3...2...1 ยานอวกาศรุ่นใหม่พุ่งทะยาน

4 ทศวรรษมาแล้วที่มนุษย์ไม่ได้เดินทางไปไกลจากโลกเกิน 1,300 กิโลเมตร แต่เครื่องบินอวกาศ จรวด และแคปซูลรุ่นใหม่

กำลังจะเปลี่ยนสถานการณ์ที่เกิดขึ้นนี้ ยานรุ่นใหม่ไม่เพียงจะพาเราไปไกลหลายล้านกิโลเมตรมันยังปลอดภัยกว่า และถูกกว่ายานรุ่นเก่ามาก โดยความท้าทายของการท่องอวกาศยุคใหม่คือ :

ทางใกล้ ไปสถานีอวกาศนานาชาติ

ภารกิจ ไปดวงจันทร์และดาวอังคาร

หยุดพัก ในฐานบนพิภพอื่น

หัวจรวดเหยียดสูงถึง 98 เมตร เมื่อนับถอยหลังถึงศูนย์ก็เกิดเสียงกัมปนาท จรวดลอยขึ้นท่ามกลางเปลวเพลิง 4 นาที ต่อมาจรวดจะแยกตัวปล่อยแคปซูลอวกาศให้เดินทางต่อไปด้วยตนเอง

กลางทศวรรษ 2020 เมื่อจรวดเอสแอลเอส (Space Launch System: SLS) ลำใหม่ขององค์การนาซ่าส่งแคปซูลอวกาศโอไรออนไปดวงจันทร์ จะเป็นครั้งแรกในรอบกว่า 50 ปีที่มนุษย์เดินทางออกไปไกลโลกเกิน 1,300 กิโลเมตร

จุดมุ่งหมายระยะแรกคือภารกิจไร้มนุษย์สู่ดวงจันทร์ในเดือน พ.ย. 2018 จากนั้นแคปซูลโอไรออนจะเดินทางไปยังดาวเคราะห์น้อยเพื่อนำชิ้นส่วนดาวเคราะห์น้อยกลับดวงจันทร์ให้มนุษย์อวกาศพิจารณาอย่างใกล้ชิด และในที่สุด ในทศวรรษ 2030 แคปซูลโอไรออนก็จะออกเดินทางไปดาวอังคารในภารกิจพร้อมมนุษย์

องค์การนาซ่าไม่ใช่หน่วยงานเดียวที่ยกเครื่องชุดอุปกรณ์ของตัวเอง องค์การอวกาศอื่น และบริษัทเอกชนหลายบริษัทก็กำลังพัฒนาจรวดรุ่นใหม่ รวมทั้งแคปซูลอวกาศ ฐาน และเครื่องบินอวกาศพาหนะใหม่ทั้งหมดจะนำมนุษย์ผ่านอวกาศหลายล้านกิโลเมตรไปอยู่ในสิ่งแวดล้อมทุรกันดารของโลกอื่นได้นานนับเดือน

เทคโนโลยีเก่าในจรวดใหม่

หลังโครงการอพอลโล (1969-1972) อันโด่งดังของนาซ่า ซึ่งส่งมนุษย์อวกาศ 12 นาย เดินทางราว 4 แสนกิโลเมตร ไปดวงจันทร์ ภารกิจพร้อมมนุษย์จากนั้นไม่เคยไปไหนเกินวงโคจรใกล้โลกเลยสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ที่ความสูงประมาณ 400 กิโลเมตร คือจุดหมายที่ไปกันบ่อยที่สุด

ภารกิจด้านอวกาศระยะยาวภารกิจล่าสุดคือ อพอลโล 17 ซึ่งลงจอดบนดวงจันทร์เมื่อเดือน ธ.ค. 1972 และมนุษย์อวกาศในโครงการได้อยู่บนดวงจันทร์ไม่น้อยกว่า 75 ชั่วโมง

จรวดลำมหึมาของนาซ่า ได้แก่ จรวดเอสแอลเอส ดูคล้ายจรวดรุ่นก่อนๆ จากยุคอพอลโลมาก และนาซ่าก็จงใจนำเทคโนโลยีที่คุ้นเคยและได้รับการทดสอบอย่างถี่ถ้วนแล้วมาปรับปรุงเพื่อลดต้นทุนการพัฒนา และสร้างจรวดที่เร็วขึ้น

คำบรรยายที่เหมาะกับจรวดเอสแอลเอสคือ ความเป็นลูกผสมระหว่างจรวดแซตเทิร์น 5 ซึ่งทรงพลังที่สุด กับกระสวยอวกาศที่นาซ่าเลิกใช้งานไปเมื่อปี 2011 จรวดเอสแอลเอสมีรูปร่างคล้ายจรวดแซตเทิร์น 5 แต่เตี้ยกว่า 10 เมตร มันมีจรวดเชื้อเพลิงแข็ง ประกบสองข้างถังเชื้อเพลิงเหมือนกระสวยอวกาศ เครื่องยนต์ทั้งสี่ข้างล่างท่อนที่หนึ่งของจรวดเอสแอลเอสเป็นแบบกระสวยอวกาศเช่นกัน ทุกอย่างมาพร้อมระบบควบคุมใหม่ และการปรับปรุงอื่นๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ

ทุกวันนี้การนำอะไรสักอย่างไปลงจอดบนดาวอังคารไม่ใช่ปัญหา นาซ่าส่งรถสำรวจขนาดเล็กติดกล้องและอุปกรณ์ตรวจวัดไปยังดาวอังคารแล้วรวม 4 คันล่าสุด คือรถสำรวจคิวริออซิตี ซึ่งลงจอดเมื่อเดือน ส.ค. 2012 และได้ส่งข้อมูลและภาพกลับโลกเป็นจำนวนมาก ความท้าทายที่แท้จริงอยู่ที่การนำคนไปสำรวจมากกว่า

ภารกิจพร้อมมนุษย์สู่ดาวอังคารจะใช้เวลา 2-3 ปี สุขภาพของมนุษย์อวกาศกลายเป็นเรื่องใหญ่ทั้งในการเดินทาง 6-8 เดือน และขณะอยู่บนพื้นผิวดาวอังคาร

จรวดที่จะพามนุษย์ไปดาวอังคารไม่เพียงต้องยกแคปซูลอวกาศ โมดูลบริการ และชุดจรวดท่อนบนเท่านั้น แต่มันยังต้องนำโมดูลสำหรับอยู่อาศัยติดไปด้วย แคปซูลอวกาศเหมาะแก่การอยู่ในช่วงส่งขึ้น แต่เล็กไปสำหรับมนุษย์อวกาศ 6 คน ในการเดินทางที่ยาวนาน นาซ่าจึงกำลังพัฒนาโมดูลสำหรับอาศัยให้ใหญ่ขึ้น เพื่อติดไปกับยานโอไรออนที่เดินทางไปดาวอังคาร

ไปดาวอังคารผ่านสถานีอวกาศ ISS

การเดินทางไปยังสถานีอวกาศในช่วง 4 ทศวรรษ ที่ผ่านมานั้นถือเป็นการเตรียมการที่สำคัญสำหรับการเดินทางอันยาวนานไปดาวอังคาร

สถานีอวกาศ ISS ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรเมื่อปี 1998 และทำหน้าที่เป็นห้องปฏิบัติการอวกาศ มีมนุษย์อวกาศกว่า 200 คน เคยอาศัยและทดลองวิทยาศาสตร์กว่า 1,700 โครงการ ทดลองในสภาพไร้น้ำหนักที่นั่นการทดลองเหล่านี้ให้ความรู้ใหม่แก่เราเกี่ยวกับปฏิกิริยาที่ร่างกายมนุษย์ พืช และแบคทีเรีย ที่มีผลต่อการอยู่ในอวกาศเป็นเวลานาน เมื่อเดือน ส.ค. 2015 ลูกเรือ ISS ได้ชิมผักกาดแก้วที่ปลูกในสถานีอวกาศ การทดลองนี้เป็นก้าวแรกที่สำคัญของการปลูกพืชบนดาวอังคาร ซึ่งจะช่วยประหยัดพื้นที่สัมภาระในแคปซูล และทำให้มนุษย์อยู่บนดาวอังคารเป็นเวลานานได้

เมื่อปี 2014 นาซ่าตัดสินใจต่ออายุภารกิจไปยังสถานีอวกาศ ISS ถึงปี 2024 เป็นอย่างน้อย

เท่ากับขยายจากกำหนดเดิม 4 ปี นาซ่าจะใช้เวลาในช่วงนี้ทดลองศึกษาผลกระทบทางกายภาพ และจิตวิทยาของภารกิจอวกาศอันยาวนาน

ตั้งแต่ปลดระวางกระสวยอวกาศเมื่อปี 2011 นาซ่าต้องพึ่งยานโซยุซของรัสเซียมาโดยตลอด ซึ่งนาซ่าต้องการหลีกเลี่ยง จึงเกิดความต้องการ ยานใหม่สำหรับบรรทุกสิ่งของและมนุษย์อวกาศไปยังสถานีอวกาศ

เมื่อต้นปีที่แล้ว นาซ่าได้เซ็นสัญญากับบริษัทเอกชน 3 บริษัท ได้แก่ สเปซเอกซ์ ออร์บิทัล เอทีเค และเซียร์ราเนวาดาคอร์ป ภายในไม่กี่ปีข้างหน้า บริษัทเหล่านี้จะส่งมอบอุปกรณ์และการทดลอง และจากนั้นจะจัดหามนุษย์อวกาศสำหรับสถานีอวกาศไปกับยานอวกาศใหม่ด้วย ขนาดและน้ำหนักของยานเล็กจะออกแบบให้พอดีแก่การเชื่อมต่อกับสถานีอวกาศ

อาณานิคมทำด้วยกรวดดาวอังคาร

ทุกสิ่งเกี่ยวกับโครงการอวกาศนี้อาจดูใหญ่มหึมา โดยเฉพาะโครงสร้างหนักหลายพันตัน ซึ่งจะเดินทางด้วยความเร็วที่มีหน่วยเป็นกิโลเมตรต่อวินาที ซึ่งจะขับเคลื่อนด้วยกำลังหลายล้านแรงม้านั่นแปลว่าวัสดุจะต้องแพงสุดขั้วเช่นกัน

ดังนั้น บางแผนที่น่าทึ่งที่สุดของการสร้างฐานบนดาวอังคารจึงใช้วัตถุดิบบนดาวอังคารเพื่อประหยัดเงินค่าวัสดุและพื้นที่บรรทุกในจรวด

เพื่อให้ได้วิสัยทัศน์นอกคอกมาใช้ เมื่อปี 2015 นาซ่าได้จัดการประกวดออกแบบฐานดาวอังคารอย่างแหวกแนว คือให้หุ่นยนต์สร้างฐานให้เสร็จก่อนมนุษย์อวกาศจะไปถึง แบบที่ดีที่สุดแบบหนึ่งใช้หุ่นยนต์สร้างฐานขนาด 93 ตารางเมตร ด้วยกรวดดาว ซึ่งเป็นพื้นผิวร่วนของดาวอังคาร

ยานอวกาศรุ่นใหม่เหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของแผนการใหญ่ที่จะส่งมนุษย์ไปในระบบสุริยะให้ไกลขึ้นกว่าแต่ก่อน หลังการกลับไปดวงจันทร์และพิชิตดาวเคราะห์น้อย ย่อมหวังได้ว่าหนทางสู่ฐานบนดาวอังคารจะเปิดขึ้น และในอนาคตอันห่างไกล เราก็อาจสร้างอาณานิคมถาวรที่เลี้ยงตัวเองได้บนดาวเคราะห์แดงดวงนั้น