เพราะ เหตุ ใด จรวด จึง ถูก พัฒนา แทนที่ ด้วย ยานขนส่งอวกาศ

อวกาศ: ทำไมนาซาจึงให้สเปซเอ็กซ์ของอีลอน มัสก์รับเหมาช่วงเรื่องการขนส่งนอกโลก

• พอล รินคอน
• บรรณาธิการข่าววิทยาศาสตร์ เว็บไซต์บีบีซี นิวส์

17 พฤศจิกายน 2020

คำบรรยายวิดีโอ,

ชมการปล่อยจรวดฟอลคอนของสเปซเอ็กซ์นำส่งมนุษย์อวกาศนาซา

มนุษย์อวกาศ 4 นาย เดินทางจากฟลอริดาสู่สถานีอวกาศนานาชาติ (International Space Station--ISS) ด้วยจรวดฟอลคอน-9 และแคปซูลดรากอน ของบริษัทสเปซเอ็กซ์ ซึ่งถือเป็นครั้งที่ 2 ที่สเปซเอ็กซ์รับงานนี้

องค์การอวกาศของสหรัฐฯ หรือ นาซาระบุว่า กำลังเข้าสู่ยุคใหม่ในการให้บริษัทเอกชนขนส่งมนุษย์อวกาศสู่วงโคจรระดับต่ำเหนือพื้นผิวโลก

มนุษย์อวกาศทั้ง 4 นาย ที่กำลังเดินทางขึ้นสู่ ISS ประกอบด้วยชาวอเมริกัน 3 คนคือ ไมเคิล ฮอปกินส์, วิกเตอร์ กลัฟเวอร์ และแชนนอน วอล์กเกอร์ และจากสำนักงานอวกาศญี่ปุ่น (Japanese space agency--Jaxa) 1 คน คือ โซอิจิ โนกุจิ

การเข้าร่วมภารกิจครั้งนี้ทำให้โนกุจิกลายเป็นมนุษย์คนที่ 3 ในประวัติศาสตร์ที่เดินทางออกจากโลกด้วยยานอวกาศ 3 ประเภทแตกต่างกัน โดยก่อนหน้านี้เขาเคยเดินทางด้วยยานโซยุซ และกระสวยอวกาศมาแล้ว

ทำไมนาซาจึงยอมจ่ายเงินมหาศาลให้บริษัทเอกชนนำส่งมนุษย์อวกาศของตัวเอง

ที่มาของภาพ, EPA

คำบรรยายภาพ,

มนุษย์อวกาศทั้ง 4 นาย โบกมือให้แก่คนในครอบครัวและเพื่อน ๆ

เราจำเป็นต้องย้อนกลับไปยังอุบัติเหตุครั้งร้ายแรงเมื่อเกือบ 20 ปีก่อน เพื่อทำความเข้าใจภูมิหลังของภารกิจส่งมนุษย์อวกาศด้วยแคปซูลดรากอน

1 ก.พ. 2003 กระสวยอวกาศโคลัมเบีย ระเบิดเป็นเสี่ยง ๆ ขณะกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลก มนุษย์อวกาศทั้ง 7 คนบนกระสวยอวกาศเสียชีวิตจากหายนะครั้งนั้น

การสูญเสียโคลัมเบียและลูกเรือเป็นชนวนที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ของทิศทางของโครงการขนส่งมนุษย์สู่อวกาศของสหรัฐฯ

14 ม.ค. 2004 ประธานาธิบดีจอร์จ ดับเบิลยู บุช ของสหรัฐฯ ประกาศว่า จะปลดระวางกระสวยอวกาศ หลังจากสร้างสถานีอวกาศนานาชาติแล้วเสร็จ จากนั้นสหรัฐฯ จะสร้างยานอวกาศลำใหม่มาใช้งานแทนที่ ซึ่งมีขีดความสามารถในการนำส่งมนุษย์อวกาศกลับไปสู่ดวงจันทร์อีกครั้ง

ปีถัดมา นายไมก์ กริฟฟิน ผู้อำนวยการนาซาในขณะนั้น ประกาศว่าการเสร็จสมบูรณ์ของ ISS จะเปิดโอกาสให้เอกชนขนส่งสิ่งของและมนุษย์อวกาศสู่วงโคจรในระดับต่ำเหนือพื้นโลกเป็นครั้งแรก

ที่มาของภาพ, SpaceX

คำบรรยายภาพ,

แคปซูลดรากอนของสเปซเอ็กซ์

กริฟฟินให้เหตุผลว่าจำเป็นต้องทำเช่นนี้เพื่อให้มีเงินทุนที่เพียงพอในการทำภารกิจกลับสู่ดวงจันทร์ให้สำเร็จ นาซาจึงได้ก่อตั้งสำนักงานโครงการขนส่งลูกเรือและสิ่งของเชิงพาณิชย์ (Commercial Crew & Cargo Program Office--C3PO) เพื่อควบคุมดูแลความพยายามในการทำภารกิจนี้

ในขณะนั้น สเปซเอ็กซ์ บริษัทที่ก่อตั้งขึ้นโดยอีลอน มัสก์ นักธุรกิจที่ถือกำเนิดในแอฟริกาใต้ เพิ่งมีอายุได้ 2-3 ปี มัสก์ มีความทะเยอทะยานอย่างยิ่งในการลดต้นทุนการเดินทางสู่อวกาศด้วยการนำอุปกรณ์ต่าง ๆ กลับมาใช้งานใหม่ และเขายังต้องการนำมนุษย์ขึ้นไปตั้งรกรากบนดาวอังคารอีกด้วย

เจสซิกา เจนเซน ผู้อำนวยการฝ่ายปฏิบัติการและฮาร์ดแวร์ของภารกิจสตาร์ชิป บริษัทสเปซเอ็กซ์ กล่าวว่า "สเปซเอ็กซ์ตั้งขึ้นเพื่อทำให้มนุษย์สามารถไปมาหาสู่ระหว่างดวงดาวได้จริง"

ที่มาของภาพ, NASA

คำบรรยายภาพ,

ภาพวาด: นาซาได้สร้างยานอวกาศโอไรออน (Orion) ขึ้นมาใช้งานแทนกระสวยอวกาศ

แต่เธอกล่าวเพิ่มเติมว่า "เราเป็นบริษัทเล็ก ๆ มานานหลายปี ดังนั้น เราต้องมองหาโอกาสต่าง ๆ คุณจะทำอย่างไรให้บริษัทเล็ก ๆ พาคนสู่วงโคจรในอวกาศได้จริง ๆ เมื่อนาซาบอกว่าต้องการรับส่งสิ่งของจากสถานีอวกาศนานาชาติ เราจึงกระโดดเข้าร่วมทันที"

• นาซา-สเปซเอ็กซ์ทดสอบ “ดรากอน” แคปซูลขนส่งนักบินอวกาศรุ่นใหม่
• สเปซเอ็กซ์เตรียมส่งนักท่องเที่ยวสู่ห้วงอวกาศลึกกว่าที่เคย ภายในปี 2022
• นาซา-สเปซเอ็กซ์ นำมนุษย์สู่ห้วงอวกาศจากแผ่นดินสหรัฐฯ ถึงสถานีอวกาศนานาชาติแล้ว

สเปซเอ็กซ์ เป็นหนึ่งในบริษัทที่ได้รับการประเมินภายใต้โครงการรับส่งสิ่งของของนาซาในปี 2006 แต่ในปี 2008 สเปซเอ็กซ และเทสลา บริษัทผลิตรถยนต์ไฟฟ้าซึ่งมัสก์ลงทุน เริ่มขาดกระแสเงินสด มัสก์ต้องเผชิญกับทางเลือกที่ยากลำบาก เขาบอกกับบิสซิเนส อินไซเดอร์ (Business Insider) ในปี 2013 ว่า "ผมอาจจะต้องแบ่งเงินทุนให้กับทั้งสองบริษัท หรือมุ่งเน้นไปที่เพียงบริษัทเดียว ซึ่งก็จะทำให้อีกแห่งหนึ่งต้องปิดตัวไป"

"สุดท้าย ผมตัดสินใจแบ่งเงินทุนที่ผมมี และพยายามจะรักษาทั้งสองบริษัทไว้ แต่นั่นอาจจะเป็นการตัดสินใจที่ผิดพลาด และส่งผลให้บริษัททั้งสองแห่งต้องปิดตัวไปได้"

แล้วเขาก็โชคดี เมื่อ 23 ธ.ค. 2008 นาซาได้มอบสัญญามูลค่า 1.6 พันล้านดอลลาร์สหรัฐฯ (ประมาณ 48,000 ล้านบาท) ให้กับสเปซเอ็กซ์ในการทำภารกิจขนส่งสิ่งของและเสบียงไปยัง ISS มัสก์บรรยายถึงปฏิกิริยาของเขาหลังทราบข่าวนี้ว่า "ผมเก็บอาการไม่อยู่เลย ผมพูดว่า 'ผมรักพวกคุณทุกคน'"

แคปซูลดรากอน 1 ของสเปซเอ็กซ์สามารถขนส่งสิ่งของและเสบียงได้ แต่ไม่สามารถขนส่งมนุษย์ได้ แต่กระนั้น ภารกิจนี้ก็ถือเป็นหมุดหมายสำคัญของบริษัท

เดือน พ.ย. 2008 นายบารัก โอบามา ได้รับเลือกตั้งเป็นประธานาธิบดีสหรัฐฯ รัฐบาลของเขาได้ทบทวนโครงการส่งมนุษย์สู่อวกาศ ซึ่งส่งผลให้มีการยกเลิกแผนการของประธานาธิบดีที่ดำรงตำแหน่งสมัยก่อนหน้าที่ต้องการส่งมนุษย์เดินทางกลับไปยังดวงจันทร์อีกครั้ง (หรือที่รู้จักกันในชื่อ คอนสเตลเลชัน - Constallation)

ที่มาของภาพ, SpaceX

คำบรรยายภาพ,

ยานอวกาศดรากอน 1 (Dragon 1) ถูกออกแบบมาเพื่อรับส่งสิ่งของจากสถานีอวกาศ

อย่างไรก็ตาม รัฐบาลโอบามา เห็นด้วยกับการให้เอกชนมาร่วมทำภารกิจอวกาศต่อไป สนับสนุนการพัฒนายานขนส่งลูกเรือของเอกชนขึ้น แต่ต้องใช้เวลานาน หลังจากปลดระวางกระสวยอวกาศแล้ว นาซาต้องให้รัสเซียช่วยนำส่งมนุษย์อวกาศของนาซาสู่ ISS ด้วยยานโซยุซ โดยเสียค่าใช้จ่าย 10 ล้านดอลลาร์ต่อคน (ประมาณ 300 ล้านบาท) โดยยานโซยุซถูกนำส่งขึ้นจากเมืองไบโคนัวร์ (Baikonur) ในคาซัคสถาน

ตอนแรก รัฐสภาสหรัฐฯ ไม่มั่นใจเกี่ยวกับโครงการขนส่งลูกเรือเชิงพาณิชย์นี้ และไม่ได้จัดสรรเงินทุนให้มากพอ แต่ชาร์ลส์ โบลเดน อดีตมนุษย์อวกาศซึ่งขึ้นมาทำหน้าที่ผู้อำนวยการองค์การนาซาต่อจากนายกริฟฟินในสมัยรัฐบาลโอบามา ยืนกรานจนสามารถได้รับการสนับสนุนที่จำเป็นในที่สุด

จากการลงทุนเริ่มแรกในโครงการนี้ 50 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ (ประมาณ 1,500 ล้านบาท) ในปี 2010 นาซาได้ตัดบริษัทหลายแห่งที่เข้าแข่งขันออกจนเหลือเพียง 2 บริษัทคือ สเปซเอ็กซ์ และโบอิ้ง ในปี 2014

ที่มาของภาพ, NASA

คำบรรยายภาพ,

สเปซเอ็กซ์ ประสบความสำเร็จในการเดินทางสู่สถานีอวกาศโดยไม่มีมนุษย์อวกาศเดินทางไปด้วยในปี 2019

นับจากนั้น ทั้งสองบริษัทก็เริ่มขัดเกลาและทดสอบยานอวกาศแบบต่าง ๆ ของตัวเอง

ในเดือน มี.ค. 2019 สเปซเอ็กซ์ประสบความสำเร็จในภารกิจ Crew Dragon ซึ่งปราศจากมนุษย์อวกาศ แคปซูลดรากอนสามารถเดินทางสู่อวกาศและเชื่อมต่อกับสถานีอวกาศได้ตามขั้นตอนต่าง ๆ ที่เป็นไปอย่างอัตโนมัติ

แคปซูลดรากอนได้บรรทุกหุ่นจำลองของมนุษย์ที่ชื่อว่า "ริปลีย์" ซึ่งตั้งชื่อตาม เอลเลน ริปลีย์ ตัวละครเอกที่อยู่ในภาพยนตร์มนุษย์ต่างดาวหลายเรื่อง โดยมีการติดตั้งอุปกรณ์ตรวจจับสัญญาณหลายตัวที่ตัวหุ่นนี้เพื่อวัดค่าแรงโน้มถ่วงระหว่างการเดินทาง โดยเฉพาะในช่วงการปล่อยตัวและการเดินทางกลับ

• ดาวอังคาร: Mars 2020 กับภารกิจค้นหาร่องรอยสิ่งมีชีวิตโบราณบนดาวเคราะห์สีแดง
• ดาวอังคาร: หุ่นยนต์ตระเวนสำรวจ Perseverance กับภารกิจค้นหาร่องรอยสิ่งมีชีวิตโบราณ
• พบ "ทะเลสาบ" ใต้ผืนน้ำแข็งดาวอังคารเป็นครั้งแรก

แม้ว่าสเปซเอ็กซ์ประสบความสำเร็จในครั้งนั้นและอีกหลายครั้งในเวลาต่อมา แต่การเดินทางก็ไม่ได้ราบรื่นเสมอไป ในปี 2016 จรวดฟอลคอน-9 ระเบิดบนฐานปล่อยจรวด และในเดือน เม.ย. 2019 แคปซูลในภารกิจ ลูกเรือมังกร (Crew Dragon) ก็ระเบิดระหว่างเหตุการณ์ที่เรียกว่าเป็นการทดสอบ "static fire" ซึ่งหมายถึงการเดินเครื่องยนต์จรวดแต่ไม่ปล่อยอุปกรณ์ที่ยึดตัวจรวดไว้กับฐาน ไม่มีใครได้รับบาดเจ็บจากเหตุการณ์เหล่านั้น

ตัวยานอวกาศเองก็มีปัญหาหลายอย่างกับระบบร่มชูชีพที่ออกแบบมาเพื่อช่วยนำยานอวกาศกลับสู่พื้นผิวโลกอย่างปลอดภัย

ที่มาของภาพ, Reuters

คำบรรยายภาพ,

อีลอน มัสก์ ก่อตั้งสเปซเอ็กซ์ขึ้นในปี 2002 โดยมีเป้าหมายในการส่งมนุษย์ไปยังดาวเคราะห์ดวงอื่น

อุบัติเหตุเหล่านี้ ประกอบกับการขาดแคลนเงินทุนก่อนหน้านั้นสำหรับโครงการขนส่งลูกเรือเชิงพาณิชย์ ทำให้ต้องมีการเลื่อนภารกิจและลำดับเวลาในการปล่อยจรวดขนส่งลูกเรือสู่ ISS ในเดือน ต.ค. 2016

นายจิม ไบรเดนสไตน์ ผู้อำนวยการนาซา ไม่พอใจกับความล่าช้าและระยะเวลาที่สเปซเอ็กซ์ใช้ในโครงการสตาร์ชิปเพื่อสร้างยานอวกาศที่บรรทุกสิ่งของได้จำนวนมาก เขาได้โพสต์ทวิตเตอร์เมื่อวันที่ 29 ก.ย. 2019 เป็นภาพที่มีข้อความว่า "ผมกำลังเฝ้ารอการประกาศของสเปซเอ็กซ์ในวันพรุ่งนี้ ในขณะที่โครงการขนส่งลูกเรือเชิงพาณิชย์ล่าช้ากว่ากำหนดนานหลายปีแล้ว นาซาคาดหวังจะเห็นความกระตือรือร้นในระดับเดียวกันกับการลงทุนด้วยภาษีของชาวอเมริกัน ถึงเวลาที่ต้องปล่อยแล้ว"

นายไบรเดนสไตน์ ทวีตข้อความนี้ในคืนก่อนที่จะมีงานแถลงข่าวเกี่ยวกับภารกิจสตาร์ชิป ซึ่งนายมัสก์มีกำหนดขึ้นกล่าวในงาน

วันถัดมา นายมัสก์ ได้ตอบโต้กลับด้วยการพูดถึงความล่าช้าของโครงการของนาซาเอง เมื่อซีเอ็นเอ็นถามเขาเกี่ยวกับข้อความในทวิตเตอร์ นายมัสก์ตอบว่า "เขา (ไบรเดนสไตน์) หมายถึง โครงการขนส่งลูกเรือเชิงพาณิชย์ หรือ SLS"

ผู้ก่อตั้งสเปซเอ็กซ์ กำลังหมายถึงจรวด Space Launch System หรือเรียกย่อ ๆ ว่า SLS ของนาซา ซึ่งถูกออกแบบมาเพื่อนำมนุษย์ไปยังดวงจันทร์ โครงการนี้ก็ได้รับผลกระทบจากค่าใช้จ่ายที่บานปลายและความล่าช้าเช่นกัน

ไม่ใช่แค่บริษัทของมัสก์เท่านั้นที่เผชิญกับปัญหาต่าง ๆ ความผิดพลาดด้านจังหวะเวลาทำให้ CST-100 Starliner ยานอวกาศของโบอิ้ง ไม่สามารถเชื่อมต่อกับสถานีอวกาศได้ในช่วงการทดสอบเดินทางโดยไม่มีลูกเรือขึ้นไปด้วยเมื่อปีที่แล้ว

อย่างไรก็ตาม ภารกิจ Crew Dragon ประสบความสำเร็จในการทดสอบระบบยกเลิกการปล่อยตัว (launch abort system) ในเดือน ม.ค. 2020 ช่วยเปิดทางสู่ในการนำมนุษย์อวกาศขึ้นจากศูนย์อวกาศเคนเนดีในฟลอริดาในการปล่อยตัวครั้งแรกในประวัติศาสตร์ เมื่อวันที่ 30 พ.ค. ที่ผ่านมา

ดั๊ก เฮอร์ลีย์ และบ็อบ เบห์นเคน มนุษย์อวกาศของนาซา ใช้เวลา 2 เดือนที่ ISS ก่อนที่จะเดินทางด้วยแคปซูลกลับสู่โลกอย่างปลอดภัย

คำบรรยายวิดีโอ,

สเปซเอ็กซ์ส่งมนุษย์อวกาศนาซา 2 คน เดินทางสู่อวกาศด้วยจรวดและแคปซูล

ในการแถลงข่าวหลังการปล่อยตัว ทั้งไบรเดนสไตน์และมัสก์มีท่าทีที่เป็นมิตรต่อกันมากขึ้น ต่างจากความตึงเครียดเกี่ยวกับโครงการสตาร์ชิป

ไบรเดนสไตน์กล่าวว่า "ถ้าคุณบอกผมตอนนั้น (ช่วง 8 เดือนก่อนหน้านั้น ในตอนที่เขาทวีตข้อความดังกล่าว) ว่า เราจะมาถึงจุดนี้ในวันนี้ ผมไม่รู้ว่า ผมจะเชื่อหรือเปล่า"

"ตั้งแต่วันนั้น อีลอน มัสก์ และสเปซเอ็กซ์ ได้ทำตามทุกอย่างที่นาซาขอให้พวกเขาทำ และด้วยระยะเวลาที่รวดเร็วอย่างที่เราไม่เคยคาดไว้มาก่อน"

ผู้อำนวยการนาซา ยังได้แสดงความยินดีกับสเปซเอ็กซ์เกี่ยวกับการรักษามาตรฐานด้านความปลอดภัยของบริษัทด้วย มัสก์ตอบกลับว่า "นาซาทำให้เราพัฒนาขึ้นมากกว่าที่เราเคยเป็นมา และแน่นอนว่า เราคงไม่อาจเริ่มทำอะไรได้ถ้าไม่มีนาซา"

เพราะเหตุใดจึงใช้ยานขนส่งอวกาศมาแทนจรวด

จรวดและยานอวกาศมีความแตกต่างกันอย่างไร

เหตุใดจรวดเมื่อถังเชื้อเพลิงหมดแล้วต้องสลัดทิ้ง

เพราะเหตุใดจึงต้องสร้างจรวดเป็นหลายๆท่อนติดต่อกัน