ไมโครอุกกาบาตคืออุกกาบาต ขนาดจิ๋ว : อนุภาคหินขนาดเล็กในอวกาศ โดยปกติมีน้ำหนักน้อยกว่า 1 กรัมไมโครอุกกาบาตคือ อนุภาคดังกล่าวที่สามารถผ่านชั้นบรรยากาศของโลกและตกลงสู่พื้นผิวโลกได้

คำว่า "ไมโครเมเทอรอยด์" ถูกยกเลิกอย่างเป็นทางการในปี 2017 โดยสหพันธ์ดาราศาสตร์สากลซึ่งเป็นสมาคมระหว่างประเทศหลักของนักดาราศาสตร์ เนื่องจากซ้ำซ้อนกับคำว่า "เมเทอรอยด์" ^{[ 1 ]}แต่ยังคงใช้ในวิศวกรรมการบินและอวกาศเพื่ออ้างถึงวัตถุขนาดเล็กที่ตรวจจับได้ยากซึ่งสามารถพุ่งชนและสร้างความเสียหายให้กับยานอวกาศได้^{[ 2 ]}

ไมโครอุกกาบาตคือเศษหินหรือโลหะขนาดเล็กมากที่แตกออกมาจากก้อนหินและเศษซากขนาดใหญ่ มักมีอายุย้อนไปถึงช่วงกำเนิดของระบบสุริยะไมโครอุกกาบาตพบได้ทั่วไปในอวกาศ อนุภาคขนาดเล็กเหล่านี้เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิด กระบวนการ ผุกร่อนในอวกาศเมื่อพวกมันพุ่งชนพื้นผิวของดวงจันทร์หรือวัตถุที่ไม่มีชั้นบรรยากาศ ( เช่น ดาวพุธดาวเคราะห์น้อยฯลฯ) การหลอมเหลวและการระเหยที่เกิดขึ้นจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางแสงและสีเข้มขึ้นใน ชั้นดินบน พื้นผิว

ไมโครอุกกาบาตมีวงโคจร ที่ไม่เสถียร กว่าอุกกาบาต เนื่องจากมี อัตราส่วน พื้นที่ผิวต่อมวล มากกว่า ไมโครอุกกาบาตที่ตกลงสู่พื้นโลกสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับเหตุการณ์ความร้อนระดับมิลลิเมตรในเนบิวลาสุริยะได้อุกกาบาตและไมโครอุกกาบาต (ตามที่เรียกกันเมื่อตกลงสู่พื้นผิวโลก) สามารถเก็บรวบรวมได้เฉพาะในพื้นที่ที่ไม่มีการตกตะกอน บนพื้นโลก ซึ่งโดยทั่วไปคือบริเวณขั้วโลก น้ำแข็งจะถูกเก็บรวบรวมแล้วละลายและกรองเพื่อให้สามารถแยกไมโครอุกกาบาตออกมาตรวจสอบภายใต้กล้องจุลทรรศน์ได้

ไมโครอุกกาบาตที่มีขนาดเล็กพอจะหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเมื่อเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก^{[ 3 ]}การเก็บรวบรวมอนุภาคดังกล่าวโดยเครื่องบินที่บินสูงเริ่มขึ้นในช่วงทศวรรษ 1970 ^{[ 4 ]} นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ตัวอย่าง ฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์ที่เก็บรวบรวมจากชั้นสตราโตสเฟียร์(เรียกว่าอนุภาคบราวน์ลีก่อนที่จะได้รับการยืนยันว่ามีต้นกำเนิดจากนอกโลก) ได้กลายเป็นองค์ประกอบสำคัญของวัสดุนอกโลกที่มีให้ศึกษาในห้องปฏิบัติการบนโลก

ในปี พ.ศ. 2489 ระหว่างฝนดาวตก จา โคบินิด เฮล มุต แลนด์สเบิร์กได้รวบรวมอนุภาคแม่เหล็กขนาดเล็กหลายอนุภาคซึ่งเห็นได้ชัดว่าเกี่ยวข้องกับฝนดาวตก^{[ 5 ]}เฟรด วิปเปิลรู้สึกทึ่งกับเรื่องนี้และเขียนบทความที่แสดงให้เห็นว่าอนุภาคขนาดนี้เล็กเกินไปที่จะรักษาความเร็วไว้ได้เมื่อพวกมันพบกับชั้นบรรยากาศเบื้องบนแทนที่จะเป็นเช่นนั้น พวกมันจะลดความเร็วลงอย่างรวดเร็วแล้วตกลงสู่พื้นโลกโดยไม่หลอมละลาย เพื่อจัดประเภทวัตถุประเภทนี้ เขาจึงบัญญัติศัพท์ว่า " ไมโครอุกกาบาต " ^{[ 6 ]}

วิปเปิล ร่วมกับเฟลตเชอร์ วัตสันจากหอดูดาวฮาร์วาร์ดได้ริเริ่มสร้างหอดูดาวเพื่อวัดความเร็วของอุกกาบาตที่สามารถมองเห็นได้โดยตรง ในขณะนั้นยังไม่ทราบแหล่งที่มาของอุกกาบาตขนาดเล็ก การวัดโดยตรงที่หอดูดาวแห่งใหม่นี้ถูกนำมาใช้เพื่อระบุแหล่งที่มาของอุกกาบาต โดยแสดงให้เห็นว่าวัสดุส่วนใหญ่เป็นเศษเหลือจาก หาง ดาวหางและไม่มีส่วนใดที่สามารถแสดงให้เห็นว่ามีต้นกำเนิดจากนอกระบบสุริยะ^{[ 7 ]}ปัจจุบันเป็นที่เข้าใจกันว่าอุกกาบาตทุกชนิดเป็นเศษเหลือจากการก่อตัวของระบบสุริยะ ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคจากเมฆฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์หรือวัตถุอื่นๆ ที่ประกอบขึ้นจากวัสดุนี้ เช่น ดาวหาง^{[ 8 ]}

การศึกษาในช่วงแรกนั้นอาศัยการวัดทางแสงเพียงอย่างเดียว ในปี 1957 ฮันส์ เพตเตอร์สันได้ทำการวัดโดยตรงครั้งแรกๆ เกี่ยวกับการตกของฝุ่นอวกาศบนโลก โดยประมาณไว้ที่ 14,300,000 ตันต่อปี^{[ 9 ]}ซึ่งแสดงให้เห็นว่าฟลักซ์ของอุกกาบาตในอวกาศนั้นสูงกว่าจำนวนที่ได้จากการสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์มาก ฟลักซ์ที่สูงเช่นนี้ก่อให้เกิดความเสี่ยงร้ายแรงต่อ แคปซูล อพอลโล ที่โคจรในวงโคจรสูง และภารกิจไปยังดวงจันทร์ เพื่อตรวจสอบว่าการวัดโดยตรงนั้นถูกต้องหรือไม่ จึงมีการศึกษาเพิ่มเติมอีกหลายครั้ง รวมถึงโครงการดาวเทียมเพกาซัส ยานสำรวจดวงจันทร์ลูนาร์ออร์บิเตอร์ 1ลูน่า 3มาร์ส 1และไพโอเนียร์ 5 การศึกษา เหล่านี้แสดงให้เห็นว่าอัตราการผ่านของอุกกาบาตเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ หรือฟลักซ์นั้น สอดคล้องกับการวัดทางแสง โดยอยู่ที่ประมาณ 10,000 ถึง 20,000 ตันต่อปี^{[ 10 ]}โครงการสำรวจระบุว่าพื้นผิวของดวงจันทร์ค่อนข้างเป็นหิน^{[ 11 ]}ตัวอย่างหินจากดวงจันทร์ส่วนใหญ่ที่นำกลับมาในระหว่างโครงการอพอลโลมีร่องรอยการกระทบของไมโครอุกกาบาต ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่า "หลุมแซป" บนพื้นผิวด้านบน^{[ 12 ]}

ไมโครเมเทอรอยด์เป็นภัยคุกคามที่สำคัญต่อการสำรวจอวกาศความเร็วเฉลี่ยของไมโครเมเทอรอยด์เมื่อเทียบกับยานอวกาศในวงโคจรคือ 10 กิโลเมตรต่อวินาที (22,500 ไมล์ต่อชั่วโมง) ความต้านทานต่อการชนของไมโครเมเทอรอยด์เป็นความท้าทายด้านการออกแบบที่สำคัญสำหรับนักออกแบบยานอวกาศและชุดอวกาศ ( ดูThermal Micrometeoroid Garment ) แม้ว่าขนาดที่เล็กมากของไมโครเมเทอรอยด์ส่วนใหญ่จะจำกัดความเสียหายที่เกิดขึ้น แต่การชนด้วยความเร็วสูงจะทำให้เปลือกนอกของยานอวกาศเสื่อมสภาพอย่างต่อเนื่องในลักษณะที่คล้ายกับการพ่นทรายการสัมผัสในระยะยาวอาจคุกคามการทำงานของระบบยานอวกาศ^{[ 13 ]}

การชนของวัตถุขนาดเล็กที่มีความเร็วสูงมาก (10 กิโลเมตรต่อวินาที) เป็นหัวข้อวิจัยในปัจจุบันของขีปนาวิถีขั้นสุดท้าย (แม้ว่าการเร่งความเร็วของวัตถุให้ถึงระดับนั้นจะทำได้ยาก เทคนิคในปัจจุบันได้แก่มอเตอร์เชิงเส้นและประจุรูปทรง ) ความเสี่ยงจะสูงเป็นพิเศษสำหรับวัตถุที่อยู่ในอวกาศเป็นเวลานาน เช่นดาวเทียม^[ 13 ^]นอกจากนี้ยังก่อให้เกิดความท้าทายทางวิศวกรรมที่สำคัญในระบบยกต้นทุนต่ำตามทฤษฎี เช่นโรโต เว ^{เตอร์}ลิฟต์อวกาศและเรือเหาะโคจร^{[ 14 ] [ 15 ]}

งานของวิปเปิลเกิดขึ้นก่อนการแข่งขันด้านอวกาศและพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์เมื่อการสำรวจอวกาศเริ่มต้นขึ้นในอีกไม่กี่ปีต่อมา การศึกษาของเขาแสดงให้เห็นว่าโอกาสที่จะถูกอุกกาบาตขนาดใหญ่พอที่จะทำลายยานอวกาศพุ่งชนนั้นมีน้อยมาก อย่างไรก็ตาม ยานอวกาศจะถูกอุกกาบาตขนาดเล็กพุ่งชนเกือบตลอดเวลา ซึ่งมีขนาดประมาณเท่าเม็ดฝุ่น^{[ 7 ]}

วิปเปิลได้พัฒนาวิธีแก้ปัญหานี้ไว้แล้วตั้งแต่ปี พ.ศ. 2489 เดิมทีเรียกว่า "กันชนอุกกาบาต" และปัจจุบันเรียกว่าเกราะวิปเปิลซึ่งประกอบด้วยแผ่นฟอยล์บางๆ ที่วางห่างจากตัวยานอวกาศเล็กน้อย เมื่อไมโครอุกกาบาตพุ่งชนฟอยล์ มันจะระเหยกลายเป็นพลาสมาที่กระจายตัวอย่างรวดเร็ว เมื่อพลาสมานี้ข้ามช่องว่างระหว่างเกราะกับยานอวกาศ มันจะกระจายตัวมากจนไม่สามารถทะลุผ่านวัสดุโครงสร้างด้านล่างได้^{[ 16 ]}เกราะนี้ช่วยให้สามารถสร้างตัวยานอวกาศให้มีความหนาเพียงพอต่อความแข็งแรงของโครงสร้าง ในขณะที่ฟอยล์เพิ่มน้ำหนักเพียงเล็กน้อย ยานอวกาศดังกล่าวจึงเบากว่ายานที่มีแผงที่ออกแบบมาเพื่อหยุดอุกกาบาตโดยตรง

สำหรับยานอวกาศที่ใช้เวลาส่วนใหญ่อยู่ในวงโคจร โล่ Whipple ในรูปแบบต่างๆ แทบจะใช้กันอย่างแพร่หลายมานานหลายทศวรรษแล้ว^{[ 17 ] [ 18 ]}งานวิจัยในภายหลังแสดงให้เห็นว่า โล่ที่ทอ จากเส้นใยเซรามิกให้การป้องกันอนุภาคความเร็วสูง (~7 กม./วินาที) ได้ดีกว่าโล่อะลูมิเนียม ที่มีน้ำหนักเท่ากัน ^{[ 19 ]}การออกแบบที่ทันสมัยอีกแบบหนึ่งใช้ผ้าที่ยืดหยุ่นได้หลายชั้นเช่นเดียวกับการออกแบบของNASA สำหรับ โมดูลที่อยู่อาศัยในอวกาศแบบขยายได้TransHab ที่ไม่เคยถูกใช้งานจริง ^{[ 20 ]}และโมดูลกิจกรรมแบบขยายได้ Bigelowซึ่งถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศในเดือนเมษายน 2016 และติดตั้งบนISSเป็นเวลาสองปีเพื่อทดสอบในวงโคจร^{[ 21 ] [ 22 ]}

• วัสดุจากนอกโลก
• กลุ่มเมฆฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์

• บทความเรื่อง "เศษผงละลายจากดาวเคราะห์น้อยเวสตา"เกี่ยวกับไมโครอุกกาบาตที่เก็บรวบรวมได้ในทวีปแอนตาร์กติกา ในวารสารการศึกษา Planetary Science Research Discoveries