ในช่วงสองสามปีที่ผ่านมานี้หลาย ๆ คนคงอาจจะได้ยินชื่อโครงการ Artemis (อาร์ทีมิส) มาไม่มากก็น้อยว่าเป็นโครงการของ NASA ที่จะพามนุษย์กลับไปเหยียบดวงจันทร์อีกครั้งหนึ่งในปี 2024 ซึ่งรอบนี้ไม่ใช่แค่ใช้การไปเยี่ยมเยือน เก็บตัวอย่างหินและกลับมายังโลกเหมือนอย่างในยุคอะพอลโลเมื่อ 50 กว่าปีก่อน แต่เป็นโครงการที่จะจัดตั้งถิ่นฐานบนดวงจันทร์ในระยะยาวที่ต้องพึ่งพาระบบสาธารณูโภคต่าง ๆ เพื่อให้สำเร็จไปตามหมุดหมาย อย่างเช่น การสร้างยานอวกาศใหม่ จรวดขนส่งใหม่ และที่ขาดไม่ได้เลยสำหรับโครงการ Artemis ก็คือสถานีอวกาศแห่งใหม่ ซึ่งมีชื่ออย่างเป็นทางการว่า Lunar Gateway หรือจะเรียกสั้น ๆ ว่า Gateway (เกตเวย์) ก็ได้
แต่ก่อนที่เราจะไปทำความรู้จักกับ Lunar Gateway ในบทความนี้กันต่อ เราก็ต้องทำความเข้าใจกันก่อนว่าตัวสถานีอวกาศแห่งใหม่นี้ไม่ได้เป็นสถานีอวกาศที่จะมาแทนที่สถานีอวกาศนานาชาติ หรือ ISS ที่เราใช้งานมาตั้งแต่ปี 1998 แต่ตัว Gateway จะเป็นสถานีอวกาศแห่งแรกที่จะประจำการอยู่บนวงโคจรรอบดวงจันทร์ที่ระยะห่างจากโลกประมาณ 400,000 กิโลเมตร ไม่เหมือนกับสถานีอวกาศอื่น ๆ ที่อยู่ในวงโคจรระต่ำของโลก (LEO) โดยที่ NASA ทุ่มทุนงบประมาณการศึกษาและออกแบบเพียงอย่างเดียวไปกว่า 330 ล้านดอลล่าห์สหรัฐ หรือ ประมาณ 11,000 ล้านบาท
อ่านเรื่องราวของโครงการ Artemis เพิ่มเติมได้ที่นี่ โครงการ Artemis มนุษย์กลับสู่ดวงจันทร์ เจาะลึก สรุปทุกข้อมูล
ทำไมไปดวงจันทร์ต้องใช้สถานีอวกาศ
การกลับไปดวงจันทร์ของ NASA ครั้งนี้ Lunar Gateway ได้เข้ามามีบทบาทสำคัญเป็นอย่างมากก็เพราะว่ามันจะถูกใช้งานเป็นจุดแวะพักรอบวงโคจรของดวงจันทร์ที่จะมียานลงจอดดวงจันทร์ (ที่เมื่อต้นปี 2021 NASA ได้คัดเลือกให้ SpaceX เป็นผู้สร้างยานลงจอดดวงจันทร์นี้) ที่เชื่อมต่อเข้ากับตัวสถานีอยู่ เพื่อรอการมาถึงของนักบินอวกาศที่จะเดินทางมายาน Orion ซึ่งเป็นยานอวกาศลำใหม่ล่าสุดของ NASA ก่อนที่นักบินทำการโยกย้ายไปที่ยานลงจอดดวงจันทร์อีกทีหนึ่ง
ส่วนสาเหตุที่ NASA ต้องมีขั้นตอนการขนส่งที่ซับซ้อนหลายครั้ง แทนที่จะปล่อยจรวดครั้งเดียวให้จบ ๆ ไปเหมือนในยุคอะพอลโล ก็เนื่องจาก NASA ต้องการที่จะต่อยอดให้ยานลงจอดดวงจันทร์สามารถกลับมาเชื่อมต่อที่ Lunar Gateway เพื่อที่จะเติมเชื้อเพลิงแล้วนำกลับมาใช้งานใหม่ได้ ซึ่งจะช่วยยืดเวลาการปฏิบัติภารกิจของนักบินอวกาศและมอบพื้นที่สำหรับอุปกรณ์การวิจัยและทดลองต่าง ๆ เพิ่มเติมมากขึ้น
แต่ล่าสุด NASA ก็ได้ประกาศว่าจะไม่มีการใช้งาน Lunar Gateway ในภารกิจ Artemis 3 ที่จะเป็นการกลับไปดวงจันทร์ครั้งแรกในรอบ 52 ปีของมนุษย์แล้ว เนื่องจากความวุ่นวายในการก่อสร้าง เราจึงอาจจะได้เห็นการใช้งาน Lunar Gateway ในภารกิจ Artemis ช่วงหลัง ๆ แทน
การออกแบบ Lunar Gateway
ต้องบอกก่อนว่าในช่วงแรกนั้นทาง NASA เริ่มออกแบบตัวสถานีตั้งแต่ช่วงปี 2012 ก็ตั้งใจร่างแผนและทำให้ Lunar Gateway เกิดจากความร่วมมือจากหลาย ๆ ประเทศเหมือนกับสมัยที่สร้างสถานีอวกาศนานาชาติ อย่าง รัสเซีย สหภาพยุโรป และญี่ปุ่น แต่ไป ๆ มา ๆ เมื่อต้นปี 2021 ทางองค์การอวกาศรัสเซียหรือ Roscosmos ก็ได้ประกาศถอนตัวออกความร่วมมือในการก่อสร้าง Lunar Gateway ออกไปอย่างกะทันหัน พร้อมให้เหตุผลว่า Lunar Gateway ไม่ได้ก่อให้เกิดผลประโยชน์ใด ๆ อย่างเท่าเทียมแก่รัสเซีย
NASA ก็เลยต้องดำเนินการออกแบบแผนการก่อสร้าง Lunar Gateway ใหม่โดยไม่มีรัสเซีย จนอีกไม่กี่เดือนต่อมา ในเดือนมิถุนายน 2021 ทางการจีนและรัสเซียก็ได้เผยแผนโครงการการสร้างสถานีวิจัยบนดวงจันทร์ของตนเองอย่างเป็นทางการ เรียกได้ว่าเรื่องนี้กลายเป็นเรื่องฮือฮาในวงการอวกาศไปเลยทีเดียว
อ่าน CNSA และ Roscosmos ร่วมมือ ประกาศสร้าง International Lunar Research Station บนดวงจันทร์
ทีนี้เรามารู้จักกับส่วนประกอบต่าง ๆ ของ Lunar Gateway ที่ NASA ได้ออกแบบไว้ในช่วงปี 2018 ซึ่งจะสามารถแบ่งตัวสถานีออกได้เป็น 4 ส่วนหลัก ๆ ดังนี้
- ส่วนโมดูลระบบขับเคลื่อน Power and Propulsion Element (PPE) จะมีหน้าที่ในการผลิตงานจากโซลาร์เซลล์ป้อนสู่สถานีราว 60 กิโลวัตต์ พร้อมติดตั้งระบบขับเคลื่อนประเภท Solar-Electric Propulsion ที่จะช่วยให้ปรับวงโคจรของสถานีให้เป็นไปตามความต้องการของภารกิจต่าง ๆ และโมดูลนี้ยังเป็นศูนย์รวมของระบบการสื่อสารบนสถานีอีกด้วย
- ส่วนที่อยู่อาศัย Habitation and Logistics Outpost (HALO) ซึ่งจะเป็นจุดที่ยานอวกาศสามารถมาเชื่อมต่อ (Docking) ได้อีกด้วย โดยเมื่อต้นเดือน กรกฎาคม 2021 NASA ก็ได้ประกาศว่าบริษัท Northrop Grumman จะเข้ามาออกแบบและทำการก่อสร้างโมดูลส่วนนี้
- ส่วนโมดูล ESPRIT จาก ESA (องค์การอวกาศสหภาพยุโรป) จะเป็นส่วนต่อขยายเพิ่มเติมที่เข้ามาติดตั้งในภายหลัง ซึ่งโมดูลนี้จะเข้ามาสนับสนุนเรื่องการสื่อสารและพื้นที่เก็บเชื้อเพลิงเพิ่มเติมสำหรับระบบขับเคลื่อน อีกทั้งมันยังได้ถูกออกแบบมาให้สามารถป้องกันเศษดาวเคราะห์พุ่งชนได้อีกด้วย
- ส่วนโมดูลที่อยู่อาศัยนานาชาติ International Habitation Module (I-HAB) นำโดย ESA (องค์การอวกาศสหภาพยุโรป) อีกเช่นเคย แต่ส่วนระบบดำรงชีพในนโมดูลนี้ (Life Support System) ทางฝ่าย JAXA (องค์การสำรวจอวกาศญี่ปุ่น) จะเป็นผู้ช่วยออกแบบแทน
- จะมีการติดตั้งแขนกล Canadarm 3 ซึ่งเป็นแขนกลเวอร์ชั่นที่ 3 จาก CSA หรือ Canada Space Agnecy หลังจากที่สองเวอร์ชั่นแรกถูกติดตั้งเข้ากับ กระสวยอวกาศ, สถานีอวกาศนานาชาติ ตามลำดับ
และยานอวกาศที่ใช้เชื่อมต่อ หลัก ๆ ก็จะเป็นยานของ SpaceX และโครงการ Orion ของ NASA ซึ่งจะมีการใช้ Service Module จาก SpaceX (ยาน Boeing Starliner ยังไม่มีความสามารถในการเดินทาง Deep Space)
อ่าน – เจาะลึก European Service Module จาก Airbus และ ESA กับการร่วมมือในโครงการ Artemis
การก่อสร้าง
ส่วนขั้นตอนการก่อสร้าง Lunar Gateway นั้น ในช่วงแรก NASA ได้คัดเลือกให้จรวด Falcon Heavy ของ SpaceX เป็นผู้ขนส่งส่วนโมดูลระบบขับเคลื่อน (PPE) และโมดูลที่อยู่อาศัย (HALO) ไปยังวงโคจรของดวงจันทร์ โดยมีกำหนดการณ์กำชับการปล่อยไว้ที่เดือนพฤษภาคม ปี 2024 ที่ฐานปล่อยหมายเลข 39A (ฐานปล่อยเดียวกับภารกิจอะพอลโล 11) ศูนย์อวกาศเคเนดี้ รัฐฟลอริด้า สหรัฐอเมริกา ด้วยงบประมาณประมาณ 330 ล้านดอลล่าห์สหรัฐ สำหรับโมดูลของทางฝั่งสหภาพยุโรปนั้นจะถูกปล่อยตามขึ้นไปในภายหลัง ซึ่งคาดกว่า Lunar Gateway จะก่อสร้างเสร็จสมบูรณ์ไม่เกินปี 2028 เมื่อเสร็จสิ้นตัวสถานีจะมีความยาวประมาณ 30 ถึง 35 เมตร หรือคิดเป็น 1 ใน 6 ส่วนของสถานีอวกาศนานาชาติในปัจจุบัน
อ่าน – NASA เลือก Falcon Heavy เป็นจรวดส่งสถานีอวกาศโคจรรอบดวงจันทร์ Lunar Gateway
เมื่อก่อสร้างเสร็จสมบูรณ์ตัวสถานีจะโคจรอยู่ในวงโคจรรูปวงรีรอบดวงจันทร์ที่เรียกว่า Near-rectilinear Halo Orbit หรือ NRHO เนื่องจากเป็นวงโคจรที่ประหยัดเชื้อเพลิงของสถานี แถมยังทำให้นักบินอวกาศไปลงจอดในพื้นที่ที่หลากหลายมากขึ้น ต่างจากยุคอะพอลโลที่อยู่ในวงโคจรระกับต่ำของดวงจันทร์ (Low Lunar Orbit) ที่จะลงจอดได้แค่บริเวณเส้นศูนย์สูตรของดวงจันทร์เท่านั้น โดยจะมีระยะที่ใกล้ดวงจันทร์ที่สุดเพียงแค่ 3,000 กิโลเมตร และไกลจากดวงจันทร์ที่สุดถึง 70,000 กิโลเมตร
อนาคตของ Lunar Gateway
นอกเหนือจากการช่วยสนับสนุนโครงการ Artemis ของ Lunar Gateway แล้วมันยังได้ถูกออกแบบมาให้เป็นพื้นที่ทดสอบหรือสาธิตเทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่จะถูกนำไปใช้งานในการสำรวจอวกาศในอนาคตอันใกล้อีกด้วย อย่างเทคโนโลยีที่เกี่ยวกับข้องจากการป้องกันรังสีจากลมสุริยะ ที่สามารถทดสอบใน Lunar Gateway ได้ดีก็เพราะว่ามันอยู่ในตำแหน่งที่ไม่มีอิทธิพลของสนามแม่เหล็กโลกเข้ามาปิดกั้น ทำให้เราจะได้ผลการทดลองที่แม่นยำกว่าบนสถานีอวกาศนานาชาติ
รวมไปถึงในอนาคตทาง NASA ก็มีวิสัยทัศน์ที่จะทำให้ Lunar Gateway เป็นสถานีบัญชาการการก่อตั้งสถานีวิจัยบนพื้นผิวดวงจันทร์ หรือไม่ก็เป็นจุดแวะพักของยานอวกาศของมนุษย์เพื่อที่จะเดิมเสบียงและเชื้อเพลิง ก่อนที่จะเดินทางต่อไปยังจุดหมายที่อยู่ห่างไกลออกไปอย่างดาวอังคาร เรียกได้ว่า Lunar Gateway ได้มาขยายขอบเขตการสำรวจอวกาศของมนุษย์ขึ้นไปอีกขั้น จากการที่เรามีมนุษย์อยู่บนอวกาศต่อเนื่องในสถานีอวกาศนานาชาติมาเป็นเวลากว่า 20 ปี ก็อาจจะเป็นเรื่องปกติที่จะมีมนุษย์อยู่บนดวงจันทร์ตลอดเวลาแทนในอีกไม่กี่ปีข้างหน้านี้
เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO
อ้างอิง
Lunar Orbital Platform-Gateway: the next space station will orbit the Moon
NASA has Decided to Start Building the Lunar Gateway Using the Falcon Heavy
