หากถามว่าสิ่งที่น่าสนใจต่อการสำรวจบนพื้นผิวดวงจันทร์มากที่สุดในเวลานี้ หลายคนอาจจะพูดกันตาม ๆ กระแสของโครงการ Artemis หรือ ILRS ที่พูดถึงพื้นที่ขั้วใต้ของดวงจันทร์ บริเวณที่มีน้ำอยู่ แต่หากว่ากันตามจริงมีสถานที่หนึ่งบนดวงจันทร์ที่เป็นเหมือนกับดันเจี้ยนที่น่ากลัว เต็มไปด้วยปริศนา ความลับ และอาจซุกซ่อนขุมสมบัติไว้อยู่ภายในนั้น มันยากต่อการเข้าถึงด้วยยานลงจอดแทบทุกชนิดและยังไม่มีใครกล้าและบ้ามากพอที่จะส่งยานอวกาศและหุ่นยนต์ไปสำรวจ ที่แห่งนั้นคือ ถ้ำบนดวงจันทร์
ถ้ำบนดวงจันทร์คือสถานที่สุดหฤโหดที่จะท้าทายทุกการสำรวจบนดวงจันทร์ และรับรองได้เลยว่ายากกว่าการสำรวจพื้นผิวของดวงจันทร์อื่น ๆ อย่างที่ไม่มีใครกล้าเทียบเคียง กับจินตนาการและความบ้าบิ่นของแต่ละชาติที่กำลังและพยายามผลักดันเทคโนโลยีขั้นสูงให้พร้อมเผชิญหน้ากับดันเจี้ยนความยากระดับจอมมารที่อาจจะมีจอมมารอยู่ข้างใต้นั้นก็ได้จริง ๆ
ขีดขอบของจินตนาการ จากสื่อของผู้คนในอดีต
เมื่อพูดถึงสื่อความบันเทิงที่หยิบยกเรื่องราวของดวงจันทร์และการเดินทางไปยังดวงจันทร์ในอดีต และพูดถึงถ้ำบนดวงจันทร์ แน่นอนทุกคนจะพูดถึงภาพยนตร์เรื่องแรกที่เล่าเรื่องราวการเดินทางไปยังดวงจันทร์อย่าง A Trip to the Moon ปี 1902 ของ Georges Méliès ที่ยิงปืนใหญ่บรรจุคนไปยังดวงจันทร์แล้วทำการสำรวจดวงจันทร์ ก่อนจะพบถ้ำบนดวงจันทร์ที่เต็มไปด้วยเห็ดพร้อมกับชนเผ่าแล้วหนีตายกันกลับมายังโลก ซึ่งมองยังไงมันก็เป็นภาพยนตร์ที่แฟนตาซีจ๋า และก็ไม่ได้อิงตามความรู้วิทยาศาสตร์ที่เราเข้าใจเกี่ยวกับดวงจันทร์ในเวลานั้นด้วย เพราะในนิยายต้นเรื่องที่ Georges Méliès หยิบมาเขียนอย่าง From the Earth to the Moon ของ Jules Verne ก็ไม่ได้พูดถึงสิ่งมีชีวิตบนดวงจันทร์หรือแม้แต่ถ้ำบนดวงจันทร์เลย เพราะถ้าอิงตามหลักการทางวิทยาศาสตร์ในเวลานั้นดวงจันทร์คือโลกที่ตายแล้ว ไม่มีชั้นบรรยากาศ มีพื้นผิวขรุขระและเต็มไปด้วยหลุมเหว และไม่ได้มีถ้ำ
แต่เมื่อพูดถึงสื่อในอดีตที่พูดถึงการสำรวจถ้ำบนดวงจันทร์ที่ตรงกับหลักการทางวิทยาศาสตร์มากที่สุดและน่าประทับใจ ที่อยากนำเสนอคือ Explorers on the Moon (1954) หนึ่งในตอนของซีรีส์การ์ตูน The Adventures of Tintin ของ Hergé (แอร์เฌ) ที่ในเรื่อง Tintin, Captain Haddock และ Snowy ได้สวมชุดอวกาศเดินลงจากรถถังสำรวจเข้าไปสำรวจภายในถ้ำ ซึ่งภายในถ้ำนั้นพบหินงอก หินย้อย แล้วตัว Tintin ก็ได้ตกลงไปในร่องลึกภายในถ้ำและพบกับธารน้ำแข็งในถ้ำ ซึ่งในเรื่องได้เล่าว่าทั้งหมดเป็นการพิสูจน์ว่าดวงจันทร์เป็นโลกที่ตายแล้วที่ครั้งหนึ่งเคยมีสภาพแวดล้อมเหมือนกับบนโลกที่มีน้ำ ชั้นบรรยากาศและมีการกัดเซาะที่ทำให้เกิดถ้ำ หินงอก หินย้อย และน้ำแข็ง
ซึ่งสุดขอบเขตของจินตนาการบนพื้นฐานของความเป็นจริงในอดีตนี้ มันโดดเด่นมากแต่มันก็ไม่ได้มีคนให้สาระหรือความสนใจมากนัก เพราะในเวลาต่อมาที่มนุษย์เดินทางไปยังดวงจันทร์แล้วพบว่าดวงจันทร์เป็นเพียงสถานที่ที่แห้งแล้งและว่างเปล่า นอกจากก้อนหินสีเทา ๆ ก็ไม่ได้มีอะไรที่น่าสนใจมากนัก การ์ตูนเรื่องราวการสำรวจถ้ำของ Tintin กับกัปตันก็ไม่ถูกพูดถึงอีกเลยแม้แต่ตอนที่ดัดแปลงเป็นการ์ตูนในจอทีวี
แต่ไม่เชื่อก็ต้องเชื่อ เพราะสิ่งที่ Hergé เล่าเอาไว้เมื่อ 72 ปีที่แล้วในปัจจุบันมันถูกพิสูจน์แล้วว่าทั้งน้ำแข็งและถ้ำบนดวงจันทร์นั้นมีอยู่จริงเพียงแต่ว่าลักษณะของถ้ำนั้นมันไม่ได้เหมือนกับที่เขาจินตนาการไว้เมื่อ 72 ปีก่อน แต่ก็นับว่าเป็นขอบสุดของจินตนาการที่หากไม่หยิบยกมาก็เป็นเรื่องที่น่าเสียดายเพราะสิ่งที่เขาจินตนาการไว้ในวันนั้นถูกพิสูจน์แล้วว่ามีอยู่จริง
ถ้ำบนดวงจันทร์ที่ไม่เหมือนกับถ้ำบนโลก
หากใน Tintin เล่าว่าถ้ำบนดวงจันทร์มีหินงอก หินย้อย และน้ำแข็งอยู่ภายใน แล้วถ้ำบนดวงจันทร์จริง ๆ เป็นอย่างไรกันแน่ เพราะบนดวงจันทร์นั้นไม่ได้มีน้ำที่กัดเซาะพื้นผิวใต้ดินได้เหมือนอย่างบนโลก
ถ้ำบนดวงจันทร์ได้รับการยืนยันว่ามีอยู่จริงจากภาพถ่ายของยาน SELENE หรือ Kaguya ของ JAXA ตั้งแต่เมื่อปี 2010 ที่เป็นการพบโครงสร้างท่อลาวาที่ทรุดตัวในพื้นที่ Marius Hills ก่อนที่ยาน Lunar Reconnaissance Orbiter จะถ่ายภาพรายละเอียดพื้นที่บริเวณนั้นเพิ่มและพบกับปากหลุมยุบขนาด 65 เมตร ที่ลึกลงไป 36 เมตร ภายในปี 2011 ซึ่งนับว่าเป็นการค้นพบครั้งยิ่งใหญ่ของกิจกรรมทางธรณีวิทยาของดวงจันทร์หลังจากยุค Apollo
Lunar Reconnaissance Orbiter ได้ค้นพบถ้ำบนดวงจันทร์ทั้งหมดมากกว่า 200 ปากหลุมยุบ และโพรงถ้ำจำนวนมาก ต่อมาทั้งยาน Chandrayaan-1 และ Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) ก็ได้ค้นพบเกี่ยวกับถ้ำของดวงจันทร์เพิ่มมากขึ้นทั้งถ้ำที่เพดานยังไม่ถล่มหรือการเปลี่ยนแปลงของสนามแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ที่เกิดขึ้นจากถ้ำที่อยู่ใต้พื้นผิว ซึ่งสิ่งที่น่าสนใจคือถ้ำบนดวงจันทร์นั้นเกิดจากลาวาที่ร้อน ไม่ได้เกิดจากการกัดเซาะของพื้นผิวจากน้ำเหมือนกับบนโลก
สิ่งที่จะทำให้เกิดถ้ำบนดวงจันทร์มีได้อย่างเดียวคือถ้ำจากลาวา ที่เกิดจากภูเขาไฟในอดีตเมื่อหลายพันล้านปีก่อน ที่ดวงจันทร์ยังเต็มไปด้วยภูเขาไฟและลาวา ลาวาบะซอลต์ที่มีความหนืดต่ำ อัตราการไหลสูงที่ไม่สามารถผุดออกไปจากปล่องภูเขาไฟได้จะเบี่ยงเบนทิศไหลลงไปใต้พื้นของดวงจันทร์แทน ซึ่งความร้อนของลาวาเองก็เจาะดินให้กลายเป็นโพรง ที่ขอบรอบนอกของลาวาก็แข็งตัวเพราะสูญเสียความร้อนจากการสัมผัสกับดินที่อุณหภูมิเย็นรอบนอก แต่ดินเองก็ทำหน้าที่เป็นฉนวนความร้อนต้านทานการสูญเสียความร้อนที่ทำให้ข้างในของผิวที่แข็งแล้วยังคงความร้อนและเคลื่อนที่เจาะพื้นที่ข้างหน้าต่อไปได้เรื่อย ๆ กลายเป็นโพรงที่ยาวและมีขนาดใหญ่
เมื่อลาวาเย็นตัวลง แรงดันที่ดันลาวาสิ้นสุดลง ลาวาเหลว ๆ ก็ไหลออกไปจากโพรงจนหมด เหลือเพียงแต่เปลือกพื้นผิวรอบนอกที่แข็งตัวค้ำยันพื้นที่เหล่านั้น ซึ่งเอาเข้าจริงปรากฏการณ์นี้ก็เกิดขึ้นบนโลกและมีถ้ำจำนวนไม่น้อยที่เกิดขึ้นจากปรากฏการณ์นี้อย่างถ้ำ Valentine ใน Lava Beds National Monument ในรัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา หรือ โพรงลาวา Thurston ในเกาะฮาวาย แม้เราจะบอกว่าโพรงลาวาเหล่านี้ใหญ่พอที่คนจะเข้าไปเดินได้สบาย ๆ แต่ขนาดของโพรงลาวาบนโลกนั้นมีขนาดที่เล็กมากเมื่อเทียบกับบนดวงจันทร์ เพราะโพรงเหล่านี้สามารถมีขนาดที่ใหญ่ได้มากถึง 50 เมตรหรืออาจจะมากกว่าเป็นหลายร้อยเมตรตามความเป็นจริง ซึ่งใหญ่กว่าโพรงถ้ำบนโลกที่ใหญ่ที่สุดได้เพียง 15 เมตร (ท่อลาวาที่ Undara ออสเตรเลีย) เท่านั้น
และต่อให้มันเป็นโพรงลาวาที่ลาวาร้อนเหลวไหลผ่านและกัดเซาะอยู่ตลอดเวลา แต่นั้นไม่ได้หมายความว่าในโพรงเหล่านี้จะไม่มีหินย้อยหรือหินแหลมคมตามพื้นที่ ถ้ำที่เกิดจากลาวายังคงเป็นถ้ำที่เต็มไปด้วยอันตราย มีพื้นผิวขรุขระและหินแหลมคมที่เป็นอันตรายต่อการสำรวจได้
และเมื่อเวลาผ่านไป เพดานถ้ำของโพรงลาวาเหล่านี้อาจจะผุกร่อนและทรุดตัวลงมาตามกาลเวลา เราจึงสามารถเห็นร่องลึกที่เกิดจากเพดานถ้ำถล่มลงไปแนวยาวเป็นร้อยเมตรได้บนพื้นโลก และบนดวงจันทร์ย่อมมีแรงโน้มถ่วงที่น้อยกว่าเราจึงเห็นเพดานที่ถล่มยาวทอดออกไปเป็นเส้นทางหลายกิโลเมตรได้
มองจากอวกาศอย่างเดียวไม่มีทางรู้
ขึ้นชื่อว่าถ้ำ จะมองจากอวกาศอย่างเดียวไม่มีทางเข้าไปสำรวจได้อย่างแน่นอน การสำรวจถ้ำมีอยู่วิธีเดียว คือการเดินเข้าไป
แต่ว่าการจะเดินเข้าไปในถ้ำนั้นก็ไม่ใช่สิ่งที่ง่ายเพราะเราต้องเข้าใจก่อนว่าถ้ำบนดวงจันทร์มันไม่เหมือนกับบนโลก ที่สามารถเดินตัวเปล่าเข้าไปได้เลย (แล้วไม่รู้จะติดถ้ำหรือเปล่า) แต่บนดวงจันทร์ไม่มีทั้งอากาศและน้ำ ถ้ามนุษย์จะเข้าไปสำรวจต้องสวมชุดนักบินอวกาศเข้าไป ซึ่งนอกจากจะเทอะทะ เคลื่อนไหวยากลำบากแล้ว เมื่อเกิดหกล้ม อุบัติเหตุ หินแหลมคมที่อยู่ภายในถ้ำอาจจะทิ่ม แทง ก่อให้เกิดอันตรายกับชุดหรือนักบินอวกาศได้อีก
ทางเลือกในการสำรวจพื้นที่ที่เสี่ยงอันตรายคือการเลือกใช้หุ่นยนต์แทน แต่ก่อนที่จะใช้หุ่นยนต์เราต้องเข้าใจก่อนว่าโพรงถ้ำที่เราเห็นมันไม่ได้มีปากถ้ำที่เดินเข้าไปได้ง่าย ๆ เหมือนกับบนโลก เพราะอันที่จริงเราก็ยังไม่รู้ด้วยซ้ำว่าปากถ้ำที่แท้จริงมันจะเริ่มที่ตรงไหน ในเมื่อไม่รู้ก็ไม่ต้องไปเดินหาให้เสียเวลา โดดลงไปจากปากหลุมยุบเหนือเพดานถ้ำกันดีกว่า แต่ก่อนที่จะกระโจนลงไปสำรวจ เราต้องมีวิศวกรรมที่พร้อมกันก่อน
ญี่ปุ่นน่าจะเป็นหนึ่งในชาติที่มีความสนใจที่จะสำรวจถ้ำบนดวงจันทร์เป็นอย่างมาก หนึ่งในสิ่งที่เห็นได้ชัดคือโครงการ SLIM (Smart Lander for Investigating Moon) ของ JAXA ที่สร้างยานลงจอดที่มีความแม่นยำในการลงจอดสูงพิเศษ โดยปกติยานลงจอดจะลงจอดคลาดไปจากตำแหน่งที่ตั้งเอาไว้ค่อนข้างมาก ประมาณ 1-20 กิโลเมตร ซึ่งในอดีตยานอวกาศที่ลงจอดใกล้เคียงกับตำแหน่งที่ตั้งไว้มากที่สุดคือยาน Apollo 12 ที่ลงจอดห่างจากจุดที่ตั้งไว้แค่ 160 เมตรเท่านั้น นับว่าเป็นการลงจอดแม่นยำสูงที่สุดตลอดกาลและยังไม่มีใครเคยล้มแชมป์นี้ได้สำเร็จ
เป้าหมายของยาน SLIM ไม่ใช่การลงจอดบนดวงจันทร์ธรรมดาหรือเก็บข้อมูลตัวอย่างของดวงจันทร์หรือปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์แต่ว่ามันคือการทดสอบเทคโนโลยีการลงจอดความแม่นยำสูงบนดวงจันทร์ ที่มากที่สุดที่ยานอวกาศแบบไร้มนุษย์จะทำได้ โดยตั้งเป้าคลาดเคลื่อนไม่เกิน 100 เมตร
ซึ่งแม้สุดท้ายภาพจำของภารกิจ SLIM คือการที่ยานไปหัวทิ่มอยู่บนดวงจันทร์ แต่ JAXA กลับหน้าบานแล้วประกาศถึงความสำเร็จของภารกิจ SLIM ว่าเป็นภารกิจที่ประสบความสำเร็จตามเป้าหมายแล้ว เพราะ SLIM สามารถลงจอดบนดวงจันทร์ห่างจากตำแหน่งแค่ 55 เมตรเท่านั้น ทำให้ SLIM กลายเป็นเครื่องมือพิสูจน์เทคโนโลยีการลงจอดที่สำคัญของญี่ปุ่น ทำให้แม้ภาพจำมันจะออกไปในทางที่ล้มหัวทิ่ม แต่ในเชิงวิศวกรรมมันทำได้อย่างยอดเยี่ยมและสุดยอดแล้ว
จะเห็นว่าญี่ปุ่นพยายามพัฒนายานลงจอดที่ทำให้ High precision landing ก็เพื่อเป็นระบบลงจอดของยานที่ไปสำรวจถ้ำบนดวงจันทร์ ถ้ำบนดวงจันทร์มีขนาดปากหลุมเพียงหลักสิบเมตรเท่านั้น การใช้ High precision landing ก็เพื่อให้ยานสามารถไปใกล้กับปากหลุมให้ได้มากที่สุด หรือเข้าไปลงจอดภายในหลุมได้อย่างปลอดภัย ทำให้เห็นได้เลยว่าโครงการ SLIM ของ JAXA คือ Technology demonstration เพื่อยานอวกาศที่จะใช้ในการสำรวจถ้ำในอนาคต
และการสำรวจถ้ำมันก็ไม่ใช่แค่การเข้าไปแล้วจอดเฉย ๆ แบบยาน Lander แต่โพรงถ้ำที่อยู่ลึกเข้าไปนั่นแหละคือสิ่งที่เราทุกคนล้วนสนใจ แม้แต่สหรัฐอเมริกาเองก็ยังสนใจการเข้าไปสำรวจถ้ำบนดวงจันทร์ แต่พวกเขาก็รู้ดีว่าถ้ำที่เต็มไปด้วยพื้นผิวที่ขรุขระมันยากต่อหุ่นยนต์ Rover ที่ใช้ล้อขับเคลื่อน ดังนั้นพวกเขาต้องหันไปพึ่งพาหุ่นยนต์เดินได้มีขาอย่างหุ่นยนต์ SPOT จาก Boston Dynamics แทน
NeBula-SPOT เป็นโครงการของ NASA ที่นำหุ่นยนต์ SPOT มาพัฒนาต่อยอดเป็นหุ่นยนต์ All-terrain เดินสำรวจได้ในทุกพื้นผิวที่อันตราย ด้วยการเคลื่อนที่ด้วยสี่ขาแบบสัตว์บนบก ทำให้มันสามารถเดินบนพื้นผิวขรุขระและเสี่ยงอันตรายแบบไม่ต้องกลัวว่ามันจะติดหล่ม แถมการเดินด้วยสี่ขาก็ยังมีสมดุลในการเดินทางที่สูงและสามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าอย่างรวดเร็ว โดย NASA ได้ติดตั้งอุปกรณ์เพื่อใช้ในการสำรวจอย่าง LiDAR และกล้องถ่ายภาพสามมิติ ไปบนตัวของ SPOT และพัฒนา Algorithm ที่ใช้ในการสร้างแผนที่และคำนวณเส้นทางการเคลื่อนที่สำหรับภูมิประเทศที่ซับซ้อนโดยเฉพาะ เพื่อให้มันเป็นหุ่นยนต์นักสำรวจถ้ำที่เก่งที่สุด และสำรวจเข้าไปลึกตามส่วนต่าง ๆ ของถ้ำได้
เพราะถ้ำคือสถานที่ปลอดภัยที่สุด
ถ้ำคือบ้านหลังแรกของมนุษยชาติมาตั้งแต่ยุคดึกดำบรรพ์ เป็นจุดเริ่มต้นของการตั้งรกรากและแผ่ขยายเผ่าพันธุ์ แม้ในปัจจุบันบทบาทของถ้ำบนโลกจะเปลี่ยนไปแล้ว แต่หากพิจารณาด้วยเหตุและผล การกลับไปใช้ชีวิตในถ้ำอีกครั้งบน ‘ดวงจันทร์’ ไม่เพียงแต่เป็นทางเลือกที่สมเหตุสมผล แต่ยังเป็นกลยุทธ์ที่ยอดเยี่ยมสำหรับการตั้งถิ่นฐานในอวกาศ
ถ้ำบนดวงจันทร์มีศักยภาพที่จะกลายเป็นบ้านอันปลอดภัยของนักบินอวกาศในอนาคต ด้วยโครงสร้างทางธรณีวิทยาที่ยอมให้เพดานถ้ำสูงได้ตั้งแต่ 50 เมตรไปจนถึงหลายร้อยเมตร ซึ่งสามารถสร้างอาคารขนาดใหญ่ภายในโพรงถ้ำได้อย่างง่ายดาย ผนังถ้ำตามธรรมชาติเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นเกราะกำบังชั้นดีที่ช่วยปกป้องมนุษย์จากรังสีพลังงานสูงและอุกกาบาตขนาดเล็ก นอกจากนี้ ข้อมูลจากยุคอพอลโลยังชี้ให้เห็นว่าอุณหภูมิใต้พื้นผิวดวงจันทร์มีความอบอุ่นและเสถียร โดยคงที่อยู่ที่ประมาณ -20 องศาเซลเซียส ซึ่งอบอุ่นและปลอดภัยกว่าสภาพอากาศสุดขั้วบนพื้นผิวที่ผันผวนอย่างรุนแรงระหว่างกลางวันและกลางคืน
สภาพแวดล้อมภายในถ้ำเอื้ออำนวยต่อการตั้งถิ่นฐานมากกว่าวิธีดั้งเดิม ไม่ว่าจะเป็นการอาศัยในโมดูลยานอวกาศหรือการก่อสร้างอาคารจากทรัพยากรบนดวงจันทร์ การอยู่ในถ้ำช่วยลดความซับซ้อนของการก่อสร้างลงได้มหาศาล ความท้าทายมีเพียงแค่ขั้นตอนการลำเลียงวัสดุและอุปกรณ์ลงสู่พื้นที่ด้านล่างเท่านั้น
ในโลกของนวนิยาย ถ้ำมักถูกวาดภาพให้เป็นดินแดนลึกลับ มืดมิด และเต็มไปด้วยสิ่งเร้นลับที่ทั้งน่าเกรงขามและน่าสะพรึงกลัว แต่มันกลับเป็นสถานที่ที่กระตุ้นสัญชาตญาณความอยากรู้อยากเห็นของมนุษย์ได้อย่างถึงที่สุด ถ้ำมีพลังประหลาดที่เชิญชวนให้เหล่านักสำรวจผู้กล้าหาญย่างกรายเข้าไป แม้จะรู้ดีว่าปลายทางอาจเป็นอันตราย หรืออาจพบเพียงความว่างเปล่าที่ไม่มีวันได้กลับออกมา แต่ทุกครั้งที่จ้องมองลงไปในความมืดมิดนั้น มันกลับมีแรงดึงดูดที่บอกกับเราว่า ‘ต้องเข้าไปดูให้เห็นกับตา’ เช่นเดียวกับถ้ำบนดวงจันทร์ที่ยังคงเก็บงำปริศนาไว้อีกมากมาย และวันนี้ ปากถ้ำบนดวงจันทร์เหล่านั้นเป็นเพียงจุดเริ่มต้นของการผจญภัยครั้งใหม่ที่ยิ่งใหญ่เกินกว่าใครจะเคยจินตนาการ
แล้วถ้ามีโอกาสสำรวจถ้ำบนดวงจันทร์ ใครกันเล่าจะไม่อยากเข้าไปสำรวจ
เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co
