หลายคนอาจจะหลงลืมกันไปแล้ว แต่ว่าเที่ยวบินแรกของยานอวกาศ Orion ที่ถูกใช้งานในโครงการ Artemis นั้น ไม่ใช่ Artemis I เมื่อปี 2022 ที่ผ่านมา แต่เป็นการทดสอบ Orion Exploration Flight Test ที่เกิดขึ้นในวันที่ 5 ธันวาคม 2014 ในบทความนี้เราจะมาย้อนความหลังและดูเรื่องราวเบื้องหลังการทดสอบยาน Orion ในเที่ยวบิน Exploration Flight Test กัน
ยาน Orion ของ NASA เป็นยานอวกาศที่ถูกพัฒนาขึ้นมาทดแทนการใช้งานกระสวยอวกาศของ NASA ที่ปลดระวางไปตั้งแต่ปี 2011 ซึ่งในตอนนั้น แม้แผนการเดินทางกลับสู่ดวงจันทร์ของ NASA ยังไม่ชัดเจน แต่ NASA เองก็ได้เริ่มต้นผลิตยาน Orion ตั้งแต่ 2008 แล้วซึ่งในตอนนั้นทิศทางความคลุมเคลือในการเลือกเป้าหมายสำรวจต่อไปยังคงเป็น การเลือกระหว่างการกลับสู่ดวงจันทร์ หรือการมุ่งหน้าไปยังดาวอังคาร ที่ในตอนนั้นเรียกว่า Constellation Program
และเมื่อ Constellation Program ถูกยกเลิก NASA หันมาศึกษาทิศทางดำเนินงานรูปแบบใหม่ ด้วยการสนับสนุนเอกชน (จนทำให้เกิด SpaceX และบริษัทอวกาศต่าง ๆ ขึ้นมารับงานจ้างจากรัฐฯ เช่น Commercial Resupply Program, Commercial Crew) แต่การพัฒนา Orion ก็ยังคงดำเนินต่อไป รายละเอียดในช่วงนั้นได้ถูกเล่าไว้ในบทความ ทำไมจรวด SLS ถึงได้มีชื่อที่สิ้นคิดแบบนี้
รุ่งสางแห่งการสำรวจอวกาศยุคใหม่ของสหรัฐฯ
ในกระบวนการสร้างยาน Orion ก็เหมือนกับยานอวกาศลำอื่น ๆ จำเป็นต้องมีการทดสอบต่าง ๆ เพื่อความปลอดภัย การทดสอบครั้งแรกนั้นเกิดขึ้นในการทำ Pad Abort-1 เมื่อวันที่ 6 พฤษภาคม 2010 ซึ่งเป็นการทดสอบระบบดีดตัวฉุกเฉินของยาน และหลังจากนั้นก็คือการทำ Exploration Flight Test ในเดือนธันวาคมปี 2014 และปิดท้ายด้วยการทำ Ascent Abort-2 เป็นการทดสอบระบบดีดตัวครั้งที่สองในเที่ยวบิน ในวันที่ 2 กรกฎาคม 2019 ซึ่งแน่นอนว่าหลังจากนั้น Orion ก็บินในเที่ยวบิน Artemis 1 ในวันที่ 16 พฤศจิกายน 2022 เลย แต่อย่างไรก็ดี มีแค่ภารกิจ Exploration Fligh Test และ Artemis 1 เท่านั้นที่ใช้ยาน Orion จริง ๆ ภารกิจอื่น ๆ จะเป็นตัวยานจำลอง โดยยานที่ใช้กับภารกิจ Exploration Flight Test นั้นได้รับหมายเลข Orion CM-001 และสำหรับภารกิจ Artemis 1 จะเป็นหมายเลข Orion CM-002
ภารกิจ Exploration Flight Test มีวัตถุประสงค์เพื่อทดสอบโครงสร้างของยาน Orion เพียงเท่านั้น โดยวัตถุประสงค์หลักก็คือต้องการรู้ว่าตัวยานจะสามารถทนต่อแถบรังสี Van Allen Belt ที่อยู่รอบโลก ที่ความสูงประมาณ 640 กิโลเมตร จนถึง 58,000 กิโลเมตร ซึ่งเต็มไปด้วยอนุภาคพลังงานสูงที่พร้อมจะพุ่งชนตัวยานอวกาศ โดยในการเดินทางออกนอกวงโคจรต่ำของโลก (Low Earth Orbit) ยานอวกาศทุกลำจำเป็นต้องผ่านแถบรังสีนี้ การทดสอบยาน Orion รอบนี้จึงโฟกัสไปที่ความสามารถในการปกป้องนักบินอวกาศและอุปกรณ์ภายในยาน จากบริเวณดังกล่าว ทำให้โปรไฟล์การทดสอบ ถูกวางไว้ให้ตัวยาน Orion บินขึ้นสู่ระดับความสูง 5,800 กิโลเมตร และกลับลงมายังโลกอย่างรวดเร็ว รวมวงโคจรทั้งหมด 2 รอบโลกเท่านั้น
ในตอนนั้น Orion ยังไม่มีส่วน Service Module เนื่องจากอย่างที่เราทราบกันดีว่าตัว Service Module ของ Orion ที่ใช้ในโครงการ Artemis นั้นภายหลังถูกพัฒนาโดยองค์การอวกาศยุโรปหรือ ESA เรียกว่า European Service Module ดังนั้นในภารกิจ Exploration Flight Test มันจะใช้ Service Module จำลองแทน และไม่มีการติดตั้งแผง Solar Array เนื่องจากระยะเวลาภารกิจนั้นอยู่ที่แค่ 4 ชั่วโมงกับอีก 24 นาทีเท่านั้น
ส่วนตัวจรวดที่ใช้ในการปล่อย ก็คือจรวดที่ทรงพลังที่สุดในโลก ณ ตอนนั้น ก็คือ Delta IV Heavy ของ United Launch Alliance ซึ่งยาน Orion เองก็ถือว่าเป็นการส่งยานอวกาศไปกับจรวดครั้งแรกในรอบ 39 ปี นับตั้งแต่โครงการ Apollo ที่เที่ยวบินสุดท้ายที่เป็นการบินยานอวกาศในลักษณะแคปซูลของสหรัฐฯ ก็คือภารกิจ Apollo-Soyuz ที่ให้ยาน Apollo บินไปกับจรวด Saturn IB ในปี 1975 หลังจากนั้นสหรัฐฯ ก็ได้เปลี่ยนมาพัฒนากระสวยอวกาศแทน และโครงการกระสวยก็อยู่กับเรามากว่า 30 ปี
ยาน Orion ได้รับการติดตั้งเข้ากับ Second Stage ของจรวด Delta IV Heavy ซึ่งขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ RL10 Block 2 จำนวนหนึ่งเครื่องยนต์ และแน่นอนว่าตัว Second Stage นี้เอง ยังเป็นมรดกตกทอดมายังโครงการ Artemis ในการเป็น Interim Cryogenic Propulsion Stage ซึ่งก็เป็น Second Stage ให้กับจรวด SLS ด้วยเช่นกัน ดังนั้นหากพูดกันตรง ๆ การประกอบยาน Orion เข้ากับ Delta IV Heavy กับ SLS นั้นไม่ได้ต่างกันมากนัก เพราะแชร์ตัว Second Stage ตัวเดียวกันนั่นเอง
บรรยากาศการทดสอบ
NASA วางตารางทดสอบยาน Orion ไว้เป็นวันที่ 4 ธันวาคม 2014 การปล่อยจะเกิดขึ้นที่ฐานปล่อย SLC-37B ซึ่งเป็นฐานการปล่อยจรวด Delta IV Heavy ของ ULA อย่างไรก็ดี ในวันนั้นมีการสั่งหยุดการนับถอยหลังหรือ Hold เป็นระยะ ๆ ในขณะนับถอยหลัง เนื่องจากมีกระแสลมแรงบ้าง มีเรือเข้ามาในเขตห้ามเดินเรือบ้าง จนสุดท้ายปัญหาใหญ่ที่สุดที่เจอก็คือพบปัญหาเกี่ยวกับวาล์วในเครื่องยนต์จรวด จนในที่สุดการปล่อยก็ถูกเลื่อนออกไป 24 ชั่วโมงเป็นวันที่ 5 ธันวาคม 2014 แทน
ในวันที่ 5 ธันวาคม 2014 กำหนดการปล่อยตัวของ Delta IV Heavy และ Orion นั้นอยู่ที่ 7 โมง 5 นาที ช่วงเช้าของเวลา ณ ฐานปล่อย หรือประมาณหนึ่งทุ่มห้านาที ตามเวลาประเทศไทย ซึ่งตรงกับช่วงวันพ่อพอดี ทำให้ใครหลายคนที่ดูการถ่ายทอดสดน่าจะพอจำบรรยากาศวันนั้นได้ และในวันนี้นี่เองที่การปล่อยก็เกิดขึ้นจริง โดย Delta IV Heavy บินขึ้นตรงตามเวลาที่กำหนดไว้
จรวดขนาบข้างของ Delta IV แยกตัวออกจากจรวดท่อนกลางในเวลา 3 นาที 56 วินาที ต่อด้วยการแยกตัวของ จรวดท่อนที่สองกับตัวจรวดท่อนแรก ในเวลา 5 นาที 33 วินาที ก่อนที่ในนาทีที่ 6 เมื่อจรวดท่อนที่สองดับเครื่องยนต์ลงแล้ว ส่วนปกป้องยาน Orion และ Second Stage จำลองก็ดีดตัวออก เผยให้เห็นยาน Orion ชัด ๆ อย่างไรก็ดี Orion ยังไม่แยกตัวจากจรวดท่อนที่สอง เนื่องจากตัวเครื่องยังคง Burn ต่อเป็นเวลาถึง 12 นาที ก่อนที่จะดับเครื่องยนต์ในเวลา 17 นาที 39 วินาทีหลังการปล่อย
หลังจากนั้น ตัวยาน Orion จะอยู่ในช่วงโคจรรอบโลกรอบแรก และเมื่อเวลาผ่านไปหลังการปล่อย 2 ชั่วโมง ตัวเครื่องยนต์ก็ได้กลับมาติดอีกครั้งเพื่อปรับวงโคจรพาเอา Orion ขึ้นไปอยู่ที่ระดับความสูง 5,800 กิโลเมตร โดยตัวยาน ได้เข้าสู่จุดที่สูงที่สุดของวงโคจรหรือ Apogee ในเวลา 3 ชั่วโมงหลังการปล่อย ก่อนที่ในชั่วโมงที่ 4 ตัวยานจะตกกลับสู่บรรยากาศของโลก และเริ่มกระบวนการเข้าสู่บรรยากาศ
สุดท้ายยาน Orion เดินทางกลับถึงโลกและลงจอดในมหาสมุทรแปซิฟิก เวลา 4 ชั่วโมง 24 นาที หลังจากการปล่อย เป็นอันจบสิ้นภารกิจและตัวยานก็ได้ถูกเก็บกู้โดยเรือ USS Anchorage ของกองทัพเรือสหรัฐฯ
นับได้ว่าเป็นภารกิจการทดสอบที่เกิดขึ้นและจบลงอย่างรวดเร็ว ทั้งหมดกินระยะเวลาไม่นานและถูกถ่ายทอดสดผ่านทาง NASA TV ตลอดระยะเวลาของภารกิจ ทำให้ภารกิจ Exploration Test Flight เป็นภารกิจที่ดูง่าย เข้าใจง่าย และได้รับความสนใจอย่างมาก
หลังจากการทดสอบ NASA พบว่ายาน Orion ทำงานได้เป็นอย่างดี และได้เริ่มกระบวนการสร้างยาน Orion ลำที่สอง ซึ่งแน่นอนว่านั่นคือยานที่ถูกใช้สำหรับภารกิจ Artemis 1 นั่นเอง
ส่วนยาน Orion หมายเลข CM-001 ปัจจุบันถูกจัดแสดงอยู่ที่ NASA Kennedy Space Center Visitor Complex ซึ่งเราเคยพาไปชมในบทความ พาเที่ยว NASA Kennedy Space Center มิวเซียมอวกาศ ลานจรวด และยานอวกาศของจริง และได้เก็บบรรยากาศยาน Orion หมายเลข CM-001 มาให้ได้ชมในบทความเช่นกัน
เราจะเห็นว่าการสร้างและทดสอบยานอวกาศหนึ่งลำนั้นกินระยะเวลาเป็นสิบ ๆ ปีเลยทีเดียว ตั้งแต่การทดสอบบินครั้งแรกจนถึงภารกิจ Artemis 1 ก็ปาไป 8 ปีแล้ว และกว่ายาน Orion จะได้มีลูกเรือกลุ่มแรกขึ้นไปโดยสารในภารกิจ Artemis II นั้นก็เรียกได้ว่ากินระยะเวลาถึง 11 ปี บ่งบอกว่าเส้นทางการกลับสู่ดวงจันทร์ของเรานั้นถูกวางรากเอาไว้อย่างยาวนานมาก ๆ นั่นเอง
เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co
