ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา Lunar Gateway ถูกหยิบยกมาพูดถึงในวงการอวกาศถึงภารกิจที่ NASA จะสร้างสถานีอวกาศขนาดใหญ่โคจรรอบดวงจันทร์ ภาพฝันนี้กำลังจะเป็นจริงเมื่อ Lunar Gateway ได้รับกำหนดการภารกิจที่จะถูกใช้งานจริงร่วมกับภารกิจ Artemis IV โดย NASA ได้ประกาศถึงภาพรวมของภารกิจสถานีอวกาศ Lunar Gateway ออกมา ซึ่งภาพรวมของภารกิจนี้จะเริ่มต้นภายหลังจากการลงจอดที่ขั้วใต้ของดวงจันทร์ในภารกิจ Artemis 3 และจะเริ่มต้นการใช้งานตัว Lunar Gateway ในภารกิจ Artemis IV ตัวนักบินอวกาศในภารกิจจะดำรงชีวิตอยู่และปฏิบัติภารกิจภายในตัวของสถานีอวกาศ Lunar Gateway และแยกออกเป็นสองกลุ่มเพื่อให้กลุ่มนึงทำหน้าที่บน Lunar Gateway และอีกกลุ่มเดินทางไปลงจอดบนดวงจันทร์ ซึ่งจะเป็นการเปิดประตูโอกาสในการทำการทดลองใหม่ ๆ ที่ไม่สามารถทำได้บนสถานีอวกาศนานาชาติ เป็นการสนับสนุนภารกิจการสำรวจดวงจันทร์และการเตรียมความพร้อมสำหรับการสำรวจอวกาศไกลของมนุษย์
อย่างที่เราทราบกันดีเกี่ยวกับ Lunar Gateway มันคือสถานีอวกาศขนาดใหญ่ที่ลอยอยู่รอบวงโคจรของดวงจันทร์ ทำหน้าที่เสมือนเป็นจุดแวะพักของนักบินอวกาศจากโลกเพื่อเดินทางต่อไปยังดวงจันทร์ ซึ่งจุดแวะพักนี้มีความสำคัญกับภารกิจของโครงการอาร์ทิมีสเนื่องจากภารกิจของ Artemis นั้นไม่ได้เหมือนกับช่วงสมัยโครงการอะพอลโลที่ตัวภารกิจมีเพียงเป้าหมายในการไปลงจอดบนดวงจันทร์ แต่ Artemis นั้นมีเป้าหมายในการสำรวจดวงจันทร์ระยะยาว การหาหนทางตั้งอาณานิคมของมนุษย์บนดวงจันทร์ สร้างระบบเศรษฐกิจในการขนส่งระหว่างดวงจันทร์กับโลกและเป็นจุดสานต่อในการเดินทางไปยังดาวอังคาร
ทำไม Lunar Gateway สำคัญกับภารกิจการสำรวจดวงจันทร์ระยะยาวและการตั้งอาณานิตมบนดวงจันทร์ นั้นเป็นเพราะว่าด้วยวงโคจรที่ NASA ให้ข้อสรุปออกมาเป็นวงโคจร NRHO (Near-Rectilinear Halo Orbit) ซึ่งเป็นวงโคจรตัดขั้วเหนือ-ใต้ของดวงจันทร์ ทำให้เป็นผลดีทั้งด้านการโลจิสติกและด้านวิทยาศาสตร์ เพราะวงโคจรนี้ ง่ายต่อการเข้าถึงเมื่อเดินทางจากโลกและเป็นวงโคจรที่ใกล้กับพื้นผิวของดวงจันทร์ทำให้ง่ายต่อการรับและส่งยานอวกาศขึ้นลงระหว่างพื้นผิวของดวงจันทร์และสถานีอวกาศ อีกทั้งด้วยการที่เป็นวงโคจรตัดผ่านขั้วเหนือ-ใต้นั้น ทำให้วงโคจรนี้สามารถเข้าถึงทุกพื้นที่บนดวงจันทร์ได้ ทำให้สามารถประหยัดเชื้อเพลิงในการไปและกลับจากดวงจันทร์ได้ ในขณะเดียวกันวงโคจรนี้ช่วยทำให้การศึกษาวิทยาศาสตร์เป็นไปได้ง่ายมากยิ่งขึ้น
เพราะวงโคจรที่วางไว้นั้น มีช่วงที่โคจรใกล้กับพื้นผิวของดวงจันทร์ทำให้เป็นโอกาสในการศึกษาเกี่ยวกับดวงจันทร์ และมีช่วงที่ไกลจากดวงจันทร์ซึ่งสำหรับระยะห่าง 70,000 กิโลเมตรจากพื้นผิวของดวงจันทร์นั้นทำให้เหมาะสมกับงานการศึกษาอวกาศไกล ซึ่งไม่สามารถทำการทดลองจากสถานีอวกาศนานาชาติได้ ทำให้ Lunar Gateway สามารถบรรลุวัตถุประสงค์ทั้งฝั่งของโลจิสติกและฝั่งของงานทางด้านวิทยาศาสตร์
อ่านข้อมูลวงโคจรของ Gateway ได้จาก สรุป Lunar Gateway สถานีดวงจันทร์ แผนวงโคจร ทุกโมดูล ทุกระบบ โดยละเอียด
ถึงแม้ว่า Lunar Gateway นั้นจะไม่ได้มีขนาดที่ใหญ่โตเหมือนกับสถานีอวกาศนานาชาติ แต่ถึงกระนั้นเนื่องจากน้ำหนักของโมดูลรวมไปถึงระยะทางที่ไกลแสนไกลของดวงจันทร์ ทำให้ต้องมีออกแบบเส้นทางการเดินทางของโมดูลและยานอวกาศหลายลำที่มีความสลับซับซ้อนสูง เพื่อเป็นการประหยัดต้นทุนทางด้านเชื้อเพลิง
ซึ่งขณะนี้ตัวโมดูลหลักของ Lunar Gateway Power and Propulsion Element (PPE) ที่สร้างโดย Maxar และ Habitation and Logistics Outpost (HALO) ที่สร้างโดย Northrop Grumman กำลังถูกประกอบขึ้นบนพื้นโลกและทั้งสองกำลังถูกเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน โดยสองโมดูลที่เชื่อมต่อกันเรียบร้อยแล้วนั้นจะถูกส่งด้วยจรวด SpaceX Falcon Heavy ซึ่งด้วยความใหญ่ของโมดูลทั้งสองนี้ทำให้โครงสร้างหลักของ Lunar Gateway ต้องใช้เวลาในการปรับวงโคจรกว่าหนึ่งปีจึงจะเดินทางไปถึงดวงจันทร์ ซึ่งโมดูลทั้งสองจะขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ขับดันไฟฟ้าหรือ ion-truster ประสิทธิภาพสูงรุ่นใหม่ของ NASA เพื่อใช้ในการเดินทาง และใช้ประโยชน์จากแรงโน้มถ่วงของโลกและดวงจันทร์ในการหยิบยืมเป็นพลังงานในการช่วยผลักดันให้เดินทางไปได้เร็วมากยิ่งขึ้นและประหยัดเชื้อเพลิงมากยิ่งขึ้น
หลังจากที่ทั้งสองโมดูลเดินทางไปถึงวงโคจรของดวงจันทร์ได้เรียบร้อยแล้ว ลูกเรือ Artemis IV จะเดินทางไปดวงจันทร์พร้อมกับ โมดูล International Habitation หรือ I-Hab ซึ่งจัดทำโดยESA (European Space Agency) โดยตัวระบบพยุงชีพบน I-Hab ถูกจัดทำโดย JAXA พื้นที่อยู่อาศัยของ I-Hab จะเป็นพื้นที่ที่อยู่อาศัยสำคัญบน Luna Gateway เป็นสถานที่อยู่อาศัยและทำการทดลองทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งโมดูลนี้จะช่วยขยายพื้นที่ในการอาศัยอยู่ให้กว้างมากขึ้นจากโมดูล HALO ทำให้การดำรงชีวิตบน Luna Gateway อยู่อาศัยได้มากยิ่งขึ้น
โดย I-Hab ทื่ถูกส่งไปพร้อมกับลูกเรือของภารกิจ Artemis IV จะถูกส่งด้วยจรวด SLS โดยยาน Orion docking กับ I-Hab เพื่อเดินทางไปด้ววยกันเหมือนสมัยโครงการอะพอลโลที่ยานอะพอลโลจะหันหลังกลับมาเพื่อ docking กับ Lunar module ก่อนที่จะเดินทางกันไปต่อยังดวงจันทร์ Orion ก็จะดำเนินงานคล้ายกัน เพียงแต่ในครั้งนี้ Orion จะต้องแบกโมดูล I-Hab ขนาดใหญ่เดินทางไปกับมันด้วย ซึ่งการเดินทางในครั้งนี้ Orion กับ I-Hab ไม่ได้เดินทางแค่คู่เดียว แต่ในเวลาเดียวกันที่ทั้งสองเดินทางออกจากโลก จะมีการจัดส่งยานอวกาศไปยังดวงจันทร์ในภารกิจด้วยอีกสองลำคือ ยานลงจอดบนดวงจันทร์ Starship Human Landing และ Dragon XL ที่บรรทุกการทดลองทางวิทยาศาสตร์และอุปกรณ์อื่น ๆ สำหรับภารกิจ
สำหรับจรวด SLS ที่ใช้ในการแบกทั้ง Orion และ I-Hab นั้นไม่ใช่ SLS ตัวธรรมดา แต่เป็นตัว SLS Block 1B ที่ทำการปรับปรุงให้สามารถบรรทุกสัมภาระได้มากยิ่งขึ้นและ Fairing ขนาดใหญ่ที่จุดพื้นที่ได้มากถึง 10,000 ลูกบาศก์ฟุต เพื่อการขนส่งสัมภาระขนาดใหญ่ ซึ่งในรุ่นนี้จะสามารถขนวัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่ารุ่นก่อนหน้าได้มากถึง 40 ฟุต ทำให้สามารถขน I-Hab เดินทางไปพร้อมกับ Orion ได้สบาย ๆ
ซึ่งเมื่อ Orion และ I-Hab เดินทางถึง Lunar Gateway Orion จะนำ I-Hab เข้าไปเชื่อมต่อกับโมดูล HALO จากนั้นนักบินอวกาศจะเข้าไปอยู่อาศัยในโมดูล เปิดใช้งานอุปกรณ์ภายในโมดูล ขนย้ายสัมภาระจากยาน Dragon XL และตรวสอบความพร้อมสำหรับการลงอดบนดวงจันทร์ด้วยยาน Starship Human Landing โดยในภารกิจ Artemis IV นั้นประกอบไปด้วยนักบินอวกาศทั้งหมด 4 คน แบ่งเป็น สองคนอยู่บน Lunar Gateway อีกสองคนเดินทางไปกับยาน Starship Human Landing เพื่อไปลงจอดบนดวงจันทร์ ซึ่งภารกิจบนดวงจันทร์นั้นจะกินระยะเวลาทั้งหมดเป็นเวลา 6 วัน ซึ่งเหมือนกับภารกิจ Artemis 3 ที่นักบินอวกาศจะได้เดินบนดวงจันทร์หลายครั้ง และภายหลังจากเสร็จสิ้นภารกิจบนพื้นผิวดวงจันทร์ ยาน Starship Human Landing จะขึ้นจากพื้นผิวของดวงจันทร์เพื่อส่งนักบินอวกาศกลับมายัง Lunar Gateway ทำการย้ายสัมภาระและตัวอย่างกินที่เก็บจากดวงจันทร์ย้ายเข้าสู่ยาน Orion เพื่อเดินทางกลับโลกต่อไป
ซึ่งจากภาพรวมของภารกิจ Artemis IV นั้นเป็นอีกภารกิจที่ซับซ้อน มีการดำเนินงานหลายงานพร้อมกัน แต่จากการพิจารณาแล้วเป็นการออกแบบงานที่ต่อให้ภารกิจใดภารกิจหนึ่งผิดพลาด เช่น Starship Human Landing ไม่สามารถขึ้นสู่วงโคจรได้ ตัว Orion กับ I-Hab ก็ยังสามารถเดินทางไปยังดวงจันทร์และเชื่อมต่อกับ Lunar Gateway ได้ อีกทั้งยังมี Dargon XL ที่ขนสัมภาระสำหรับภารกิจแยกอีก ดังนั้นเป็นการบริหารความเสี่ยงที่น่าสนใจ สามารถลดความเสี่ยงเมื่อตัวยานอวกาศลำใดลำหนึ่งเกิดขัดข้อง ภารกิจอื่น ๆ ก็ยังคงสามารถดำเนินต่อไปได้ ซึ่งการมาของ Lunar Gateway นี้จะเปิดโอกาสในการสำรวจดวงจันทร์ครั้งใหม่นี้ได้มากน้อยเพียงใดนั้นคงต้องให้เวลาเป็นเครื่องพิสูจน์
อ่านข่าวที่เกี่ยวข้อง – อาหรับเอมิเรตส์จะเป็นผู้สร้าง Airlock สำหรับ Lunar Gateway หลังรัสเซียถอนตัว
เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co
