NASA ปรับแผน Mars Sample Return อีกครั้งหลังดราม่า ตั้งเป้าส่งตัวอย่างกลับโลกก่อน 2040

นอกจากโครงการ Artemis แล้ว อีกหนึ่งโครงการสำคัญของ NASA ก็คือการสำรวจดาวอังคาร และดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ ซึ่งโดยปกติ โครงการเหล่านี้จะถูกจัดอยู่ในกลุ่มโครงการขนาดใหญ่ระดับ Flagship Program หรือ Large Strategic Science Missions ซึ่งจะมีการอนุมัติงบสูงเป็นพิเศษ ของ NASA เช่น โครงการ James Webb Space Telescope, Mars 2020 (Perseverance) หรือโครงการ Europa Clipper

หนึ่งในโครงการที่อยู่ใน Large Strategic Science Missions ของ NASA ก็คือ Mars Sample Return ซึ่งมีเป้าหมายในการนำเอาตัวอย่างหินดาวอังคาร ที่ถูกเก็บไว้และนำไปหย่อนไว้ตามจุดต่าง ๆ ของดาวอังคารโดยยาน Perseverance กลับโลก ซึ่งโครงการดังกล่าว NASA จะร่วมมือกับองค์การอวกาศยุโรป ESA ในการพัฒนาระบบยานที่จะลำเรียงเอาหลอดทดลองเหล่านี้ ใส่ในยานลงจอดขนาดเล็กที่เรียกว่า MAV หรือ Mars Ascent Vehicle ขึ้นมาส่งต่อให้กับยานลำเลียงบนวงโคจรและเดินทางกลับสู่โลก ซึ่งหากสำเร็จ นี่จะเป็นครั้งแรกที่มนุษย์ได้ส่งยานอวกาศไปเก็บเอาตัวอย่างหินจากดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะ

โครงการ Mars Sample Return เกิดขึ้นมาพร้อมกับโครงการ Perseverance โดยในยาน Perseverance ได้มีการออกแบบให้ตัวยาน เก็บเอาตัวอย่างหินหย่อนในหลอดทิ้งไว้บนดาวอังคาร โดยยังไม่ได้มีการวางแผนโครงการการเก็บกู้หินดังกล่าวกลับโลกแต่อย่างใด แต่ก็เป็นโจทย์ให้กับภารกิจการสำรวจอวกาศในอนาคต โดย JPL คาดว่า จะมีการเก็บตัวอย่างชุดแรกกลับโลกได้ในช่วงปี 2027-2028

Bobby Braun ผู้ดูแลโครงการ Mars Sample Return โชว์หลอดสำหรับเก็บตัวอย่างหิน ในช่วงปี 2021 ที่มา – NASA/JPL-Caltech

ปัจจุบันโครงการ Mars Sample Return ยังอยู่ระหว่างการศึกษาและอนุมัติงบประมาณก้อนใหญ่ กล่าวคือตัวโครงการยังอยู่ในระดับแนวคิด หรือ Concept อยู่ ยังไม่ได้มีการพัฒนาในระดับกระบวนการทางวิศวกรรม (Engineering) หรือมีการเลือกหาผู้สร้างยานอวกาศอย่างใด อย่างไรก็ตาม หน่วยงานหลังจากฝั่ง NASA ที่ดูแลโครงการดังกล่าวก็เป็นใครไปไม่พ้น JPL หรือ Jet Propulsion Laboratory เจ้าของผลงานยานสำรวจดาวอังคารทุกลำของ NASA ในตอนนี้

ในวันที่ 15 เมษายน 2024 ที่ผ่านมา ผู้อำนวยการ Bill Nelson ของ NASA ได้มีการออกมาแถลงข่าวอัพเดทแผนของโครงการ Mars Sample Return ซึ่งนับว่าเป็นการออกแถลงการอย่างเป็นทางการครั้งแรกของ NASA ในการปรับแผนโครงการ หลังในช่วงเดือนกันยายน 2023 ที่ผ่านมา มีดราม่าจาก คณะกรรมการอิสระในโครงการ Mars Sample Return เรียกร้องต่อทีมพัฒนาว่า ยานลงจอดเก็บตัวอย่าง (Sample Retrieval Lander) และยานโคจรสำหรับกลับโลก (Earth Return Orbiter) นั้นไม่มีทางพัฒนาเสร็จได้ภายในปี 2027 ถึง 2028 ตามที่ทีมวิศวกรของโครงการวางแผนไว้ และขอให้ NASA ปรับรูปแบบโครงการดังกล่าวให้สมเหตุสมผลมากขึ้น และนั่นก็นำไปสู่การตัดงบโครงการ จนกว่าจะมีแผนที่ชัดเจน ซึ่งอาจรวมถึงการต้องลดทอนความซับซ้อนของโครงการ และเทคโนโลยที่ใช้ NASA Releases Independent Review’s Mars Sample Return Report

ตัวอย่างหินดาวอังคารที่ Perseverance หย่อนเอาไว้ตามบริเวณต่าง ๆ ที่มา – NASA/JPL-Caltech

ซึ่งจากกรณีดังกล่าวถ้าพูดง่าย ๆ ก็คือไม่คิดว่าจะทำได้ ก็เลยตัดงบไปก่อนนั่นเอง แต่สุดท้าย ไม่นานหลังจากนั้น ก็ได้มีการเรียกร้องในวันที่ 21 พฤศจิกายน 2023 ได้มี หนังสือจาก Congress ยื่นไปยัง Bill Nelson ผู้อำนวยการ NASA โจมตีว่าวิศัยทัศน์ที่สั้น (Short-sighted) จากการตัดงบดังกล่าวจะทำให้สหรัฐฯ เสียโอกาสในการจ้างงาน เสียโอกาสในการสนับสนุนเอกชน โอกาสของนักวิทยาศาสตร์ในการสร้างเทคโนโลยี และทำให้โครงการสำรวจอวกาศ ล้าหลังไปกว่าทศวรรษ

ทั้งนี้หนังสือได้ระบุว่า NASA ต้องอนุมัติงบไม่ต่ำกว่า 900 ล้านเหรียญฯ และให้ NASA ระบุในงบสำหรับ Fiscal Year 2025 ให้ครอบคลุมงบที่ NASA จะต้องใช้เพื่อให้ JPL ส่งยานได้ไม่ช้าไปกว่าปี 2030 นอกจากนี้ยังมีการเปรียบเทียบสหรัฐ ฯ กับจีน ว่าจีนนั้นลงทุนในงานอวกาศมหาศาล และการไม่ทำ Mars Sample Return อาจทำให้สหรัฐฯ เสียเปรียบในการแข่งขันดังกล่าวได้

และเนื่องจากโครงการ Mars Sample Return เป็นโครงการใหญ่มาก จึงต้องมีการตรวจสอบกันอย่างละเอียดจาก NASA Office of Inspector General (เป็นสำนักงานตรวจเงินแผ่นดินของ NASA) Audit of the Mars Sample Return Program (ซึ่งแนะนำให้ลองอ่านผ่าน ๆ ดูก็ได้ว่าเขา Audit กันโหดขนาดไหน)

เรียกได้ว่า NASA อยู่ในจุดที่ต้องบาลานซ์ความต้องการของทั้งคณะกรรมการอิสระ กลุ่มนักวิทยาศาสตร์นักวิจัย วิศวกร และสภาฯ อย่างมาก เนื่องจากโครงการ Mars Sample Return นั้น มีการตั้งงบไว้สูงถึง 8,000 ล้านเหรียญสหรัฐฯ (เกือบเท่าโครงการ James Webb Space Telescope ที่ใช้งบไปทั้งสิ้น 9,700 ล้านเหรียญฯ)

ในเอกสารฉบับล่าสุด 2024 นี้ NASA’s response to the second Mars Sample Return Independent Review Board (MSR IRB-2) ได้มีการปรับแผนโครงการ ได้แก่

  • เป้าหมายคือการนำเอาตัวอย่างหินดาวอังคาร กลับมายังโลกในช่วงปี 2030 จนถึง 2040 โดยตั้งงบประมาณอยู่ที่เท่าเดิมคือ 8,000 – 10,000 ล้านเหรียญสหรัฐฯ โดยอิงงบประมาณตาม  Fiscal Year 2025 budget
  • จะมีการเปิดรับ Proposal และข้อเสนอจากเอกชน ภายใต้งบประมาณดังกล่าว เพื่อหาวิธีการทำยาน Sample Retrieval Lander (SRL) พร้อมกับ Mars Ascent Vehicle (MAV) และระบบยาน Orbiting Sample (OS)
  • ในปี 2030 NASA จะสนับสนุนและทำงานร่วมกับ ESA ให้ปล่อยยาน ESA Earth Return Orbiter (ERO) และ Capture Containment and Return System (CCRS) เดินทางไปยังวงโคจรของดาวอังคาร
  • ในปี 2035 ถึงจะส่ง SRL MAV และ OS ไปยังดาวอังคารเพื่อเก็บตัวอย่างหินจากพื้น

สำหรับการใช้พลังงานหลักของ Sample Retrieval Lander นั้นจะใช้เป็นแบบ RTG หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี เหมือนกับที่ Perseverence ใช้ และมีการออกแบบหลายอย่างให้ทนต่อพายุฝุ่นบนดาวอังคาร (ที่ย่นชีวิตของยานสำรวจดาวอังคารหลายลำ เช่น InSight)

ผังแสดงโครงสร้างการทำงานของโครงการ Mars Sample Return ที่มา – NASA

นอกจากในเชิงเทคนิคแล้ว ในเชิงการดำเนินการ ยังมีการปรับโครงสร้างการทำงาน (MSR Program Organization Chart) ใหม่ ซึ่งดูแลโดย NASA สำนักงานใหญ่ ภายใต้  Science Mission Directorate (SMD) และ Deputy Associate Administrator (DAA) โดยปัจจุบัน Associate Administrator ของ NASA โดยทำงานร่วมกับ Planetary Science Division (PSD) ในการดูโครงการ MSR

ภาพจำลองยาน Earth Return Orbiter (ERO) เดินทางกลับโลก ที่มา – ESA

โดยจากผังเราจะเห็นว่า JPL ยังคงดูแลงานในส่วน Operation ของ SRL และ OS เช่นเดิม และมีทีมทำ MAV คือ NASA Goddard Space Flight Center และดูด้านการ Interegration กับทีม Mars Sample Return ของ ESA

โดยข้อเสนอเหล่านี้ เรียกได้ว่าตอบคำถามต่อข้อเสนอของ คณะกรรมการอิสระของโครงการ Mars Sample Return ได้อย่างตรงไปตรงมามาก และการปรับแผนดังกล่าวก็น่าจะช่วยให้การดำเนินโครงการมีความเป็นไปได้มากขึ้น

ทั้งนี้โครงการ Mars Sample Return จะมีอิทธิพลอย่างมากต่อการส่งมนุษย์ไปตั้งถิ่นฐานบนดาวอังคาร เนื่องจากนี่จะเป็นครั้งแรกที่มีการวิเคราะห์องค์ประกอบของหินดาวอังคารโดยใช้ Lab เต็มรูปแบบบนโลก ซึ่งนี่เป็นเหตุผลว่าทำไม NASA ถึงได้ดันโครงการอย่าง Mars Science Laboratory (Curiousity) และ Mars 2020 (Persereverence) ที่เหมือนเป็นการยกอุปกรณ์ด้านวิทยาศาสตร์ในการวิเคราะห์หินไปบนดาวอังคาร แต่อย่างไรก็ตามการส่งตัวอย่าหินมาวิเคราะห์บนโลกก็จะทำให้ทำลายข้อจำกัดด้านอุปกรณ์ไปมากก็ว่าได้

เราเคยพาทุกคนเยี่ยมชม JPL ในบทความ – เยือน NASA Jet Propulsion Laboratory จากห้องควบคุม สู่โรงเก็บโรเวอร์

เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co

Technologist, Journalist, Designer, Developer - 21, I believe in anti-disciplinary. Proud to a small footprint in the universe. For Carl Sagan.