จรวดชนนก เรื่องราวของ Bird Strike ในวงการอวกาศที่เกิดขึ้นจริงมาแล้ว

ในวงการการบิน เรามักจะได้ยินคำว่า Bird Strike อยู่เสมอ โดยเฉพาะเคสที่กลายเป็นตำนานอย่างเที่ยวบินของ Chesley Sullenberger หรือ “Sully” ที่ต้องนำเครื่อง Airbus A320 ลงจอดฉุกเฉินบนแม่น้ำ Hudson หลังจากเครื่องยนต์ทั้งสองข้างดับเพราะฝูงนก เหตุการณ์แบบนี้ทำให้เราเข้าใจว่า “นก” คือหนึ่งในภัยสำคัญของการบินแต่พอขยับมามองโลกของอวกาศ คำถามที่น่าสนใจกว่าคือ ในระบบที่ซับซ้อนระดับจรวดและยานอวกาศ ที่ต้องคำนวณทุกอย่างตั้งแต่แรงสั่นสะเทือนระดับมิลลิเมตรไปจนถึง Trajectory ระดับพันกิโลเมตร เราเคยคิดถึง “นก” จริงจังแค่ไหน

คำตอบคือ เคย และมันเกิดขึ้นจริงมาแล้ว อ้างอิงจาก Bird Strike Risk for Space Launch Vehicles ในภารกิจ STS-114 ซึ่งเป็นภารกิจสำคัญที่ NASA ใช้ในการ “กลับมาบิน” หลังจากโศกนาฏกรรมของกระสวยอวกาศ Columbia เพียงไม่กี่วินาทีหลังจากกระสวยอวกาศ Discovery พุ่งออกจาก ฐานปล่อย LC-39B กล้องบันทึกภาพได้ชัดเจนว่า มี Turkey Vulture หรือ แร้งไก่งวงตัวหนึ่งพุ่งชนเข้ากับ External Tank ของกระสวยอวกาศ ในจังหวะที่ยานกำลังเร่งความเร็วผ่านชั้นบรรยากาศ เหตุการณ์นี้ จากรางานของ NASA พบว่าไม่ได้สร้างความเสียหายที่ตรวจพบได้ในทันที แต่สิ่งที่มันกระทบจริง ๆ คือ “ความมั่นใจของระบบ” เพราะเหตุการณ์ Columbia ของคงเป็นภาพจำฝังใจใน

การบินขึ้นของ STS-114 ซึ่งในภาพจะพบว่าชนกับนกจนนกร่วงลงมา เป็นภาพที่หาชมได้ยาก และเกิดขึ้นอย่างพอดิบพอดี ที่มา – NASA

ลองมองตัวเลขแบบตรงไปตรงมา นกแร้งหนึ่งตัวมีน้ำหนักเฉลี่ยประมาณ 2-3 กิโลกรัม ขณะที่ชิ้นโฟมจาก External Tank ที่เป็นต้นเหตุของ Columbia หนักไม่ถึง 1 กิโลกรัม แต่สามารถทำลาย Thermal Protection System และนำไปสู่การสูญเสียยานทั้งลำได้ นั่นแปลว่า ในเชิงพลังงานจลน์หรือ Kinetic Energy การชนของนกไม่ได้ “เบากว่า” Debris ที่ NASA กลัวเลยแม้แต่น้อย โดยเฉพาะเมื่อคำนึงถึงความเร็วสัมพัทธ์ Relative Velocity ระหว่างจรวดที่กำลังเร่งขึ้นกับนกที่ลอยอยู่ในอากาศ ซึ่งสามารถสร้างแรงกระแทกระดับที่โครงสร้างบางส่วนของยานอาจไม่ถูกออกแบบมาให้รับได้

สิ่งที่ทำให้เรื่องนี้ซับซ้อนขึ้นไปอีก คือมันไม่ใช่เหตุการณ์สุ่มแต่เป็นผลลัพธ์ของภาพแวดล้อมที่จรวดต้องเผชิญ NASA Kennedy Space Center ไม่ได้เป็นแค่ฐานปล่อยจรวด แต่มันตั้งอยู่ติดกับ Merritt Island National Wildlife Refuge ซึ่งเป็นพื้นที่ชุ่มน้ำขนาดใหญ่ที่มีนกมากกว่า 300 สายพันธุ์ และยังอยู่บนเส้นทางอพยพระดับโลกอย่าง Atlantic Flyway นั่นหมายความว่า ในช่วงเวลาหนึ่งของปี ท้องฟ้าเหนือฐานปล่อยไม่ได้ว่างเปล่า แต่มันคือ “ทางด่วนของนก” ที่มีทั้งการบินผ่าน การหากิน และการลอยตัวด้วย Thermal Updraft ซึ่งพานกขึ้นไปถึงระดับความสูงที่ไปเจอกับกับ Trajectory ช่วงต้นของจรวดโดยตรง

หลังเหตุการณ์ STS-114 เกิดขึ้น NASA ไม่ได้มองว่านี่คืออุบัติเหตุเล็ก ๆ ที่จบไปแล้ว แต่เริ่มสร้าง Framework การประเมินความเสี่ยงของ Bird Strike อย่างเป็นระบบ งานวิจัยที่ตามมาพยายาม Quantify ความน่าจะเป็นของการชน โดยพิจารณาปัจจัยหลายมิติ ตั้งแต่ทิศทางการอพยพหรือ Migration Routes, ประเภทและมวลของนก, Distribution ของความสูงที่นกบิน, พื้นที่ผิวของยานที่ Exposed ต่อ Impact ไปจนถึงความสามารถของโครงสร้างในการทนต่อแรงกระแทก สิ่งนี้สะท้อนแนวคิดของ Aerospace Engineering อย่างชัดเจน ตามวิธีคิดแบบ Probabilistic Risk Assessment

Avian Radar หรือเรดาร์ตรวจจับนก ที่มา – NASA/Dimitri Gerondidakis

หนึ่งในมาตรการที่ถูกนำมาใช้จริงคือระบบ Avian Radar หรือเรดาร์ตรวจจับนก ซึ่งถูกพัฒนามาจากอุตสาหกรรมการบิน ระบบนี้ใช้เรดาร์สองชุดในการสแกนทั้งแนวราบและแนวตั้ง สามารถตรวจจับการเคลื่อนไหวของนกได้แบบ Real-Time และส่งข้อมูลตรงเข้าสู่ Launch Control Center เพื่อให้ทีมตัดสินใจได้ว่าควร Hold การปล่อยหรือไม่ แม้กระทั่งในช่วงนาทีสุดท้ายก่อน Liftoff นี่คือภาพที่น่าสนใจมากหากการปล่อยจรวดที่มีมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ อาจต้องหยุดชั่วคราวเพราะ “มีนกอยู่ใกล้เกินไป”

สิ่งที่เรดาร์ตรวจจับนกเห็น เพื่อป้องกันนกชนจรวด ที่มา – NASA/Dimitri Gerondidakis

แต่สิ่งที่ยิ่งสะท้อนความจริงของปัญหานี้คือมาตรการอื่น ๆ ที่ NASA ใช้ ซึ่งไม่ได้เกี่ยวกับจรวดเลย เช่น การกำจัดซากสัตว์รอบพื้นที่ เพราะมันเป็นแหล่งอาหารของนกแร้ง การทดลองใช้เสียงเพื่อไล่นกซึ่งพบว่าไม่ได้ผล หรือแม้กระทั่งแผนการดักจับแล้วปล่อยคืนธรรมชาติ

สุดท้ายแล้ว Bird Strike อาจไม่ใช่ภัยที่อันตรายที่สุดของแต่สิ่งที่ STS-114 ทำให้เราเห็นคือ ความเสี่ยงที่อยู่ “ใกล้โลกที่สุด” กลับเป็นสิ่งที่คาดเดายากที่สุด ในช่วงไม่กี่วินาทีแรกของการปล่อย จรวดยังไม่ได้ออกจากโลก มันยังต้องผ่านชั้นบรรยากาศเดียวกับที่เต็มไปด้วยสิ่งมีชีวิตอื่น ทั้งมนุษย์และสัตว์นั่นเอง

เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co

Technologist, Journalist, Designer, Developer, I believe in anti-disciplinary. Proud to a small footprint in the universe. For Carl Sagan.