"SLS" จรวดทรงพลังผู้ส่ง "อาร์เทมิส" สู่ห้วงอวกาศ พามนุษย์กลับไปดวงจันทร์

กว่า 50 ปีที่รอคอยในที่สุดมนุษย์ก็จะได้กลับไปเหยียบดวงจันทร์ ภายใต้โครงการอาร์เทมิส ที่เป็นการเตรียมพร้อมในการส่งมนุษย์ไปดาวอังคาร ด้วยยานอวกาศใหม่อย่างโอไรออน และจรวด SLS ที่ทรงพลังที่สุด

ปี 2022 นับเป็นปีที่ยิ่งใหญ่ของโครงการสำรวจอวกาศที่ดำเนินการโดยองค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติสหรัฐ หรือ นาซา ที่ได้ประกาศเป้าหมายพามนุษย์กลับสู่ดวงจันทร์ ภายใต้โครงการอาร์เทมิส (Artemis) ที่จะเป็นการนำมนุษย์อวกาศ 4 คนที่ได้รับการคัดเลือก ไปกับยานโอไรออน (Orion) ที่เป็นยานอวกาศที่ออกแบบมาเพื่อทดแทนกระสวยอวกาศที่เลิกใช้งานไปเมื่อกว่า 10 ปีก่อน โดยเป็นยานอวกาศที่ออกแบบมาให้ทันสมัย เดินทางในอวกาศได้เร็ว และไปได้ไกลมากกว่ายานอะพอลโล ซึ่งการจะเดินทางไปยังดวงจันทร์ ต้องการจรวดขนาดใหญ่ที่เหนือกว่า แซทเทิร์น 5 ที่ใช้ในอะพอลโล จึงเป็นที่มาของการพัฒนา SLS: Spacw Launch System รวมทั้งฐานปล่อยจรวดและศูนย์ควบคุมที่ถูกพัฒนาขึ้นมาใหม่ สำหรับภารกิจสำรวจอวกาศในส่วนลึก หรือการไปไกลจากวงโคจรรอบโลก .

โครงการอาร์เทมิส พามนุษย์ไปห้วงลึกของอวกาศ

โครงการอาร์เทมิส คือ การสานต่อเจตนารมณ์การพามนุษย์ไปยังห้วงลึกของอวกาศ ที่ต้องการพามนุษย์ไปดาวอังคาร แต่การจะไปให้ได้ จำเป็นต้องมียานอวกาศที่เหมาะสมกับการเดินทางในระยะที่ยาวนานในอวกาศ รองรับนักบินอวกาศได้ 4 คน ซึ่งนับตั้งแต่ยุคโครงการอะพอลโลก็ไม่มียานอวกาศของสหรัฐฯ ที่ใช้ในการเดินทางระยะไกลๆ อีกเลย รววไปถึงการปลดระวางของกระสวยอวกาศ ก็ทำให้สหรัฐฯ จำเป็นต้องพึ่งพาการไปอวกาศโดยยานโซยุสของรัสเซีย จนเพิ่งจะสามารถส่งมนุษย์อวกาศเองได้ด่วยบริการของเอกชน อย่างสเปซเอ็กซ์ ที่นำมนุษย์อวกาศไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ โดยยานอวกาศครูว์ ดราก้อน 2 (Crew Dragon 2) และหมุดหมายแรกหากจะไปดาวอังคาร ครึ่งทางที่ควรเริ่ม คือ การกลับไปดวงจันทร์ ดังนั้น โครงการอาร์เทมิสจึงรับไม้ต่อในการพามนุษย์กลับไปสำรวจดวงจันทร์ หลังจากโครงการอะพอลโลที่ อะพอลโล 17 เดินทางออกจากดวงจันทร์เมื่อปี 1972

SLS ประกอบด้วยอะไรบ้าง

ดังนั้นนาซาเป็นต้องมีจรวดรุ่นใหม่ที่ทรงพลัง และมีความสามารถมากพอจะพายานอวกาศรุ่นใหม่ที่ออกแบบมาคือ โอไรออน ไปสู่วงโคจรเหนือดวงจันทร์ได้ นั่นจึงเป็นที่มาของการพัฒนา SLS : Space Launch System จรวดที่มีแกนหลัก (Core Stage) เป็นแท่งสีส้มคล้ายถังเชื้อเพลิงของกระสวยอวกาศภายในบรรจุแทงก์ เชื้อเพลิงเหลวอย่างออกซิเจนเหลวและไฮโดรเจนเหลว ติดตั้งเครื่องยนต์เชื้อเพลิงเหลวแบบ RS-25 แบบเดียวกับที่ติดตั้งในยานกระสวยอวกาศ จำนวน 4 เครื่องยนต์ ที่ให้แรงขับรวม 8.8 ล้านปอนด์ ระหว่างทะยานขึ้นฟ้า

อีกหนึ่งส่วนสำคัญของ SLS คือ จรวดบูสเตอร์เชื้อเพลิงแข็งแบบ 5 ส่วน ลักษณะคือจรวดแท่งสีขาวๆ แบบที่ใช้ในโครงการกระสวยอวกาศ ที่นำชิ้นส่วนปลอกหุ้มหลักๆ มาจากบูสเตอร์เก่าแบบ 4 ส่วน ที่ใช้ในโครงการกระสวยอวกาศ โดยมีการดัดแปลงเพิ่มตรงส่วนกลางเพิ่มเติม ใส่ระบบควบคุมการบินแบบใหม่ วัสดุทำฉนวนกันความร้อนที่น้ำหนักเบากว่ารุ่นเก่า ให้ประสิทธิภาพแรงขับดีกว่ารุ่นเดิม 25% แต่ไม่มีระบบกู้คืนด้วยร่มชูชีพเมื่อกลับสู่พื้นโลก โดยจรวดบูสเตอร์มีเพียงพอที่จะใช้งานปล่อยสู่อวกาศได้ 8 ครั้ง เพราะเหลือสต๊อกจากจรวดเก่าสมัยโครงการกระสวยอวกาศ เพื่อนำมาใช้ยิง SLS ได้แก่ 8 ครั้งเท่านั้น

เมื่อจรวดทะยานเข้าสู่อวกาศจรวดส่วนหลักจะถูกสลัดออก ส่วน Interim Cryogenic Propulsion Stage ที่เป็นส่วนขับเคลื่อนในอวดาศจะแยกออกมา พร้อมกับติดเครื่องยนต์ RL-10 ที่ใช้ออกซิเจนเหลวและไฮโดรเจนเหลว โดยด้านบนเป็นส่วนติดตั้งของยานโอไรออน ที่ประกอบด้วย แคปซูลโมดูล ที่เป็นส่วนอาศัยของนักบินอวกาศที่มีระบบพยุงชีพ น้ำอาหารสำหรับการดำรงชีพได้ 21 วัน และ ยูโรเปียนเซอร์วิสโมดูล ที่เป็นเหมือนส่วนที่จ่ายไฟฟ้า ออกซิเจน และน้ำดื่มน้ำใช้ และจรวดขับดันยานเข้า-ออกวงโคจรดวงจันทร์

จรวด SLS มีกี่แบบ

จรวด SLS มีการพัฒนาออกเป็น 3 เฟสหลักๆ ได้แก่ Block 1 ที่ใช้กับอาร์เทมิส 1-3 ขณะที่ จรวด Block 1B จะใช้ในภารกิจ อาร์เทมิส 4-8 และ Block 2 นำมาใช้งานตั้งแต่ อาร์เทมิส 9 โดยจรวด Blocks 1 และ 1B จะมี 2 รุ่นแยก คือ รุ่นส่งคนสำหรับโครงการอาร์เทมิส และรุ่นคาร์โกสำหรับการส่งเสบียงสัมภาระไปยัง ลูนาร์ เกตเวย์ มีแรงขับที่ 8.8 ล้านปอนด์ ส่วนรุ่น Block 2 ที่กำลังอยู่ระหว่างการพัฒนา จะให้แรงขับสูงถึง 9.2 ล้านปอนด์มีทั้งรุ่นแยกสำหรับส่งยานที่มีมนุษย์ และแบบคาร์โก

ภารกิจของอาร์เทมิส

ในภารกิจของอาร์เทมิส 1 ที่มีกำหนดเดินทาง ในปี 2022 จะเป็นเที่ยวบินที่ไร้นักบินอวกาศ แต่ใช้การควบคุมปฏิบัติการจากศูนย์ภาคพื้นดิน เพื่อเดินทางไปโคจรรอบดวงจันทร์ และปล่อยดาวเทียมเล็กจิ๋ว คิวบ์แซท 10 ดวง ทดสอบความพร้อมของยานโอไรออน จรวด SLS ในการ เดินทางสู่อวกาศ และกลับสู่พื้นโลก โดยจะทะยานขึ้นฟ้าจากฐานปลอย บี ของแหลมคานาเวอรัล รัฐฟลอริดา รวมระยะทาง 1.3 ล้านไมล์ ตลอดระยะเวลา 4-6 สัปดาห์

ภารกิจของยานอาร์เทมิส 2 ที่จะเป็นการเดินตามรอยภารกิจของยานอะพอลโล 8 ที่พานักบินอวกาศ 4 คนไปโคจรรอบดวงจันทร์ ที่จะเป็นการเดินทางไกลที่สุดจากโลกของมนุษย์ และกลับสู่พื้นโลกอย่างปลอดภัย ใช้ระยะเวลาราว 10 วัน

ภารกิจของอาร์เทมิส 3 จะเป็นการพามนุษย์ไปลงจอดบนดวงจันทร์ครั้งแรกหลังจากยานอะพอลโล 17 นำมนุษย์ไปดวงจันทร์เมื่อกว่า 50 ปีที่ผ่านมา โดยจะมีการนำนักบินอวกาศหญิงไปลงดวงจันทร์ด้วย นอกจากนี้ยังเป็นการทดสอบระบบลงดวงจันทร์แบบใหม่ ที่จะนำยานโอไรออนไปเชื่อมต่อกับ Habitation and Logistics Outpost (HALO) และ Power and Propulsion Element (PPE) ที่จะเป็นเหมือนสถานีอวกาศขนาดย่อมๆ กับยานลงดวงจันทร์ที่ลูนาร์เกตเวย์ ที่จะไปโคจรรอที่เหนือดวงจันทร์ โดยภารกิจนี้มีระยะเวลา 30 วัน

และภารกิจ อาร์เทมิส 4 จะเป็นการนำชิ้นส่วนโมดูลของ I-HAB (International Habitation) ชิ้นส่วนใหญ่ที่สุดของส่วนอยู่อาศัยสำหรับ ลูนาร์ เกตเวย์ ส่วนสำคัญของโครงการอาร์เทมิส ที่ยานโอไรออนจะเชื่อมต่อเหนือดวงจันทร์ และนักบินอวกาศจะเปลี่ยนมาบังคับยานลงดวงจันทร์ลงจอด โดยภารกิจนี้มีระยะเวลา 30 วัน

อาร์เทมิส 1 ไปสู่ดวงจันทร์

เที่ยวบินของอาร์เทมิส 1 คือการเดินทางจากโลกสู่ดวงจันทร์ เพื่อประเมินความปลอดภัยในการเดินทางของตัวยานโอไรออนและการทำงานของ ยูโรเปียนเซอร์วิสโมดูล เมื่อยานทะลุผ่าน เข็มขัดกัมมันตรังสีแวนอัลเลน แนวดาวเทียมจีพีเอส และวงโคจรของดาวเทียมสื่อสาร โดยการติดต่อกับยานจะทำได้ผ่านเครือข่ายห้วงลึกในอวกาศ หรือ นาซา ดีปสเปซเน็ตเวิร์ก โดยจะได้โอกาสทดสอบระบบการสื่อสารจากยานผ่านดีปสเปซเน็ตเวิร์กด้วย

จากนั้นยานอาร์เทมิส 1 จะเดินทางเข้าสู่วงโคจรรอบดวงจันทร์ โดยห่างจากพื้นผิวราวๆ 100 กม. เพื่อเก็บข้อมูลของยานเมื่อเดินทางในอวกาศ โดยจะใช้เวลาหลายวันในการโคจร จากนั้นในช่วงขากลับ ยานก็จะใช้แรงเหวี่ยงที่เกิดจากแรงดึงดูดของดวงจันทร์ ทำให้ยานโดนเหวี่ยงเพื่อกลับสู่โลก เมื่อเข้าใกล้โลก แคปซูลจะสลัดยานบริการออก ก่อนจะเสียดสีชั้นบรรยากาศเข้าสู่โลกด้วยความเร็ว 25,000 ไมล์ต่อชั่วโมง หรือ 11 กม.ต่อวินาที ขณะที่ความร้อนภายนอกยานก็สูงถึง 2,760 องศาเซลเซียส มากกว่ายานโอไรออนต้นแบบที่ทดสอบบินเมื่อปี 2014 ก่อนที่ร่มชูชีพจะกางออกเพื่อชะลอความเร็ว และหน่วงการร่วงหล่น และแคปซูลจะแตะลงสู่ผิวน้ำเหนือมหาสมุทรแปซิฟิกในที่สุด

จับตาการกลับสู่ดวงจันทร์ของมนุษยชาติ

จรวด SLS ถูกติดตั้งบนฐานปล่อย 39B ของแหลมคานาเวอรัล เพื่อเตรียมการทดสอบภาคพื้นดินในขั้นตอนสุดท้าย คือ การเติมเชื้อเพลิงเหลวเข้าสู่ถังเก็บ และการระบายเชื้อเพลิงออกจากถังเก็บในสภาพที่เย็นจัด (หากใครนึกไม่ออกให้ นึกถึงภาพยนตร์ อะพอลโล 13 ที่จะมีท่อเชื่อมติดกับจรวดแล้วมีไอเย็นสีขาวๆ ปกคลุมไปทั่วจรวด จนกระทั่งเกิดเป็นแผ่นน้ำแข็ง) หากผ่านการทดสอบในจุดนี้ก็จะเป็นการไปสู่กระบวนการสุดท้ายเพื่อกำหนดวันปล่อยจรวดสู่อวกาศต่อไป ซึ่งหากทุกอย่างไปตามแผน เราจะได้เห็นการปล่อยจรวดที่ทรงพลังมากที่สุดในโลก นับต่อจากแซทเทิร์น 5 ที่ส่งยานอะพอลโลไปดวงจันทร์เมื่อ 50 กว่าปีที่แล้ว และถ้าหากการบินทดสอบของอาร์เทมิส 1 สำเร็จด้วยดี ก็จะได้เห็นอาร์เทมิส 2 ที่มีมนุษย์อวกาศ 4 คนเดินทางไปโคจรรอบดวงจันทร์แน่นอน ในช่วงปี 2023-2024 โดยนาซา ย้ำว่ามันจะเป็นการเดินทางที่มนุษย์ไปไกลจากโลกมากที่สุด นับตั้งแต่ส่งยานอวกาศที่มีมนุษย์ไปอวกาศ และทำลายสถิติของอะพอลโล 13 ที่เดินทางไปอ้อมหลังดวงจันทร์ เพื่อเดินทางกลับสู่โลกอีกด้วย.

ผู้เขียน : จุลดิส รัตนคำแปง

ภาพและข้อมูลโดย โครงการอาร์เทมิส 1 , SLS , องค์การนาซา , วิกิพีเดีย SLS