1 เป้าหมายหนึ่งความฝัน ปล่อยจรวด Artemis 1 สู่ดวงจันทร์ หลังรอมา 50 ปี

การกลับสู่ดวงจันทร์หลังมนุษย์คนสุดท้ายก้าวออกมาเมื่อ 50 ปีก่อนเริ่มแล้ว เมื่อ Artemis 1 ทะยานขึ้นสู่อวกาศด้วยจรวดที่ทรงพลังที่สุดที่เคยสร้างอย่าง SLS สู่การเดินทางระยะไกลที่สุดนาน 3 สัปดาห์

นาทีที่ทั่วโลกเฝ้ารอคอย นี่คือการปล่อยจรวดเพื่อส่งยานอวกาศอาร์เทมิส 1 (Artemis 1) เดินทางสู่ดวงจันทร์ครั้งแรกในรอบ 50 ปีนับจากโครงการอะพอลโลได้สิ้นสุดไปในยานอะพอลโล 17 เมื่อปี 1972 โดยการเดินทางครั้งนี้ ได้มีการสร้างจรวด SLS ที่ทรงพลังที่สุดเพื่อที่จะพายานอวกาศเข้าสู่ห้วงลึกของอวกาศได้ โดยการออกแบบและพัฒนาขึ้นมาใหม่ เพราะนับตั้งแต่หมดโครงการอะพอลโลไป เราก็ไม่มีการปล่อยจรวดที่กำลังขับสูงๆ ขนาดใหญ่แบบ แซทเทิร์นไฟว์ (Saturn V) อีกเลย

โครงการอาร์เทมิส 1 เป็นการใช้ชื่อเทพเจ้ากรีก ที่เป็นพี่น้องกับเทพอะพอลโล คือ เทพอาร์เทมิส โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อเป็นก้าวแรกในการส่งมนุษย์ไปยังดวงอังคาร ที่ต้องเริ่มต้นจากการพามนุษย์ชายและหญิงผิวสี กลับไปสู่ดวงจันทร์ให้ได้ก่อน ทำให้มีการพัฒนายานอวกาศสำหรับนักบินอวกาศ 4 คน และจรวดขนส่งเพื่อใช้ในการเดินทางและลงจอดบนดวงจันทร์

จรวดขนส่ง SLS (Space Launch System)

เที่ยวบินนี้เป็นเที่ยวบินไร้นักบินอวกาศ ดังเช่นที่เคยทดสอบกันมาในโครงการอะพอลโล 4-6 ที่จะเป็นการทดสอบระบบการส่งจรวด การทำงานของยานอวกาศจากโลกสู่ดวงจันทร์ รวมทั้งการทดสอบเส้นโคจรรอบๆ ดวงจันทร์ที่ระยะกว่า 100 ไมล์เหนือพื้นผิว เป็นระยะเวลาราว 6 สัปดาห์ จากนั้น การอาศัยแรงเหวี่ยงจากแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์พายานกลับสู่โลกด้วยความเร็วสูง รวมระยะทาง 280,000 ไมล์ นี่จะเป็นการทำงานสถิติของยานอวกาศที่ออกแบบมาให้มนุษย์เดินทางที่ออกไปไกลจากโลกมากที่สุด

จรวด SLS ตั้งอยู่บนฐานปล่อย 39 บีของศูนย์อวกาศเคนเนดี รัฐฟลอริดา อันเป็นตำนานในโครงการอะพอลโล ถูกปรับปรุงให้ทันสมัย ด้านบนสุดติดตั้งยานอวกาศโอไรออนเอาไว้กับจรวด SLS ที่ทรงพลังที่สุดในโลก ให้แรงขับรวมกันกว่า 8.8 ล้านปอนด์ มีส่วนประกอบสำคัญ คือ คอร์สเตจ (Core Stage) สูง 212 ฟุต ที่บรรจุแทงก์เชื้อเพลิงเหลว (ออกซิเจนเหลว และไฮโดรเจนเหลว) รวม 733,000 แกลลอน ที่จะเป็นเชื้อเพลิงได้นาน 8 นาที สำหรับเครื่องยนต์ RS-25 จำนวน 4 ตัว ให้แรงขับรวม 2 ล้านปอนด์ เพื่อจะพายานอวกาศไปด้วยความเร็ว 17,000 ไมล์ต่อชั่วโมง ในการยกจรวดขึ้นโดยเป็นการพัฒนาทางเทคโนโลยีล่าสุด ในการสร้างเครื่องยนต์จรวดที่ประสิทธิภาพสูงและใช้เพื่อเพลิงคุ้มค่าที่สุด นับตั้งแต่สร้างเครื่องยนต์ F-1 สำหรับจรวดแซทเทิร์น 5 ส่วนต่อมาที่สำคัญมาก คือ จรวดขับดันเชื้อเพลิงแข็ง SRB ที่ประกบด้านข้าง เพื่อพายานอวกาศออกสู่อวกาศ

โดยจรวดขับดันเชื้อเพลิงแข็งนี้ถูกใช้มาตั้งแต่โครงการกระสวยอวกาศเมื่อช่วงเกือบ 40 ปีที่แล้ว จะสร้างแรงขับให้ลูกละ 3.6 ล้านปอนด์ คิดเป็น 75% ของแรงขับที่ใช้ในการทะยานขึ้นสู่อวกาศช่วง 2 นาทีแรก ทำให้เมื่อถึงช่วงที่ความเร็วสูงสุด จรวด SLS จะทำความเร็วได้ถึง 35,400 กม./ชม. หลังจากที่เชื้อเพลิงหมด จรวดขับดันจะถูกสลัดออก และคอร์สเตจจะรับหน้าที่ส่งยานขึ้นสู่อวกาศ ระหว่างนี้จรวดขับดันจะค่อยร่วงลงไปในมหาสมุทรแอตแลนติก โดยมีร่มชูชีพค่อยๆ พยุงลงมา  

หลังจากที่จรวดถึงอวกาศ ก็จะสลัดคอร์สเตจออกและร่วงตกสู่โลกแต่จะลงที่มหาสมุทรแปซิฟิกแทน จากนั้นส่วน ICPS หรือ Interim Cryogenic Propulsion Stage ที่เป็นส่วนขับเคลื่อนในอวกาศจะติดเครื่องยนต์ RL-10 ที่ให้แรงขับ 24,750 ปอนด์ เพื่อเร่งความเร็วส่งยานโอไรออนเดินทางสู่วงโคจรรอบดวงจันทร์ จนเมื่อเดินทางมาถึง 2,323 ไมล์จากโลก ยานโอไรออนจะสลัด ICPS ออก เพื่อเดินทางต่อไป

ภารกิจเสริมการปล่อยดาวเทียมจิ๋ว 10 ดวง

ระหว่างยานโอไรออนและส่วน ICPS จะเชื่อมติดกับส่วนที่เรียกว่า โอไรออน สเตจ อแดปเตอร์ ที่จะมีดาวเทียมเล็กจิ๋ว 10 ดวง ที่ติดตั้งอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ชั้นสูงสำหรับการศึกษาเรื่อง รังสีในอวกาศ การสำรวจดวงจันทร์ รวมทั้ง เทคโนโลยีสาธิตที่จะนำไปทดลอง เพื่อใช้สำรวจห้วงลึกในอวกาศติดไปด้วย ทั้ง 10 ดวงจะมีคิวในการปล่อยออกไปตามลำดับ ระหว่างที่จรวดส่วน ICPS เดินทางสู่ดวงจันทร์ โดยจะแบ่งช่วงการปล่อยเป็น 3 ชุด ชุดแรก 7 ดวง ชุดที่ 2 จำนวน 2 ดวง และชุดสุดท้าย 1 ดวง ก่อนจะเข้าสู่วงโคจรรอบดวงจันทร์และจะถูกแรงดึงดูดเหวี่ยงออกไปนอกวงโคจรสู้อวกาศอันเวิ้งว้าง ประกอบด้วย

1. โอโมเทนนาชิ (OMOTENASHI) ดาวเทียมศึกษาเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์บนดวงจันทร์
2. ลูนาร์ ไอซ์ คิวบ์ (Lunar IceCube) ดาวเทียมศึกษาเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์บนดวงจันทร์
3. อีคูวว์ลัส (EQUULEUS) ดาวเทียมศึกษาด้านรังสี
4. อาร์โก มูน (Argo Moon) ดาวเทียมสาธิตด้านวิทยาศาสตร์
5. ไบโอเซนทิเนล (BioSentinel) ดาวเทียมศึกษาด้านรังสี
6. เอ็นอีเอ สเกาต์ (NEA Scout) ดาวเทียมสาธิตด้านวิทยาศาสตร์
7. ลูนาร์ เอช-แมป (LunarH-Map) ดาวเทียมศึกษาเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์บนดวงจันทร์
8. ลูนาร์ไออาร์ (LunIR) ดาวเทียมศึกษาเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์บนดวงจันทร์
9. ทีม ไมล์ส (Team Miles) ดาวเทียมสาธิตด้านวิทยาศาสตร์
10. ซียู เอสพี (CU SP) ดาวเทียมศึกษาด้านรังสี 

ยานอวกาศโอไรออน (Orion Spacecraft)

นับเป็นครั้งแรกในยุคที่ NASA กำลังสร้างยานอวกาศที่มีมนุษย์ สำหรับภารกิจห้วงอวกาศที่จะนำไปสู่ยุคใหม่ของการสำรวจอวกาศ ด้วยภารกิจที่ท้าทายมากขึ้นกำลังรอคอย และยานอวกาศใหม่นี้จะพาเราไปไกลกว่าที่เคยเป็นมา ซึ่งรวมถึงบริเวณดวงจันทร์และดาวอังคารด้วย ยานอวกาศโอไรออน ได้รับการตั้งชื่อตามกลุ่มดาวที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งในท้องฟ้ายามค่ำคืน

ยานโอไรออนมาจากการวิจัยและพัฒนาการบินในอวกาศมากว่า 50 ปี ออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการที่เปลี่ยนแปลงไปของโครงการสำรวจอวกาศลึกของประเทศในอีกหลายทศวรรษข้างหน้า ภารกิจสำรวจห้วงอวกาศของ Orion ประกอบกับระดับการลงทุนของเอกชนในอวกาศที่ต้องบันทึกเป็นประวัติการณ์

ยานโอไรออน มีส่วนสำคัญคือ โมดูลลูกเรือ (Crew Module) สำหรับนักบินอวกาศ 4 คนพร้อมระบบพยุงชีพ ระวางบรรทุกอุปกรณ์สัมภาระ และโล่กันความร้อนที่ทนอุณหภูมิได้ถึง 5,000 องศาฟาเรนไฮต์ ส่วนต่อมาคือ ยานบริการ หรือ Service Module ที่จะเป็นส่วนที่สร้างพลังงานทั้งระบบไฟฟ้า อากาศและน้ำ ระบบควบคุมอุณหภูมิเพียงพอต่อการดำรงชีวิตของนักบินอวกาศ 4 คนนาน 20 วัน ถูกสร้างโดยองค์กรอวกาศยุโรป หรือ ESA ออกแบบมาอย่างทันสมัยควบคุมการทำงานด้วยคอมพิวเตอร์บนยานและเซนเซอร์วัดค่าต่างๆ 

โมดูลบริการนี้ติดตั้งระบบขับเคลื่อนเครื่องยนต์หลักแรงขับ 6 พันปอนด์ เครื่องยนต์เสริม 8 ตัวแรงขับ 110 ปอนด์ และทรัสเตอร์ปรับตำแหน่ง 24 ตัว นอกจากนี้ยังติด แผงโซลาร์เซลล์ เพื่อสร้างไฟฟ้าสำหรับใช้งานในอวกาศ ทั้งหมด 4 ปีก แต่ละชุดยาว 7 เมตร ปีกแต่ละข้างมีเซลล์กำเนิดไฟฟ้า ทั้งหมด 3,750 เซลล์ เพียงพอสำหรับบ้านอยู่อาศัย 2 หลัง และด้านบนสุดจะติดตั้ง ระบบหนีภัยขณะปล่อยยาน ที่เป็นจรวดขับดันที่จะพาโมดูลลูกเรือหนีออกจากจรวดหลักหากเกิดเหตุไม่คาดฝัน โดยมันจะถูกสลัดออกเมื่อยานออกสู่อวกาศแล้ว

ไม่มีนักบินอวกาศ แต่มีตัวแทนไปด้วย

สำหรับยานอาร์เทมิส 1 แม้ว่าจะไม่มีนักบินอวกาศไปด้วย แต่นาซาได้นำหุ่นใส่ชุดปรับแรงดันสีส้ม ที่เรียกว่า ผู้บังคับการ คัมโปส (Commander Campos) กับ หุ่นที่ติดเซนเซอร์วัดค่าต่างๆ ที่ชื่อ Helga และ Zohar และสัญลักษณ์ตัวการ์ตูนสนูปปี้ ที่จะมาเป็นตัวบ่งชี้ถึงสภาวะไร้น้ำหนัก ขึ้นไปกับยานด้วย โดยหนุ่มทั้ง 3 ตัวที่ใส่ลงไปในยาน จะช่วยเก็บข้อมูลที่จำเป็น สำหรับใช้กับการส่งยานที่มีมนุษย์เดินทางไปในคราวหน้าได้อย่างปลอดภัย

เดินทางสู่อวกาศมุ่งหน้าสู่ดวงจันทร์ ทำภารกิจให้สำเร็จ

กำหนดการปล่อยแรกมีขึ้นในวันที่ 29 ส.ค. 2565 แต่เนื่องจากในช่วง 40 นาทีสุดท้ายก่อนการปล่อย หลังมีการเติมเชื้อเพลิงให้จรวดแล้ว ศูนย์ควบคุมภาคพื้นดินของนาซาพบ ความผิดปกติที่จรวดหลังมีการรั่วไหลของเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์จรวด RS-25 หมายเลข 3 ทำให้ต้องมีการตรวจสอบข้อมูล และความเรียบร้อยใหม่ โดยกำหนดการที่คาดว่าจะปล่อยจรวดได้จะเป็นวันที่ 3 ก.ย. 2565 การพบความผิดปกติ และยกเลิกการปล่อยจรวดเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นได้ เพื่อความปลอดภัยและรักษาจรวดที่ราคาแพงไม่ให้สูญเสียจากอุบัติเหตุที่ไม่คาดฝัน เหตุการณ์นี้เกิดกับ การปล่อยจรวดฟอลคอน 9 ที่นำนักบินอวกาศเดินทางไปกับยานครูว์ดรากอน ในภารกิจ Demo2 มาแล้ว 

สำหรับผู้เขียน เชื่อว่านาซาจะตรวจสอบความเรียบร้อยของจรวดและพร้อมปล่อยตามกำหนดที่วางไว้ แต่เรื่องไม่คาดฝันเกิดขึ้นได้ หากต้องเลื่อนออกไปอีก อย่างไรก็ตามการเดินทางสู่ดวงจันทร์ จะไม่มีทางล้มเลิก เพราะนี้เป็นเป้าหมายที่ถูกกำหนดไว้ เป็นงานสำคัญของนาซาและองค์การอวกาศยุโรป ในการร่วมกันพามนุษย์กลับสู่ดวงจันทร์ ที่ตั้งเป้าว่าจะส่งคนไปลงดวงจันทร์กับยาน อาร์เทมิส 3 หลังจากที่สถานีอวกาศลูนาร์เกตเวย์ และยานลงดวงจันทร์ของสเปซเอ็กซ์ พัฒนายานสตาร์ชิปแล้วเสร็จพร้อมใช้งานในปี 2028 

นี่คือจรวดสู่ดวงจันทร์ในยุคสมัยของคนเจเนอเรชันเอกซ์ วาย และซี รวมทั้งเด็กยุคมิลเลเนียม จรวดแห่งความหวังที่จะเปิดประตูสู่การเรียนรู้ ความลับของดวงดาว และนำมาซึ่งเทคโนโลยีใหม่ๆ ในการทำให้มนุษย์ใช้ชีวิตที่ง่ายขึ้น สะดวกขึ้น ต่อไปในอนาคต... 

เรื่องโดย : จุลดิส รัตนคำแปง
ข้อมูลและภาพจาก : องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติสหรัฐ (NASA), ทวิตเตอร์ NASA SLS (@NASA_SLS)