ISRO การปลดแอกทางเทคโนโลยี เจาะเทคโนโลยีอวกาศอินเดีย ดาวเทียม และจรวด ที่ล้ำหน้าหลายประเทศร่ำรวย
การปลดแอกทางเทคโนโลยี เจาะเทคโนโลยีอวกาศอินเดีย ดาวเทียม และจรวด ที่ล้ำหน้าหลายประเทศร่ำรวย

Nithiwat

การปลดแอกทางเทคโนโลยี เจาะเทคโนโลยีอวกาศอินเดีย ดาวเทียม และจรวด ที่ล้ำหน้าหลายประเทศร่ำรวย

November 16, 2020

ในยุคที่มนุษย์เราสามารถเข้าถึงอวกาศได้มากกว่าสมัยก่อน เราสามารถส่งของขึ้นอวกาศได้ง่ายขึ้น สามารถส่งของขึ้นสู่อวกาศได้ในต้นทุนที่มีราคาที่ถูกลง คนมีเงินมีโอกาสได้สัมผัสสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงบนอวกาศที่พ้นเส้นคาร์แมนขึ้นไปได้ซึ่งคนมีเงินในสมัยก่อนไม่มีโอกาสได้พบประสบการณ์แบบนั้น หรือแม้กระทั่งการนำจรวดที่ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศแล้วนำกลับมาลงจอดบนพื้นผิวโลกได้ ทั้งหมดที่กล่าวมานี้เกินขึ้นจากวิวัฒนาการของจรวดที่พัฒนามาเรื่อย ๆ อย่างไม่หยุดพักมามากกว่า 10 ศตวรรษ ที่แรกเริ่มเกิดขึ้นมาเพื่อเป็นอาวุธสงครามที่ประเทศจีนเป็นชนชาติแรกที่คิดค้นมันขึ้นมา

จนมาถึงการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในช่วงกลางยุคศตวรรษที่ 19 ที่มาพร้อมกับจรวดเชื้อเพลิงเหลว ตามมาด้วย Space Race ที่ได้มอบคุณประโยชน์ต่าง ๆ ให้แก่มนุษยชาติ ในบทความนี้จะพาทุกคนไปรู้จักกับจรวดของประเทศหนึ่งในแถบเอเชียใต้ ที่เชื่อว่าคนไทยส่วนมากอาจไม่เชื่อว่าจะมีจรวดและมีทุกอย่างที่พร้อมในการส่งจรวดเป็นของตัวเองได้ รวมไปถึงโครงการสำรวจอวกาศที่มีการเตรียมพร้อมไว้ไม่ต่างไปจากชาติอเมริกา รัสเซีย สหภาพยุโรป และจีน ใช่แล้ว “อินเดีย” นั่นเอง

ยานจันทรายาน 2 ของอินเดีย พุ่งขึ้นจากฐานปล่อยด้วยจรวด GSLV Mk III – M1

หลาย ๆ คนอาจคิดว่า ประเทศอินเดียเป็นประเทศที่ค่อนข้างสกปรกและเป็นประเทศที่มีความยากจนรวมไปถึงสภาพชีวิตความเป็นอยู่ที่ไม่ค่อยดีเท่าไหร่ ตรงนี้เป็น fact ที่เลี่ยงไม่ได้ก็จริง แต่ที่จริงแล้วมันเป็นแค่ fact ส่วนหนึ่งที่เรารู้จักประเทศอินเดียกันในมุมมองของคนไทยส่วนมาก ซึ่งมันเป็นสภาพชีวิตของชาวอินเดียส่วนหนึ่งเท่านั้น แต่ในอีกมุมหนึ่ง ประเทศอินเดียเป็นหนึ่งในประเทศที่มีความเจริญก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างมากเมื่อเทียบประเทศแถบเอเชีย ง่าย ๆ เลยดูจากหนังอินเดียที่มี CG ดูดีกว่าหนังไทย (ฮา) อีกเรื่องหนึ่งที่ไม่ควรพลาดเลย เวลาเราสงสัยอะไรที่เกี่ยวข้องกับหลักวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี พอเข้าไปค้นหาคลิปอธิบายใน YouTube เรามักจะเจอกลุ่ม Indian Guys มาอธิบายให้เห็นกันตลอด (และมักจะอธิบายให้เราเข้าใจได้ง่าย ๆ อีกด้วยนะ) ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของคนอินเดียทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีพอสมควร

ภาพประชาชนขณะกำลังรับชมการปล่อยยานจันทรายาน 2 ของอินเดียที่เดินทางไปลงจอดบนดวงจันทร์ในปี 2019 ที่มา – ISRO

จุดเริ่มต้นของโครงการอวกาศอินเดีย

ก่อนจะไปพาลงลึกถึงจรวดของอินเดีย หลาย ๆ คนอาจตั้งคำถามประมาณว่า “ก่อนประเทศอินเดียจะมีจรวด อินเดียมีหน่วยงานหรือองค์กรที่ทำงานเกี่ยวกับด้านอวกาศหรือไม่?” มีแน่นอน และมีมาก่อน NARIT (สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ) หรือ GISTDA (สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ) ที่เป็นหน่วยงานที่ทำงานด้านอวกาศของประเทศไทยเสียอีก โดยหน่วยงานนั้นชื่อว่า ISRO (Indian Space Research Organisation) หรือ องค์การวิจัยอวกาศอินเดีย ซึ่งเป็นหน่วยงานที่ทำงานภายใต้การดูแลของรัฐบาลอินเดีย

ภาพของวัวเทียมเกวียนที่ขนดาวเทียมบนถนนลูกรังที่ยังไม่หมดไป เป็นภาพที่สะท้อนความเป็นอวกาศอินเดยได้เป็นอย่างดีเสมอมา ที่มา – ISRO Archive

เดิมทีแล้วหน่วยงานที่ทำงานด้านอวกาศให้กับอินเดียคือ INCOSPAR หรือ Indian Natianal Committee for Space Research ที่ก่อตั้งในปี 1962 และสิ้นสุดหน้าที่ลงในปี 1969 ก่อนจะมาเป็น ISRO ที่เรารู้จักกันในปัจจุบัน หน้าที่หลัก ๆ ของหน่วยงานนี้เป็นการออกแบบและสร้างดาวเทียมประเภท Communication Satellites หรือดาวเทียมเพื่อการสื่อสาร และ Remote Sensing Satellites หรือดาวเทียมสำหรับการสำรวจระยะไกลสำหรับงานวิจัยและงานสำรวจต่าง ๆ โดยในระยะแรกได้มีการจ้างหน่วยงานภายนอกประเทศช่วยส่งดาวเทียมของตัวเองให้ (ส่วนใหญ่จะจ้าง ESA (Europian Space agency) ช่วยส่งให้) แต่ในระหว่างที่จ้างหน่วยงานภายนอกส่งดาวเทียมให้นั้น ทางองค์กรเองก็ได้มีการพัฒนาระบบการขนส่งทางอวกาศของตัวเองขึ้นมา จนได้ใช้งานสำหรับการส่งดาวเทียมของตัวเองจริง ๆ ก็ช่วงยุค 90 ที่เป็นจรวดประเภท Medium-lift launch vehicle โดยจรวดประเภทนี้สามารถส่งดาวเทียมที่มีมวลตั้งแต่ 2,000 ถึง 20,000 กิโลกรัม ขึ้นสู่ LEO (Low Earth Orbit) ได้ ซึ่งเป็นน้ำหนักของดาวเทียมที่อยู่ในประเภท Large satellites หรือดาวเทียมขนาดใหญ่ ที่มีมวลตั้งแต่ 1,000 กิโลกรัมขึ้นไป รวมไปถึงสามารถส่ง Module ของสถานีอวกาศขึ้นไปได้อีกด้วย


เพิ่มเติมโดย ณัฐนนท์ ดวงสูงเนิน – เมื่ออ่านมาถึงตรงนี้ หลายคนคงอาจจะสงสัยแล้วว่าทำไมอินเดียถึงได้ยอมลงทุนลงแรงในเทคโนโลยีอวกาศขนาดนี้ในขณะที่ประชากรยังยากลำบากที่จะเข้าถึงน้ำสะอาด และรัฐสวัสดิการในอินเดียกลับน่าเป็นห่วง ไม่ว่าจะเป็นภาพของคนอินเดียที่ต้องโหนรถไฟ (โหนแบบโหนจริง ๆ โหนข้างนอก อันตรายสัส ๆ) หรือต่อสู้กับความยากจน และปัญหาสิ่งแวดล้อมอย่างฝุ่นควัน ตรงนี้ต้องตอบว่าเหตุผลที่รัฐบาลเลือกนำเงินไปลงทุนกับเทคโนโลยีมีปัจจัยหลัก ๆ มาจากแนวคิด ชาตินิยม แต่ชาตินิยมที่ว่านี้ไม่ใช่ชาตินิยมแบบที่คนไทยเราคุ้นชินกันแบบ ชาติ ศาสนา พระมหากษัตริย์ แต่ชาตินิยมแบบอินเดียคือแนวคิดเรื่องการปลกแอกทางเทคโนโลยี

การปลดแอกนั้นคือการที่อินเดียสามารถมีเทคโนโลยีล้ำหน้าโดยเฉพาะในฝั่งวิทยาศาสตร์โดยที่ไม่ต้องพึ่งชาติตะวันตก (ดังนั้น วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจึงเป็นที่โฟกัสของรัฐบาลเสมอมา โดยเฉพาะภายใต้การนำของ นเรนทระ โมดี นายกฯ คนปัจจุบัน) เพราะถ้าจะให้วิเคราะห์กัน ต้องบอกว่าอินเดียนั้นได้รับเอกราชจากอังกฤษ ซึ่งแน่นอนว่าอินเดียได้รับเอกราชจากอังกฤษซึ่งตอนนั้นอังกฤษเป็นเจ้าแห่งอุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร์ ทำให้ไม่แปลกที่คนอินเดีย โดยเฉพาะในยุคที่อินกับการต่อสู้เพื่อปลดแอก มองว่าการสร้างชาติอินเดียให้เป็นอินเดียคือการสร้างจุดยืนด้านเทคโนโลยีและวิทยาศาสตร์ ไม่ใช่ประเทศของทาสตามแบบที่ตะวันตกเคยมองภาพจำเสมอมา (คล้ายกับนโยบายจอมพล ป. ของไทยเราที่สร้างภาพความศิวิไลซ์)

มีหลาย ๆ บทความจากสำนักคอนเทนต์ต่าง ๆ ที่พยายามมองมุมมองต่อการพัฒนาด้านวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะจรวดและยานอวกาศของอินเดียที่พูดในแนว ๆ นี้ เช่น Slate เคยลงบทความชื่อ Why India Is Investing in Space มองว่านายกโมดีนั้นดำเนินนโยบายใกล้เคียงกับประธานาธิบดี Donal Trump ในแง่ของอวกาศด้วยซ้ำ หรือ BBC ก็เคยวิเคราะห์ว่า Four reasons India is going big on space ที่เล่าปัจจัยสำคัญ ๆ แต่หนึ่งในข้อที่น่าสนใจก็คือ ยิ่งอินเดียมีคนยากจน รัฐก็ต้องยิ่งผลักดันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ที่ซักวันหนึ่งจะทำให้อินเดียพึ่งพาตัวเองได้ (ซึ่งจะสำเร็จหรือไม่สำเร็จนั้นต้องรอดูกันยาว ๆ)

แต่ในบทความนี้ก็จะเล่าให้ทุกคนฟังว่า มันเป็นความโชคดี หรือเป็นความตั้งใจ หรือแนวคิดที่ชาญฉลาดกันแน่ ที่ทำให้อินเดียกลายเป็นประเทศมหาอำนาจด้านอวกาศแบบที่เรียกว่าแซงหน้าประเทศที่รัฐสวัสดิการดี ๆ หลายประเทศเลยก็ว่าได้


ความได้เปรียบด้านภูมิศาสตร์ของวงโคจรขั้วโลก และจรวดของอินเดีย

แล้วเรื่องจรวดล่ะ? แน่นอนว่า ISRO จะออกแบบและสร้างดาวเทียมเพื่อการสื่อสารและการสำหรับสำรวจระยะไกลเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งจัดอยู่ในประเภทดาวเทียมทางวิทยาศาสตร์ โดยส่วนมากดาวเทียมที่ทำงานและให้บริการด้านนี้จะเป็นดาวเทียมขนาด Large satellites ที่มีมวลมากกว่า 1,000 กิโลกรัมขึ้นไป ในช่วงแรกที่อินเดียเริ่มต้นโครงการอวกาศ อินเดียยังทำได้แค่ออกแบบอุปกรณ์ที่ใช้กันบนอวกาศขนาดเล็กจำพวกดาวเทียม แต่ยังไม่สามารถสร้าง Launch vehicle ที่มีศักยภาพมากพอที่จะส่งดาวเทียมที่มีมวลมากขนาดนั้นเป็นของตัวเองได้ เนื่องจากยังไม่มีการวิจัยและพัฒนา launch vehicle ของตัวเองแบบจริง ๆ จัง ๆ จึงจำเป็นต้องจ้างหน่วยงานภายนอกช่วยส่งดาวเทียมของตัวเองแทนไปก่อนตามที่ได้กล่าวไปในย่อหน้าที่แล้ว จะมีการส่งจรวดได้ก็ต้องมีพื้นที่สำหรับการส่งจรวดก่อน

สำหรับภูมิศาสตร์ของประเทศอินเดียนั้นค่อนข้างใกล้เส้นศูนย์สูตรซึ่งมันมีประโยชน์อย่างมากในการส่งจรวดของพวกเขา โดยหลักการง่าย ๆ เลยที่ต้องสร้างฐานส่งจรวดให้ไว้ใกล้เส้นศูนย์สูตรมากที่สุดนั้นก็เพราะ ทุกองศาของเส้นละติจูดจะมีความยาวของเส้นละติจูดรอบวงที่แตกต่างกันออกไป โดยของอธิบายสั้น ๆ ว่าที่แนวเส้นศูนย์สูตรจะมีความยาวของเส้นละติจูดรอบวงที่มากที่สุด และจะลดลงเรื่อย ๆ เมื่อเพิ่มองศาให้กับแนวละติจูด หลาย ๆ คนอาจสงสัยว่ามันมีผลด้วยหรือ คำตอบคือมีผลเต็ม ๆ เลย เพราะด้วยความที่ว่าเราอยู่บนโลกในเดียวกันที่อัตราการหมุนแทบจะคงที่เมื่อเทียบกับหนึ่งชั่วอายุของคน อัตราการหมุนในหน่วยขององศาต่อหหน่วยเวลาหนึ่งมันเท่ากันทุกที่บนโลก

แต่อย่าลืมว่ามันมีความยาวของเส้นละติจูดรอบวงที่ต่างกันออกไป อยากจะให้นึกาพตามว่ามันเปรียบเสมือนกับวงกลมหลาย ๆ ขนาด ที่ในช่วงเวลาหนึ่งมันกวาดมุมไปได้เท่ากัน แต่มันมีสิ่งที่ไม่เท่ากันนั่นคือระยะทางที่วิ่งไป โดยวงกลมที่ใหญ่กว่าจะวิ่งได้มากกว่าวงกลมที่มีขนาดเล็กกว่า ซึ่งเมื่อแปลงเป็นอัตราเร็วแล้วจะได้ความหมายว่า ที่วงกลมใหญ่จะได้อัราเร็วที่มากกว่าอัตราเร็วของวงกลมเล็ก แล้วก็จะเอาแนวคิดง่าย ๆ ตรงนี้มาเทียบกับตำแหน่งองศาของละติจูด จะได้ว่าการส่งจรวดที่ใกล้เส้นศูนย์สูตรจะได้อัตราเร็วเริ่มต้นที่มากกว่าการส่งจรวดที่ไกลเส้นศูนย์สูตร ซึ่งมันช่วยประหยัดเชื้อเพลิงอย่างมากและเหมาะกับประเทศที่ไม่ได้มีงบประมาณที่หนามากอย่างเช่นอินเดีย

ฐานปล่อยจรวดใน Sriharikota ของอินเดีย ที่มา – ISRO

โดยฐานส่งจรวดของอินเดียจะอยู่ในเกาะ Sriharikota ซึ่งมีทั้ง ISRO Space Center และฐานส่งจรวดอยู่บนเกาะนั้น โดยเกาะ Sriharikota นี้อยู่ทางตะวันออกของประเทศอินเดียซึ่งติดกับอ่าวเบงกอลที่เป็นพื้นน้ำที่ค่อนข้างกว้าง ซึ่งเป็นภูมิศาสตร์ที่ดีต่อการส่งจรวด เพราะตามหลักแล้ว จรวดส่วนใหญ่ควรถูกส่งจากทิศตะวันตกไปทางทิศตะวันออกตามทิศการหมุนของโลก ในปัจจุบันอินเดียสามารถสร้างจรวดที่มีศักยภาพที่มากพอต่อความต้องการในการส่งดาวเทียมของพวกเขา โดยมีจรวดที่ใช้กันหลัก ๆ 3 รุ่นที่มีชื่อย่อว่า PSLV, GSLV และ GSLV Mk III โดยเป็นเพียงชื่อย่อเท่านั้น PSLV หรือ Polar Satellite Launch Vehicle ภาพแรกที่หลาย ๆ คนนึกถึงเมื่อได้อ่านชื่อเต็มของจรวดรุ่นนี้คงเป็นการส่งการส่งจรวดขึ้นไปสู่บริเวณขั้วโลก

ถ้ามองแบบนี้ก็ถือว่าใกล้เคียงกับวัตถุประสงค์หลักของจรวดรุ่นนี้เลย เพราะจริง ๆ แล้วจรวดรุ่นนี้ถูกออกแบบมาให้ส่งจรวดในวงโคจร Sun-Synchronous Polar Orbit (SSPO) เป็นหลัก (เพราะว่ามีคำว่า Polar อยู่ในชื่อประเภทของวงโคจรนี้นี่เอง จึงเอามาตั้งชื่อให้จรวดรุ่นนี้ ซึ่งก็ถือว่าเป็นประเภทวงโคจรแยกย่อยของวงโคจร Polar Orbit)

อธิบายให้เห็นภาพเลย มันเป็นแนววงโคจรที่พาดผ่านเขตพื้นที่ขั้วโลก (ไม่ได้ตรงกับขั้วโลกเป๊ะ ๆ) มันมีความเอียงของแนวโคจรหน่อย ๆ เมื่อเทีบกับเส้นศูนย์สูตร เพื่อให้มีระนาบเดียบกันกับดวงอาทิตย์ เพราะเนื่องจากกว่าดาวโลกของเรามีแกนโลกที่เอียง และทุกช่วงเวลาของปี ระนาบของพื้นผิวโลกที่ตำแหน่งเดียวกันของจะได้รับรังสีจากดวงอาทิตย์ที่มีองศาแตกต่างกันออกไปตามช่วงเวลานั้น ๆ แต่ไม่ใช่กับแนววงโคจรนี้ ที่ทุก ๆ ช่วงเวลาของปีจะมีในแนวองศาและระนาบเดียวกันหมด ซึ่งจะได้รับแสงจากดวงอาทิตย์ที่ค่อนข้างเต็มที่ โดยแนวโคจรนี้จะอยู่สูงจากพื้นดินประมาณ 600 ถึง 800 กิโลเมตร แนววงโคจรนี้มีไว้เพื่อดาวเทียมสำรวจระยะไกล เพราะเพื่อการสำรวจพื้นผิวของโลกที่มีพื้นที่ที่กว้างมาก ๆ ซึ่งต้องการข้อมูลที่มีความละเอียดและแม่นยำ จึงอาศัยประโยชน์ของแนวโคจรนี้ในการให้แผนโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งอยู่กับดาวเทียมรับแสงจากดวงอาทิตย์อย่างเต็มที่เพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้า

ประกอบกับการที่โลกหมุนรอบตัวเอง จึงได้ภาพภายพื้นผิวโลก (ไม่ว่าจะถ่ายด้วยหลักการใดก็ตาม) แทบจะทุกพื้นที่ จรวดรุ่นนี้ได้แบ่งเป็นรุ่นย่อยหลายรุ่น โดยแบ่งกันตามจำนวนและขนานของจรวดเชื้อเพลิงแข็งที่ถูกติดตั้งเสริมไว้ด้านข้าง ที่ถูกแบ่งเป็นรุ่นย่อยเพราะจำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงให้เกิดประโยชน์สูงสุด โดยจะดูจากมวลของ Payload ที่จะส่งและระดับความสูงของแนวโคจรต้องการตามความสามารถของดาวเทียมนั้น ๆ และมีจำนวนการส่งมากที่สุดในบรรดาจรวดทุกรุ่นของอินเดีย

GSLV หรือ Geosynchronous Satellite Launch Vehicle ชื่อนี้ถือว่าตรงตัวกับจุดประสงค์หลักของการปล่อยจรวดเลย เพราะจรวดรุ่นนี้ถูกออกแบบให้ส่ง Payload ในแนวโคจร Geosynchronous Orbit (GSO) หรือ วงโคจรพ้องคาบฟ้า ชื่อมันดูคล้ายกับ Geostationary Earth Orbit (GEO) หรือวงโคจรค้างฟ้า โดย GSO เป็นวงโคจรประเภทย่อยของ GEO

เราอาจไม่ค่อยได้ยินชื่อวงโคจรนี้กันมากนัก แต่จะรู้จัก GEO กันมากกว่า แต่หลักการมันคล้ายกันมากเลย โดยวงโคจรทั้งสองประเภทนั้นจะอยู่ที่ระดับความสูงใกล้เคียงกัน (ประมาณความสูง 35,786 กิโลเมตรจากพื้นผิวโลก) GEO มีแนวโคจรระนาบเดียวกันกับเส้นศูนย์สูตร แต่ไม่ใช่กับ GSO ที่มีองศาที่ต่างกันไปเล็กน้อย โดยจะขึ้นอยู่กับว่าพื้นที่ที่ดาวเทียมให้บริการนั้นอยู่ในองศาละติจูดเท่าไหร่ เพื่อต้องการให้ดาวเทียมนั้นอยู่เหนือน่านฟ้าของพื้นที่นั้นอยู่ตลอดเวลา จึงเป็นที่มาของวงโคจร GSO ที่แยกย่อยออกมาจาก GEO อีกที

แนวโคจรนี้มีไว้เพื่อดาวเทียมเพื่อการสื่อสาร และให้บริการอินเทอร์เน็ตต่าง ๆ ซึ่งต้องลอยอยู่นิ่ง ๆ ตลอดเวลาเพื่อรับและส่งสัญญาณให้ภาคพื้นได้ โดยข้อดีของมันคือมันช่วยลดงบประมาณการก่อสร้างฐานจานรับส่งสัญญาณ เพราะมันลอยนิ่ง ๆ ตลอดเวลาจึงไม่ต้องออกแบบระบบการ Tracking ดาวเทียมให้กับจานรับส่งสัญญาญ

จรวดรุ่นนี้ถูกออกแบบมาแล้ว 3 รุ่นแต่ในปัจจุบันใช้กันอยุ่แค่ 2 รุ่นคือ Mk. II และ Mk. III ซึ่งมีความแตกต่างทั้งหน้าตาและ Payload mass ที่จรวดทั้งสองรุ่นรับได้อย่างสิ้นเชิง โดย Payload mass ที่ส่งจะขอวัดกันที่ Payload mass to LEO ซึ่ง Mk. II ส่งได้มากสุด 5,000 กิโลกรัม แต่ Mk. III ส่งได้มากสุดที่ 10,000 กิโลกรัม ถึงแม้จะต่างกันมากขนาดนี้แต่รุ่น Mk. III ก็ถือว่ามีจำนวนเที่ยวบินที่น้อยที่สุดในบรรดาจรวดหลักของอินเดียทั้งหมด เพราะเนื่องจากว่าดาวเทียมของพวกเขามีน้อยดวงมากที่จะมีมวลมากขนาดนั้น

ความน่าสนใจด้านเชื้อเพลิงของจรวดอินเดีย

สำหรับในส่วนของเชื้อเพลิงที่ใช้ จรวดทั้ง 3 รุ่นจะใช้เชื้อเพลิง N2O4/UDHM และ HTPB เป็นหลัก โดยจะขออธิบายเกี่ยวเชื้อเพลิง N2O4/UDHM ก่อน เชื้อเพลิงนี้จัดอยู่ในประเภทของเชื้อเพลิงเหลว และเป็นเชื้อเพลิงเหลว Hypergolic

หลาย ๆ คนอาจรู้กันดีว่าตัว N2O4 มันมีความ Toxic ต่อมนุษย์อย่างมาก โดยมันจะส่งผลกระทบโดยตรงต่อปอดของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นการที่เจ้าหน้าที่จะเข้าถึงเขตพื้นที่ของฐานส่งจรวดหลังการส่งจรวดที่ใช้เชื้อเพลิงนี้เสร็จสิ้นเพื่อทำความสะอาดฐานส่งจึงต้องสวมชุดที่มีความรัดกุมที่สามารถป้อมกันใบหน้า ปากและจมูกไม่ให้สัมผัสกับอากาศภายนอกได้ จึงจะปลอดภัย (ถ้าใครได้เห็นคลิปที่จีนส่งจรวดแล้วมีคนเอากล้อมมือถือเข้าไปถ่ายในเขตฐานส่งโดยไม่สวมใส่อุปกรณ์ป้องกัน ระยะห่างคร่าว ๆ ประมาณ 300 เมตร โดยจรวดที่จีนส่งในคลิปนั้นใช้เชื้อเพลิงดังกล่าว ซึ่งอย่าหาทำเด็ดขาด)

จรวด PLSV ในส่วน Second Stage ขณะนำขึ้นประกอบกับตัวฐานจรวด ที่มา – ISRO

ในส่วนของ HTPB หรือ Hydroxyl-terminated polybutadiene นั้นเป็นเชื้อเพลิงเข็ง ที่ส่วนมากจะใช้ในการเพิ่มแรงขับดันให้จรวดหลัก แต่ในบางครั้งก็ถูกใช้เป็นท่อนจรวดหลักไปเลย อย่างกรณีของอินเดีย จะใช้เชื้อเพลิงตัวนี้ในหลาย ๆ ท่อน แต่ไม่ใช่ทุกท่อน เพราะมันมีราคาที่ถูกกว่าการออกแบบเครื่องยนต์สันดาปเชื้อเพลิงเหลวที่ควบคุมแรงขับได้ โดยมันมีข้อดีตรงที่มันให้แรงขับที่มากแต่มีราคาถูก ในส่วนของข้อเสียนั้นอยู่ที่การที่มันเป็นจรวดเชื้อเพลิงแข็ง จุดระเบิดแล้วไม่สามารถดับได้ ต้องใช้ให้หมดเท่านั้น จึงมักนิยมใช้ในจรวดท่อนแรก ๆ เท่านั้น

นอกจากนี้ยังมีเชื้อเพลิงอื่น ๆ อีกที่ใช้ในจรวดทั้ง 3 รุ่นนี้ นั้นคือ NOM/MMH (Monomethylhydrazine) ที่ใช้ในจรวดท่อนที่สี่ของ PSLV และเชื้อเพลิง LH2/LOX (Liquid hydrogen + Liquid Oxigen) โดยเป็นเชื้อเพลิงที่ใช้ในจรวดท่อนที่สามของ GSLV Mk. II และท่อนที่สองของ GSLV Mk. III และยังเป็นเชื้อเพลิงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมาตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน (ตรงนี้ต้องทำการ Chill เชื้อเพลิง แต่ด้วยความที่เป็นเชื้อเพลิงส่วนน้อย จึงมีผลกระทบต่องบประมาณที่ไม่มาก)

แต่ทำไมอินเดียถึงเลือกเชื้อเพลิงที่อันตรายขนาดนี้ ที่จริงแล้วอินเดียไม่ได้เป็นแค่ชาติเดียวที่ใช้เชื้อเพลิงนี้ แต่ในสมัยกอ่นเชื้อเพลิงนี้เคยถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงหลักให้กับจรวดตระกูล Titan, Ariane 1-4 และในปัจจุบันก็ใช้กันในจรวดตระกูล Long March 2-4 และ Proton เป็นต้น ดังนั้นที่หลาย ๆ ชาติเคยใช้รวมไปถึงยังใช้เชื้อเพลิงนี้อยู่นั้นมีเหตุผลว่า เชื้อเพลิงนี้สามารถเก็บได้ในอุณหภูมิห้อง โดยยังคงสภาพเป็นของเหลวได้ จึงไม่ต้องใช้งบประมาณมากในการสร้างอุปกรณ์กักเก็บเชื้อเพลิงเหมือนเชื้อเพลิงประเภท Cryogenic

เราเรียนได้รู้อะไรจรวดพวกนี้

เนื่องด้วยประเทศอินเดียเป็นประเทศที่ไม่ได้มีงบประมาณในการทำสิ่งต่าง ๆ มากเหมือนสหรัฐอเมริกา รัสเซีย หรือจีน ทาง ISRO จึงได้ใช้กลยุทธ์ในการออกแบบจรวดที่มีความจำเป็นต่อการส่งดาวเทียมของตัวเองที่มีแค่สองประเภทหลัก ๆ นั่นคือดาวเทียมเพื่อวิทยาศาสตร์ และดาวเทียมเพื่อการสื่อสาร ซึ่งดาวเทียมทั้งสองประเภทต้องใช้แนวโคจรที่ต่างกันอย่างมาก จึงได้ออกแบบจรวดสำหรับการส่งดาวเทียมของพวกเขาไว้สองเส้นทาง

การแบ่งรุ่นจรวดตามแนวการโคจรของดาวเทียมทำให้พวกเขาสามารถเลือกใช้จรวดที่มีความคุ้มค่ากับการส่งของให้พวกเขาอย่างมากที่สุด และยังมีการรับจ้างส่งดาวเทียมขนาดเล็กให้หน่วยงานอื่น ๆ โดยส่งไปกับ Payload หลักของตัวเอง ซึ่งเหมือนกับโครงการ Rideshare ของ SpaceX และบริษัทอื่น ๆ ที่ช่วยลดค่าใช้จ่ายของตัวเองโดยให้หน่วยงานอื่นร่วมแชร์ค่าใช้จ่ายได้ หากหน่วงงานนั้นมีความต้องการที่จะส่งของในแนวโคจรเดียวกัน โดยให้เป็น Payload รองของภารกิจ และในบางครั้งก็ส่ง Payload ของหน่วยงานอื่นเป็น Payload หลักได้เช่นกัน

และด้วยกลยุทธ์ที่ไม่ค่อยจะเป็นมิตรกับสิ่งมีชีวิตเท่าไหร่ จึงเลือกใช้เชื้อเพลิงที่ใช้งบประมาณต่ำ ทำให้ประหยัดงบประมาณไปได้มาก โดยการใช้เชื้อเพลิงเหลวที่ใช้ทุนในการสร้างห้องกับเก็บเชื้อเพลิงที่ค่อนข้างต่ำ (เพราะไม่ต้องทำการ Chill เชื้อเพลิง ในปริมาณที่มาก) และการใช้เชื้อเพลิงแข็งที่ยิ่งลดงบประมาณลงไปอีก

จะเห็นได้ว่าการส่งจรวดดูเป็นเรื่องที่เกินตัวสำหรับอินเดีย แต่อินเดียนั้นมีวิธีการแก้ปัญหาและพร้อมที่เผชิญหน้ากับปัญหาของตัวเองและก้าวข้ามคำว่า “การทำอะไรที่เกินตัว” ออกมาได้ กล้าที่จะทำเรื่องที่คนอื่นมองว่าเป็นไปไม่ได้ให้มันเป็นไปได้ จนทำให้อินเดียมีการส่งจรวดของตัวเองมาจนถึงทุกวันนี้

เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co





Read More

บทความอื่น ๆ ที่ควรอ่านต่อ



เรื่องราวน่าสนใจ

อัพเดทเรื่องราว ข่าว และบทวิเคราะห์เจาะลึก