ภารกิจอาร์เทมิส 2 กลับโลกปลอดภัย ปิดฉากโคจรรอบดวงจันทร์

ภารกิจอาร์เทมิส 2 กลับโลกปลอดภัย ปิดฉากโคจรรอบดวงจันทร์

ลูกเรือ 4 คนของยานโอไรออน เดินทางกลับถึงโลกอย่างปลอดภัย หลังผ่านช่วงเวลาอันตรายที่สุด 13 นาทีสุดท้าย ปิดฉากภารกิจ 'อาร์เทมิส 2' ในอวกาศระยะเวลาเกือบ 10 วัน ซึ่งเป็นก้าวสำคัญของแผนการส่งมนุษย์กลับไปลงจอดบนดวงจันทร์อีกครั้งภายในทศวรรษนี้

แคปซูลของภารกิจอาร์เทมิส 2 (Artemis II) และลูกเรือ 4 คน พุ่งผ่านชั้นบรรยากาศของโลกและลงจอดในมหาสมุทรแปซิฟิกอย่างปลอดภัย เมื่อวันที่ 10 เมษายน หลังจากใช้เวลาเกือบ 10 วันในอากาศ ปิดฉากภารกิจการเดินทางของมนุษย์ไปยังบริเวณใกล้ดวงจันทร์เป็นครั้งแรกในรอบกว่าครึ่งศตวรรษ

แคปซูลโอไรออน (Orion) ขององค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติของสหรัฐฯ หรือ “นาซา” (NASA) ทรงกรวยที่ได้รับการตั้งชื่อว่า 'อินทิกริตี' (Integrity) ร่อนลงจอดอย่างนุ่มนวลด้วยร่มชูชีพในทะเลนอกชายฝั่งทางตอนใต้ของรัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา เมื่อเวลา 17.00 น. ของวันศุกร์ที่ 10 เมษายน ตามเวลามาตรฐานแปซิฟิกหรือเมื่อเวลาประมาณ 07.00 น. ของวันเสาร์ ตามเวลาในประเทศไทย ถือเป็นการสิ้นสุดภารกิจนำพานักบินอวกาศเดินทางเข้าไปในอวกาศลึกสุดเท่าที่มนุษย์เคยทำมา

ภารกิจอาร์เทมิส 2 เดินทางเป็นระยะทาง 1,117,515 กิโลเมตร ผ่านวงโคจรรอบโลก 2 รอบ ก่อนทำการบินเฉียดดวงจันทร์ที่ระยะประมาณ 405,554 กิโลเมตร ถือเป็นเที่ยวบินทดสอบแบบมีลูกเรือครั้งแรกในภารกิจอาร์เทมิสหลายภารกิจ ที่มีเป้าหมายจะนำมนุษย์กลับไปลงจอดบนพื้นผิวของดวงจันทร์อีกครั้งภายในปี 2028

ลงจอดอย่างแม่นยำ

การลงจอดในทะเลที่เกิดขึ้นประมาณสองชั่วโมงก่อนพระอาทิตย์ตกดิน ถ่ายทอดสดผ่านไลฟ์ฟีดของนาซา โดย 'ร็อบ นาเวียส' ผู้บรรยายของนาซา บรรยายว่า เป็นการลงจอดที่แม่นยำอย่างสมบูรณ์แบบสำหรับยานอินทิกริตีและนักบินอวกาศทั้ง 4 คน

ทีมกู้ภัยเตรียมพร้อมรอรับแคปซูลที่ลอยอยู่ในทะเล ก่อนนำตัวลูกเรือออกจากยาน ซึ่งประกอบด้วย รีด ไวซ์แมน (Reid Wiseman) นักบินอวกาศชาวอเมริกันและผู้บัญชาการภารกิจ วัย 50 ปี วิกเตอร์ โกลเวอร์ (Victor Glover) วัย 49 ปี รวมถึง คริสตินา คอช (Christina Koch) วัย 47 ปี และเจเรมี แฮนเซน (Jeremy Hansen) นักบินอวกาศจากองค์การบริหารอวกาศแคนาดา (CSA) วัย 50 ปี

ไม่กี่นาทีก่อนเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลก 'ไวซ์แมน' ผู้บัญชาการภารกิจ วิทยุแจ้งไปยังศูนย์ควบคุมภารกิจในเมืองฮิวสตัน รัฐเท็กซัส โดยระบุว่า เรามองเห็นดวงจันทร์ได้ชัดจากหน้าต่างหมายเลข 2 ดูเหมือนจะเล็กลงกว่าวันก่อน

ด้านศูนย์ควบคุมตอบกลับว่า ดูเหมือนเราคงต้องกลับไปอีกครั้งแล้วล่ะ 

ช่วงเวลาอันตรายที่สุด: 13 นาทีสุดท้ายก่อนถึงโลก

การเดินทางกลับโลกครั้งนี้ ถือเป็นบททดสอบขั้นสุดท้ายที่สำคัญของยานโอไรออน ซึ่งพัฒนาโดยบริษัทล็อกฮีด มาร์ติน (Lockheed Martin) เพื่อพิสูจน์ว่ายานสามารถทนทานต่อแรงกระแทกมหาศาลจากการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลกหลังโคจรผ่านดวงจันทร์ได้

แม้ภารกิจจะประสบความสำเร็จ แต่ช่วงเวลาที่อันตรายที่สุดของนักบินอวกาศไม่ได้เกิดขึ้นในห้สงอวกาศลึก หากเกิดขึ้นใน 13 นาทีสุดท้ายก่อนที่ลูกเรือทั้ง 4 คนจะเดินทางกลับสู่โลก

'เจฟฟ์ ราดิแกน' (Jeff Radigan) ผู้อำนวยการการบินของภารกิจอาร์เทมิส 2 กล่าวว่า นี่คือ 13 นาทีที่ทุกอย่างต้องดำเนินไปอย่างถูกต้องราบรื่น

ก่อนหน้านี้ นาซา ทราบอยู่แล้วว่ายานมีปัญหาเกี่ยวกับแผ่นกันความร้อน (Heat Shield) เนื่องจากในเที่ยวบินทดสอบ เมื่อปี 2022 วิศวกรพบว่า แผ่นกันความร้อนของยานโอไรออนมีรอยแตกและชิ้นส่วนหลุดออกมากกว่า 100 ชิ้น ระหว่างการกลับเข้าสู่โลก 

เดิม แผ่นกันความร้อนได้รับออกแบบให้ ค่อย ๆ ละลาย เพื่อระบายความร้อน แต่ในการทดสอบครั้งนั้น แผ่นกันความร้อนแตกออกเป็นชิ้น เนื่องจากแรงดันก๊าซที่สะสมอยู่ภายในโครงสร้าง

กระบวนการที่เรียกว่า 'ไพโรไลซิส' (Pyrolysis) หรือ กระบวนการสลายตัวทางเคมีของสารอินทรีย์ด้วยความร้อนสูง ทำให้ชั้นภายในร้อนจัดและกักเก็บก๊าซไว้ เมื่อยานออกจากชั้นบรรยากาศชั่วคราวระหว่างการ เข้าสู่ชั้นบรรยากาศแบบข้ามขั้น (Skip Entry) นั้น พบว่า ชั้นนอกของแผ่นกันความร้อนจะแข็งตัว ทำให้ก๊าซที่สะสมอยู่ภายในไม่มีทางระบายออก

เมื่อยานกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศอีกครั้ง แรงดันที่สะสม จึงดันชิ้นส่วนของแผ่นกันความร้อนให้หลุดออกมา

แก้ปัญหาด้วยการเปลี่ยนมุมกลับสู่โลก

แทนที่จะเลื่อนภารกิจออกไปอีกกว่า 1 ปี เพื่อติดตั้งแผ่นกันความร้อนที่ผ่านการออกแบบใหม่ องค์การนาซาเลือกใช้แนวทางแก้ไขปัญหาด้วยการเปลี่ยนวิธีการกลับเข้าสู่โลกของยานแทน

แนวคิดหลักคือให้ยานรับความร้อนต่อเนื่องและสม่ำเสมอมากขึ้น โดยปรับมุมและเส้นทางการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ เพื่อลดระยะเวลาการเข้าสู่ชั้นบรรยากาศแบบข้ามขั้น และรักษาอุณหภูมิภายนอกให้สูงขึ้นตลอดการลงจอด  จนชั้นคาร์บอนภายนอกไม่เย็นตัวลงมากพอที่จะกักเก็บก๊าซไว้ข้างใต้ได้

ในระหว่างการกลับสู่โลก นักบินอวกาศ ต้องนำยานเข้าสู่ชั้นบรรยากาศด้วยมุมที่ถูกต้อง ความเร็วที่ถูกต้องและจังหวะที่แม่นยำ

ยานโอไรออนเคลื่อนที่ด้วยความเร็วมากกว่า 24,000 ไมล์ต่อชั่วโมง หรือเทียบเท่าการเดินทางข้ามสหรัฐอเมริกาฯ ในเวลาเพียง 6 นาที

แผ่นกันความร้อนขนาด 16.5 ฟุต (5 เมตร) ของยานมีอุณหภูมิสูงถึงประมาณ 5,000 องศาฟาเรนไฮต์ (2,760 องศาเซลเซียส) คิดเป็นประมาณครึ่งหนึ่งของอุณหภูมิพื้นผิวที่มองเห็นได้ของดวงอาทิตย์

นอกจากนี้ วิถีการโคจรที่ชันและร้อนขึ้นยังทำให้แคปซูลมีระยะการหลบหลีกสภาพอากาศเลวร้ายใกล้บริเวณลงจอดในมหาสมุทรแปซิฟิกได้น้อยลงด้วย

เสียงวิจารณ์และความเสี่ยง ไม่ใช่ทุกคนที่เห็นด้วยกับแผนนี้

ดร.ชาร์ลส์ คามาร์ดา (Dr. Charles Camarda) อดีตวิศวกรของนาซาเคยเตือนว่า นาซาอาจยังไม่เข้าใจสาเหตุของปัญหาอย่างแท้จริง และการเปลี่ยนเส้นทางกลับโลกอาจเทียบได้กับการ “รัสเซียนรูเล็ต”

อย่างไรก็ตาม นาซา ยืนยันว่าการตัดสินใจดังกล่าวอิงจากข้อมูลเที่ยวบินอาร์เทมิส 1 การทดสอบภาคพื้นดิน และแบบจำลองทางวิศวกรรม

โดยในช่วงที่ความตึงเครียดของการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศพุ่งแตะระดับสูงสุด ความร้อนและการบีบอัดของอากาศที่รุนแรงยังก่อให้เกิดชั้นก๊าซไอออไนซ์ (Ionised Gas) หรือพลาสมาที่ร้อนจัด ห่อหุ้มตัวยาน ทำให้การสื่อสารทางวิทยุระหว่างลูกเรือกับศูนย์ควบคุมขาดหายไปเป็นเวลาหลายนาที

สถานการณ์เริ่มคลี่คลายเมื่อการติดต่อกลับมาอีกครั้ง และเห็นร่มชูชีพกางออกจากส่วนหัวของแคปซูลที่กำลังร่วงหล่นลงมาอย่างอิสระ ช่วยชะลอความเร็วของการลงจอดเหลือประมาณ 25 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ก่อนที่ยานโอไรออนจะลงสู่ผิวน้ำอย่างนุ่มนวล

หลังจากนั้นทีมงานของนาซา และกองทัพเรือสหรัฐฯ ใช้เวลาประมาณ 1 ชั่วโมงในการยึดแคปซูลที่ลอยอยู่ และช่วยนักบินอวกาศทั้ง 4 คนออกจากยาน ก่อนนำตัวขึ้นเฮลิคอปเตอร์ไปยังเรือรบ USS John P. Murtha ที่อยู่ใกล้เคียง เพื่อเข้ารับการตรวจสุขภาพเบื้องต้น

ลูกเรือจะพักค้างคืนบนเรือลำดังกล่าว และจะถูกส่งตัวไปยังเมืองฮิวสตันเพื่อพบกับครอบครัวอีกครั้งในวันที่ 11 เมษายน 

ก้าวสำคัญสู่การสำรวจดาวอังคาร 

นักบินอวกาศทั้ง 4 คน ทะยานขึ้นจากฐานปล่อยจรวดในแหลมคานาเวรัล รัฐฟลอริดา เมื่อวันที่ 1 เมษายน โดยถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรของโลกด้วยระบบปล่อยจรวดขนาดใหญ่หรือ “เอสแอลเอส”  (Space Launch System - SLS) ของนาซา ก่อนจะเดินทางต่อไปยังด้านไกลของดวงจันทร์

ภารกิจนี้ทำให้ทั้ง 4 คน กลายเป็นนักบินอวกาศชุดแรกที่เดินทางไปยังบริเวณดวงจันทร์ นับตั้งแต่ยุคโครงการอะพอลโล ในช่วงทศวรรษ 1960 – 1970

นอกจากนี้นักบินอวกาศโกลเวอร์ นักบินอวกาศคอชและนักบินอวกาศแฮนเซน ยังสร้างประวัติศาสตร์ในฐานะนักบินอวกาศผิวดำคนแรก นักบินอวกาศหญิงคนแรก และพลเมืองที่ไม่ใช่ชาวอเมริกันคนแรก ตามลำดับ ที่เข้าร่วมภารกิจสำรวจดวงจันทร์

ในช่วงที่อยู่ไกลจากโลกที่สุด นักบินอวกาศของภารกิจอาร์เทมิส 2 เดินทางออกไปถึงระยะที่ห่างจากโลก 406,771 กิโลเมตร ทำลายสถิติเดิมที่ประมาณ 399,117 กิโลเมตร ซึ่งลูกเรือภารกิจอะพอลโล 13 เคยทำไว้เมื่อปี 1970 

ภารกิจนี้ที่ต่อยอดจากเที่ยวบินทดสอบอาร์เทมิส 1 รอบดวงจันทร์โดยยานอวกาศโอไรออนในปี 2022 ถือเป็นการซ้อมใหญ่สำคัญสำหรับความพยายามในส่งนักบินอวกาศลงจอดบนพื้นผิวดวงจันทร์อีกครั้งภายในทศวรรษนี้ที่จะถือเป็นครั้งแรกนับตั้งแต่ภารกิจอะพอลโล 17 ในปลายปี 1972 

เป้าหมายระยะยาวของโครงการอาร์เทมิส คือการสร้างฐานที่มั่นระยะยาวบนดวงจันทร์เพื่อเป็นก้าวแรกสู่การสำรวจดาวอังคารโดยมนุษย์ในอนาคต

การแข่งขันด้านอวกาศยุคใหม่ 

โครงการอาร์เทมิสที่ตั้งชื่อตามเทพีฝาแฝดของเทพอะพอลโล ถือเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญของนาซา ในการเปลี่ยนเป้าหมายการสำรวจอวกาศของมนุษย์ออกไปไกลกว่าวงโคจรต่ำของโลก หลังจากมุ่งเน้นไปโครงการกระสวยอวกาศและสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) มานานหลายทศวรรษ

โครงการอาร์เทมิสต่างจากโครงการอะพอลโล ที่ถือกำเนิดขึ้นในบริบทการแข่งขันด้านอวกาศระหว่างสหรัฐอเมริกากับสหภาพโซเวียตในยุคสงครามเย็น นาซาได้นิยามโครงการอาร์เทมิสว่าเป็นความพยายามที่กว้างขวางและร่วมมือกันมากขึ้น โดยหวังว่าจะสามารถกลับไปเหยียบดวงจันทร์ได้ก่อนจีน ซึ่งตั้งเป้าหมายที่จะส่งมนุษย์ไปลงจอดบนดวงจันทร์ในปี 2030

โครงการสำรวจดวงจันทร์ของสหรัฐฯ ยังร่วมมือพันธมิตรในภาคเอกชน อย่าง “สเปซเอ็กซ์” ของ “อีลอน มัสก์” และ “บลูออริจิน” ของ “เจฟฟ์ เบซอส” ซึ่งกำลังพัฒนายานลงจอดบนดวงจันทร์ รวมถึง ความร่วมมือระหว่างประเทศจากหน่วยงานอวกาศของยุโรป แคนาดา และญี่ปุ่นด้วย

ที่มา : straitstimes, Fortune