NASA JPL จากเด็ก Caltech ที่แอบทำจรวดจนหอพักระเบิด สู่ห้องวิจัยหนึ่งเดียวที่ลงจอดดาวอังคารสำเร็จ
JPL จากเด็ก Caltech ที่แอบทำจรวดจนหอพักระเบิด สู่ห้องวิจัยหนึ่งเดียวที่ลงจอดดาวอังคารสำเร็จ

Chottiwatt Jittprasong

JPL จากเด็ก Caltech ที่แอบทำจรวดจนหอพักระเบิด สู่ห้องวิจัยหนึ่งเดียวที่ลงจอดดาวอังคารสำเร็จ

May 16, 2020

Jet Propulsion Laboratory (JPL) แห่งสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (California Institute of Technology) หรือที่เรารู้จักกันในชื่อ Caltech หนึ่งเดียวในตอนนี้ที่สามารถส่งยานไปลงดาวอังคารได้และหนึ่งเดียวที่สามารถส่งยานอวกาศออกนอกระบบสุริยะสู่ Interstellar medium ได้สำเร็จ มีจุดเริ่มต้นมาจากการทำเชื้อเพลิงจรวดระเบิดในหอพักของ Caltech หากเราจำกันได้ในหนังเรื่อง The Martian (2015) Mark Watney เคยพูดว่า JPL มีจุดเริ่มต้นมาจากนักศึกษา Caltech พยายามคิดค้นเชื้อเพลิงจรวดแต่ดันทำมันระเบิดและเกือบเผาหอพักของ Caltech ซึ่งเป็นเรื่องจริงและนั้นทำให้ JPL เป็น JPL ในทุกวันนี้

จุดเริ่มต้นของ JPL

JPL มีจุดเริ่มต้นในช่วงประมาณปี 1930 เมื่อกลุ่มนักศึกษา Caltech ชื่อเล่นว่า Rocket boys นำโดย Frank Manila ร่วมกันเพื่อนของเขาที่ Caltech อีก 4 คน คือ Rudolph Schott, Apollo Milton Olin Smith, Ed Forman และ Jack Parsons เริ่มพยายามคิดค้นเทคโนโลยีจรวดต่าง ๆ โดยเฉพาะเชื้อเพลิงจรวดซึ่งระหว่างการทดลองในหอพักของ Caltech พวกเขาก็ดันพลาดทำเชื้อเพลิงระเบิดในหอพักแถมทำไฟไหม้เกือบวอดทั้งหอพัก และนั้นทำให้ Caltech ไล่พวกเขาไปทำการทดลองที่อื่น แต่ยังโชคดีที่ Caltech ไม่ได้ไล่พวกเขาออก การไล่พวกพวกเขาออกจาก Campus ก็ไม่ได้หยุดการทดลองของพวกเขาแต่อย่างใด พวกเขาถูกขนานนามว่า Suicide Club ในตอนนั้นเพราะว่าการทดลองแต่ละอย่างที่โคตรอันตรายและไม่มีใครคิดที่จะทำ

พวกเขาย้ายที่ทำการทดลองไปที่ Arroyo Seco ในแถบภูเขา San Gabriel ของรัฐแคลิฟอร์เนียที่เป็นพื้นที่โล่งและปลอดภัยกว่าใน Caltech และ Arroyo Seco นี้เองเป็นที่ตั้งปัจจุบันของ JPL บ้านของยานอวกาศ นักวิทยาศาสตร์ วิศวกรนับไม่ถ้วน

Jet Propulsion Laboratory ที่ Arroyo Seco, San Gabriel Mountains ในปัจจุบัน – ที่มา NASA/JPL
Arroyo Seco ในสมัยก่อนที่นักศึกษา Caltech เข้าไปทำการทดลอง จากซ้ายไปขวา: Rudolph Schott, Apollo Milton Olin Smith, Frank Malina, Ed Forman และ Jack Parsons

หลังย้ายไปที่ Arroyo Seco พวกเขาก็ทำการทดลองมากมายเพื่อคิดค้นเชื้อเพลิงจรวด ในปี 1936 การทดลองเชื้อเพลิงจรวดของพวกเขาก็ล้มเหลวอีกครั้งเพราะพวกเขาดันเผลอทำสายส่ง Oxygen ติดไฟทำให้สายส่ง Oxygen เหวี่ยงไปมารอบ ๆ พร้อมกับพ่นไฟไปด้วยแต่ก็ไม่มีใครได้รับบาดเจ็บ พวกเขาก็ยังพยายามคิดค้นเชื้อเพลิงมาตลอดจนกระทั่งเดือน พฤศจิกายน ปีเดียวกันพวกเขาก็สามารถทำเครื่องยนต์จรวดพร้อมกับเชื้อเพลิงจรวดสร้างเปลวเพลิงสูงกว่าครึ่งเมตรได้สำเร็จ

เปลวไฟสูงครึ่งเมตรจากเครื่องยนต์จรวดและเชื้อเพลิงจรวดที่ถูกคิดค้นขึ้นในยุคแรกของ JPL – ที่มา NASA/JPL

หลังจากนั้นศาตราจารย์ของ Caltech ชิ่อว่า Theodore von Karman ซึ่งเป็นนักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์และเป็นหนึ่งในผู้บุกเบิก JPL ก็เริ่มเห็นแววของนักศึกษา Caltech กลุ่มนี้จึงหาตำแหน่งให้พวกเขากลับมาที่ Caltech แลกกับการที่พวกเขาต้องเรียนคณิตศาสตร์

พวกเขาถูกรวมเข้าเป็นส่วนหนึ่งของแล็บที่ Caltech ชื่อว่า GALCIT (Guggenheim Aeronautical Laboratory California Institute of Technology) ที่ Theodore von Karman เป็น ผอ. แต่แล้วในปี 1940 Caltech ก็ต้องเสียใจอีกครั้งที่เอาการทดลองเชื้อเพลิงจรวดที่มีการควบคุมอันน้อยนิดมาทดลองในมหาวิทยาลัย (ระเบิดนั้นแหละ) ทำให้ Rocket boys ต้องย้ายที่ทำการทดลองกลับไปที่เก่าอีกครั้งที่ Arroyo ซึ่งอัพเกรดขึ้นมานิดหน่อย แต่พวกเขาก็เข้าใจและบอกว่ามันเป็นเรื่องที่ช่วยไม่ได้เพราะว่าจรวดมันไม่เป็นมิตรต่อตึกในมหาวิทยาลัยสักเท่าไหร่

Arroyo Seco เวอร์ชั่นอัพเกรด – ที่มา NASA/JPL

ในช่วงปี 1939 ในขณะที่ Rocket boys ยังเป็นส่วนหนึ่งของ GALCIT สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติของสหรัฐอเมริกาให้ทุน 1,000 เหรียญสหรัฐฯ กับ Theodore von Karman และทีม Rocket boys ของสถาบัน GALCIT ให้พัฒนาระบบปล่อยเครื่องบินแบบ JATO (Jet-Assisted Take-off) ซึ่งใช้ติดเครื่องบินรบและเครื่องบินขนส่งในขนาดนั้นที่เป็นช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ซึ่งมีน้ำหนักมากและไม่สามารถบินขึ้นด้วยเครื่องยนต์ของตัวเองได้ JATO จึงถูกคิดค้นขึ้นเพื่อเอาจรวดไปติดกับเครื่องบินเพื่อเพิ่มความเร็วขณะ Take-off

ในปี 1941 von Karman และทีมของเขา (Rocket boys) ก็ลองเอาจรวด JATO น้ำหนักกว่า 22 กิโลกรัม ที่พวกเขาพัฒนาขึ้นมาจำนวนนึงไปติดกับเครื่องบิน Ercoupe และให้นักบินลองบินขึ้นดูซึ่งก็สำเร็จและในการทดลองสุดท้าย พวกเขาถอดใบพัดของเครื่องบินออก (ช่างแม่งไม่ต้องมีหรอกใบพัด จรวด JATO พอ ฮา) แล้วติดจรวด JATO 6 อันใต้ปีกแทน แล้วให้ Homer Boushey นักบินทดลองในขณะนั้นลองบินขึ้นด้วยจรวดแทนนั้นแหละแต่ก็สำเร็จไปด้วยดีทำให้ Boushey เป็นชาวอเมริกันคนแรกที่บินด้วยจรวด

Jet Assisted Take Off (JATO) ของเครื่องบิน Ercupe ในปี 1941 – ที่มา NASA

และแล้วเมื่อเยอรมนีเริ่มนำจรวด V-2 มาใช้ในการรบในสงครามโลกครั้งที่ 2 ทำให้กองทัพสหรัฐฯ เริ่มสนใจการทำจรวดขึ้นมา ในปี 1943 กองทัพอากาศสหรัฐฯ ส่งรายงานจากข่าวกรองอังกฤษไปให้ Theodore von Karman เรื่องจรวดของเยอรมนีที่สามารถบินไปได้ไกลกว่า 160 กิโลเมตรและนั้นทำให้เขาตัดสินใจก่อตั้ง Aerojet Corporation ในปี 1943 และเปลี่ยนชื่อมาเป็น Jet Propulsion Laboratory (JPL) ในเดือน พฤศจิกายน 1943 (ก่อนการก่อตั้งของ NASA กว่า 14 ปี) ทีมของ JPL ส่วนใหญ่มาจาก GALCIT ของเขา ในปี 1944 ตำแหน่ง ผอ. ของ JPL ก็ถูกโอนไปให้ Frank Manila ทำให้เขาเป็น ผอ. คนที่สองของ JPL (von Karman เป็นคนแรก)

ในตอนนั้นอยู่ภายใต้การดูแลของกองทัพสหรัฐฯ เน้นการผลิตและการวิจัยไปที่จรวดจำนวนมากนับไม่ถ้วนทั้งระบบนำทาง เชื้อเพลิงจรวด การออกแบบจรวด ระบบมิสไซล์ต่าง ๆ ทำให้จรวดที่ใช้ในสงครามตอนนั้นก็มีบ้านเกิดมาจาก JPL ทั้งสิ้น หลังสงครามโลกครั้งที่ 2 จบลง JPL ก็ยังอยู่ภายใต้การดูแลของกองทัพสหรัฐฯ JPL ร่วมมือกับวิศวกรของ Wernher von Braun ที่ Army Ballistic Missile Agency หนึ่งในหน่วยงานของกองทัพสหรัฐฯ เพื่อ Propose โครงการดาวเทียมของสหรัฐฯ แต่ก็แพ้ให้กับโครงการ Vanguard (โครงการ Vanguard จริง ๆ ก็เน่า) แต่พวกเขาก็ได้โครงการพิเศษให้พัฒนาแผ่นกันความร้อนแบบ Ablative (Ablative heat shield) สำหรับการ Re-entry ของยาน Jupiter-C แทน

หลังจากนั้น JPL ก็สามารถทำ Sub-orbital flights ได้สำเร็จถึงสามครั้งด้วยจรวด Juno I แบบดัดแปลง (ดัดแปลงมาจาก Jupiter-C) ในปี 1956 และ 1957 จากนั้นจึงตามมาด้วย Explorer 1 ดาวเทียมดวงแรกของสหรัฐฯ ในวันที่ 31 มกราคม 1958

ดาวเทียม Explorer 1 ดาวเทียมดวงแรกของสหรัฐอเมริกา – ที่มา NASA

นั้นก็เป็นจุดเริ่มต้นขอยุคอวกาศของสหรัฐฯ และยุค Space Race กับสหภาพโซเวียตหลัง Explorer 1 ถูกปล่อยขึ้นสู่วงโคจรได้ไม่นานในเดือน ตุลาคม 1958 รัฐบาลของสหรัฐอเมริกาก็ก่อตั้ง National Aeronautics and Space Administration หรือ NASA และนั้นก็ทำให้ JPL ถูกย้ายสังกัดจากกองทัพสหรัฐฯ ไปสังกัด NASA ในเดือน ธันวาคม 1958 และ Caltech มหาวิทยาลัยที่อยู่ใกล้กับ JPL ก็ได้รับหน้าที่ให้ดูแล Caltech จึงเกิดเป็น JPL Caltech ในตำนาน

หลังจากนั้น JPL ก็ได้หันมาวิจัยจรวด เชื้อเพลิง Payload ด้านวิทยาศาสตร์ และยานอวกาศต่าง ๆ สำหรับการสำรวจอวกาศ สร้างประโยชน์ให้แก่วงการอวกาศและวิทยาศาสตร์มากมายนับไม่ถ้วน ปัจจุบัน JPL เป็นที่หนึ่งในการทำสิ่งที่มนุษยชาติไม่เคยทำมาก่อนจำนวนมากและยังคงเป็นหนึ่งเดียวที่สามารถนำยานไปลงดาวอังคารได้

  • ยานลำแรกที่บินผ่านดาวศุกร์ – Mariner 2 ในปี 1962
  • Probe ลำแรกที่ส่งภาพดวงจันทร์กลับมายังโลก – Ranger 7 ในปี 1964
  • ยานลำแรกที่บินผ่านดาวอังคาร – Mariner 4 ในปี 1964
  • ยานลำแรกที่โคจรดาวอังคาร – Mariner 9 ในปี 1971
  • Probe ลำแรกที่ออกจากระบบสุริยะ – Voyager 1 ในปี 1977
  • Probe ลำแรกที่บินผ่านดาวเคราะห์ถึง 4 ดวง – Voyager 2 ในปี 1977
  • ยานลำแรกที่โคจรดาวพฤหสบดี – Galileo ในปี 1989
  • ยานลำแรกที่โคจรดาวเสาร์ – Cassini ในปี 1997
  • Rover ลำแรกที่ลงจอดบนดาวอังคาร – Sojourner ในปี 1997

ยานทั้งหมดนี้ล้วนมีบ้านเกิดมาจาก JPL ทั้งสิ้น จาก JPL ที่เคยเป็นแค่เด็กนักศึกษาไม่กี่คนที่พยายามทำอะไรแหวกแนวและทำในสิ่งที่คนอื่นไม่คิดที่จะทำทำให้ JPL มาเป็น JPL ในทุกวันนี้ (ที่ใช้ที่ตักดินยาน InSight ตอกเสาเข็มบนดาวอังคารอยู่ //ผิด ๆ) และในภารกิจ Mars 2020 Perseverance rover ก็จะยังคงเป็น JPL เพียงหนึ่งเดียวที่สามารถเอายานสำรวจไปลงจอดบนดาวอังคารได้ และหวังว่า JPL จะเป็นที่แรกที่ได้เอาเฮลิคอปเตอร์ไปบินบนดาวอังคารในภารกิจ Mars 2020 นี้ด้วย ขอเป็นกำลังใจให้ทีมภารกิจ Mars 2020

รียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO

อ้างอิง

NASA History Archive | JPL

Caltech/JPL History

NASA Rocket Boys





Read More

บทความอื่น ๆ ที่ควรอ่านต่อ



เรื่องราวน่าสนใจ

อัพเดทเรื่องราว ข่าว และบทวิเคราะห์เจาะลึก