Artemis Program คือ โครงการอวกาศที่อยู่ภายใต้การดูแลโดยองค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ หรือ NASA มีเป้าหมายที่จะพานักบินอวกาศหญิงคนแรกและนักบินอวกาศชายไปเหยียบดวงจันทร์ ณ ขั้วใต้ของดวงจันทร์ในปี 2024 ด้วยยาน Orion MPCV (Orion Multi-Purpose Crew Vehicle) ไปกับจรวด SLS (Space Launch System) ของ NASA อนุมัติโครงการเป็นครั้งแรกภายใต้ Space Policy Directive 1 ลงนามโดย ประธานาธิบดี Donald Trump ในปี 2017 ปฎิบัติงานภายใต้ความช่วยเหลือจากองค์การอวกาศต่างประเทศ เช่น ESA และ บริษัทเอกชนด้านอวกาศอย่าง SpaceX

สัญลักษณ์ของโครงการ Artemis – ที่มา NASA

กว่าจะมาเป็น Artemis

โครงการ Artemis เรียกได้ว่า คือ การเอาโครงการอวกาศของ NASA หลาย ๆ อันที่ล้มเหลวมามิกซ์กัน โดยเอาส่วนต่าง ๆ ที่ถือเป็นจุดเด่นของโครงการอวกาศนั้น ๆ มาประยุกต์เข้ากับ Artemis เช่น โครงการ Asteroid Redirect Mission ที่ถูกยกเลิกในปี 2018 และ โครงการ Constellation ที่ถูกตัดงบ (แบบไม่ให้เลยแม้แต่เหรียญเดียว) แล้วสั่งให้ยกเลิกส่วนต่าง ๆ ของโครงการทั้งหมด ยกเว้นยาน Orion ไป ซึ่งนี่รวมถึงยาน Ares I และ Ares V ด้วย

ในปี 2009 ประธานาธิบดี Barack Obama ตั้งชุดคณะกรรมการเรียกว่า Augustine Committe ขึ้นเพื่อประเมินความเป็นไปได้ของการพามนุษย์กลับไปที่ดวงจันทร์อีกครั้งภายในปี 2020 ด้วยงบประมาณ ณ ตอนนี้ที่ NASA ได้รับ ซึ่งผลก็คือ NASA ได้รับงบน้อยเกินไปในโครงการที่เกี่ยวข้องและการจะพามนุษย์กลับไปดวงจันทร์ภายในปี 2020 เป็นไปไม่ได้ ทำให้เขาสั่งให้ NASA ยกเลิกโครงการ Constellation ในวันที่ 15 เมษายน 2010 ยกเว้นยาน Orion แล้วให้งบ NASA 6 พันล้านเหรียญไปพัฒนาจรวด Heavy Lift Rocket หวังที่จะพามนุษย์ไปดวงจันทร์อีกครั้งให้ได้ภายในปี 2030

ในวันที่ 11 ธันวาคม 2017 ประธานาธิบดี Donald Trump ลงนาม Space Policy Directive 1 ซึ่งภารกิจที่จะพามนุษย์กลับไปดวงจันทร์และไปดาวอังคาร อยู่ใน Space Policy Directive 1 นี้ด้วย

โครงการร่วมของ Artemis

Commercial Lunar Payload Services (CLPS)

ในเดือน มีนาคม 2018 NASA เริ่มโครงการ Commercial Lunar Payload Services หรือ CLPS มีเป้าหมายที่จะส่งหุ่นยนต์ขนาดเล็กและยานสำรวจไปลงจอดที่ขั้วใต้ของดวงจันทร์เพื่อสำรวจหาทรัพยากรบนพื้นผิวดวงจันทร์ ติดตั้งอุปกรณ์พยุงชีพ ทำการทดลองวิทยาศาสตร์บนพื้นผิวเพิ่อประเมินความอยู่อาศัยได้ของมนุษย์บนดวงจันทร์ โดยยาน CLPS จะแบ่งได้เป็น 2 แบบ ให้บริษัทเอกชนประมูล ซึ่งอันแรกก็คือ ยานที่สามารถส่ง Payload หนัก 10 กิโลกรัมหรือมากกว่าไปดวงจันทร์ได้ภายในปี 2021 และแบบที่สองคือ Mid-sized Lander ที่ NASA กำหนดว่าต้องส่ง Payload ขนาด 500 ถึง 1000 กิโลกรัมไปที่ดวงจันทร์ได้

ในเดือน พฤศจิกายน 2018 NASA ประกาศบริษัทเอกชนที่เข้าเกณฑ์ของทาง NASA และเปิดให้ประมูลราคายานลงจอด CLPS ของตัวเองได้ โดยมี 9 บริษัทดังนี้

  • Peregrine Lander ของบริษัท Astrobotic Technology
  • ยานสำรวจ ของบริษัท Deep Space Systems
  • Artemis-7 Lander ของ Draper Laboratory (ชื่อยานเหมือนกับชื่อโครงการเฉย ๆ แต่ยังไม่ใช่ยายของโครงการ Artemis)
  • Firefly Alpha และ Beta ของบริษัท Firefly Aerospace
  • Nova-C Lander ของบริษัท Intuitive Machines
  • McCandless Lunar Lander ของบริษัท Lockheed Martin Space Systems
  • XL-1 Lander ของบริษัท Masten Space Systems
  • MX-1 MX-2 MX-5 และ MX-9 ของบริษัท Moon Express
  • Z-01 และ Z-02 ของบริษัท OrbitBeyond

ในนี้ไม่มี SpaceX เพราะไม่ได้ทำ Lander (ฮา)

จากซ้ายไปขวา ยาน Peregrine Lander, ยาน Nova-C Lander และ ยาน Z-01 – ที่มา NASA/Goddard/Rebecca Roth

Space Launch System (SLS)

Space Launch System หรือ SLS คือจรวดขนส่ง Payload ขนาดใหญ่ของ NASA ที่สามารถดัดแปลงให้มันขนส่งได้เยอะขึ้นได้โดยการเพิ่ม Stage ซึ่งกำลังอยู่ในระหว่างการพัฒนา ณ เดือนตุลาคม 2019 โดยยาน SLS Block 1 ถูกขอโดยสภาคองเกรสของสหรัฐอเมริกาให้ขน Payload ไปให้ได้อย่างน้อย 95 ตัน และสามารถส่งยาน Artemis 1 และ Artemis 2 ไปที่ Low Earth Orbit (LEO) ให้ได้ก่อนเดือนพฤศจิกายน 2020

โมเดลจรวด SLS ที่กำลังพัฒนาโดย NASA – ที่มา NASA

SLS Block 1B จะถูกเพิ่มเติ่มตรงส่วน Stage ของจรวดเข้าไปโดยจะเพิ่มส่วนที่เรียกว่า Exploration Upper Stage หรือ EUS ซึ่งจะเป็นส่วนที่มีจรวดขับดันที่จะจุดระเบิดหลัง SLS Lower Stage หรือท่อนล่างถูกสลัดทิ้งไปหลังจากเชื้อเพลิงหมด ซึ่งหน้าตามันจะเหมือน S-IVB Stage หรือ Stage ที่ 3 ของจรวด Saturn V ที่ใช้ในโครงการ Apollo แต่ EUS ถูกพัฒนาขึ้นให้ทำหน้าที่ของ S-IV Stage หรือ Stage ที่ 2 ของ Saturn V ได้ด้วย เพราะ EUS มีจรวดขับดันที่สร้างแรงขับได้มากกว่า S-IV Stage ซะอีก ทำให้ SLS มีแค่ 2 Stages ในขณะที่ Saturn V มี 3 Stages ซึ่งเจ้า EUS กับจรวด SLS Block 1B จะถูกใช้ในภารกิจ Artemis 3 และ อาจใช้ใน Artemis 4-8 อีกด้วย

ภาพ Graphic ของ Exploration Upper Stage พร้อมยาน Orion บน International Adapter ขณะกำลังแยกตัวจาก SLS Lower Stage – ที่มา NASA

ส่วน SLS Block 2 จะถูกดัดแปลงโดยการเปลี่ยน Booster ด้านข้าง SLS Lower Stage ที่ใน Block 1 และ Block 1B ใช้แบบเดียวกับที่ติดในกระสวยอวกาศ นั้นก็คือ Solid Rocket Boosters (SRBs) ที่ปลดประจำการไปหมดแล้วมาเป็น Advanced Booster ที่จะพัฒนาขึ้นมาใหม่ทำให้ขน Payload ไป LEO ได้มากขึ้นนั้นเอง แต่อย่างไรก็ตาม ในเดือน มีนาคม 2019 ประธานาธิบดี Donald Trump ได้ลงนามแผนงบประมาณประจำปี 2020 ของ NASA ซึ่งในนั้นไม่มีงบสำหรับการพัฒนา Block 1B และ Block 2 ของจรวด SLS เลย ทำให้ NASA ยังไม่แน่ใจว่าจะได้พัฒนา SLS Block 2 ไหม แต่ SLS Block 1B จะยังคงพัฒนาต่อไป เพราะเป็นจรวดหลักที่จะใช้ในการเปิดตัวภารกิจ Artemis 3 (Debut นั้นแหละ) จรวด SLS Block 1B จะลงจอดบนดวงจันทร์เพื่อนำอุปกรณ์ต่าง ๆ ไปไว้บนพื้นผิวดวงจันทร์ภายในปี 2028 ส่วน การพัฒนา SLS Block 2 จะเริ่มหลังปี 2020 ขึ้นไปหลังขาดงบประมาณที่แน่นอน

Concept ของโครงการ Artemis

ยาน Orion MPCV (Multi Purpose Crew Vehicle) เป็นยานที่พัฒนามาจากความร่วมมือระหว่างสหรัฐอเมริกาและสหภาพยุโรป ใช้เป็นยานที่มีมนุษย์ควบคุม สำหรับพานักบินอวกาศ 4 คนไปที่ Low Earth Orbit (LEO) หรือ ไกลกว่านั้น อยู่ระหว่างการพัฒนาโดย NASA และ ESA สำหรับการเอาไปติดตั้งบนจรวด SLS ยาน Orion ถูกตั้งเป้าหมายว่าจะใช้เป็นยานหลักสำหรับโครงการ Artemis และอาจนำไปใช้ในการนำนักบินอวกาศไปดาวอังคารในอนาคตอีกด้วย

Crew Module ที่ถูกติดตั้งอยู่บน Orion Service Module – ที่มา NASA

โดยตัวโครงการ Artemis เองจะมีการสร้าง Lunar Gateway มีชื่ออย่างเป็นทางการว่า Lunar Orbital Platform – Gateway (LOP-G) เป็นสถานีอวกาศโคจรในวงโคจรดวงจันทร์ ทำหน้าที่เป็น Solar Hub สำหรับการสื่อสาร ห้องปฎิบัติการอวกาศ ที่อยู่อาศัยระยะสั้นสำหรับนักบินอวกาศอีกด้วย และเป็นที่พักของยานสำรวจต่าง ๆ ก่อนนำไปลงจอดบนพื้นผิวดวงจันทร์อีกด้วย โดยตัว LOP-G เองจะมีจรวดขับดันเป็น Ion thruster เรียกว่า Power and Propulsion Element (PPE) พัฒนาโดย JPL ซึ่งเดิมที ถูกใช้ในภารกิจ Asteroid Redirect Mission สำหรับการไปนำอุกกาบาตมาที่วงโคจรดวงจันทร์เพื่อใช้ในการวิจัย แต่หลังจากถูกยกเลิกภารกิจ NASA ก็เลยเอาเจ้า PPE มาติดใน LOP-G ซะเลย โดยเจ้า PPE มีมวลประมาณ 8-9 ตัน โดยในเดือนพฤษภาคม ปี 2019 NASA ได้จ้าง บริษัท Maxar Technologies ให้สร้างเจ้า PPE ชิ้นส่วนแรกของ LOP-G นั้นเอง

แบบร่างของ Lunar Orbital Platform – Gateway (LOP-G) – ที่มา NASA

ในปี 2018 NASA ก็ยังคงวุ่นวายกับการหายานลงจอดที่สามารถพามนุษย์จาก LOP-G ไปลงบนพื้นผิวดวงจันทร์ได้ โดย NASA ได้ตั้งชื่อโครงการลงจอดนี้ว่า Advanced Cislunar and Surface Capabilities จริง ๆ มันก็ไม่ใช่โครงการหรอก แต่มันคือชื่อ Feature การลงจอดนี้ โดย NASA ได้รับแบบร่างจากบริษัท Lockheed Martin ซึ่งเดิมเป็น Contractor ของ NASA อยู่แล้วโดยมีชื่อ Proposal ว่า Lockheed Martin Lunar Lander Concept ก็คือยานที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ (Reusable Crewed Lunar Lander) มีมวลประมาณ 22 ตัน สามารถบรรจุ Payload ได้สูงสุด 1 ตัน พร้อมลูกเรือ 4 คน ด้วย Supply ที่อยู่บนดวงจันทร์ได้สูงสุดถึง 2 สัปดาห์ ก่อนที่จะต้องกลับมาที่ Gateway พร้อมเติมเชื้อเพลิงและเสบียง แต่มันก็ยังมีข้อเสียตรงที่ว่ามันใช้เชื้อเพลิงเยอะมาก เพราะต่อให้มันอยู่บนดวงจันทร์ มันก็ยังหนักถึง 3 ตัน บวกกับปัจจัยที่ว่าแม้แต่ SLS Block 1B ในอนาคตที่แม้แต่ NASA ยังไม่มีโอกาสแตะเลย ยังขน Payload ไปดวงจันทร์สูงสุดได้แค่ 45 ตัน ถ้าจะขน Lander ตัวนี้ไปน้ำหนัก Payload ก็หายไปครึ่งหนึ่งละ ไหนจะต้องแบกเชื้อเพลิงไปอีก แล้วก็จะต้องหาที่เก็บเชื้อเพลิงเป็นตัน ๆ อีก

ทีมของ NASA ก็เลยผุดไอเดียของตัวเองขึ้นมาชื่อว่า Advanced Exploration Lander (AEL) ซึ่งเป็น Lander ที่มี 3 Stages (LM Lander ของ Apollo มี 2 Stages คือ Descent Stage และ Ascent Stage) โดย Stage ที่เพิ่มมาคือ Transfer Module ซึ่งเป็นส่วนที่จะพา Lander ลดระดับจากวงโคจรของ LOP-G สู่วงโคจร Low Lunar Orbit (LLO) คล้าย ๆ กับ Low Earth Orbit (LEO) นั้นแหละ แล้วแยกตัวออก ปล่อยให้ Descent Stage ทำหน้าที่พาลูกเรือที่สามารถขนไปได้สูงสุด 4 คน ลงสู่พื้นผิวดวงจันทร์ พร้อม Supply บน Ascent Stage ที่สามารถอยู่บนพื้นผิวดวงจันทร์ได้สูงสุดถึง 2 สัปดาห์ โดยแต่ละ Stage ของ AEL หนักราว ๆ 12 – 15 ตัน รวม ๆ แล้วก็น่าจะประมาณ 40 ตัน แต่ NASA บอกว่าสามารถแบ่งขนไปที่ละก้อนได้ ก้อนในที่นี้หมายถึง Stage แล้วเอาไปยัดรวมกันที่วงโคจรดวงจันทร์ก่อนแล้วค่อยประกอบที่ LOP-G ตัว Ascent Module และ Transfer Module สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ แต่ Descent Module จะต้องทิ้งไว้บนดวงจันทร์

แต่แล้ว NASA ก็ผุดความคิดที่ว่า 2 หัวดีกว่าหัวเดียว ในเดือน พฤษภาคม ปี 2019 NASA ลงนามสัญญาว่าจ้าง 11 บริษัท มูลค่ากว่า 45.5 ล้านเหรียญ ให้ไปทำวิจัยและศึกษาเทคโนโลยีการขนส่งทางอวกาศต่าง ๆ เช่น การเติมเชื้อเพลิง การลดระดับวงโคจรจาก Gateway พร้อมต้นแบบ โดย NASA ยังบอกอีกว่าบริษัทที่ถูกรับเลือกจะต้องช่วยจ่ายค่าโครงการบริษัทละ 20% ของมูลค่าโครงการตัวเองทั้งหมด เพราะทาง NASA ไม่อยากใช้เงินภาษีของประชาชนเยอะเกินไป (คุ้น ๆ เนอะ) และต้องการจะส่งเสริมธุรกิจด้านการอวกาศในการไปดวงจันทร์ รายการของบริษัทที่ถูก NASA จ้าง

  • Aerojet Rocketdyne
  • Blue Origin
  • Boeing
  • Dynetics
  • Lockheed Martin Space Systems
  • Masten Space Systems
  • Maxar
  • Northrop Grumman Innovation Systems
  • OrbitBeyond
  • Sierra Nevada Corporation
  • SpaceX

นอกจากนี้ยังไม่พอ NASA ยังจะนำหุ่นยนต์ที่ชื่อว่า HERACLES ( Human-Enhanced Robotic Architecture and Capability for Lunar Exploration and Science) เสนอโดย ESA-JAXA-CSA ทำหน้าที่เป็นหุ่นยนต์ที่จะนำตัวอย่างต่าง ๆ บนดวงจันทร์กลับไปที่ LOP-G โดยตัวหุ่นยนต์ HERACLES จะลงจอดไปกับยานลงจอดหนัก 11 ตันที่ปล่อยมาจากโลกด้วยจรวด Ariane 6 แล้วกลับมาที่ LOP-G ด้วย Ascent Module จากนั้นก็เติมเชื้อเพลิงเปลี่ยนอุปกรณ์ใหม่แล้วลงไปพื้นผิวดวงจันทร์กับยานลงจอดลำใหม่ที่ส่งมาจากโลกอีก โดย ESA คิดว่า HERACLES น่าจะได้รับการอนุมติในปี 2019 และลงจอดบนดวงจันทร์กับยาน Orion ใน Flight ที่ 4 และ 5 ในกรอบเวลาประมาณปี 2026 – 2030

ความคืบหน้าของโครงการ Orion

NASA ได้ดำเนินการทดลองด้านความปลอดภัยต่าง ๆ ของยาน Orion ที่จะใช้ในภารกิจที่มีมนุษย์ควบคุม ภารกิจ Artemis 1 เรียบร้อยทั้ง 3 การทดสอบแล้วโดยการทดสอบแรกคือการยกเลิกภารกิจที่จำลองสถานการณ์ว่ายกเลิกขณะยานกำลังทะยานสู่อวกาศเรียกว่า Pad Abort Test โดยการทดสอบ Pad Abort 1 ของยาน Orion เกิดขึ้นวันที่ 6 พฤษภาคม 2019 ที่ฐานปล่อย LC-32E ด้วยระบบ LAS (Launch Abort System) ผลการคือผ่านฉลุ่ย

Launch Abort System ของยาน Orion – ที่มา NASA

การทดลองบินจริงโดยไม่มีลูกเรือของยาน Orion เกิดขึ้นวันที่ 5 ธันวาคม 2014 ที่แหลม Canaveral SLC-37 หลังจากถูกเลื่อนมาประมาณ 4 รอบในวันเดียวกัน ชื่อภารกิจว่า Exploration Flight Test 1 (EFT-1) โดยเป็นการเอา Module Orion MPCV ไปแปะไว้บนจรวด Delta IV Heavy แล้วปล่อยขึ้นไปให้โคจรเหนือพื้นโลก 2 รอบแล้วจึงทำ Translation Burn เพื่อเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลก รวมระยะเวลาภารกิจทั้งสิ้น 4 ชั่วโมง 24 นาที Module Orion MPCV ทำ Soft Splashdown ในมหาสมุทรแปซิฟิก

Diagram ของภารกิจ Exploration Flight Test One (EFT-1) – ที่มา NASA

โดยที่การทดลองสุดท้ายของ Orion MPCV คือ Ascent Abort 2 ซึ่งเป็นการยิงจรวดขนาดเล็กเพื่อพา Orion MPCV ที่ไม่มีมนุษย์อยู่ขึ้นไปถึงจุดที่มีแรงลมและแรงดันที่กระทำต่อยานมากที่สุดเรียกว่า Max Q หรือประมาณ 55 วินาทีหลังการปล่อยแล้วจึงให้ระบบ LAS (Launch Abort System) ดีดตัวโมดูล Orion MPCV ออกมาจาก Orion Abort Test Booster (ATB) ในขณะที่มันกำลังพุ่งขึ้นฟ้าอยู่ แต่ประเด็นของการทดลองนี้มันอยู่ที่ว่า NASA บอกว่าเขาได้ทดลองร่มของยาน Orion MPCV มาหลายรอบแล้วและยังไม่เกิดข้อผิดพลาดได้ ๆ NASA ก็เลยไม่แปะร่มชะลอความเร็วไว้บน Orion MPCV แล้วให้ Telemetry บน MPCV ส่งข้อมูลมาให้ Mission Control แทน ดังนั้นพอ MPCV ดีดตัวและแยกตัวจาก LAS ยาน MPCV ก็ดิ่งลงทะเลจากความสูงประมาณ 31,000 ฟีตทันทีโดยไม่มีร่มอะไรมาชะลอความเร็วทั้งนั้น แต่ NASA ก็ไม่ประมาทเอาร่มไปติดบน Data recorders 12 ตัว ทำหน้าที่คล้าย ๆ กล่องดำบนเครื่องบิน แล้วค่อยปล่อยออกมาทีละคู่ ๆ ก่อนที่ MPCV จะกระแทกผิวน้ำ

โมดูล Orion MPCV ที่ติดอยู่กับ Booster และ LAS ที่เป็นเสาหัวแหลม ๆ – ที่มา NASA

ยานอวกาศลำแรกที่จะกลับไปดวงจันทร์ในศตวรรษที่ 21

Artemis 1 คือภารกิจหลักอันแรกของโครงการ Artemis ที่จะส่งยานของมนุษย์กลับไปดวงจันทร์เป็นครั้งแรกในรอบศตวรรษที่ 21 โดยจะเป็นการส่งยาน Orion MPCV ที่ไม่มีลูกเรือไปดวงจันทร์ด้วยจรวด SLS ที่ฐานปล่อย LC-39B Kennedy Space Center ก่อนเดือนพฤศจิกายน 2020 โดยยาน Orion จะใช้เวลากว่า 3 สัปดาห์อยู่ในอวกาศ รวมถึง 6 วันรอบดวงจันทร์ในขณะที่กำลังย้อนกลับมาโลก โดยจรวด SLS ที่จะใช้เป็นจรวด SLS Block 1 พร้อม Booster จากภารกิจกระสวยอวกาศ ภารกิจ Artemis 1 จะเน้นไปที่การทดสอบเรื่องความปลอดภัยเป็นหลัก อย่างเช่นการทดสอบ Heat Shield ของยาน ตอน Reentry ด้วยมุมที่ชันโคตร ๆ ESA ยังบอกอีกว่าพวกเขาจะเป็นคนสร้าง Orion Service Module เองโดยจะออกแบบให้สามารถใช้เป็น ATV หรือ Automated Transfer Vehicle ที่เอาไว้ใช้คน Payload เหมือนยาน Progress ของรัสเซียได้ด้วย

ภาพกราฟิกขณะยาน Orion กำลังทำ TLI หรือ Trans Lunar Injection – ที่มา NASA

แต่มันก็ยังมีปัญหาที่เกริ่นไว้ก่อนหน้านี้แล้วในจรวด SLS Block 1 ที่มีน้ำหนัก Payload สูงสุดน้อยมาก หากจะขน Orion MPCV เปล่า ๆ ที่ใช้ในการทดสอบ EFT-1 ก็คงได้เพราะ Orion MPCV ที่ใช้ใน EFT-1 ข้างในไม่มีอะไรเลย แต่กับ Artemis 1 จะต้องยัดระบบพยุงชีพ ที่นั่ง ส่วนควบคุมยานเข้าไปด้วยซึ่งหากใช้แบบเดิมที่ออกแบบไว้น้ำหนักของ Orion MPCV จะเกินน้ำหนัก Payload ที่ Orion MPCV รับได้ NASA กับบริษัท Lockheed จึงประกาศว่าจะ Design บ่างส่วนของยานใหม่เพื่อให้เบากว่าแบบเดิมถึง 25% ซ้ำยังไม่พอ Artemis 1 ยังจะขน Payload อีกหลาย ๆ อย่างที่ใช้ในการทดลองร่วมเดินทางไปกับ Artemis 1 อีกด้วย

แผนภาพเส้นทางการเดินทางของภารกิจ Artemis 1 – ที่มา NASA

วงโคจรของภารกิจ Artemis 1 แตกต่างจากวงโคจรของยานที่เดินทางไปดวงจันทร์ในอดีตอย่างยานของภารกิจ Apollo อย่างสิ้นเชิง เพราะวงโคจรแบบนี้จะเป็นต้นแบบที่จะพามนุษย์ออกไปนอกโลกไกลที่สุดที่เคยไปมา ไกลกว่า Apollo 13 โดยยาน Orion จะทำ Flyby 2 ครั้ง ครั้งแรกในการเข้าสู่วงโคจร DRO (Distant Retrograde Orbit Insertion) โดยทำ Gravity Assist ให้แรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ช่วยเหวี่ยงยาน Orion ออกไปที่ Distant Retrograde Orbit ซึ่งตรงนั้นจะเป็นจุดที่ไกลทีสุดของภารกิจ Artemis 1 โดยจะเห็นได้ว่าตัวโมดูล ICPS (Interim Cryogenic Propulsion Stage) ที่เป็น Propulsion Stage แบบใหม่ของ SLS Block 1 จะเอา CubeSats จำนวน 13 อันไปด้วย แล้วปล่อยลงทิ้งไว้กลางทางระหว่าง Trans-Lunar Orbit หลังจาก Flyby รอบแรกเสร็จ Orion ก็จะออกจากวงโคจร DRO ด้วยการทำ Translation Burn ลงไปที่วงโคจร Flyby แล้วใช้ Gravity Assist บวกกับ Powered Flyby ก็คือการจุดระเบิดจรวดขับดัน เหวี่ยงให้ยาน Orion หันกลับไปที่โลกแล้วก็ Reentry ตามปกติด้วยความเร็วกว่า 32 Mach (เร็วกว่าเสียง 32 เท่า) แล้วก็ Splashdown ที่มหาสมุทร Pacific พูดอย่างงี้อาจจะไม่เห็นภาพ งั้นลองไปดูคลิป Animation ที่ NASA ทำไว้เมื่อ 2 ที่แล้วกัน (ผู้เขียนก็พึ่งเคยเห็น ฮา) เพิ่มเติ่ม Artemis 1 มีชื่อเรียกอีกชื่อว่า Exploration Mission-1 หรือ EM-1

ภารกิจแรกที่จะพามนุษย์กลับไปที่วงโคจรดวงจันทร์ในรอบศตวรรษที่ 21

Artemis 2 หรือ Exploration Mission-2 (EM-2) เป็นภารกิจแรกของโครงการ Orion ที่มีลูกเรือควบคุมและเดินทางไปวงโคจรดวงจันทร์ด้วยจรวด SLS Block 1 ภายในปี 2022 เดิมภารกิจ Artemis 2 มีเป้าหมายคือไปเอาตัวอย่างของอุกบาตในวงโคจรดวงจันทร์กลับมาโลกด้วยหุ่นยนต์ของโครงการ Asteroid Redirect Mission แต่ดันถูกยกเลิกซะก่อน NASA ก็เลยเปลี่ยนไปเป็นโครงการเอามนุษย์ไปโคจรดวงจันทร์ซะเลย ความสนุกมันอยู่ตรงที่ตั้งแต่ภารกิจ Apollo 17 ในปี 1972 ไม่มีมนุษย์คนไหนได้ออกจาก Low earth orbit อีกเลย มันจึงเป็นการแข่งขันระหว่าง NASA SpaceX และ #dearMoon Project 3 องค์การนี้แข่งกันว่าใครจะส่งมนุษย์ออกนอก Low earth orbit ได้ก่อนกัน

เส้นโคจรของภารกิจ Artemis 2 – ที่มา NASA

จากภาพจะเห็นได้ว่าเส้นทาง Trans Lunar Orbit ต่างจาก Artemis 1 อย่างสิ้นเชิงเพราะ Flyby แค่รอบเดียวแถมยัง Flyby ซะไกลอีกด้วยไม่พอ ทั้งภารกิจมีแค่ 10 วัน ทั้ง ๆ ที่ยานออกแบบให้อยู่นอกอวกาศได้เป็นเดือน ทั้งหมดนี้ก็เพราะ NASA จะไม่ประมาทหาก Artemis 2 สำเร็จ NASA จึงค่อยวางใจได้ เพราะภารกิจ Artemis มีลูกเรือเพิ่มมาเป็น 4 คน จากเดิม Apollo ที่มีแค่ 3 คน ทำให้ถ้าเกิดอะไรขึ้นกับลูกเรือ ภารกิจ Artemis ล่มแน่ทั้งจากความคุ้มค่าของภารกิจ และความปลอดภัย แล้วก็ตามเคย NASA จะไม่ไปคนเดียวแต่จะเอา CubeSats ของหลาย ๆ บริษัทเอกชนรวมทางไปด้วยเพื่อเพิ่มความคุ้มค่าของภารกิจ

ภากฟราฟิก Earth Rise ของ Artemis 2 – ที่มา NASA

แน่นอนว่าภาพ Earth Rise เราเคยเห็นในภารกิจ Apollo 8 และเรากำลังจะได้เห็นอีกในปี 2022 หากภารกิจ Artemis ยังคงดำเนินต่อไป

ภารกิจที่จะพามนุษย์ไปเหยียบดวงจันทร์อีกครั้งในรอบศตวรรษที่ 21

Artemis 3 หรือ Exploration Mission-3 (EM-3) ซึ่งเป็นภารกิจที่จะพาลูกเรือ 4 คนไปวงโคจรดวงจันทร์โดยที่ 2 คนอยู่บน Gateway และอีก 2 คนลงไปเหยียบดวงจันทร์ที่ขั้วใต้ของดวงจันทร์เป็นเวลา 1 สัปดาห์ ภายปี 2024 ซึ่ง 1 ใน 2 คนที่จะไปเหยียบดวงจันทร์จะเป็นผู้หญิง 1 คน เดิมทีภารกิจ Artemis 3 เป็นภารกิจที่มีเป้าหมายที่จะส่งโมดูลของ LOP-G ไปไว้ก่อน แต่ถูกย้ายไปไว้ที่ภารกิจ Artemis 4 แทน ส่วนภารกิจ Artemis 3 จะใช้เป็น Gateway ขนาดเล็กชั่วคราวแทน ซึ่งทั้งภารกิจจะกินเวลาประมาณ 1 เดือน

HLS (Human Landing System) Gateway ชั่วคราวของภารกิจ Artemis กับยาน Orion – ที่มา NASA

รายละเอียดอื่นของภารกิจทาง NASA ยังไม่ได้เปิดเผยเนื่องจากหนึ่ง ภารกิจ Artemis 1 และ 2 สำคัญกว่าภารกิจ Artemis 3 ที่ยังหายาน Lander ที่จะพามนุษย์ลงไปจอดบนดวงจันทร์ไม่ได้ แต่ทั้งนี้ NASA ได้จ้าง 11 บริษัทให้ Design ยาน Lander ดังที่กล่าวไว้ข้างตนแล้ว ซึ่งชุดที่จะใส่ไปในภารกิจ Artemis 3 ก็คือชุด xEMU (Exploration Extravehicular Mobility Unit) นั้นเอง ซึ่งข้อเสียต่าง ๆ ของชุดแบบเดิมถูกกำจัดออกไปในชุด xEMU ใหม่นี้

ชุด xEMU (Exploration Extravehicular Mobility Unit ในงานเปิดตัวโครงการ – ที่มา The Verge

ซึ่งเจ้าชุด xEMU นี้เองแก้ไขปัญหาด้านฝุ่นและดินเข้าไปในระบบพยุงชีพของชุดพร้อมกับสามารถทนอุณหภูมิได้ถึง -155 องศาเซลเซียส และ 120 องศาเซลเซียสตอนกลางวันบนดวงจันทร์ พร้อมระบบพยุงชีพแบบพกพาได้ (Portable Life Support System) ที่โคตรล้ำ แต่สิ่งที่ทำให้ชุดนี้ดีกว่าชุดเดิมมาก ๆ ก็คือเรื่องของความคล่องตัวในการเคลื่อนไหว โดยส่วนของเอวสามารถทำให้หมุนได้ ทำให้นักบินอวกาศในชุดหมุนตัวได้ง่ายขึ้น ซึ่งนี้รวมถึงส่วนไหล่และส่วนเข่าด้วยทำให้นักบินอวกาศสามารถยกของเหนือหัวได้หรือลงไปนั่งบนพื้นได้ (แต่คงไม่มีใครทำหรอก) ทั้งหมดก็เพื่อป้องกันเหตุการณ์นี้ สามารถเข้าไปดูเหตุการณ์ความซุ่มซ่ามของลูกเรือ Apollo ได้ที่นี่

นักบินอวกาศ Harrison Schmitt ล้มบนดวงจันทร์ – ที่มา NASA
ภาพกราฟิกจรวด SLS กับยาน Orion ที่ฐานปล่อย – ที่มา NASA

สุดท้ายนี้ผู้เขียนก็หวังว่าเราจะได้เห็นมนุษย์กลับไปที่ดวงจันทร์ที่กว่า 47 ปีแล้วที่ไม่มียานอวกาศของมนุษย์ไปเยี่ยมเยียนดวงจันทร์เลย

เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO

อ้างอิง

Lunar Surface Facilitated Telerobotics from a LOP-G Paper | NASA

What is Artemis? | NASA

Space Launch System | NASA

Launching Science and Technology | NASA

Artemis Program | Wikipedia

Artemis-1 | NASA

Artemis 1 | Wikipedia

Artemis 2 | Wikipedia

Artemis 3 | Wikipedia

Lunar Gateway | NASA



บทความที่เกี่ยวข้อง





เข้าสู่ระบบ