โครงการอาร์ทิมิส ที่มีเป้าหมายพามนุษย์ไปดาวอังคารกับยานอวกาศโอไรออนที่ร่วมมือกันหลายชาติในการสร้างแคปซูลและโมดูลบริการ โดยเริ่มจากพามนุษย์กลับสู่ดวงจันทร์ในรอบเกือบ 50 ปี นับจากอะพอลโล17
หากเรายังจำกันได้ โครงการอวกาศที่ใหญ่ที่สุดในช่วงปี 1968-1972 คือโครงการอะพอลโล (Apollo Project) ที่จะพามนุษย์อวกาศไปสำรวจดวงจันทร์ โดยจากยานอะพอลโลที่ไปถึงดวงจันทร์ 9 ลำมี 6 ลำที่ลงจอดบนดวงจันทร์ได้สำเร็จ โดยประเดิมก้าวสำคัญของมวลมนุษยชาติด้วยการเดินทางของอะพอลโล 11 ที่พา นีล อาร์มสตรอง บัซ อัลดริน และไมเคิล คอลลิน สร้างประวัติศาสตร์ได้ก่อนจะปิดฉากด้วยยานอะพอลโล 17 รวมมีมนุษย์ 12 คนได้เดินบนดวงจันทร์ และไม่เคยมีการเดินทางไปยังดวงจันทร์อีกเลย
...
เดินทางกลับสู่ดวงจันทร์
ในอีกราว 40 ปีให้หลังองค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา หรือ นาซา ได้เตรียมการเดินทางบทต่อไป เพื่อพามนุษย์กลับสู่ดวงจันทร์อีกครั้งภายใต้โครงการ อาร์เทมิส (Artemis) แต่ครั้งนี้เป้าหมายไม่ได้อยู่แค่ดวงจันทร์ แต่มุ่งการสำรวจอวกาศที่อยู่ไกลออกไปรวมทั้งการนำมนุษย์ไปยังดาวอังคารที่อยู่ห่างออกไป 140 ล้านไมล์ หรือ การใช้เวลาเดินทางราว 6 เดือนเพื่อให้ไปถึง โดยในขั้นแรกจึงเริ่มจากการส่งมนุษย์กลับไปดวงจันทร์ก่อน โดยมีระยะทาง 240,000 ไมล์จากโลกใช้เวลาราว 3 วัน
โครงการอาร์ทิมิส (Artemis) คืออะไร
สำหรับชื่อโครงการ "อาร์ทิมิส" (Artemis) คือ ชื่อพี่สาวของเทพอะพอลโล มาจากความร่วมมือระหว่าง นาซา และกลุ่มประเทศยุโรป ญี่ปุ่น แคนาดา และรัสเซีย โครงการนี้เป็นการนำนักบินอวกาศไม่เกิน 4 คนแบ่งเป็นผู้บังคับการ นักบิน และลูกเรืออีก 2 คน เดินทางไปกับยานโอไรออน (Orion) ชื่อของแคปซูลที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อการสำรวจอวกาศส่วนลึกโดยเฉพาะ รูปทรงคล้ายแคปซูลของอะพอลโล แต่มีขนาดใหญ่กว้างขวางกว่า ส่วนบนสุดเป็นจุดเชื่อมต่อ และส่วนโดยสารของมนุษย์อวกาศ ที่จะมีที่นั่งแผงควบคุมระบบดิจิทัล และ ระวางบรรทุกสัมภาระ และส่วนท้ายคือโล่กันความร้อนเมื่อกลับสู่พื้นโลก
ส่วนที่ 2 เราเรียกว่า โมดูลบริการ หรือ (Service Module) มีการออกแบบใหม่หมดสร้างโดยสหภาพยุโรป โดยส่วนนี้จะเป็นส่วนที่มีเครื่องยนต์ขับเคลื่อน มีระบบออกซิเจน ระบบไฟฟ้า และระบบความร้อนสำหรับมนุษย์อวกาศในแคปซูล มีเชื่อเพลิงบรรจุอยู่ราว 18,965 ปอนด์ สำหรับเครื่องยนต์จรวด AJ10-190 ที่ให้กำลังขับเคลื่อน 6,000 ปอนด์
นอกจากนี้ ตัวยานโอไรออนจะถูกครอบไว้กับจรวดหนีภัย ในกรณีเกิดเหตุไม่คาดฝันขณะปล่อยจรวดขึ้นสู่ท้องฟ้าเมื่อยกเลิกภารกิจ จรวดหนีภัยจะพุ่งทะยานออกไปพร้อมกับแคปซูล เพื่อพานักบินอวกาศไปยังจุดปลอดภัย และส่วนสุดท้ายคือ Exploration Upper Stage ที่เป็นเครื่องยนต์จรวดที่ใช้ตอนติดเครื่องออกจากโลกมุ่งหน้าสู่ดวงจันทร์
ระบบการส่งยานขึ้นสู่อวกาศที่เรียกว่า SLS
แน่นอนว่าเมื่อมีชิ้นส่วนสำคัญที่เป็นส่วนลูกเรือรวมทั้งสัมภาระจำนวนมหาศาล นาซาได้ออกแบบจรวดขับดันรุ่นใหม่ เพื่อพายานเดินทางสู่ดวงจันทรื หรือ เป้าหมายใหม่ที่ไกลออกไป โดยเป็นจรวดขนาดใหญ่ที่สุดกว่าที่เคยมีมานับตั้งแต่โครงการอะพอลโล เรืยกว่า SLS : Space Launch System อันเป็นจรวดที่ทรงพลังมากที่สุดเท่าที่เคยมีการสร้างมา และเหนือกว่าจรวดในตำรวนอย่างแซทเทิร์นไฟว์ (Saturn V) โดยมันสูงถึง 364 ฟุต สามารถบรรทุกของได้หนักกว่า 40 ตัน มี 2 ท่อนใช้เชื้อเพลิงเหลว พร้อมจรวดขับดันเชื้อเพลิงแข็ง ที่จะสลัดทิ้งเมื่อเชื้อเพลิงหมดลง ทันที่เครื่องติดพลังมหาศาลจะขับดันจรวดทะยานสู่ฟ้าแบบที่ไม่มีอะไรหยุดได้จนถึงอวกาศ
...
มุ่งหน้าสู่ดวงจันทร์
ภายหลังจากที่จรวด SLS ได้พ้นชั้นบรรยากาศแล้ว ก็จะปลดจรวดท่อนที่ 1 ออกพร้อมกับ จุดเครื่องยนต์ของส่วนที่เรียกกว่า Exploration Upper Stage เพื่อให้ยานโอไรออน ได้โคจรรอบโลกก่อนจะปิดเครื่องช่วงเวลานี้ นักบินอวกาศจะตรวจสอบยานว่า พร้อมสำหรับการเดินทางต่อไปยังดวงจันทร์หรือไม่ ถ้าพร้อมแล้วก็จะจุดจรวด Exploration Upper Stage จนเชื้อเพลิงหมดแล้วจึงสลัดทิ้ง จนเหลือแค่ยานโอไรออน และ Service Modules ที่จะมุ่งหน้าสู่ดวงจันทร์ต่อ ใช้เวลา 3 วัน
...
ตรงนี้ยานอาร์เทมิสจะทำงานได้ก็ด้วย European Service Module : ESM ที่เป็นส่วนหนึ่งของยานอวกาศโอไรออน ถูกพัฒนาต่อยอดมาจากยานขนส่งอัตโนมัติ ATV ที่นำมาใช้ส่งเสบียงจากพื้นโลกสู่สถานีอวกาศนานาชาติ ที่ทำหน้าที่ให้อากาศ พลังงานไฟฟ้า และแรงขับดัน เช่นเดียวกับเครื่องยนต์ของรถไฟที่ทำหน้าที่ดึงตู้โดยสารและจ่ายพลังงานไปพร้อมกัน ทั้งนี้ Service Module จะขับเคลื่อนโมดูลอื่นๆ ของโอไรออนที่บรรทุกนักบินและมนุษย์ให้เดินทางไปยังจุดหมายปลายทาง และกลับสู่พื้นโลกจนสำเร็จลุล่วง
...
สำหรับผู้ที่รับผิดชอบในการผลิตชั้นส่วนยานบริการก็ คือ esa ที่เป็นความร่วมมือของ 6 ชาติ โดยผู้ผลิตคือบริษัทแอร์บัสสเปซ สำหรับ ESM มีรูปทรงกระบอกสูงประมาณ 4 เมตร มีแผงโซลาร์เซลล์ติดข้างลำตัว 4 แผงที่พับเก็บไว้และจะกางเมื่อเดินทางในอวกาศ เพื่อให้ยานมีพลังงานไฟฟ้าสูงสุดใช้งานโดยสามารถใช้งานได้กับบ้าน 2 หลัง ต่างไปจากยานบริการของยุคอะพอลโลที่พึ่งพาพลังงานจากแบตเตอรี่ กำลังไฟที่ได้มาเพิ่มขึ้นจึงเพียงพอต่อการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์ภายในยานที่มีความทันสมัย และระบบสื่อสารข้อมูลความเร็วสูง ภายในตัวยานบริการมีแท็งก์ออกซิเจน และน้ำ สำหรับการดำรงชีพ ระบบทำความร้อน อีกทั้งยังบรรจุเชื้อเพลิงถึง 8.6 ตัน สำหรับเครื่องยนต์หลักและ 32 ทรัสต์เตอร์ขนาดเล็กเพื่อปรับเส้นทางและการเคลื่อนไหว รวมน้ำหนักทั้งหมดของโมดูลบริการรุ่นใหม่มากกว่า 13 ตัน แต่ขนาดเล็กกว่ายานบริการสมัยโครงการอะพอลโล
เปลี่ยนวิธีลงดวงจันทร์ใหม่
รูปแบบการลงดวงจันทร์จะเปลี่ยนไปจากโครงการอะพอลโล ที่เป็นการนำยานลูนาร์ แลนดิ้ง ลงดวงจันทร์ติดมากับยานเดินทางพร้อมจากโลกเป็น การเชื่อมต่อกับ International lunar Gateway ที่เหมือนกับสถานีอวกาศย่อยโคจรอยู่รอบดวงจันทร์ เพื่อให้นักบินอวกาศเปลี่ยนยานมาใช้ยานลงดวงจันทร์ ที่ถูกส่งมาเตรียมไว้ก่อนหน้า เมื่อนักบินอวกาศเปลี่ยนยานแล้วก็จะลงจอดบริเวณขั้วโลกใต้ของดวงจันทร์เพื่อสร้างฐานปฏิบัติการ และทำภารกิจต่างๆ เมื่อจะกลับก็จะมาพร้อมกับยานส่วนบน ทิ้งฐานลงจอดไว้กลับมาเชื่อมกับ International lunar Gateway อีกครั้ง จากนั้นก็เปลี่ยนมาเป็นยานโอไรออน แล้วปลดการเชื่อมต่อ เพื่อมุ่งหน้ากลับโลก
กำหนดการส่งยานอาร์ทิมิส
สำหรับยานอาร์ทิมิส 1 จะเป็นยานลำแรกในโครงการ เป็นเที่ยวบินไร้มนุษย์แต่ถูกบังคับควบคุมจากระยะไกลฃเพื่อทดสอบการทำงานของยานและระบบต่างๆ ร่วมกับ ESM โดยมีกำหนดปล่อยในปี 2021 นี้ โดยเป็นส่วนสำคัญสำหรับยานอาร์ทิมิส 2 ที่จะนำนักบินอวกาศไปโคจรรอบๆ ดวงจันทร์ เพื่อเก็บข้อมูลมาใช้กับอาร์ทิมิส 3 ที่จะเป็นยานที่นำมนุษย์อวกาศชายหญิงทั้ง 4 คนไปลงดวงจันทร์ภายในปี 2024
ทั้งหมดคือสิ่งที่กำลังจะเกิดขึ้นโดยเริ่มต้นในปีนี้ ความฝันในการเดินทางกลับสู่ดวงจันทร์จะได้เห็นในยุคของคนรุ่นเราแล้ว ด้วยเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าทำให้การเดินทางสู่อวกาศส่วนที่ลึก มีความเป็นไปได้มากขึ้น ด้วยยานที่มีขนาดเล็กลงมีประสิทธิภาพมากขึ้น รูปแบบและวิธีการเดินทางก็เปลี่ยนไป ทำให้เชื่อได้ว่าการเดินทางไปยังส่วนลึกในอวกาศ หรือ จุดหมายที่ไกลกว่าเดิมอย่างดาวอังคารจะไม่ใช่เรื่องที่ใกล้ความจริง สิ่งที่เห็นจากเรื่องนี้ คือ ความร่วมมือกันของหลายชาติ ที่ช่วยกันผลักดันโครงการอาร์ทิมิสให้เป็นรูปเป็นร่างจนสำเร็จ ถ้าเราช่วยกันทำก็จะนำไปสู่ความสำเร็จของมวลมนุษยชาติทุกคน.
เรื่องโดย : จุลดิส รัตนคำแปง
ข้อมูลและภาพประกอบจาก : NASA Artemis Program, esa, Airbus Space