สมาคมดาราศาสตร์ไทย

อาร์เทมิส 2

อาร์เทมิส 2

ครั้งแรกในรอบกว่าครึ่งศตวรรษที่จะมีมนุษย์ไปดวงจันทร์

โดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com) 7 มกราคม 2569
ปรับปรุงครั้งล่าสุด 7 กุมภาพันธ์ 2569
หากไม่มีอะไรผิดพลาด เดือนกุมภาพันธ์ 2569 นี้ จะมีมนุษย์ไปเยือนดวงจันทร์อีกครั้ง หลังจากที่ไม่มีใครไปที่นั่นมานานกว่าครึ่งศตวรรษ

ครั้งแรกที่มนุษย์ได้ไปเยือนดวงจันทร์คือภารกิจอะพอลโล ซึ่งไปถึงดวงจันทร์เมื่อเดือนธันวาคม พ.ศ. 2511 และครั้งสุดท้ายที่มนุษย์ไปเยือนดวงจันทร์คือภารกิจอะพอลโล 17 โดยลูกเรือของอะพอลโล 17 ทิ้งรอยเท้าสุดท้ายเอาไว้บนดวงจันทร์เมื่อวันที่ 14 ธันวาคม พ.ศ. 2515 

ภารกิจที่จะนำมนุษย์ไปเยือนดวงจันทร์ครั้งนี้คือ อาร์เทมิส 2 ซึ่งเป็นภารกิจในโครงการอาร์เทมิส 
ภารกิจนี้มีลูกเรือสี่คน ประกอบด้วย รีด ไวส์แมน เป็นผู้บังคับการ, วิกเตอร์ โกลเวอร์ เป็นนักบิน, คริสทินา ค็อค เป็นผู้เชี่ยวชาญภารกิจ และ เจเรมี แฮนเซน เป็นผู้เชี่ยวชาญภารกิจ สามคนแรกมาจากองค์การนาซา ส่วนแฮนเซนมาจากองค์การอวกาศแคนาดา 





การที่ลูกเรือชุดนี้มีชาวแคนาดาอยู่ด้วยเป็นสิ่งแสดงถึงความสัมพันธ์อันแนบแน่นระหว่างแคนาดากับนาซา แคนาดามีบทบาทสำคัญต่อโครงการของนาซามาอย่างยาวนาน โดยเฉพาะการเป็นผู้พัฒนาแขนกลขนาดใหญ่ชื่อ แคนาดาร์ม ซึ่งใช้ในกระสวยอวกาศ สถานีอวกาศนานาชาติ และจะมีใช้ในสถานีลูนาร์เกตเวย์อีกด้วย 

เป้าหมายของภารกิจนี้คือการนำมนุษย์จริง ๆ ไปดวงจันทร์ด้วยเทคโนโลยีใหม่ของนาซา หลังจากที่อาร์เมทิส เคยนำหุ่นยนต์ไปดวงจันทร์มาแล้ว 

ภารกิจแรกในโครงการอาร์เทมิสคือ อาร์เทมิส 1 ซึ่งเดินทางไปดวงจันทร์เมื่อเดือนพฤศจิกายน 2565 เป็นการส่งยานโอไรอันไปอ้อมดวงจันทร์ ในยานลำนั้นไม่มีมนุษย์ มีเพียงลูกเรือที่เป็นหุ่นยนต์ อาร์เทมิส เป็นการทดสอบระบบต่าง ๆ ว่าทำงานได้และปลอดภัยพอที่จะนำมนุษย์ไปดวงจันทร์ได้ เมื่อภารกิจอาร์เทมิส ประสบความสำเร็จ ยานกลับมายังโลกได้อย่างปลอดภัยในวันที่ 11 ธันวาคม จึงเป็นการให้ไฟเขียวแก่ภารกิจถัดไปคืออาร์เทมิส ทันที

เดิมภารกิจอาร์เทมิส มีกำหนดจะออกเดินทางในปี 2566 แต่ก็ต้องเลื่อนมา เนื่องจากต้องการสอบสวนหาสาเหตุของความผิดปกติที่โล่กันความร้อนของยานโอไรอัน แม้โล่จะทำงานได้จริง พายานให้หลุดรอดความร้อนสูงจากการแหวกชั้นบรรยากาศจนมาถึงโลกได้อย่างปลอดภัย แต่รูปแบบการสึกหรอที่เกิดขึ้นไม่ตรงตามที่ประเมินไว้ก่อนหน้า จึงต้องมีการตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีอะไรผิดพลาดจริง 

พาหนะที่ใช้ในการเดินทางครั้งนี้ ยังคงเหมือนภารกิจอาร์เทมิส นั่นคือใช้ยานโอไรอันกับจรวดส่งเอสแอลเอส ภารกิจมีระยะเวลา 10 วัน 

การเดินทางของภารกิจนี้คล้ายภารกิจอะพอลโล เป็นการพามนุษย์ไปบินอ้อมดวงจันทร์แล้วกลับมายังโลก ไม่มีการลงจอดบนดวงจันทร์ แต่ต่างจากอะพอลโล ตรงที่อาร์เทมิส ไม่โคจรรอบดวงจันทร์ เป็นการอ้อมครั้งเดียวแล้วกลับโลกทันที ส่วนอะพอลโล มีการโคจรรอบดวงจันทร์ถึงสิบรอบก่อนกลับ

อาร์เทมิส จะขึ้นจากฐานส่งหมายเลข 39 บี  เมื่อออกเดินทาง จรวดเชื้อเพลิงแข็งและจรวดแกนลำกลางจะเดินเครื่องพร้อมกัน ส่งพลังขับดันเพื่อยกยักษ์ใหญ่หนัก 2,600 ตันขึ้นสู่ท้องฟ้า หลังจากขึ้นจากแท่นส่งได้ นาที ยานจะไปถึงความสูงราว 45 กิโลเมตรจากพื้นดิน เชื้อเพลิงในจรวดเชื้อเพลิงแข็งก็หมดลงและจะถูกสลัดทิ้งไป เหลือเพียงจรวดแกนที่ทำหน้าที่ต่อไป เมื่อถึงเวลาผ่านไปราว นาทีเชื้อเพลงในจรวดแกนตอนแรกก็หมดลงและจะถูกสลัดทิ้งไปเช่นกัน หน้าที่ขับดันที่เหลือคือจรวดตอนที่สอง (ไอซีพีเอส) 

ในช่วงแรก จรวดเอสแอลเอสจะพายานโอไรอันขึ้นไปโคจรอบโลกก่อน แล้วใช้เวลาที่โคจรรอบโลกนี้ตรวจสอบสภาพของยานว่าขัดข้องหรือเสียหายหรือไม่ หากยานมีความเสียหายหรือขัดข้องอย่างใดก็ยกเลิกภารกิจแล้วกลับโลกได้ไม่ยากนักเพราะยังอยู่ใกล้โลก หากไม่มีปัญหาอะไรจึงค่อยมุ่งหน้าสู่ดวงจันทร์ ภารกิจของอะพอลโลก็ใช้แนวคิดแบบนี้เช่นกัน

จรวดเอสแอลเอสเป็นระบบใช้ทิ้ง ดังนั้น ทั้งจรวดแกนและจรวดเชื้อเพลิงแข็งที่ถูกปลดออกมาจะถูกทิ้งลงทะเล ไม่มีการเก็บมาใช้ซ้ำดังที่เคยทำในกระสวยอวกาศ
 
หลังจากขึ้นจากแท่นไปได้ราว 40 นาที จะเริ่มเดินเครื่องเพื่อปรับวงโคจรรอบโลกให้เป็นวงรีที่รีมาก มีจุดใกล้โลกที่สุดอยู่ห่างจากพื้นดิน 185 กิโลเมตร และมีจุดไกลโลกที่สุดอยู่ห่างจากพื้นดิน 2,600 กิโลเมตร จากนั้นจรวดตอนบนจะออกแรงส่งอีกครั้งเพื่อเบี่ยงเส้นทางออกจากวงโคจรและมุ่งหน้าสู่ดวงจันทร์

หลังจากที่จรวดเอสแอลเอสพายานโอไรอันเดินทางไปพ้นจุดสมดุลโลก-ดวงจันทร์แล้ว จรวดเอสแอลเอสก็จะหมดหน้าที่ เพราะเส้นทางที่เหลือจะอยู่ในเขตอิทธิพลของความโน้มถ่วงของดวงจันทร์แทน ยานโอไรอันจะพุ่งเข้าปาดหน้าดวงจันทร์แล้วอ้อมไปด้านหลังแล้ววกกลับสู่โลก ช่วงเวลานับจากยานเดินเครื่องเพื่อออกจากวงโคจรรอบโลกจนถึงตอนกลับถึงโลกจะไม่มีการเดินเครื่องยนต์เลย ทุกอย่างให้เป็นหน้าที่ของความโน้มถ่วงของดวงจันทร์ทั้งสิ้น อย่างไรก็ตาม บนยานโอไรอันยังคงมีเครื่องยนต์และเชื้อเพลิงอยู่ ซึ่งต้องมีไว้เผื่อต้องใช้ในกรณีที่เกิดเหตุผิดปกติ

ยานเอชแอลเอส ยานที่ใช้ในการลงจอดบนดวงจันทร์ของอาร์เทมิส 2
ยานสตาร์ชิปของสเปซเอกซ์ซึ่งจะถูกนำมาใช้เป็นยานลงจอดในภารกิจต่อไปของอาร์เทมิส  (จาก SpaceX)

ยานโอไรอัน
ยานโอไรอัน ขณะกำลังมุ่งหน้าสู่ดวงจันทร์  (จาก NASA)

เมื่อยานกลับมาใกล้ถึงโลก กระบวนการเข้าสู่บรรยากาศโลกก็จะเริ่มขึ้น มอดูลลูกเรือที่ลูกเรืออาศัยอยู่จะแยกตัวออกจากมอดูลบริการ มอดูลลูกเรือที่เป็นทรงกรวยจะหันหน้าท้องปะทะบรรยากาศ เพื่อให้บรรยากาศช่วยชะลอความเร็ว เมื่อมอดูลพุ่งลงมาต่ำถึงระดับหนึ่งก็จะกลับตัวเพื่อให้ยานกระดอนขึ้นสู่ระดับสูงจนเกือบหลุดชั้นบรรยากาศอีกครั้ง ก่อนวกกลับตกลงมาอีกครั้ง การกลับโลกแบบ "แฉลบแล้วมุด" เช่นนี้เป็นการทำให้โล่กันความร้อนของยานไม่ต้องทำงานหนักจนเกินไป หลังจากนั้นร่มชูชีพก็จะกางออกเพื่อชะลอความเร็วของมอดูลจนกระทั่งตกลงที่มหาสมุทรแอตแลนติก ส่วนมอดูลบริการที่ปลดไปก็จะถูกทิ้งไปให้ตกลงและมอดไหม้ไปในบรรยากาศโลกเพราะหมดหน้าที่แล้ว 

ลูกเรือของภารกิจอาร์เทมิส 2 เจเรมี แฮนเซน, วิกเตอร์ โกลเวอร์, รีด ไวส์แมน และ คริสทินา ค็อค
ลูกเรือของภารกิจอาร์เทมิส จากซ้ายไปขวา เจเรมี แฮนเซน, วิกเตอร์ โกลเวอร์, รีด ไวส์แมน และ คริสทินา ค็อค  (จาก NASA/James Blair)


โพรไฟล์การบิน อาร์เทมิส 2 
โพรไฟล์การบินของภารกิจอาร์เทมิส   (จาก NASA)


หากอาร์เทมิส ผ่านพ้นไปด้วยดี ภารกิจถัดไป ได้แก่อาร์เทมิส จะเป็นภารกิจที่น่าตื่นเต้นยิ่งกว่าหลายเท่า เพราะจะมีการนำมนุษย์ลงไปบนดวงจันทร์จริง ๆ แต่มีขั้นตอนและวิธีการที่แตกต่างไปจากที่เคยทำในโครงการอะพอลโลมาก 

เดิมภารกิจอาร์เทมิส วางกำหนดการไว้ว่าจะออกเดินทางไปในปี 2570 แต่ปัญหาใหญ่ในขณะนี้คือ เทคโนโลยียังไม่พร้อม ยานเอชแอลเอสของสเปซเอกซ์ซึ่งจะใช้เป็นยานลงจอดบนดวงจันทร์ รวมถึงชุดอวกาศ ยังอยู่ในขั้นตอนพัฒนา ความล่าช้านี้อาจทำให้กำหนดการเดินทางจริงต้องเลื่อนออกไปอีก อนาคตที่ไม่แน่นอนนี้ทำให้นาซาต้องคิดหนักจนเริ่มมีความคิดที่จะทบทวนสัญญาที่ทำไว้กับสเปซเอกซ์ โดยอาจเปิดให้บริษัทอื่นเสนอทางเลือกในการลงจอดบนดวงจันทร์ เพื่อให้ตารางเวลาดำเนินไปตามแผน

จนถึงขณะนี้ นาซายังไม่ได้กำหนดวันที่เดินทางที่แน่นอน เพียงแต่บอกว่าอยู่ในระหว่างวันที่ กุมภาพันธ์จนถึงสิ้นเดือน 

ที่มา

Brett Tingley. NASA's Artemis mission: Everything you need to know. space.com. แหล่งที่มา: https://www.space.com/artemis-2-humans-moon-orbit. ค้นเมื่อ 10 มกราคม 2569
Josh Dinner. NASA may be month away from historic Artemis astronaut launch around the moon. space.com. แหล่งที่มา: https://www.space.com/space-exploration/artemis/historic-artemis-2-moon-launch-may-be-just-1-month-away. ค้นเมื่อ 10 มกราคม 2569