สถานีอวกาศ Lunar Gateway เป็นหนึ่งในโครงการสถานีอวกาศรุ่นถัดไปที่จะเข้ามามีบทบาทสำคัญแทนโครงการสถานีอวกาศนานาชาติ ที่ตอนนี้เรียกได้ว่าอยู่ในช่วงสุดท้ายและ NASA เองก็เพิ่งว่าจ้างให้ SpaceX ศึกษาวิธีการทำ Deorbit หรือนำตัวสถานีตกกลับลงมาในชั้นบรรยากาศ และ NASA เองก็เพิ่งประกาศแผนการสร้าง Lunar Gatway ในเที่ยวบินแรก ไปแล้ว (อ่าน – เปิดแผน Artemis IV ภารกิจสร้าง Lunar Gateway)
ในตอนนี้ เราจะมาอัพเดทสถานะล่าสุดของการสร้างโมดูลต่าง ๆ ของ Lunar Gateway กัน ซึ่งในปีนี้ปฏิเสธไม่ได้เลยว่า หนึ่งในข่าวใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับโครงการ Lunar Gateway นั้น ก็ได้แก่ การประกาศเข้าร่วมโครงการของสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ ที่จะสร้างโมดูล Airlock ให้กับสถานีฯ แทนที่รัสเซีย ที่ถอนตัวออกไปจากโครงการ Artemis ในช่วงปี 2020 ที่ผ่านมา ทำให้ Lunar Gateway ตอนนี้ มีเจ้าหลัก ๆ ที่เข้ามามีส่วนร่วมได้แก่
- NASA หรือสหรัฐฯ ออกแบบ ผลิต และส่งโมดูล PPE ซึ่งเป็นส่วนขับดันของสถานี และ HALO หรือ Habitation and Logistics Outpost สองชิ้นส่วนแรกของสถานี
- ESA องค์การอวกาศยุโรป ออกแบบ ผลิต และส่งโมดูล I-HAB ร่วมกับ JAXA จากฝั่งญี่ปุ่น ซึ่ง I-HAB นี้ก็ย่อมาจาก International Habitat Module นั่นเอง แสดงถึงความร่วมมือกันระหว่างกลุ่มชาติยุโรปและญี่ปุ่น
- ESA ได้มีการเปลี่ยนชื่อโมดูล E-Spirit เดิม เป็น Lunar View และ Lunar Link
- CSA องค์การอวกาศแคนาดา ยังคงมีบทบาทในการสร้างแขนกลสำหรับใช้งานบนสถานี โดยในรอบนี้ จะออกแบบแขน Canadarm 3 ต่อยอดจาก Canadarm 2 เดิมที่ใช้อยู่บนสถานีอวกาศนานาชาติ
- ญี่ปุ่น ที่นอกจากจะช่วยทำ I-HAB แล้ว ยังอยู่ระหว่างการพัฒนายานอวกาศ HTV-X สำหรับบินเติมเสบียงให้กับสถานีฯ ด้วยเช่นกัน
- และล่าสุด คือ MBRSC สหรัฐอาหรับเอมริเรตส์ที่จะพัฒนาชิ้นส่วน Airlock สำหรับเดินทางเข้าและออกจากตัวสถานีฯ
ดังนั้น เราจะเห็นว่า หน่วยงานที่เข้ามาร่วมโครงการทั้งหมด ก็คือหน่วยงานเดิม ๆ จากโครงการสถานีอวกาศนานาชาติ แต่เปลี่ยน Roscosmos ของรัสเซีย เป็น MBRSC จากเอมิเรตส์เพียงเท่านั้น
ในปี 2022 เราเคยทำบทความที่ชื่อว่า สรุป Lunar Gateway สถานีดวงจันทร์ แผนวงโคจร ทุกโมดูล ทุกระบบ โดยละเอียด ซึ่งเวลาผ่านไป 2 ปี ก็ได้มีความเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นไม่น้อย (แต่บางส่วนก็ยังคงเดิม ดังนั้นจึงยังใช้บทความอ้างอิงได้อยู่) แต่ในตอนนี้ เราจะมาค่อย ๆ อัพเดทกันว่าอะไรเปลี่ยนแปลงหรือคืบหน้าไปบ้าง
แต่สิ่งที่อยากชี้ให้ดูจากภาพด้านบนก็คือ NASA เขียนคำอธิบายโมดูล E-Spirit เดิมว่า Lunar View ซึ่งก็เป็นที่ยืนยันเลยว่า ESA เปลี่ยนชื่อจาก E-Spirit เป็น Lunar View เรียบร้อย ในช่วงต้นปี 2024
PPE และ HALO สองโมดูลสำคัญจากสหรัฐฯ
การจะเป็นสถานีอวกาศได้นั้น จำเป็นต้องมีโมดูลหลักที่ใช้สำหรับการควบคุมตัวสถานี อย่างกรณีของสถานีอวกาศนานาชาติ โมดูลหลักของฝั่งสหรัฐฯ ก็ได้แก่ Harmony แต่สำหรับโครงการ Gateway โมดูลนี้จะชื่อว่า HALO โดยที่ HALO นั้นก็ไม่ได้อยู่เฉย ๆ แต่จะถูกเชื่อมติดถาวรกับ PPE หรือ Power and Propulsion Element
เริ่มจาก Power and Propulsion Element กันก่อน PPE นั้น บริษัทที่ได้รับเลือกให้ผลิตก็คือ Maxar ซึ่งมีประสบการณ์ในการทำดาวเทียมขนาดใหญ่ และระบบขับดันแบบ Electrict Propulsion ซึ่งทาง Maxar ก็ได้เอาเทคโนโลยี ที่เดิมทีจะถูกใช้สำหรับยานอวกาศ Astroid Redirect Mission มาใช้ ตัวเครื่องยนต์ Ion ถูกพัฒนาโดยบริษัท Busek เป็นเครื่องรุ่น BHT-200 hall effect thruster ที่ NASA พัฒนาขึ้นมาร่วมกับ Aerojet Rocketdyne ที่ชื่อ Advanced Electric Propulsion System (AEPS) และใช้แผง Solar Array แบบ ROSA ซึ่งเป็นแผง Solar Array แบบม้วนได้นั่นเอง
จุดที่ Maxar ใช้ในการผลิตและประกอบ PPE นั้นก็อยู่ที่โรงงานของ Maxar ใน Palo Alto รัฐแคลิฟอร์เนีย ใจกลางของ Silicon Valley นั่นเอง
ในเดือนมีนาคม 2023 เราก็ได้เห็น PPE เป็นรูปเป็นร่างขึ้นเยอะมาก โดยเราได้เห็นโครงสร้างหลักทรงกระบอกนี้ ถูกติดตั้งเข้ากับโครงสร้างสี่เหลี่ยมที่จะเป็น Housing ให้กับมัน แท่งกลม ๆ นี้ NASA และ Maxar เรียกว่า Central Cylinder ซึ่งเป็นหนึ่งใน Cylinder สำหรับระบบ Electrict Propulsion ที่ใหญ่ที่สุดที่เคยถูกสร้างขึ้นมา
อย่างไรก็ดี จากข้อมูลที่เรามีในปัจจุบัน โมดูล PPE ยังคงอยู่ในโรงงานการผลิตของ Maxar และในอนาคต จะถูกส่งไปประกอบร่างเข้ากับชิ้นส่วนสำคัญอีกชิ้นจากฝั่งสหรัฐฯ คือ HALO
มาถึง HALO กันบ้าง HALO นี้แม้จะมาจากฝั่งสหรัฐฯ โดยมีผู้รับผิดชอบโครงการเป็น Northrop Grumman แต่ทาง Northrop Grumman ก็ได้ไปว่าจ้างบริษัท Thales Alenia บริษัทสัญชาติฝรั่งเศสเป็นผู้ผลิตให้ เช่นเดียวกับงานชิ้นอื่น ๆ ของ Northrop Grumman ที่เกี่ยวข้องกับอวกาศ เช่น ยานอวกาศ Cygnus ซึ่งโรงงานที่ใช้ผลิต HALO นั้นก็อยู่ในเมือง Turin ประเทศอิตาลี
HALO ได้เริ่มเข้าสู่กระบวนการสร้างตั้งแต่ปี 2021 โครงสร้างหลักของมันคืออลูมิเนียมทรงกระบอก ยาว 7 เมตร เส้นผ่านศูนย์กลาง 3 เมตร ซึ่งแชร์ Dimension กับยานอวกาศ Cygnus แบบขนาดเดียวกันเป๊ะ ๆ เลย ซึ่งก็ถือว่าเป็นข้อดีมาก เราเรียกสิ่งนี้ในวงการอวกาศ (หรือวิศวกรรมว่า) Heritage คืออะไรที่ดีอยู่ ใช้ได้แล้ว ไม่ต้องการสิ่งใหม่ ก็เอาของเดิมมาใช้
อย่างไรก็ดี HALO นั้นจะแตกต่างจาก Cygnus ตรงนี้ มันจะมี Node หรือว่าจุดสำหรับเชื่อมต่อกับโมดูลอื่นอยู่จำนวน 3 Node โดย 1 Node ที่ท้ายทรงกระบอกจะถูกใช้สำหรับการเชื่อมกับ I-HAB และอีก 2 Node จะกลายเป็น Docking Port สำหรับการเชื่อมต่อกับระบบ Human Landing System (HLS) สำหรับการเคลื่อนย้ายนักบินอวกาศลงสู่วงโคจรของดวงจันทร์ (พูดง่าย ๆ คือ Starship จะเชื่อมกับ HALO ตรงนี้) อย่างไรก็ดี มีการอัพเดทเล็กน้อยว่า Lunar View หรือ E-Spirit เดิม จะเชื่อมต่อกับ Node ฝั่งใดฝั่งหนึ่งของ HALO นี้
ในปี 2024 ชิ้นส่วนหลักที่เป็นโครงสร้างของ HALO ก็ได้เสร็จสมบูรณ์แล้ว ถ้าเปรียบเทียบกับสร้างบ้านก็คือเหมือนกับวางโครงสร้างเรียบร้อย เหลือแต่งานทำวัสดุปิดผิว งานตกแต่งภายใน และงานระบบอื่น ๆ โดย HALO นั้นในช่วงกลางปี 2024 อยู่ระหว่างการทดสอบความแข็งแรง เช่น การทำ Vibration Test และการทดสอบอื่น ๆ เช่น การรับโหลด แรงเค้นต่าง ๆ และอุณหภูมิที่สุดขั้ว เพราะแน่นอนว่า สถานี Lunar Gateway เป็นสถานีอวกาศแรกที่ถูกออกแบบมาให้เจอกับ Deep Space หรืออวกาศห้วงลึก
และอีกชิ้นส่วนที่สำคัญของฝั่ง PPE, HALO ก็ได้แก่ ROSA หรือ Roll Out Solar Array ซึ่งเป็นแผง Solar Array ม้วนได้ ถูกพัฒนาและผลิตโดยบริษัท Red Wire ซึ่งไม่ได้เป็นเรื่องใหม่ เพราะนอกจากการเอาไปใช้กับสถานีอวกาศนานาชาติแล้ว ยังมีการเอาไปใช้กับยานอวกาศ DART (อ่าน – Solar Array ม้วนได้กำลังจะถูกนำไปติดตั้งบนยาน DART ในภารกิจพุ่งชนดาวเคราะห์น้อย หลังประสบความสำเร็จบน ISS) แล้ว ดังนั้น เราสามารถโทรสั่งให้ Red Wire ส่ง ROSA มาติดตั้งกับ PPE ได้เหมือนโทรสั่งพิซซ่า ไม่ต้องกังวลเรื่องการทำ R&D ใหม่
นี่คือความคืบหน้าทั้งหมดจากฝั่งสหรัฐอเมริกา จะสังเกตว่า PPE เองตอนนี้เป็นเพียงโมดูลเดียวที่ได้รับการสร้างในฝั่งสหรัฐฯ เพราะ HALO นั้น เรียกได้ว่ามีบ้านเกิดอยู่ที่ Turin เพราะทำโดย Thales Alenia อย่างไรก็ดี เราจะนับว่า HALO และ PPE เป็นโมดูลจากฝั่งสหรัฐฯ เนื่องจากคนที่ออกเงินสร้างคือ NASA
ทั้ง PPE และ HALO นั้น ควรจะเป็นสองโมดูลที่ “เสร็จก่อนเพื่อน” เนื่องจากมีกำหนดส่งในปี 2026 ไปพร้อมกับจรวด Falcon Heavy ของ SpaceX (ข่าวเก่า – NASA เลือก Falcon Heavy เป็นจรวดส่งสถานีอวกาศโคจรรอบดวงจันทร์ Lunar Gateway) และจะส่งนักบินอวกาศเดินทางไปในภารกิจแรกคือ Artemis IV
I-HAB และ Lunar View จากยุโรปและญี่ปุ่น
เริ่มต้นจาก I-HAB กันก่อน โมดูลนี้นั้นคนสร้างก็ไม่ใช่ใครที่ไหน แต่เป็น Thales Alenia Space อีกแล้ว I-HAB เป็นโมดูลขนาดใหญ่ (ใหญ่กว่า HALO) มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 เมตร ยาว 6 เมตร จะถูกส่งขึ้นสู่อวกาศพร้อมกับภารกิจ Artemis V ด้วยจรวด Space Launch System Block 1B ขึ้นไปประกอบกับ HALO และ PPE ที่รออยู่แล้ว
I-HAB ผ่านการทำ Preliminary Design Review (PDR) ในปี 2021 และจะถูกสร้างใน โรงงานของ Thales Alenia ใน Turin เช่นเดียวกัน และใช้เทคนิคการสร้างแบบเดียวกับ I-HAB คือสร้างเป็นทรงกระบอกหลาย ๆ ส่วนมากระกอบกัน
นอกจากการเป็นที่อยู่ให้กับนักบินอวกาศแล้ว I-HAB มี Node อีก 4 Node เพื่อเชื่อมต่อกับโมดูล HALO, Airlock ของ MBRSC และอีก 2 พอร์ต สำหรับเชื่อมกับยานอวกาศ Orion ของ NASA
ในขณะที่ Lunar View (E-Spirit เดิม) นั้น ตอนนี้ ESA ยังไม่ได้มีข่าวออกมาว่าอยู่ในกระบวนการไหน แต่ก็จะถูกผลิตโดย Thales Alenia (อีกแล้ว) โดยชิ้นนี้ มีกำหนดส่งในภารกิจ Artemis V ในช่วงประมาณปี 2030 ดังนั้นอาจคาดการณ์ได้ว่ายังอยู่ในระหว่างการทำ PDR และยังไม่ได้เริ่มต้นกระบวนการผลิต หรือ Fabrication
ในขณะที่ E-Spirit อีกส่วนนึง ที่จะเป็นระบบสื่อสารกับภาคพื้นดวงจันทร์ ก็ได้รับการเปลี่ยนชื่อเป็น Lunar Link ให้คล้องกับ Lunar View
Airlock จาก MBRSC
หนึ่งโมดูลที่น่าจับตามองมากที่สุดของ Lunar Gateway ก็คือ Airlock จาก MBRSC ซึ่งเพิ่งประกาศข่าวว่าจะร่วมส่งเมื่อต้นปี 2024 นี้เอง ทำให้ข้อมูลที่มีตอนนี้นั้นเรียกได้ว่าเป็นข้อมูลข้างต้นเชิง Concept มาก ๆ และเดาได้ว่าโมดูลนี้ก็น่าจะถูกตั้งชื่อใหม่ให้ไพเราะกว่านี้ ทุกอย่างยังอยู่ในขั้นต้นมาก ๆ
แต่สิ่งที่เรารู้ ณ ตอนนี้คือ MBRSC เองนั้นไม่เคยมีประสบการณ์ในการทำโมดูลสถานีอวกาศมาก่อน เอาไปเปรียบเทียบกับ Thales Alenia ที่เรียกได้ว่าแทบจะเป็นคนทำ Module เกือบทั้งหมดของสถานีอวกาศนานาชาติฝั่งยุโรปและสหรัฐฯ ไม่ได้ Learning Curve ของ MBRSC จึงน่าจับตามองมาก ๆ และก็ต้องรอดูกันว่า MBRSC จะใช้วิธีไหน ในการสร้าง Module ชิ้นนี้ขึ้นมา
Canadarm 3 แขนกลอีกหนึ่งรุ่นสำคัญจากแคนาดา
มาถึงชิ้นส่วนที่เล็กที่สุดแต่ขาดไม่ได้กันบ้าง Canadarm 3 นั้น ได้รับการออกแบบและพัฒนาโดย CSA หรือ Canadian Space Agency และได้มีการว่าจ้างบริษัท MDA Space (ในเดือนกรกฎาคม 2024) เป็นผู้ผลิต โดย Canadarm 3 นั้นจะมีความยาวแขนอยู่ที่ 8.5 เมตร สั้นกว่า Canadarm 2 ที่ใช้บนสถานีอวกาศนานชาติ ที่มีความยาวอยู่ที่ 15.2 เมตร นั่นก็เพราะว่า Lunar Gateway นั้นเล็กกว่าสถานีอวกาศนานาชาตินั่นเอง
และเนื่องจาก CSA เพิ่งเลือก MDA ให้เข้ามาผลิต เราจึงยังไม่ได้เห็นการ Fabricate ตัวแขนกลนั่นเอง โดยตัว Canadarm 3 จะถูกส่งขึ้นไปติดตั้งกับ Lunar Gateway ในช่วงหลังปี 2029
นอกจากตัวโมดูลต่าง ๆ ของสถานีแล้ว คงหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะไม่พูดถึงยานอวกาศสำหรับส่งเสบียงไปยังสถานีอวกาศ Lunar Gateway ซึ่งในตอนนี้ มีที่แน่ชัดแล้วอยู่ประมาณ 2 ลำ ได้แก่ HTV-X ของญี่ปุ่น และ Dragon XL ของ SpaceX ซึ่งทั้งสองนี้ก็อยู่ระหว่างการศึกษา และยังไม่ได้ถูกผลิตแต่อย่างใด (แต่ HTV-X ของญี่ปุ่นเนี่ยศึกษามานานแล้วนะ รีบ ๆ ทำซักทีสิ)
จะเห็นว่าทั้งหมดนี้ เราจะเห็นความคืบหน้าจากฝั่ง HALO และ PPE มากที่สุด เนื่องจากมีกำหนดปล่อยก่อนเพื่อน แต่ก็สบายใจได้ว่า เราได้เห็นโมดูลที่สำคัญอีกโมดูลอย่าง I-HAB ถูกเริ่มต้นผลิตแล้วเช่นเดียวกัน ซึ่งก็ต้องมาลุ้นกันว่าโครงการ Lunar Gateway นี้จะเป็นไปตาม Timeline เดิมที่วางไว้หรือไม่
และแน่นอนว่า Lunar Gateway จะกลายมาเป็นสิ่งประดิษฐ์อีกชิ้นที่มนุษยชาติจะต้องจดจำในฐานะบ้านอีกหลัง ณ วงโคจรของดวงจันทร์ ที่จะพาให้มนุษย์มีศักยภาพในการเดินทางไปสำรวจดินแดนที่ไกลออกไปอีก
เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co
