ความสำเร็จของ สหรัฐฯกับการคืนสู่อวกาศในรอบ 9 ปี รวมทั้งความสำเร็จของบริษัทเอกชนอย่าง SpaceX กับความฝันที่จะเดินทางในโลกแห่งจักรวาล มีเบื้องหลัง เบื้องหน้า และเป็นก้าวที่กล้าอย่างน่าสนใจยิ่ง... ซึ่ง NARIT สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ โพสต์ผ่านเฟซบุ๊กระบุ “SpaceX Crew Dragon นำมนุษย์ไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) สำคัญยังไง?
เมื่อเช้ามืดวันนี้ (30 พ.ค 63) ตามเวลาประเทศไทย จรวด Falcon 9 ของ SpaceX ได้นำ Crew Dragon ซึ่งเป็นส่วนของยานอวกาศที่บรรทุกนักบินอวกาศสองคน และกำลังจะไปเทียบท่ากับสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) เวลาประมาณ 21:29 น. ตามเวลาประเทศไทยในคืนนี้
ว่าแต่ว่า เรื่องนี้สำคัญอย่างไร? แตกต่างอย่างไรกับการส่งจรวดครั้งอื่น?
- การส่งนักบินอวกาศออกจากฐานปล่อยจรวดในสหรัฐเป็นครั้งแรกในรอบ 9 ปี
ถือเป็นครั้งแรกตั้งแต่ปี 2011 ที่มีนักบินอวกาศออกจากพื้นดินสหรัฐเพื่อไปยังอวกาศ นับตั้งแต่สหรัฐและองค์การอวกาศนาซ่าได้ยกเลิกโครงการกระสวยอวกาศไปในปี 2011 ก็ไม่เคยมีนักบินอวกาศบินออกจากแผ่นดินของสหรัฐเพื่อไปยังอวกาศอีกเลย ทั้งนี้ทั้งนั้น ไม่ได้หมายความว่าสหรัฐไม่ได้มีนักบินอวกาศมา 9 ปีแล้ว แต่เป็นเพราะว่าในการส่งนักบินอวกาศไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ ตลอด 9 ปีที่ผ่านมานั้น ได้กระทำโดยผ่านทางจรวดโซยุส (Soyuz) ของรัสเซียทั้งหมด
แล้วเพราะเหตุใดสหรัฐจึงยกเลิกโครงการกระสวยอวกาศ? แล้วทำไมถึงไม่มีจรวดอื่น? ก่อนอื่นต้องตอบก่อนว่า การส่งมนุษย์สักคนขึ้นไปยังอวกาศนั้น เป็นเรื่องยากลำบากมากๆ ความท้าทายอย่างหนึ่งของการส่งน้ำหนักบรรทุกไปยังวงโคจรรอบโลก ก็คือน้ำหนัก ความสูง และความเร็วที่เราจะต้องเผชิญ ลองนึกภาพว่าเราต้องแบกน้ำหนักคนสักคนขึ้นไปบนภูกระดึงที่มีความสูงแค่ 1 กิโลเมตรกว่าๆ แต่สถานีอวกาศนั้นอยู่สูงจากพื้นไปกว่า 400 กม. นอกไปจากนั้นแล้วเรายังต้องเร่งความเร็วขึ้นไปถึง 7.66 กิโลเมตร *ต่อวินาที* หรือเทียบเท่า 27,600 กม./ชม. เพื่อที่จะให้อยู่ในความเร็วที่สามารถโคจรได้ที่ low earth orbit
และหนำซ้ำ ส่วนที่ยากที่สุดของการส่งจรวดก็คือ จรวดนั้นเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้ด้วยการทิ้งมวลบางส่วนเอาไว้เบื้องหลัง ดังนั้นทุกๆ น้ำหนักบรรทุกที่เราต้องการจะแบกขึ้นไป เราจะต้องแบกเชื้อเพลิงที่จะขับดันขึ้นไปด้วย และเชื้อเพลิงที่แบกขึ้นไปนั้นก็จะต้องมีเชื้อเพลิงอีกส่วนที่จะบรรทุกเชื้อเพลิงขึ้นไปอีก นี่ทำให้ทุกๆ น้ำหนักบรรทุก 1 ตันที่เราต้องการจะแบกขึ้นไป เราจะต้องใช้เชื้อเพลิงหนักกว่า 20-50 ตัน หรือกว่า 95% ของน้ำหนักบรรทุกทั้งหมด (สามารถอ่านเรื่องของความยากลำบากในการส่งจรวดขึ้นไปได้ในโพสต์เก่า ที่ [4][5])
ด้วยความท้าทายและค่าใช้จ่ายที่สูงในการบรรทุกน้ำหนักนี่เอง จึงทำให้การนำกลับมาใช้ใหม่เป็นเรื่องที่แพง เนื่องจากเชื้อเพลิงหรืออุปกรณ์การลงจอดที่ต้องแบกขึ้นไปด้วยนั้น จะยิ่งต้องเพิ่มเชื้อเพลิงที่ต้องใช้อีกมหาศาล จรวดในยุคแรกๆ นั้นจึงเป็นการออกแบบแบบใช้ครั้งเดียวทิ้ง เปรียบได้กับการต่อเครื่องบินหนึ่งลำ บินไปถึงที่หมาย แล้วก็ทิ้งเครื่องบินนั้นทิ้งไปเสีย ซึ่งเป็นการใช้งานที่ฟุ่มเฟือยมาก
ด้วยเหตุนี้จึงมีการพยายามพัฒนาโครงการกระสวยอวกาศขึ้นในช่วงปี 1980s แม้กระนั้นก็ตาม โครงการกระสวยอวกาศก็ไม่ได้ถูกอย่างที่คิด เพราะการออกแบบที่ต้องการจะตอบทุกโจทย์ และความต้องการจะเป็นยานลำเดียวที่ทำทุกหน้าที่ นั่นหมายความว่าไม่ว่าจะเป็นการบรรทุกนักบินอวกาศเพียงไม่กี่คน หรือการส่งดาวเทียมขึ้นไป ก็จะต้องแบกน้ำหนักของกระสวยทั้งลำขึ้นไป ซึ่งเป็นค่าใช้จ่ายที่แพง
หากเทียบค่าใช้จ่ายกันแล้ว การส่งกระสวยอวกาศขึ้นไปหนึ่งครั้ง จะใช้เงินประมาณ $450 ล้านเหรียญสหรัฐ ในขณะที่จรวดโซยุส (Soyuz) ของรัสเซียนั้นมีค่าใช้จ่ายประมาณ $80 ล้านเหรียญสหรัฐต่อหัว นาซ่าจึงยกเลิกโครงการกระสวยอวกาศ และหันมาใช้จรวด Soyuz ของรัสเซียในการส่งนักบินอวกาศไปยัง ISS ตลอด 9 ปีที่ผ่านมาแทน[3]
- เปิดฉากใหม่ของประวัติศาสตร์ในการส่งมนุษย์ไปยังอวกาศโดยภาคเอกชน
นอกไปจากนี้ อีกเหตุผลหนึ่งที่นาซ่านั้นถอนตัวออกจากการส่งนักบินอวกาศ และไม่พัฒนาระบบจรวดที่จะส่งมนุษย์ใดขึ้นไปอีกเลย ก็เพราะว่านาซ่านั้นเล็งเห็นว่าอนาคตนั้นการเดินทางอวกาศควรจะเป็นเรื่องของบริษัทเอกชน และรัฐควรที่จะถอยตัวออกจากการยึดครองการเดินทางอวกาศเอาไว้เพียงฝ่ายเดียว จึงเลือกที่จะ outsource การส่งนักบินอวกาศให้กับบริษัทเอกชนแทน
โดยในปัจจุบัน มีบริษัท Boing และ SpaceX ที่ได้เซ็นสัญญากับรัฐบาลสหรัฐในการพัฒนาระบบขนส่งมนุษย์ไปยังอวกาศทางพาณิชย์ Commercial Crew Development (CCDev) การปล่อยให้ภาคเอกชนเข้ามาร่วมพัฒนานั้น ก่อให้เกิดการแข่งขัน ลดการผูกขาด และช่วยพัฒนาเทคโนโลยีให้ทันสมัยและลดต้นทุนการข่นส่งได้อย่างมาก
อย่างจรวด Soyuz ที่ใช้กันอยู่ทุกวันนี้นั้น เริ่มผลิตขึ้นมาในปี 1966 และบินไปแล้วกว่า 1700 ภารกิจ นับเป็นระบบจรวดที่มีการใช้งานบ่อยที่สุดในโลก แต่แม้กระนั้นก็ตาม เทคโนโลยีที่ใช้อยู่เกือบทั้งหมดนั้นก็ไม่ได้มีการเปลี่ยนแปลงไปจากยุคสงครามเย็นเท่าใดนัก และนักบินอวกาศที่เดินทางไปยังสถานีอวกาศก็ยังต้องเรียนรู้และศึกษาการกดปุ่มควบคุมและสวิตช์อนาล๊อกและแผงไฟมากมายในภาษารัสเซีย
ในทางตรงกันข้ามภาพที่เราเห็นภายใน Crew Dragon ของ SpaceX นั้น กลับเป็นภาพนักบินอวกาศในชุดดีไซน์สุดเก๋ กดปุ่มลงบนหน้าจอที่เป็น touchscreen
นอกไปจากนี้ จรวด Falcon 9 ของ SpaceX มีค่าใช้จ่ายเพียงประมาณ $58 ล้านเหรียญ ซึ่งถูกกว่าโครงการกระสวยอวกาศเดิมเป็นอย่างมาก และถูกกว่าแม้แต่จรวด Soyuz ของรัสเซีย
ภารกิจ Demo-2 นี้ เป็นเพียงภารกิจ "ทดสอบ" การขนส่งมนุษย์ขึ้นไปยังวงโคจรและเทียบท่ากับสถานีอวกาศนานาชาติเพียงเท่านั้น ยังมีภารกิจอีกมากที่จะตามมาในภายหลัง รวมไปถึงภารกิจของยานจากบริษัท Boeing อีกด้วย
ยิ่งไปกว่านั้น การส่งมนุษย์กลับขึ้นไปยังอวกาศจากผืนดินของสหรัฐโดยภาคเอกชนในครั้งนี้ ยังนับเป็นก้าวสำคัญอีกก้าวหนึ่ง ของแผนระยะยาวของสหรัฐที่จะส่งมนุษย์กลับไปยังดวงจันทร์ และดาวอังคาร ในอนาคตอันใกล้
ไม่ว่าจะอย่างไรก็ตาม สิ่งที่แน่ชัดที่เกิดขึ้นในวันนี้ก็คือ ยุคสมัยของการเดินทางไปยังอวกาศโดยภาคเอกชน ได้เริ่มต้นขึ้นแล้ว
เรียบเรียง : ดร. มติพล ตั้งมติธรรม ผู้เชี่ยวชาญดาราศาสตร์ สดร.
อ้างอิง/อ่านเพิ่มเติม:
[1] https://www.technologyreview.com/2020/05/30/1002307/nasa-astronauts-spac...
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Commercial_Crew_Development
[3] https://www.foxbusiness.com/money/space-travel-what-it-costs-to-leave-earth
[4] https://www.facebook.com/matiponblog/photos/a.255101608033386.1073741828...
[5] https://www.facebook.com/matiponblog/photos/a.255101608033386/5972988604..."