เรากำลังกลับไปอย่างโอ่อ่า: ชั่วโมงเร่งด่วน บนดวงจันทร์

โดย 0000000

คนทั้งโลกจ้องหน้าจอโทรทัศน์มองภาพขาว-ดำมัวๆ ภาพแรกจากดวงจันทร์ ประตูยานลงดวงจันทร์ของภารกิจอะพอลโล 11 เปิดออก แล้ว นีล อาร์มสตรอง ก็ก้าวลงสู่พื้นผิวดวงจันทร์ ไม่กี่นาทีต่อมา บัซ อัลดริน จึงตามลงไป มนุษย์อวกาศทั้งคู่ช่วยกันปักธงอเมริกันลงในฝุ่นดวงจันทร์

วันที่ 20 ก.ค. 1969 นีล อาร์มสตรอง เป็นมนุษย์คนแรกผู้เหยียบดวงจันทร์ 3 ปีต่อมา มนุษย์อวกาศอีก 11 คน ก็ได้ไปเยือนดวงจันทร์ ทุกวันนี้ธงอเมริกันยังคงอยู่ที่นั่น แต่ไม่มีมนุษย์ไปเยือนอีกเลย องค์การอวกาศแทบไม่สนใจส่งยานไร้มนุษย์ไปยังดวงจันทร์ ฉะนั้น บริวารของโลกจึงถูกหลงลืมมานานหลายทศวรรษกระทั่งปัจจุบัน

ขณะนี้ยานไร้มนุษย์ 7 ลำ และภารกิจพร้อมมนุษย์ 1 ภารกิจ กำลังเตรียมพร้อมจะไปดวงจันทร์ในปี 2018 ยิ่งกว่านั้น ยานอีก 10 ลำ ยังจะตามไปในปี 2020 องค์กรการบินและอวกาศต่างเล็งเห็นศักยภาพอันยิ่งใหญ่ของดวงจันทร์ที่เต็มไปด้วยวัตถุดิบสูงค่าหายาก ซึ่งหุ่นยนต์อวกาศสามารถเก็บเกี่ยว แต่ที่สำคัญกว่านั้น ดวงจันทร์อาจถูกใช้เป็น “แท่นส่ง” สำหรับปฏิบัติการไกลออกไปในอวกาศ จรวดจะถูกส่งขึ้นจากฐานในอนาคตบนดวงจันทร์ด้วยต้นทุนต่ำ เพราะที่นั่น
มีความโน้มถ่วงเพียง 1 ใน 6 ของโลก ทำให้ใช้เชื้อเพลิงน้อยลงสำหรับการบินขึ้น

ยานเอกชนเปิดศักราชใหม่ของดวงจันทร์

อุตสาหกรรมการบินและอวกาศที่เติบโตรวดเร็ว น่าจะเป็นอาคันตุกะรายแรกของดวงจันทร์ยุคใหม่ 5 บริษัทจากสหรัฐ ญี่ปุ่น อิสราเอล และอินเดีย กำลังชิงเป็นที่หนึ่งสำหรับการไปถึงดวงจันทร์ในการแข่งขันรางวัลกูเกิลลูนาร์เอ็กซ์ไพรซ์ (Google Lunar XPRIZE) ยักษ์แห่งวงการอินเทอร์เน็ตเสนอรางวัล 190 ล้านดอลลาร์สหรัฐแก่กลุ่มเอกชนกลุ่มแรกที่นำยานไปลงดวงจันทร์เคลื่อนไป 500 เมตร และส่งวีดิทัศน์กลับมาโลก จุดประสงค์คือ ทดสอบแนวคิดสร้างยานแบบต่างๆ เช่น แบบโจนที่กระโดดไปบนพื้นผิว หรือแบบรถ คือรถเล็กติดล้อ เป็นต้น เพื่อเร่งการพัฒนาเทคโนโลยี

การแข่งขันควรจะจบลงตั้งแต่ปลายปี 2012 ห้าปีหลังเริ่มการแข่งขัน แต่พอถึงกลางปี 2012 ก็ชัดเจนว่าไม่มีผู้แข่งขันรายใดพร้อมสร้างและส่งขึ้นยานของตนภายในเวลากำหนด เส้นตายถูกเลื่อนครั้งแรกเป็นปลายปี 2015 แล้วเป็น 2017 เมื่อฤดูใบไม้ร่วงปี 2017 ผู้แข่งขัน 5 รายที่เหลืออยู่เกือบพร้อมส่งยาน แต่มีทีมเดียวที่หาจรวดไปดวงจันทร์ได้ เส้นตายจึงถูกเลื่อนเป็น 31 มี.ค. ถ้าถึงตอนนั้นแล้วยังไม่มีทีมไหนพร้อม ก็จะไม่มีรางวัลใดๆ

บริษัทการบินและอวกาศเอกชนไม่ใช่กลุ่มเดียวที่มุ่งพิชิตดวงจันทร์ภายในปีนี้ องค์การอวกาศทั่วโลกก็ร่วมทำภารกิจนี้เช่นกัน

ที่ผ่านมาจีนไม่เคยเป็นชาติมหาอำนาจทางการบินและอวกาศ แต่บัดนี้ องค์การบริหารอวกาศแห่งชาติ (CNSA) ของจีนกลับมีโครงการดวงจันทร์ที่ทะเยอทะยานที่สุดในโลก ได้แก่ ยานอวกาศ ฉางเอ๋อ (Chang’e) ซึ่งตั้งชื่อตามเทพธิดา พระจันทร์ของจีน การลงดวงจันทร์ครั้งแรก ของ CNSA เกิดขึ้นเมื่อปี 2013 ด้วยยานฉางเอ๋อ 3 กับรถสำรวจ แผนต่อไปคือ การลงจอดในปี 2018 ด้วย

ยานฉางเอ๋อ 4 ภารกิจนี้จะเป็นครั้งแรกที่มีการนำยานลงจอดและรถสำรวจไปลงดวงจันทร์ด้าน ไกล จุดลงจอดคือหลุมอุกกาบาตเอตเคน (Aitken) ขนาดมหึมาใกล้ขั้วใต้ และน่าจะเป็นหลุมอุกกาบาต เก่าแก่ที่สุดของดวงจันทร์ ภารกิจนี้จะกำหนดอายุที่แน่นอนของหลุมอุกกาบาต วิเคราะห์องค์ประกอบฝุ่นดวงจันทร์ และทดสอบถึงความเป็นไปได้ของการย้ายฐานสังเกตการณ์ดาราศาสตร์ในอวกาศจากโลกไปด้านไกลของดวงจันทร์ ในทางทฤษฎี ด้านไกลเป็นที่เหมาะมากสำหรับดาราศาสตร์วิทยุเพราะไร้การรบกวนของคลื่นวิทยุจากโลก

ในปี 2019 ยานฉางเอ๋อ 5 สืบทอดหน้าที่การสำรวจต่อจากยานฉางเอ๋อ 4 โดยจะลงจอดบนภูเขาใกล้ขั้วเหนือเพื่อเก็บตัวอย่างฝุ่นดวงจันทร์และสกัดแกนหินที่เจาะลึก 2 เมตร ยานจะส่งหินและฝุ่นอย่างน้อย 2 กิโลกรัมกลับโลก

องค์การนาซ่าหวนคืนดวงจันทร์

เจ้าแห่งการบินและอวกาศขององค์การอวกาศสหรัฐ คือ นาซ่า ซึ่งหันมาสนใจดวงจันทร์อีกครั้ง ย้อนไปปี 2004 ประธานาธิบดี จอร์จ บุช พยายามปลุกความสำเร็จของโครงการดวงจันทร์ขึ้นอีกด้วยภารกิจดวงจันทร์ใหม่ มนุษย์อวกาศอะพอลโลเคยนำหินและฝุ่นดวงจันทร์ 381 กิโลกรัม กลับมาเข้าห้องปฏิบัติการของนาซ่า แต่บุชอยากได้มากกว่านั้น ภารกิจใหม่จะกรุยทางให้แก่ปฏิบัติการเหมืองแร่ นาซ่าเริ่มพัฒนาภารกิจอะพอลโลที่ปรับให้ทันสมัย แต่ในปี 2010 แผนนี้ถูกบารัก โอบามา ยกเลิก ด้วยเชื่อว่านาซ่าควรมุ่งเพียงการนำมนุษย์ไปดาวอังคารให้ได้ในทศวรรษ 2030

แม้โครงการดวงจันทร์ 2.0 จะหยุด แต่นาซ่าก็ไม่ทิ้งดวงจันทร์ เพราะองค์การสามารถใช้มันเป็นสถานีชายแดนระหว่างทางไปดาวอังคารได้

ในปี 2018 นาซ่าจะไปดวงจันทร์ด้วยจรวดใหม่ คือจรวดเร่งเอสแอลเอส ซึ่งจะเป็นจรวดที่ใหญ่ที่สุดของโลก และจะบรรทุกแคปซูลอวกาศโอไรออนติดหัวจรวดไปด้วย เที่ยวบินแรกจะไร้มนุษย์ แต่มีดาวเทียมลูกบาศก์ขนาดเล็ก 5 ดวงไปแทน จากวงโคจรรอบดวงจันทร์ อุปกรณ์ดาวเทียมเหล่านี้จะค้นหาน้ำแข็งและไฮโดรเจนในพื้นผิว และจะนำยีสต์ไปด้วยเพื่อทดสอบปฏิกิริยาของมันต่อรังสีอวกาศ

อีก 2 ปีถัดไป ภารกิจรีซอร์สพรอสเพกเตอร์ (Resource Prospector) จะถูกส่งขึ้น ยานลงจอดจะเจาะแกนตัวอย่างขนาดเล็กจากพื้นผิวดวงจันทร์ ส่วนรถสำรวจจะเจาะแกนยาว 1 เมตรหลายแกน

น้ำคือสิ่งสำคัญ

จุดมุ่งหมายของทุกภารกิจดวงจันทร์คือการหาน้ำ และตรวจหาโมเลกุลที่เป็นองค์ประกอบของน้ำ คือออกซิเจนและไฮโดรเจน

ทรัพยากรที่สำคัญที่สุดคือน้ำ ซึ่งใช้ดื่มหรือ แยกด้วยไฟฟ้าออกเป็นไฮโดรเจนกับออกซิเจนได้ ออกซิเจนเอาไว้สำหรับมนุษย์อวกาศในฐานและในแคปซูลอวกาศหายใจ ส่วนออกซิเจนเหลวกับไฮโดรเจนเหลวใช้เป็นเชื้อเพลิงจรวด การส่งจรวดจากดวงจันทร์จะใช้เชื้อเพลิงน้อยกว่า แต่การขนส่งเชื้อเพลิงจากโลกจะแพงมาก การผลิตเชื้อเพลิงบนดวงจันทร์ได้จึงนับว่าได้เปรียบมาก

อย่างไรก็ตาม สภาพแวดล้อมบนดวงจันทร์ก็ไม่ค่อยเหมาะกับน้ำในสถานะของเหลวเท่าไรนัก อุณหภูมิที่เปลี่ยนจาก 123 องศาเซลเซียสในด้านกลางวัน กับ -153 องศาเซลเซียสในด้านกลางคืน ทำให้น้ำถ้าไม่แข็งตัวบนพื้นผิวก็ระเหยหายไปในอวกาศ เพราะดวงจันทร์ไม่มีบรรยากาศไว้กักไอน้ำ

นับตั้งแต่ทศวรรษ 1960 นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าน้ำอาจมีอยู่ในหลุมอุกกาบาตลึกบริเวณขั้วดวงจันทร์ซึ่งแสงแดดส่องไม่ถึง น้ำอาจเป็นน้ำแข็งหรือผนึกอยู่ในแร่ธาตุของฝุ่นดวงจันทร์ จนปี 2010 ดาวเทียมจันทรายาน-1 (Chandrayaan-1) ของอินเดีย ซึ่งโคจรผ่านขั้วดวงจันทร์จึงให้ข้อพิสูจน์ มีการส่งยานตรวจวัดลงไปในหลุมอุกกาบาตใหญ่ชื่อแชคเคิลตัน (Shackleton) ใกล้ขั้วใต้ และเมื่อยานกระแทกก้นหลุม มันก็พบโมเลกุลของน้ำในละอองฝุ่นและก๊าซที่ฟุ้งขึ้นจากการกระแทก ไม่นานต่อมา ปฏิบัติการแบบเดียวกันที่หลุมอุกกาบาตเคเบียส (Cabeus) ใกล้ขั้วใต้โดยยานแอลครอส (LCROSS) ของสหรัฐ ได้รายงานการค้นพบเช่นเดียวกัน

ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์เชื่อกันว่ามีน้ำอยู่ถึง 1,600 ล้านตันในหลุมอุกกาบาตลึกที่รายล้อมขั้ว ดวงจันทร์ ซึ่งเหลือเฟือสำหรับการผดุงชีวิตมนุษย์อวกาศและผลิตเชื้อเพลิงจรวดปริมาณมาก ภารกิจดวงจันทร์ต่อไปนี้จึงเพียงต้องหาว่าแหล่งน้ำที่ใหญ่ที่สุดและเข้าถึงง่ายที่สุดอยู่ที่ไหน