เจาะลึกภารกิจส่งมนุษย์ไปดาวศุกร์ ที่เกือบจะเกิดขึ้นในยุคโครงการอพอลโล

ประวัติการสำรวจอวกาศของมนุษย์ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน ก็ยังมีเพียงแค่ดวงจันทร์เท่านั้น ที่เราสามารถส่งเพื่อนมนุษย์ของเราออกเดินทางไปไกลจากโลกได้มากที่สุด ซึ่งนั่นก็เกิดขึ้นในยุคของโครงการอพอลโล ที่สามารถท้าทายทุกความเสี่ยงและข้อจำกัด ด้วยการพามนุษย์เดินทางไปถึงดวงจันทร์ได้ถึง 24 คน และพาพวกเขาเดินทางกลับมาโลกได้อย่างปลอดภัย

เป้าหมายการสำรวจดวงจันทร์ในขณะนั้นเป็นเป้าหมายระยะสั้น นั่นคือไปให้แค่ลงจอดและกลับมาโลกได้อย่างปลอดภัยเป็นหลัก ทำให้ในช่วงที่โครงการเกิดขึ้นมา จึงไม่มีแผนถูกวางไว้หลังจากอพอลโลสิ้นสุดลง นั่นทำให้ผู้บริหารของนาซาตัดสินใจวางแผนการสำรวจอวกาศระยะยาวและยั่งยืน โดยจะนำความรู้และเครื่องมือจากโครงการอพอลโลมาต่อยอดกับภารกิจในอนาคต ที่จะทำให้พวกเขาไม่ต้องสูญเสียพนักงานกว่า 400,000 คน ซึ่งถูกระดมพลมาทำโครงการอพอลโลนี้ไปในทันทีที่การไปดวงจันทร์จบลง

โครงการดังกล่าวเริ่มต้นภายใต้ชื่อ Apollo Applications Program โดยมีการศึกษาความเป็นไปได้ที่จะตั้งฐานวิจัยบนดวงจันทร์ เพื่อรองรับการอยู่อาศัยที่ยาวนานยิ่งขึ้นสำหรับภารกิจในอนาคต ภารกิจ Apollo-Soyuz Test Project ซึ่งเป็นครั้งแรกที่ยานอวกาศของสหรัฐฯ กับสหภาพโซเวียตได้เชื่อมเข้าหากันเป็นครั้งแรกในอวกาศ และสถานีอวกาศ Skylab สถานีอวกาศแห่งแรกของสหรัฐฯ ต่างล้วนเป็นภารกิจภายใต้โครงการ Apollo Applications Program ทั้งสิ้น ซึ่งได้มีการนำองค์ความรู้ บุคลากร และทรัพยากรจากโครงการอพอลโลมาปรับใช้ทั้งหมดเลย

น่าเสียดายที่ฐานวิจัยบนดวงจันทร์ถูกยุบไป เนื่องจากขาดการสนับสนุนอย่างเหมาะสมจากรัฐบาลของจอห์นสัน เช่นเดียวกับภารกิจการส่งมนุษย์ 3 คน ออกเดินทางไปบินผ่านดาวศุกร์ในปี 1973 ซึ่งจะกินเวลาเดินทางตลอดทั้งภารกิจกว่า 396 วันด้วยกัน พร้อมกับเป็นรากฐานที่อาจนำพายานอพอลโลออกเดินทางไปสำรวจดาวอังคาร และเป้าหมายในอวกาศลึกของระบบสุริยะที่อยู่ห่างไกลจากโลกออกไปได้อีกด้วย

ก่อนที่ฝันดังกล่าวจะพังทลายลงมา เพราะขาดการสนับสนุนงบประมาณอย่างจริงจังดังที่กล่าวไว้ในข้างต้น อย่างไรก็ตาม เรามาย้อนดูกันดีกว่าว่าถ้าภารกิจนี้ได้เกิดขึ้นจริง มันจะเป็นอย่างไรกันบ้าง

จรวดที่ใช้ในการปล่อยภารกิจนี้ จะยังคงเป็น Saturn V จรวดที่ทรงพลังที่สุดเท่าที่เคยขึ้นบินมา โดยจะมีการดัดแปลงจรวดส่วน S-IVB หรือจรวดส่วนที่ 3 ที่ปกติจะถูกใช้สำหรับการเร่งความเร็วเพื่อส่งยานหลุดพ้นจากวงโคจรของโลกเพียงอย่างเดียว ให้สามารถกลายเป็นพื้นที่ใช้สอยเพิ่มเติม สำหรับการอยู่อาศัยในอวกาศแบบระยะยาวได้อีกด้วย

ในบริเวณส่วนต่อขยายนี้ จะมีลักษณะคล้าย ๆ กับภายในสถานีอวกาศ Skylab แต่สำหรับภารกิจเดินทางไปดาวศุกร์นั้น ช่วงแรกถังเชื้อเพลิงของจรวด S-IVB จะถูกเติมเชื้อเพลิงจนเต็ม โดยอุปกรณ์ชิ้นใดที่สามารถอยู่รอดภายใต้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเหลวก็จะถูกติดตั้งไว้ในถังเชื้อเพลิงเลย ส่วนอุปกรณ์อื่น ๆ จะถูกเก็บไว้ในบริเวณ Interstage ซึ่งสำหรับภารกิจของโครงการอพอลโลนั้น จะเป็นจุดที่ยานลงดวงจันทร์นั้นถูกเก็บไว้ระหว่างปล่อยยานนั่นเอง

ยานบริการหรือยาน Service Module ก็จะถูกดัดแปลงด้วยเช่นกัน โดยเครื่องยนต์ตัวเดิมอย่าง SPS (Service Propulsion System) ที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่ จะถูกเปลี่ยนเป็นเครื่องยนต์ของยานลงดวงจันทร์อย่าง DPS (Descent Propulsion System) จำนวน 2 ตัวด้วยกัน ซึ่งนอกจากจะมีขนาดเล็กลง และช่วยลดน้ำหนักส่วนเกินออกไปได้แล้ว ยังช่วยเพิ่มพื้นที่สำหรับจัดเก็บของภายใน Interstage ของจรวด S-IVB ได้อีกเช่นกัน

บนพื้นที่ส่วนต่อขยายในจรวด S-IVB นั้น จะประกอบไปด้วยกล้องโทรทรรศน์ ห้องน้ำ ห้องอาบน้ำ ห้องนอนและถุงนอนส่วนตัว รวมทั้งยังมีโรงหนังให้ดูได้ด้วย ส่วนพื้นที่ภายนอกของจรวดนั้นได้มีการติดตั้งแผง Solar Cell สำหรับให้พลังงานในช่วงเวลาส่วนใหญ่ของภารกิจ

ในภารกิจนี้ จะไม่มีการพยายามสร้างแรงโน้มถ่วงจำลองตลอดทั้งการเดินทาง รวมทั้งในเหตุการณ์ปกติก็จะไม่มีความจำเป็นที่นักบินอวกาศจะต้องออกไปทำ EVA หรือออกไปปฏิบัติงานภายนอกยานแต่อย่างไร เว้นแต่ว่าเกิดเหตุฉุกเฉินขึ้นเท่านั้น และสำหรับลูกเรือที่จะเดินทางไป จะต้องมีอย่างน้อย 1 คนที่สามารถทำการผ่าตัดฉุกเฉินแบบเบื้องต้นได้ โดยทุกคนจะได้รับการฝึกสำหรับให้ซ่อมบำรุงยานแบบเบื้องต้นได้ด้วยเช่นกัน

แต่ก่อนที่ยานจะออกเดินทางได้จริง จะมีสองภารกิจทดสอบความพร้อมก่อน โดยจะเป็นการทดสอบทั้งส่วนของยานอพอลโล และจรวด S-IVB ว่าสามารถรองรับกาารอยู่อาศัยในอวกาศลึกแบบระยะยาวได้หรือไม่ ในขณะที่ลูกเรือของภารกิจดังกล่าวยังสามารถเดินทางกลับมาสู่ความปลอดภัยของโลกได้อย่างทันถ่วงที ในกรณีที่มีข้อผิดพลาดเกิดขึ้น

และหากภารกิจทั้งสองผ่านไปได้ด้วยดี โดยที่ไม่มีปัญหาอะไรมาชะลอการเดินทางของภารกิจ ก็จะทำให้มนุษย์สามคนแรกได้เริ่มออกเดินทางไปสำรวจดาวเคราะห์ดวงอื่น ในวันที่ 31 ตุลาคม 1973 การเดินทางครั้งนี้จะกินเวลาตลอดทั้งภารกิจนานกว่า 396 วันด้วยกัน แบ่งกันทริปออกเดินทางไปสู่ดาวศุกร์ ที่จะกินเวลานาน 123 วัน ก่อนจะไปเฉียดผ่านใกล้ที่สุดในวันที่ 3 มีนาคม 1974 ที่ระยะห่างเพียงแค่ประมาณ 4,000 กิโลเมตรด้วยกัน ทำให้ลูกเรือมีเวลาที่ค่อนข้างจำกัด ในการสำรวจดาวศุกร์อย่างใกล้ชิด ก่อนจะใช้เวลาเดินทางกลับมาโลกอีก 273 วัน ก่อนจะเดินทางกลับมาลงจอดในวันที่ 1 ธันวาคม 1974

การบินผ่านดาวศุกร์ในครั้งนี้จะมีวัตถุประสงค์เพื่อวัดความหนาแน่นในบรรยากาศ อุณหภูมิ ความดันของดาวศุกร์ ทำความเข้าใจเกี่ยวกับองค์ประกอบในบรรยากาศและบนพื้นผิว และนอกเหนือจากการสำรวจดาวศุกร์แบบละเอียดแล้ว ภารกิจนี้จะได้สำรวจดาวพุธเพิ่มอีกดวงด้วย (แม้จะไม่ใกล้เท่าดาวศุกร์ แต่ตำแหน่งก็ถือว่าใกล้เคียงกว่าทุกภารกิจที่มีอยู่ในตอนนั้น) รวมทั้งดวงอาทิตย์และโลกของเรา ที่ลูกเรือจะใช้เวลาโดยส่วนมากของภารกิจในการสำรวจจากบนยาน

นอกไปจากนั้นแล้ว ก็จะมีการปล่อยยานลงจอดไปสำรวจในบรรยากาศของดาวศุกร์ และอาจรวมถึงการไปลงจอดได้อีกด้วย โดยในส่วนนี้จะเป็นยานแบบไม่มีมนุษย์ลงไปด้วย

ในส่วนของการติดต่อสื่อสารกับโลกนั้น ทางลูกเรือในยานกับศูนย์ควบคุมภาคพื้นจะสามารถติดต่อกันได้ผ่านระบบ Deep Space Network ของ NASA แบบเดียวกับที่เคยเป็นในสมัยโครงการอพอลโล อย่างไรก็ตาม ก็ย่อมมีความล่าช้าที่อาจมากถึง 7 นาทีด้วยกัน เนื่องจากสัญญาณสื่อสารสามารถเดินทางได้เทียบเท่ากับความเร็วแสงเท่านั้น ซึ่งต่างจากภารกิจสำรวจดวงจันทร์ ที่จุดไกลสุดนั้นยังห่างไปเพียงแค่ราว 1 วินาทีแสง

หากประสบความสำเร็จขึ้นมาครบตามวัตถุประสงค์ที่กล่าวไปนั้น นี่จะเป็นหนึ่งในภารกิจที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของมนุษยชาติอย่างแน่นอน แต่ว่านี่เป็นภารกิจแรกที่เราได้ส่งออกเดินทางไปสู่อวกาศลึก ดังนั้นปัจจัยความเสี่ยงของการเดินทางเที่ยวนี้ก็ย่อมมีสูงกว่าทุกภารกิจที่เคยเกิดขึ้นมาอย่างแน่นอน

เราเคยส่งมนุษย์ออกเดินทางไปไกลได้แค่ราว 400,000 กิโลเมตรเท่านั้น เทียบไม่ได้กับภารกิจที่เพื่อนมนุษย์เราต้องออกไปไกลกว่า 130,000,000 กิโลเมตรเลย และต่อให้เอาชั่วโมงบินของนักบินอวกาศทุกคนในเวลานั้นมารวมกัน ก็ยังเทียบไม่ได้กับที่นักบินอวกาศคนหนึ่งจะได้ใช้ในยานลำนี้เลย องค์ความรู้การเดินทางระยะยาวในอวกาศของเรายังมีจุดที่เราไม่เชี่ยวชาญอีกมาก แม้แต่ในปัจจุบันที่ผ่านมานานกว่า 50 ปีแล้วก็ตาม ยังไม่รวมถึงปัจจัยต่าง ๆ ที่อาจเกิดขึ้นได้ระหว่างภารกิจ ไม่ว่าจะเป็นรังสีต่าง ๆ หรือวัตถุในอวกาศที่อาจเป็นอันตรายต่อตัวยานได้ ไปจนถึงระบบภายในยานที่สามารถเกิดข้อผิดพลาดขึ้นได้ตลอดเวลา

บทเรียนข้อผิดพลาดนั้นมีราคาที่ต้องจ่ายสูงมาก ๆ อพอลโล 1 คือตัวอย่างของการที่เราต้องแลกด้วยชีวิตนักบินอวกาศ กับข้อผิดพลาดที่อาจถูกหลีกเลี่ยงได้ และถ้าให้ไล่ทุกภารกิจที่ไปลงดวงจันทร์ ก็ไม่มีภารกิจไหนที่ไม่เจอปัญหาเลย แต่อันที่ใหญ่ ๆ ก็คงไม่พ้นเรื่องการลงจอดของอพอลโล 11 ที่เหลือเชื้อเพลิงอย่างจำกัด แถมทำตัวจุดสวิตช์เครื่องยนต์พังก่อนขึ้นจากดวงจันทร์ จนต้องใช้ปากกาแก้ขัด หรืออพอลโล 13 ที่ถังออกซิเจนระเบิดกลางอวกาศ จนทำให้ต้องช่วยชีวิตลูกเรือทั้งสามกลับโลก โดยประหยัดทุกทรัพยากรที่มีบนยานให้ได้มากที่สุด

สำหรับใครที่เคยดูซีรี่ส์ Away บน Netflix อาจได้เห็นฉากที่นักบินอวกาศต้องออกไปซ่อมบำรุงแผง Solar Cell นอกยาน กับแก้ปัญหาภายในยานไม่ว่าจะเป็นเรื่องของอุปกรณ์ หรือสภาพจิตใจของเพื่อนร่วมทาง ซึ่งสิ่งเหล่านี้คือเรื่องที่อาจเกิดขึ้นจริงในภารกิจนี้ได้เลย และมีการศึกษาอย่างจริงจังเพื่อลดความเสี่ยงทุก ๆ ด้านให้มีอยู่อย่างน้อยที่สุด

ในเวลาเดียวกันนั้น ทีมที่วางแผนภารกิจยังได้มองถึงความเป็นไปได้ที่จะส่งยานอพอลโลออกเดินทางไปบินผ่านดาวอังคาร หรือไปทั้งสองดวงในภารกิจเดียวกันไว้อีกด้วย แน่นอนว่านี่จะเป็นก้าวต่อไปที่สำคัญสำหรับภารกิจการเดินทางในอวกาศลึกซึ่งอาจมีการพัฒนาตัวยานให้พร้อมสำหรับการลงจอดบนดาวทั้งสองก็เป็นได้

ส่วนทางด้านของโซเวียตเองนั้น ก็ได้มองถึงการส่งยานไปบินผ่านดาวศุกร์ด้วยเช่นกัน แต่จะเป็นทางผ่านกลับโลกหลังจากส่งลูกเรือไปดาวอังคารในช่วงก่อนหน้า โดยตั้งชื่อภารกิจว่า TMK-MAVR ซึ่ง MAVR มาจาก MArs – VeneRa หรือดาวอังคารและดาวศุกร์นั่นเอง แต่ก็ล้มเลิกแผนดังกล่าวไป เมื่อจรวด N-1 ที่ถูกวางไว้ใช้ในการปล่อยยานนั้น ไม่เคยออกขึ้นบินได้อย่างสำเร็จเลยสักครั้ง

ในช่วงหลัง ๆ ทาง NASA เองก็ได้มีไอเดียสำหรับภารกิจการส่งมนุษย์ไปดาวศุกร์ขึ้นมาอีกครั้ง โดยครั้งนี้จะนำยานลงไปอยู่ในบรรยากาศของดาวศุกร์เลย ที่ความสูง 55 กิโลเมตรจากพื้นผิว ซึ่งมีอุณหภูมิและความดันที่ค่อนข้างเป็นมิตรกับมนุษย์ขึ้นมาหน่อย ในภารกิจที่มีชื่อว่า HAVOC หรือ High Altitude Venus Operational Concept โดยจะส่งเรือดำน้ำเหาะไปบินอยู่ และอาจะมีนักบินอวกาศปฏิบัติงานได้นานถึง 50 วันบนโลกด้วยกัน ก่อนจะแยกตัวกลับมาสู่วงโคจรของดาวศุกร์ในภายหลัง

ที่น่าสนใจคือไอเดียของยาน HAVOC นั้น มาจากภารกิจ Vega ของทางโซเวียต ที่สามารถทำงานอยู่ในวงโคจรได้เป็นวัน จนแบตเตอรี่หมดไปได้เลย เมื่อใช้บอลลูนขนาดเล็กช่วยในการลอยอยู่บนบรรยากาศ เมื่อเทียบกับยานลงจอดบนพื้นผิวที่อยู่ได้ไม่เกิน 1 ชั่วโมงด้วยกัน แต่จนถึงปัจจุบันไอเดียของ HAVOC ก็ยังไม่ได้ถูกนำมาใช้จริง

อีกเรื่องที่น่าสนใจคือ หากภารกิจนี้ได้เกิดขึ้นจริง ปริศนา Phosphine ที่ถูกพบในบรรยากาศของดาวศุกร์อาจถูกไขจากในภารกิจนี้แล้วก็เป็นได้ เนื่องจากการสำรวจบรรยากาศของดาวศุกร์แบบละเอียดนั้นเป็นหนึ่งในเป้าหมายของภารกิจด้วยเช่นกัน และคาดว่าจะมีการนำอุปกรณ์ไปสำรวจกับทั้งส่วนบริเวณ Wet Workshop ของจรวด S-IVB รวมทั้งกับยานที่จะถูกส่งลงไปสู่พื้นผิวของดาวศุกร์ด้วย ซึ่งในตอนนี้ มันก็ยังคงเป็นปริศนาที่รอให้เราหาคำตอบกันต่อไปอยู่

อ่านบทสรุปการค้นพบ Phosphine บนบรรยากาศดาวศุกร์ได้ที่นี่

อย่างไรก็ตาม การค้นพบดังกล่าวอาจเป็นตัวช่วยสำคัญ ที่ทำให้ภารกิจการสำรวจดาวศุกร์กลับมาได้รับความสนใจอีกครั้ง โดยในช่วงปี 2021 ที่กำลังจะมาถึง NASA จะประกาศเลือกภารกิจแบบ Discovery Class หรือภารกิจที่แบบประหยัด โดยภารกิจในคลาสดังกล่าวที่เราอาจรู้จักนั้นได้แก่ยาน InSight, ยาน MESSENGER และกล้อง Kepler นั่นเอง ซึ่งมีอยู่สองภารกิจในตอนนี้ที่กำลังอยู่ระหว่างการพัฒนา และมีเป้าหมายการสำรวจคือดาวศุกร์ ได้แก่ยานที่มุ่งเป้าไปในการสำรวจบรรยากาศของดาว กับยานที่มุ่งเป้าไปกับการสำรวจดาวธรณีวิทยาของดาว โดยจะต้องแข่งกับภารกิจสำรวจดวงจันทร์ไทรทันของดาวเนปจูน กับดวงจันทร์ไอโอของดาวพฤหัสฯ

แน่นอนว่าตอนนี้ภารกิจไปสำรวจดาวศุกร์ได้แต้มต่อพอสมควรเลย ไม่ว่าจะฝั่งของสหรัฐฯ รัสเซีย หรือญี่ปุ่นเองก็ตาม และภารกิจในอนาคตก็อาจไม่ได้ถูกทุ่มไปกับการสำรวจดาวอังคาร เพื่อตามหาสัญญาณความเป็นไปได้ของสิ่งมีชีวิตเพียงอย่างเดียวแล้ว

แน่นอนว่าภารกิจการเดินทางไปในอวกาศลึกนั้นเป็นงานที่ยากมาก ๆ แต่ก็อย่าลืมว่าการสำรวจอวกาศนั้นได้ผลักดันเพดานขีดจำกัดของมนุษย์เราอยู่ตลอดเวลา ท้องฟ้าเคยเป็นสิ่งที่เราได้แต่แหงนมอง จนเราได้ขึ้นไปโบยบินเป็นอาจิน อวกาศเคยเป็นสิ่งที่ไกลเกินเอื้อม หรือดวงจันทราที่ใครว่าไกลแสนไกล แต่สุดท้ายแล้วเพื่อนมนุษย์ที่มีเลือดเนื้อเชื้อไขไม่ต่างไปจากเรา ก็ได้เคยขึ้นไปยืนอยู่บนนั้นมาแล้ว

ข้อผิดพลาดเป็นตัวเลือกในภารกิจเหล่านี้ไม่ได้เลย และสำหรับการเตรียมตัวสู่การเดินทางไปอวกาศลึกในอนาคต ข้อจำกัดและข้อผิดพลาดต่าง ๆ ต้องถูกลดลงให้น้อยที่สุด และบทเรียนเก่า ๆ เหล่านี้จะถูกรื้อกลับมาอ่านอีกครั้ง เพื่อทอดสะพานการเดินทางสู่อวกาศลึกของมนุษย์รุ่นถัดไปให้ได้ และไม่แน่ว่าสักวันคนที่จะก้าวเดินไปบนเส้นทางนั้น อาจเป็นคุณที่อ่านบทความนี้อยู่ก็เป็นได้

เรียบเรียงโดยทีมงาน Spaceth.co

อ้างอิง

Bellcomm. Inc. (for MSF, NASA) | Manned Venus Flyby

Bellcomm. Inc. (for MSF, NASA) | A survey of manned Mars and Venus flyby missions in the 1970’s

Bellcomm. Inc. (for MSF, NASA) | Drop sonde and photo sinker probes for a manned Venus flyby mission

NASA Administrator | Venus is One Stop in Our Search for Life