโซยุซ (Soyuz Rocket) ของรัสเซียเพื่อขนส่งคนและอุปกรณ์ต่าง ๆ กับสถานีอวกาศแทนอยู่นานนับสิบปี จนกระทั่งเกิดจรวดขนส่งของเอกชนอย่าง SpaceX สถานีอวกาศนานาชาติ (international space station, ISS) เป็นห้องปฏิบัติการลอยฟ้าซึ่งโคจรที่ระยะสูงราว ๔๐๐ กิโลเมตรจากพื้นโลก เคลื่อนที่ด้วยความเร็วราว ๒๗,๗๐๐ กิโลเมตรต่อชั่วโมง ใช้เวลา ๙๒ นาทีโคจรรอบโลก สถานียาว ๑๐๙ เมตร ปรกติรองรับนักบินอวกาศประจำ ๗ คน ภายในเป็นสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงซึ่งเอื้อต่อการทดลองเพื่อสร้างองค์ความรู้ใหม่ ๆ ทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

สถานี ISS เกิดจากความร่วมมือระหว่าง ๑๕ ประเทศ คือ สหรัฐอเมริกา รัสเซีย ญี่ปุ่น แคนาดา ฝรั่งเศส เยอรมนี อิตาลี เดนมาร์ก สวีเดน เบลเยียม เนเธอร์แลนด์ สเปน อังกฤษ สวิตเซอร์แลนด์ และนอร์เวย์ แต่ข้อพิพาทล่าสุดกรณีการบุกยูเครนของรัสเซีย อาจสร้างรอยร้าวในความร่วมมือของสถานีอวกาศนานาชาติ

ขณะที่ความขัดแย้งระหว่างจีนกับสหรัฐอเมริกาซึ่งมีมานาน ส่งผลให้จีนถูกปฏิเสธการเข้าร่วมสถานีอวกาศนานาชาติ จึงได้สร้างห้องปฏิบั ติการต้นแบบของตนเองชื่อเทียนกง-๑ และเทียนกง-๒ ขึ้นไปทดลองในอวกาศระหว่างปี ๒๕๕๔-๒๕๖๒ ก่อนจะนำองค์ความรู้มาสร้างสถานีอวกาศเทียนกงในปัจจุบัน โดยตามแผนจะเสร็จภายในสิ้นปี ๒๕๖๕ มียานอวกาศ เสินโจว และยานขนส่งสินค้าเทียนโจวเป็นพาหนะขนส่งนักบินและอุปกรณ์ต่าง ๆ กับสถานีอวกาศ ความร่วมมืออาจไม่ใช่เส้นทางเดียวของการพัฒนาอารยธรรมของมนุษย์ แต่ยังมีการแข่งขันเพื่ออยู่รอด

นานาประเทศยังหมายมั่นตั้งสถานีอวกาศภาคพื้นดินบนดวงจันทร์ ทั้งสหรัฐอเมริกา จีน รัสเซีย และองค์การอวกาศยุโรป

เรากำลังก้าวสู่ยุคใหม่ของการแข่งขันอวกาศระหว่างประเทศหรือไม่ ?

ดวงจันทร์ไม่เพียงทอแสงบนผืนฟ้านำทางมนุษย์ยามค่ำคืนมาช้านาน แต่ยังมีส่วนร่วมในเรื่องราวอารยธรรมร้อยเรียงตำนานบอกเล่าที่มา การดำรงอยู่ของดวงจันทร์เป็นปัจจัยหนึ่งที่ทำให้โลกเหมาะสมกับการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต

แต่นับจากนี้ดวงจันทร์มิใช่สิ่งไกลเกินเอื้อม มนุษย์หมายตาเหยียบเยือนพื้นผิวตะปุ่มตะป่ำ ปักธงเป็นเจ้าเหนือดินแดนเฉกเช่นยุคล่าอาณานิคม อีลอน มัสก์ (Elon Musk) ผู้ก่อตั้ง SpaceX และบุกเบิกแผนการตั้งนิคมอวกาศ (space colony) บนดาวอังคาร เชื่อว่าอนาคตการอยู่รอดของเผ่าพันธุ์มนุษย์จำเป็นต้องขยับขยายออกจากดาวเคราะห์บ้านเกิด เพื่อเตรียมพร้อมหากเกิดอันตรายกับโลก ส่วน เจฟฟ์ เบโซส (Jeff Bezos) ผู้ก่อตั้ง Amazon กล่าวว่าในอนาคตโลกมีความเสี่ยงที่จะใช้แหล่งพลังงานจนหมด การหาแหล่งพลังงานนอกโลกจึงเป็นสิ่งจำเป็น

อีลอน มัสก์ และนาซาคาดว่ามนุษย์จะไปถึงดาวอังคารภายใน ๑๐ ปี แต่เป้าหมายอาจยากกว่าที่คิด หากแต่ทรัพยากรและเทคโนโลยียังมีข้อจำกัด การเดินทางไปดาวอังคารต้องเสียทรัพยากรอย่างมากเมื่อเทียบกับการเดินทางไปดวงจันทร์ เส้นวงโคจรของโลกและดาวอังคารทำให้ช่วงเวลาที่เหมาะสมต่อการปล่อยจรวดขึ้นสู่ห้วงอวกาศ (launch window) ต้องรอทุก ๆ ๒ ปีและใช้เวลาเดินทางไปนาน ๙ เดือน

แม้หลักฐานในอดีตจะแสดงว่าดาวอังคารเคยมีน้ำและชั้นบรรยากาศที่หนาทำให้อุณหภูมิอุ่นกว่าขณะนี้ แต่ปัจจุบันดาวอังคารมีอันตรายทั้งรังสีจากดวงอาทิตย์และอุกกาบาตที่มากกว่าโลกถึงสองเท่า ชั้นบรรยากาศที่มีคาร์บอนไดออกไซด์ไม่เพียงพอสำหรับการปรับเปลี่ยนสภาพบรรยากาศ (terraforming) และสารประกอบที่แตกต่างจากโลก ทำให้การชุบชีวิตดาวอังคารนั้นยากและท้าทาย

ดวงจันทร์กลับเป็นทางเลือกตั้งรกรากของบ้านหลังที่ ๒ การเดินทางใช้เวลาไม่กี่วัน การสื่อสารระหว่างโลกกับดวงจันทร์หน่วงเวลากันเพียงประมาณ ๑ วินาที กระแสแม่เหล็กโลกที่ช่วยปกป้องดวงจันทร์จากลมสุริยะทำให้ปลอดภัยกว่าดาวอังคาร ดวงจันทร์ยังได้รับพลังงานแสงอาทิตย์มากกว่าดาวอังคาร การใช้แผงโซลาร์เซลล์จึงมีความเป็นไปได้ สารประกอบของพื้นผิวดวงจันทร์กับโลกนั้นยังมีที่มาเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์ทดลองปลูกพืชบนดินดวงจันทร์สำเร็จ แม้จะโตได้ยากและแคระแกร็น

แม้อุปสรรคคือการไม่มีชั้นบรรยากาศและน้ำที่เข้าถึงได้ง่าย แต่มนุษย์จำเป็นต้องเรียนรู้การเป็น multiplanetary species โดยเริ่มจากการตั้งสถานีบนดวงจันทร์และเรียนรู้วิธีปรับเปลี่ยนสภาพบรรยากาศเพื่อให้เหมาะสมกับสิ่งมีชีวิตจากโลก

เรายังเป็นเพียงเด็กน้อยที่อาจหาญไปใช้ชีวิตบนดวงจันทร์โดยไม่หวังพึ่งพาทรัพยากรจากโลก

ผู้นำนานาประเทศถกเถียงถึงบทต่อไปของมนุษยชาติ
เราควรขยับขยายกลายเป็น multi-planetary species
หรือไม่ ? เราควรจะถือครองอวกาศหรือเปล่า ?

หากแต่อวกาศยังเต็มไปด้วยอันตรายและความเสี่ยง
ทั้งการเคลื่อนย้ายทรัพยากรและมนุษย์เพื่อตั้งฐานที่มั่น
บนดาวเคราะห์นอกโลกหรือในอวกาศ ปัญหาทางจิต
จากการอยู่ในพื้นที่จำกัด การอยู่ภายใต้สภาวะไร้ความ
โน้มถ่วงหรือความโน้มถ่วงต่ำเป็นระยะเวลานาน และ
ความเสี่ยงต่อการได้รับกัมมันตภาพรังสีเกินขนาด

เมื่อหันกลับมามองดาวเคราะห์โลกที่กำลังประสบภัย
พิบั ติจากการใช้ทรัพยากรอย่างสิ้นเปลืองของมนุษย์ อุณหภูมิและสภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรง ระบบนิเวศที่ถูกแทรกซึมด้วยไมโครพลาสติก ความเหลื่อมล้ำของสังคมในการกระจายทรัพยากร
เรามีความจำเป็นต้องถือครองและยึดทรัพยากร
บนอวกาศมาใช้หรือไม่ ? การสำรวจอวกาศเพื่อ
พัฒนาองค์ความรู้และเทคโนโลยีนั้นสำคัญเพียงพอ
หรือเปล่า ?

เอกสารอ้างอิง
https://astrobiology.nasa.gov
https://eventhorizontelescope.org
https://exoplanets.nasa.gov
https://science.nasa.gov/
https://science.nasa.gov/observable-universe
https://slate.com/technology/2017/03/humans-are-creating-a-new-geological-layer-of-technofossils.html
https://solarsystem.nasa.gov
https://www.britannica.com/biography/Isaac-Newton
https://www.hawaii.edu/news/2020/07/10/laniakea-supercluster-mapping/
https://www.nasa.gov
https://www.nature.com/articles/nature13674
https://www.seti.org