Falcon 9 ลงจอดจรวดที่ฐานปล่อยฝั่งตะวันตก รู้จักกับฐานลงจอดแห่งที่สองของ SpaceX



8 ตุลาคม หลังจากภารกิจการปล่อยดาวเทียม SAOCOM 1A ดาวเทียมสำรวจโลกสัญชาติอาร์เจนตินา SpaceX ก็ได้ทำเช่นเคยคือการนำจรวด Falcon 9 กลับมาลงจอดใหม่ ณ ฐานปล่อย เพียงแต่ว่า การลงจอดครั่งนี้ ถือเป็นการลงจอดครั้งแรกของ Falcon 9 ณ ชายฝั่งตะวันตก ริมฝั่งมหาสมุทรแปซิฟิก

วันที่ 22 ธันวาคมปี 2015 SpaceX ได้ทำการสร้างประวัติศาสตร์ด้วยการลงจอดจรวดสำเร็จครั้งแรก ณ​ Landing Zone 1 บริเวณแหลมเคอเนอเวอรัล ไม่ห่างจากฐานปล่อยที่ Falcon 9 ลำนั้นถูกปล่อยขึ้น Falcon 9 ในครั้งนั้นเป็นเที่ยวบินแรกหลังจากที่ SpaceX ต้องเผชิญกับวิกฤติหลังจรวด Falcon 9 ที่บรรทุกยาน Dragon เกิดระเบิดขึ้น ความสำเร็จครั้งนั้นช่วยทำให้ SpaceX กลับมาเป็นบริษัทขนส่งอวกาศที่ทันสมัยที่สุดในโลกอีกครั้ง

การลงจอดของ SpaceX ประกอบไปด้วย 2 วิธีหลัก ๆ ได้แก่ การลงจอดบนเรือโดรน (DroneShip) ซึ่งตอนนี้ SpaceX มีอยู่ 2 ลำได้แก่ Just Read the Instruction และ Of Course I Still Love You ทั้งสองประจำการอยู่บนน่านน้ำที่ต่างกัน ได้แก่ฝั่งแปซิฟิกและแอตแลนติกตามลำดับ อีกวิธีหนึ่งคือการลงจอด ณ ฐานบนพื้นดิน หรือที่เรียกว่า Landing Zone

Falcon 9 ลงจอดที่ Landing Zone 1 ณ แหลมเคอเนอเวอรัล ที่มา – SpaceX

ในปี 2014 SpaceX ได้เข้าไปปรับปรุงฐานปล่อยจรวดเก่าบริเวณแหลมเคอเนเวอรัลให้กลายเป็นลานโล่งใช้สำหรับการลงจอดจรวด ก่อนที่มันจะได้ต้อนรับการกลับมาของ Falcon 9 ในไฟล์ Orbcomm OG-2 เมื่อปี 2012 มันได้ถูกใช้งานเรื่อยมา รวมถึงได้ถูกใช้ในการต้อนรับจรวด Falcon Heavy เมื่อต้นปี 2018 ที่ผ่านมา

ด้วยความที่ Landing Zone จำเป็นต้องรับการกลับมาของ Booster ทั้ง 3 ลำของจรวด Falcon Heavy มันได้ถูกออกแบบให้แยกเพิ่มออกไปอีก 2 ลาน โดยเรียกว่า LZ-1 จนถึง 3

การลงจอดครั้งแรก ณ Landing Zone 4

หลังจากการปล่อยในเวลา 9:20 จรวด Falcon 9 ก็พุ่งขึ้นจากฐานไปยังทิศใต้ ซึ่งมีพื้นที่เป็นมหาสมุทร จรวดส่วนแรกกับส่วนที่สองแยกตัวออกจากกันเพียงหนึ่งนาทีกว่า ๆ หลังการปล่อย จรวดส่วนแรกใช้เชื้อเพลิง Nitrogen Thruster หมุนองศาของมันกลับมาก่อนที่จะจุดเครื่องเพื่อทำการ BoostBack Burn เพื่อกลับมาทำการลงจอด

จรวด Falcon 9 กลับสู่ชั้นบรรยากาศขแงโลกทุกครั้งมันจะให้เสียง Sonic Boom ดังลั่นไปทั่วเนื่องจากเคลื่อนที่จากความเร็วเหนือเสียงกลับมาอยู่ในความเร็วต่ำกว่าเสียง (Supersonic to Subsonic) ก่อนที่จะกางขาและลงจอดบน Landing Zone 4  ก่อนจะให้ทีม Recovery เข้ามาเก็บกู้เหมือนปกติ

ฐานลงจอด Landing Zone 4 ของ SpaceX ที่เวนเดนเบิร์ก ที่มา – SpaceX

ความแตกต่างของการลงจอดที่เคอเนอเวอรัล และแคลิฟอร์เนีย

จากฐานที่ตั้งของฐานปล่อย ณ ฐานทัพอากาศเวนเดนเบิร์ก มลรัฐแคลิฟอร์เนีย มันถูกออกแบบมาให้เป็นฐานปล่อยของจรวด Titan ซึ่งในตอนนั้นทำหน้าที่บรรทุกขีปนาวุธข้าทวีป โดยมีเป้าหมายคือสหภาพโซเวียต ฐานปล่อยจึงต้องตั้งอยู่ชายฝั่งตะวันออก เพื่อให้บินย้อนทิศทางการหมุนของโลก แม้ว่าจรวดจะต้องบินย้อนทิศทางการหมุนของโลก แต่การที่กองทัพสหรัฐฯ มีฐานปล่อยอยู่ทั้งที่เคอเนอเวอรัล และที่แคลิฟอร์เนีย ก็นับว่าเป็นเรื่องที่ดี

จรวด Falcon 9 บินขึ้นจากเวนเดนเบอร์ก แคลิฟอร์เนีย ที่มา – SpaceX

ความบังเอิญต่อมาก็คือด้านทิศใต้ของฐานปล่อย ดันเป็นมหาสมุทร ซึ่งนั่นหมายความว่าเราสามารถปล่อยจรวดทิศลงไปทางขั้วโลกใต้ได้ แล้วสิ่งนี้สำคัญอย่างไร ? คำตอบก็คือมันเหมาะสำหรับการปล่อยจรวดที่เป็นวงโคจรแบบ Polar Orbit หรือทำมุม 90 องศากับเส้นศูนย์สูตร ข้อดีของวงโคจรแบบนี้คือ มันจะสามารถโคจรผ่านทุกจุดในโลกได้ วงโคจรแบบนี้ถึงถูกนำมาใช้กับดาวเทียมที่เป็นดาวเทียมสอดแนม ดาวเทียมสำรวจทรัพยากร และดาวเทียมถ่ายรูปโลก SAOCOM 1A ก็เป็นดาวเทียมที่ใช้วงโคจรแบบนี้เช่นกัน

ไม่มีเหตุผลอะไรที่ SpaceX จะทำการปล่อยจรวดย้อนทิศทางการหมุนของโลก แต่การปล่อยดาวเทียมสู่ Polar Orbit ยังต้องมีอยู่ ดังนั้นเราจะสังเกตว่าดาวเทียมที่ SpaceX เลือกปล่อยจากฝั่งตะวันตกริมฝั่งแปซิฟิกจะเป็นดาวเทียมพวกสำรวจทรัพยากร เช่น JSON-3 หรือดาวเทียมแบบ Constellation ที่ใช้การโคจรแบบ Polar Orbit เช่นดาวเทียมชุด Iridium NEXT

Carioris Effect ที่มา – UGA Geology Department

ในการกลับมาลงจอดที่แคลิฟอร์เนีย ซึ่งแน่นอนว่าจรวดถูกปล่อยไปยังทิศใต้ การทำ BoostBack Burn กลับมาคือการย้อนกลับขึ้นมาทางเหนือ ซึ่งจะแตกต่างจากทางการทำ BoostBack Burn ที่เคอเนอเวอรัล เนื่องจากมันจะต้องเจอกับแรงอีกตัวนึงที่จะส่งผลต่อวิถีการโคจร นั่นก็คือ Coriolis Force

แรงนี้จะส่งผลให้วิถีการตกกลับของ Falcon 9 ผิดไปจากความเป็นจริง ทำให้ต้องมีการคำนวณมาอย่างดีมาก ๆ อีกอย่างนึงก็คือหากเป็นการลงจอดที่เคอเนอเวอรัล SpaceX อาจจะไม่ต้อง BoostBack Burn มาก เนื่องจากฐานลงจอดจะค่อย ๆ เคลื่อที่เข้ามาหาจุดตกของตัวจรวดตามการหมุนของโลก คือจากทิศตะวันตกไปตะวันออก แต่ครั้งนี้ Falcon 9 จะต้องคำนวณเยอะกว่าเดิม ยากกว่าเดิม และท้าทายกว่าเดิม

ภาพขณะ Falcon 9 กำลังจะถูกยกขึ้นฐานปล่อย ที่มา – SpaceX

สุดท้ายความสำเร็จนี้ก็หมายความว่า SpaceX จะช่วยลดต้นทุนในการลงจอดจรวดในฝั่งตะวันตกไปได้เยอะ เนื่องจากไม่ต้องใช้ DroneShip และไม่ต้องเช่าท่าเรือเพื่อทำการย้าย Falcon 9 กลับขึ้นฝั่ง และขนขึ้นรถบรรทุกเพื่อกลับมาที่โรงเก็บ สุดท้าย Falcon 9 ก็นับว่าเป็นจรวดที่ทันสมัยที่สุดในโลก และเป้าหมายของ SpaceX คือความต้องการในการให้ Falcon 9 เป็น workhorse ที่สามารถขึ้นบินได้อีกครั้งในเวลาไม่ถึง 24 ชั่วโมงก็ดูเหมือนจะไม่ไกลเกินเอื้อม

 

เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co