NASA เลือกจรวดสำหรับปล่อยยานอวกาศอย่างไร รู้จัก Launch Services Program

เราน่าจะทราบกันดีแล้วว่าปัจจุบัน NASA ไม่ได้มีเทคโนโลยีจรวดอื่น ๆ เป็นของตัวเองสำหรับการส่งของขึ้นสู่อวกาศอีกต่อไป นอกจากจรวด SLS ที่มีราคาแพง และถูกออกแบบมาสำหรับภารกิจที่มีความ Sensitive สูงอย่างโครงการ Artemis

ดังนั้นการปล่อยยานอวกาศต่าง ๆ จะจำเป็นต้องทำผ่านบริษัทเอกชน เช่น SpaceX หรือ United Launch Alliance หรือ ULA แต่เคยสงสัยกันไหมว่า ในกระบวนการเลือกบริษัทเอกชนมาปล่อยจรวดให้กับ NASA นั้นเขาทำกันอย่างไร บทความนี้จะมาอธิบายโครงการภายใต้ NASA ที่มีชื่อว่า Launch Services Program หรือ LSP ที่รับผิดชอบในการเลือกบริษัท และดูแลกระบวนการปล่อยให้กับดาวเทียมหรือยานอวกาศต่าง ๆ ของ NASA

ภาพในปี 2018 ใน Hangar AE ซึ่งเป็นอาคารของ NASA ที่อยู่ใน Cape Canaveral Space Force Station ที่ LSP ใช้เป็นศูนย์ควบคุมภารกิจการปล่อยจากฝั่ง NASA ที่มา – NASA/Kim Shiflett

อธิบายแบบเร็ว ๆ Launch Services Program เป็นเหมือนหน่วยงานที่คอยจัดสรรเที่ยวบินและคุมงบให้กับหน่วยงานภายใต้ NASA อื่น ๆ ยกตัวอย่างเช่น Jet Propulsion Laboratory หรือ JPL ต้องการส่งยานอวกาศไปยังดาวอังคาร JPL ก็จะติดต่อ LSP เพื่อให้ช่วยเหลือตั้งแต่การออกแบบภารกิจ ดูแลเรื่องการนำส่ง การทำประกัน การจัดตารางปล่อย ออกแบบโปรไฟล์ของภารกิจ ไปจนถึงวันการปล่อย จนมั่นใจว่ายานอวกาศของ JPL ลำนั้นเดินทางไปถึงดาวอังคารนั่นเอง

ซึ่ง LSP นั้น ก็จะมีรายชื่อของจรวดที่ NASA มั่นใจแล้วว่า จะสามารถทำภารกิจได้ เป็นแคตาล็อกของตัวเองเอาไว้จิ้มเลือก หรือสามารถเรียกบริษัทต่าง ๆ เข้ามา Pitch และจัดการประมูลราคาต่าง ๆ ได้ครบจบ ทำให้หน่วยงานอื่นโฟกัสกับงานที่ตัวเองทำอยู่ได้อย่างเต็มที่

เอกสารอธิบายโครงการ NASA Launch Services Program

ประวัติศาสตร์ของการปล่อยยานอวกาศในสหรัฐฯ

ก่อนอื่น ต้องเล่าย้อนบริบททางประวัติศาสตร์กันก่อน ในอดีตการปล่อยยานอวกาศไม่ได้เกิดขึ้นบ่อยเหมือนกับปัจจุบัน และ NASA ก็ยังคงทำงานอย่างใกล้ชิดกับกองทัพอากาศในการใช้งานจรวดที่พัฒนาต่อมาจากขีปนาวุธ โดยเราจะเห็นว่าในยุค Apollo ช่วงประมาณยุค 60s หรือ 70s เราจะเห็นการนำเอาจรวดตระกูล Titan ซึ่งเป็นอดีตขีปนาวุธมาใช้ในการปล่อยยานอวกาศ เช่น ยาน Voyager, Mariner, Pioneer ในขณะที่ต่อมา NASA ได้พัฒนาโครงการกระสวยอวกาศขึ้นมา และได้กลายมาเป็นระบบนำส่งสู่อวกาศ​ที่ NASA เรียกว่า Space Transportation System (หรือย่อว่า STS) โดยกระสวยอวกาศนั้น ได้นำส่งยานอวกาศสำคัญ ๆ เช่นยาน Galileo หรือกล้องโทรทรรศน์อวกาศ เช่น Hubble Space Telescope ก็ถูกนำส่งขึ้นสู่อวกาศผ่านโครงการ STS นี้ ในช่วงยุค 80s เป็นต้นมา รวมถึง NASA เองก็มีการรับจ้างปล่อยดาวเทียมให้กับบริษัทเอกชนด้วยเช่นกัน

อย่างไรก็ตาม อย่างที่เราทราบกันว่าค่าใช้จ่ายในการปล่อยกระสวยอวกาศแต่ละเที่ยวบินนั้นสูงมาก และกระสวยอวกาศจำเป็นต้องอาศัยลูกเรือ ทำให้กระสวยอวกาศอาจจะไม่ใช่คำตอบของการปล่อยดาวเทียมหรือยานอวกาศทุกภารกิจ และอีกแรกบีบสำคัญหนึ่งก็คือการระเบิดของกระสวยอวกาศ Challenger ในปี 1986 ที่ตอนนั้นมีการออกนโยบายว่าจะไม่มีการนำเอากระสวยอวกาศมารับปล่อย Payload เอกชนเพื่อลดตารางการปล่อย เพิ่มความปลอดภัยให้กับเที่ยวบินในแต่ละเที่ยวลดความเสี่ยงต่ออุบัติเหตุของลูกเรือ (รายงานจาก The New York Times ในปี 1986 Commercial Launching by NASA Ordered Shifted to Private Sector)

เหตุผลนี้ จึงทำให้ NASA แม้ว่าจะมีกระสวยอวกาศแล้วแต่ก็ยังปล่อยยานอวกาศผ่านจรวดของกองทัพฯ อยู่ ทำให้ในการปล่อยแต่ละครั้ง จะเป็นการทำงานร่วมกันระหว่าง NASA และกองทัพอากาศสหรัฐฯ

Titan IVB ปล่อยยานอวกาศ Cassini เดินทางไปยังดาวเสาร์ในปี 1997 ที่มา – NASA

สิ่งที่อยากชี้ให้เห็นตรงนี้ก็คือ NASA เอง จริง ๆ แล้วไม่ได้ไม่ได้ปล่อยยานอวกาศบ่อยขนาดนั้น เพราะลองคิดดูว่าระหว่างงบวิทยาศาสตร์กับงบทหาร งบใครมากกว่ากันนะ ถูกต้อง งบทหารสิ กองทัพอากาศมีทั้งโครงการดาวเทียมสอดแนม (National Reconnaissance Office) โครงการ GPS ดังนั้นจริง ๆ คนที่มีประสบการณ์ด้านการปล่อยดาวเทียมคือกองทัพอากาศ ซึ่งก็ได้มีการเอาจรวดทั้งตระกูล Titan, Delta, Atlas มาใช้รับจ้างปล่อยดาวเทียมให้เอกชนด้วย

ในปี 1994 กองทัพอากาศมีการตั้งโครงการที่ชื่อว่า Evolved Expendable Launch Vehicle หรือ EELV ขึ้นมา เพื่อกำหนดมาตรฐาน ความปลอดภัย ของจรวดในการนำส่งยานอวกาศ และตั้งเป้าทดแทนจรวด Delta II, Atlas II และ Titan IV ด้วยจรวดรุ่นใหม่ (ซึ่งภายหลังคือ Delta IV และ Atlas V นั่นเอง) ในกระบวนการพัฒนานี้กองทัพอากาศ ได้ให้ทุนและทำงานใกล้ชิดกับบริษัทอย่าง Lockheed, Martin Marietta, Boeing, McDonnell Douglas ซึ่งจากรายชื่อบริษัทพวกนี้ แต่ละคนมีประสบการในการพัฒนาจรวดตระกูลต่าง ๆ ที่กองทัพใช้อยู่ และภายหลังบริษัทพวกนี้ก็มารวมกันไปรวมกันมาจนเหลือเป็น 2 บริษัท ก็คือ Boeing กับ Lockheed Martin

มีเอกสารฉบับหนึ่งที่ละเอียดและน่าอ่านมากคือ Supplemental Environmental Impact Statement for the Evolved Expendable Launch Vehicle Program

การเกิดขึ้นของ EELV นั้น สร้างประโยชน์ให้กับ NASA อย่างมาก อย่างไรก็ดี เพราะหัวใจสำคัญของมันคือการกระตุ้นให้เกิดการถ่ายทอดเทคโนโลยีไปยังเอกชนและเกิดการแข่งขันในเชิงธุรกิจ เป็นการวางรากฐานที่สำคัญของธุรกิจอวกาศปัจจุบันในสหรัฐฯ เลยก็ว่าได้ ภายหลัง EELV นี้ยังเป็นส่วนที่ทำให้เกิดการก่อตั้ง United Launch Alliance หรือ ULA ซึ่งเป็นการรวมกันระหว่าง Boeing กับ Lockheed Martin เพื่อทำธุรกิจและดูแลการปล่อยจรวด Delta II, Delta IV และ Atlas V ให้กับทั้งกองทัพอากาศ, NASA และลูกค้าเอกชนรายอื่น ๆ (ซึ่งพูดกันตรง ๆ คือมันโคตร Controversial ทำไปได้ยังไง ผูกขาดมาก แต่ไว้ว่ากันในบทความอื่นแล้วกันครับ)

ยานอวกาศ Deep Space 1 ที่ทดสอบเทคโนโลยี Ion-Thruster มีมวลเพียงแค่ประมาณ​ 486 กิโลกรัม
จรวด Delta II พัฒนาโดย Boeing และให้บริการโดยกองทัพอากาศสหรัฐฯ นำส่ง Deep Space 1 ในปี 1998

ในปี 1998 NASA เองก็ได้ตั้ง Launch Services Program ขึ้นมา เพื่อคอยเลือก “Expendable Launch Vehicle” หรือจรวดนำส่งมานำส่งดาวเทียมหรือยานอวกาศต่าง ๆ ให้กับ NASA และในปี 1998 ยานอวกาศลำแรกที่ปล่อยจากการดูแลของ LSP ก็คือยาน Deep Space 1 ซึ่งใช้จรวด Delta II ที่ตอนนั้นยังต้องสั่งจาก McDonnell Douglas และดูแลการปล่อยโดยกองทัพอากาศสหรัฐฯ อยู่

ประวัติศาตร์การส่งยานโดย Launch Services Program

ในตอนแรกที่มีการจัดตั้ง LSP ขึ้นมา NASA ก็ใช้จรวดดั้งเดิมของกองทัพฯ เช่น Delta, Titan ในการปล่อยเป็นหลัก แต่ก็มีการว่าจ้างบริษัทเอกชนก็คือ Orbital Science ซึ่งตอนนั้นให้บริการจรวด Pegasus XL ซึ่งใช้วิธีการปล่อยแบบจากเครื่องบิน

ในระหว่างปี 1998-2004 LSP นั้นเลือกใช้แต่จรวด Delta II, Atlas II, Titan II และ Pegasus XL เป็นหลัก วนไปวนมาอยู่ 4 เจ้าเพียงเท่านั้น จนกระทั่งในปี 2005 NASA ก็ได้ใช้บริการจรวดรุ่นใหม่จากโครงการ EELV เป็นครั้งแรก นั่นก็คือจรวด Atlas V ที่พัฒนาโดย Lockheed Martin ในการส่งยาน Mars Reconnaissance Orbiter ไปยังดาวอังคาร ตามด้วยในปี 2006 ที่ LSP เลือก Atlas V เช่นกันในการนำส่งยาน New Horizons เดินทางไปยังดาวพลูโต

จรวด Pegasus XL ที่ใช้การปล่อยลงมาจากเครื่องบิน ในภาพนี้กำลังทำภารกิจนำส่งดาวเทียม IBEX ให้กับ NASA ในปี 2008 ที่มา – NASA

หลังจากนั้น เราก็ได้เห็น LSP เลือกจรวดวนไปวนมาระหว่าง Delta II, Atlas V ของ ULA และ Pegasus XL ของ Orbital Science วนอยู่แค่ 3 รุ่นนี้ และอีกรุ่นก็คือ Minotaur-C ของ Orbital Science แต่ Minotaur-C ระเบิดทุกเที่ยวบินของ LSP ทั้ง 2 เที่ยว เลยจะไม่นับเป็นภารกิจที่สำเร็จ

จนกระทั่งในปี 2016 เราก็ได้เห็นเที่ยวบิน LSP แรกที่ไม่ได้มาจาก ULA และ Orbital Science นั่นก็คือ จรวด Falcon 9 ของ SpaceX ในการนำส่งยานอวกาศ Jason-3 สู่วงโคจรแบบ Sun-Synchronous Orbit นับเป็นเที่ยวบินแรกของ

คำถามที่หลายคนน่าจะสงสัยคือ เอ๊ะ แล้วเที่ยวบินเติมเสบียงสถานีอวกาศนานาชาติที่ใช้ Falcon 9 ไม่นับเหรอ คำตอบก็คือ ไม่นับ เพราะเรานับเป็นสัญญา Commercial Resupply Program ไม่ใช่ LSP แต่ LSP ก็เข้าไปช่วยดูและให้คำปรึกษาบางส่วนกับ NASA ฝั่งใหญ่เช่นกัน เรียกว่า LSP Advisory Mission

ในปี 2018 LSP ก็ได้เลือกใช้บริการจรวดที่ยังไม่เคยใช้มาก่อนอีกหนึ่งลำ ได้แก่ Delta IV Heavy ของ ULA ในการส่งยาน Parker Solar Probe ไปยังดวงอาทิตย์ ซึ่งแม้ว่า Delta IV Heavy จะเป็นจรวดที่เกิดจาก EELV และรับใช้กองทัพอากาศสหรัฐฯ มาอย่างยาวนาน แต่นี่เป็นครั้งแรกที่ LSP เลือกบินกับ Delta IV Heavy (แต่ไม่ใช่ครั้งแรกที่ NASA ใช้บริการ Delta IV Heavy เพราะในปี 2014 NASA เคยให้ ULA นำส่งยาน Orion ในเที่ยวบิน Explorer Flight Test หรือ EFT-1 มาก่อนแล้ว แต่รอบนั้นไม่นับเป็น LSP) ในปีเดียวกันเอง LSP ยังได้ใช้บริการเที่ยวบินจากจรวด Electron ของบริษัท Rocket Lab ด้วยเช่นกัน ซึ่งเราจะมาอธิบายทีหลังว่า NASA เลือกบริษัทอย่างไร

จรวด Delta IV Heavy ในภารกิจการปล่อย Parker Solar Probe ภารกิจ Delta IV Heavy ครั้งแรกของ LSP ที่มา – NASA/Bill Ingalls

ต่อมา ในปี 2022 LSP ก็ได้ใช้บริการจรวดลำใหม่คือ Rocket 3 จากบริษัทใหม่ Astra และ Astra ในการส่งดาวเทียมวิทยาศาสตร์ขนาดเล็ก ก็ได้สร้างตำนานจรวดดริฟท์ออกข้าง ๆ ฐานปล่อย และเราก็ไม่ได้เห็น LSP เลือกใช้ Astra อีกเลย (ฮา)

และในปี 2023 นี้เอง ที่ LSP ได้เลือกใช้จรวดรุ่นใหม่อีกรุ่น คือ Falcon Heavy ในการส่งยานอวกาศ Psyche ไปสำรวจดาวเคราะห์น้อย Psyche ใกล้กับวงโคจรของดาวพฤหัสบดี ในอนาคตอันใกล้ LSP ก็ได้เลือกใช้บริการ Falcon Heavy ในเที่ยวบินส่งยานอวกาศ เช่น ดาวเทียม GOES-U ที่เป็นโครงการร่วมระหว่าง NASA และ NOAA และยานอวกาศ Europa Clipper ที่จะเดินทางไปยังดาวพฤหัสบดี

สรุปคือ ภารกิจตระกูลวิทยาศาสตร์ทั้งหมดของ NASA ล้วนแล้วแต่ผ่านมือ LSP ทั้งนั้น โดยหากเราเลือกยกตัวอย่างภารกิจเด่น ๆ ตามแบบจรวดที่ใช้ ที่เรารวบรวมมาในเดือนพฤษภาคม 2024 ที่น่ารู้ไว้ก็เช่น

Delta II (กองทัพอากาศจนถึงยุค ULA) เคยถูกใช้ในการปล่อย เช่น Mars Climate Orbiter (1998), Mars Polar Lander (1999), Mars Exploration Rovers คือ Spirit และ Opportunity (2003), Phoenix (2007) กล้อง Kepler (2009)

Titan II (กองทัพอากาศ) เคยถูกใช้ในการปล่อย ดาวเทียม QuikSCAT (1999) และดาวเทียมตรวจอากาศ NOAA-L (2000) และ NOAA-M (2002) เพียงเท่านั้น

Atlas V (ULA) เคยถูกใช้ในการปล่อย เช่น Mars Reconnaissance Orbiter (2005), New Horizons (2006), Mars Reconnaissance Orbiter (2009) , Mars Science Laboratory (2011), JUNO (2011), InSight (2018), Mars 2020 (2020) และยังคงใช้งานอย่างต่อเนื่องจนถึงปัจจุบัน

จรวด Atlas V นำส่งยานอวกาศ Mars 2020 หรือ Perseverance เดินทางสู่ดาวอังคารในปี 2020 ที่มา – NASA/Joel Kowsky)

Delta IV (ULA) เคยถูกใช้ในการปล่อย Parker Solar Probe (2018) เที่ยวบินเดียว

Minotaur-C (Orbital Science) ระเบิดในทุกเที่ยวที่เป็น LSP ได้แก่ Orbiting Carbon Observatory (2009) และ

Pegasus XL (Orbital Science) เคยถูกใช้ในการปล่อยดาวเทียมขนาดเล็ก เช่น IBEX (2008) Glory (2011)

Falcon 9 (SpaceX) เคยถูกใช้ในการปล่อย Json-3 (2016), Sentinel-6A (2020), DART (2021), IXPE (2021), SWOT (2022), PACE (2023) นับถึงเดือนพฤษภาคม 2024 มีเพียงแค่ 6 ภารกิจเท่านั้น อาจจะรู้สึกน้อยกว่าที่คิด แต่อย่าลืมว่าเราไม่นับ Commercial Crew และ Commercial Resupply

จรวด Falcon 9 พร้อมดาวเทียม Jason-3 ในปี 2016 ของ NASA และ NOAA ภารกิจ LSP ครั้งแรกของ NASA ที่มา – NASA/Bill Ingalls

Electron (Rocket Lab) เคยถูกใช้ในการปล่อย CAPSTONE (2022), TROPICS-2 และ TROPICS-3 (2023) และ PREFIRE (2024) จะสังเกตว่าล้วนแต่เป็นดาวเทียมขนาดเล็ก

Rocket 3 (Astra) เคยถูกใช้ในการปล่อย TROPICS-1 (2022) และได้สร้างตำนานจรวดดริฟท์ออกข้าง

Falcon Heavy (SpaceX) เคยถูกใช้ในการปล่อย Psyche (2023) ภารกิจเดียว ในวันที่เขียนบทความ (แต่มีแผนใช้ปล่อย GOES-U และ Europa Clipper ในปี 2024)

รวมจรวดที่ NASA ใช้ในโครงการ ทั้งสิ้น 10 รุ่น จากทั้งหมด 5 บริษัทด้วยกัน

การทำงานของ Launch Services Program

เราได้เห็นรายชื่อของการปล่อย ที่ผ่านมือ LSP กันไปแล้ว ทีนี้มาดูกันบ้างว่า แล้วกว่าจะเป็นภารกิจเหล่านี้ LSP มีวิธีการวางมาตรฐานและเลือกจรวดเข้ามาอยู่ในแคตาล็อกของตัวเองอย่างไร รวมถึงหน้าที่และความรับผิดชอบของ LSP มีอะไรบ้าง

ข้อมูลที่เรานำมาเล่า บางส่วนมาจาก Launch Services Program (LSP) Advisory Services Plan

โดยปกติในการทำงานอวกาศ เราจะใช้วิธีการคิดงานแบบ Waterfall Model หรือ V-Shape Model ซึ่งจะเป็นการคิดจากปัญหาที่ใหญ่ ๆ กว้าง ๆ ไว้ก่อน แล้วค่อยสโคปโจทย์ลงมาให้ละเอียดยิ่งขึ้น และมีปัญหามากขึ้น หลังจากนั้นเราก็จะมีกระบวนการทดสอบ จากหน่วยย่อยที่เล็กที่สุด ไล่กลับขึ้นไปยังหน่วยที่ใหญ่ขึ้น จนมั่นใจว่างานที่เราออกแบบมาตรงตามโจทย์ใหญ่ที่กำหนดที่สุด และพร้อมที่จะทำงานหรือขึ้นบินได้ ใครที่เรียนหรือทำงานสาย System Design ก็จะคุ้นชินกับกระบวนการในลักษณะนี้เป็นอย่างดี เช่น การทำ PDR, CDR, FFR ต่าง ๆ

ในการทำงานของ LSP นั้น ก็จะเข้ามาช่วยดูตั้งแต่การทำ Mission Design เลยทีเดียว เพราะจะเกี่ยวข้องกับการออกแบบวงโคจรของจรวด ซึ่ง LSP จะมีการทำโปรไฟล์ของจรวดแต่ละรุ่นเอาไว้ ซึ่งจริง ๆ ผู้ให้บริการจรวดก็จะต้องมีให้อยู่แล้ว แต่ LSP ก็ทำหน้าที่มาคอยช่วยตรวจความถูกต้อง เหมือนกับเป็น Agent ตัวกลาง ที่ทำให้การดีลง่ายขึ้น และรักษาผลประโยชน์ให้กับ NASA ซึ่งเป็นหน่วยงานจากภาษีประชาชนให้ได้มากที่สุด โดยงานหลัก ๆ ที่ LSP ทำก็แบ่งได้ประมาณ 4 ลักษณะ ดังนี้

SMART (Supplemental Mission Advisory and Risk Team) เป็นทีมที่คอยให้คำปรึกษาและประเมินความเสี่ยงในภารกิจ บริการตัวนี้เป็นบริการที่เป็นด่านแรก เพราะแม้ว่าตัวยานอวกาศจะไม่ได้ซื้อผ่าน LSP แต่ทีม SMART ก็สามารถให้คำปรึกษาและประเมินความเสี่ยงให้ได้ ตัวอย่างภารกิจที่มีทีม SMART ของ LSP เข้าไปช่วยคือ การปล่อยของโทรทรรศน์อวกาศ James Webb Space Telescope เนื่องจากโครงการนั้นมีขนาดใหญ่ มีบอร์ดต่าง ๆ มากมายจากถึง 3 องค์การอวกาศ ได้แก่ NASA, ESA และ CSA และบริษัทที่รับปล่อยให้ก็คือ ArianeSpace ของฝรั่งเศส ทำให้ดีลการปล่อยเป็นดีลจาก ESA แต่ทีม LSP ก็เข้าไปช่วยเหลือทีม Operation อื่น ๆ ด้วยเช่นกัน

Design and Development เป็นบริการที่ LSP จะทำให้กับบริษัทนำส่ง พูดง่าย ๆ ก็คือเป็น Consult ให้กับฝั่ง Launch Provider นั่นเองในการปรับและทดสอบตัวจรวดหรือระบบนำส่งให้เป็นไปตามมาตรฐานที่ NASA หรือแม้กระทั่งมาตรฐาน EELV กำหนดไว้ เรียกว่าขั้นตอนการทำ Launch System Design Assessments ในส่วนนี้ผลงานสำคัญที่ LSP สร้างไว้ก็คือการทำ Design Assesments ให้โครงการ Commercial Orbital Transportation Services (COTS) ที่เป็นจุดเริ่มต้นของโครงการ Commercial Resupply Service ที่เรียกได้ว่าเป็นการแจ้งเกิดให้กับ SpaceX ในการเข้ามารับงานกับ NASA และเติบโตอย่างหยุดไม่อยู่เลยก็ว่าได้

Independent Verification and Validation อธิบายง่าย ๆ ก็จะเหมือนเป็นการทำ Simulation และวิเคราะห์ในเชิงระบบและตัวเลข ให้กับภารกิจที่อาจจะเป็นภารกิจในอนาคต หรือเป็นการศึกษา Feasiblity ของการปล่อยและตัวจรวดต่าง ๆ ซึ่งงานนี้จะทำโดยทีมที่ชื่อว่า Flight Analysis Division

สุดท้าย Independent Review Teams (IRT) อันนี้เป็นการช่วยจัดตั้งบอร์ดอิสระขึ้นมารีวิว ซึ่งในภารกิจบางภารกิจที่เป็นจากฝั่ง NASA จะมีข้อกำหนดว่าจะต้องมีคณะกรรมการอิสระมาช่วยตรวจสอบ ซึ่ง LSP ก็จะไปหาผู้เชี่ยวชาญในศาสตร์นั้น ๆ เข้ามาช่วยดูแล ตัวอย่างของภารกิจที่จำเป็นต้องมีการใช้บริการตัวนี้คือภารกิจ New Horizon ซึ่งเป็นครั้งแรกที่ Atlas V จะต้องนำส่งยานอวกาศให้หลุดโพ้นจากระบบสุริยะ ในตอนนั้นมีการนำเอา Solid Booster แบบ Star 48 มาใช้เพื่อเติมความเร็วให้ New Horizon หลังจากออกจากจรวด Atlas V-Centaur อีกที ก็ต้องมีการศึกษาอย่างละเอียด ซึ่งทีม IRT ของ LSP นั้นก็จะทำงานร่วมกับ ULA เพื่อให้มั่นใจว่าระบบนี้ จะนำพายาน New Horizons ไปยังวงโคจรที่กำหนดไว้

และในการปล่อยจริง ๆ LSP ก็จะทำงานใกล้ชิดร่วมกับผู้ให้บริการ ในการทำ Launch Readiness Review การออกแบบขั้นตอนและวิธีการสื่อสารกันระหว่างทีม ไปจนถึงการออกแบบ Launch Poll สำหรับให้ Go/No-Go ในแต่ละภาคส่วนการซ้อมการปล่อยหรือ Mission Dress Rehearsal process ของภารกิจ ไม่ใช่แค่นั้น LSP จะวางแผนสำหรับการทำ Recycle Operation ในกรณีที่เกิดการเลื่อนการปล่อย ซึ่งจะต้องมีการตรวจสอบสภาพของยานอวกาศว่ายังอยู่ในสภาพดี (Healthy) หรือเปล่า

LSP มีการเลือกจรวดและผู้ให้บริการอย่างไร

ปัจจุบันรายชื่อของจรวดที่ NASA อนุญาตให้นำมาให้บริการกับ LSP นั้น จะมีอยู่ทั้งหมด 2 ลักษณะด้วยกัน ในแบบสัญญาแรกเราจะเรียกว่า NASA Launch Services II ซึ่งเป็นตระกูลผู้ให้บริการจรวดกลุ่ม Heavy-Lift หรือจรวดสำหรับนำส่งดาวเทียมหรือยานอวกาศขนาดกลางหรือใหญ่ รายชื่อล่าสุดในปี 2024 ได้แก่

  • United Launch Alliance ให้บริการจรวด Delta IV, Atlas V และ Vulcan Centaur (อยู่ระหว่างการทำ Certificate)
  • SpaceX ให้บริการจรวด Falcon 9 และ Falcon Heavy
  • Blue Origin ให้บริการจรวด New Glenn (ยังไม่เคยขึ้นบิน และอยู่ระหว่างการทำ Certificate)
  • Northrop Grumman ให้บริการ Antares, Minotaur-C, Pegasus XL

สำหรับรายชื่อของ Northrop Grumman นั้น มาจากการที่ Northrop Grumman ไปควบรวมเอาบริษัท Orbital-ATK ที่เกิดจากการควบรวมกันของ Orbital Science และ ATK อีกที ดังนั้นรายชื่อจรวดของ Northrop Grumman จึงเป็นชื่อจรวดเดิมของ Orbital Science ในยุคที่ LSP ว่าจ้าง Orbital Science นั่นเอง

ส่วนสัญญาในแบบที่สองเราจะเรียกว่า Venture-Class Acquisition of Dedicated and Rideshare หรือ VADR ซึ่งเป็นการเลือกเอาผู้ให้บริการจรวดขนาดเล็ก สำหรับยานอวกาศหรือดาวเทียมขนาดเล็ก ในทำนองเดียวกันก็จะเป็นการสนับสนุนการเติบโตของบริษัทเอกชนไปด้วย ภารกิจตระกูลนี้จะมีความเสี่ยงสูงเนื่องจากเป็นบริษัทขนาดเล็ก และจรวดบางรุ่นยังอยู่ระหว่างการทดสอบ รายชื่อของบริษัทที่อยู่ใน VADR เช่น Astra Space, Rocket Lab, Relativity Space, ABL Space Systems หรือบริษัทที่ทำ Platform สำหรับการทำ Rideshare เช่น Spaceflight Industries

ดาวเทียม CubeSat PREFIRE ของ NASA ถูกติดตั้งกับ Payload Adapter ของจรวด Electron สำหรับการปล่อยในเดือนพฤษภาคม 2024 ภายใต้สัญญา VADR ที่มา – NASA/Electron

ในส่วนของ VADR นั้น จริง ๆ SpaceX, ULA หรือ Northrop Grumman ก็มีรายชื่ออยู่ในส่วนนี้ด้วย เนื่องจากบางภารกิจเป็นภารกิจตระกูล Rideshare เช่น CAPSTONE ของ NASA ที่ปล่อยกับ Falcon 9 ในแบบ Rideshare

รายชื่อของบริษัทเหล่านี้ จะมีการนำเข้าและออกด้วยการประเมินแบบปีต่อปี และในกระบวนการเลือกหาผู้ให้บริการ LSP จะใช้วิธีการประกาศเป็นชุด ๆ ว่าบริษัทไหนจะได้ Award ในการปล่อยภารกิจนั้น ๆ

LSP ยังได้มีการทำ NASA Launch Vehicle Certification Requirements Matrix เพื่อแบ่งจรวดนำส่งเป็น Category ย่อย ๆ ตามระดับความเสี่ยง โดยจรวดที่ยังไม่เคยมีสถิติในอดีต จะถูกจัดอยู่ในระดับมีความเสี่ยงสูง ซึ่งวิธีการประเมินของ LSP ก็ดูได้จากลิงก์ดังกล่าวเลย

จรวดที่จะอยู่ในโครงการ LSP ในอนาคต

จากวิธีการดำเนินงานของ LSP ในหัวข้อด้านบนเราจะเห็นว่า มีรายชื่อของจรวดที่ยังไม่เคยถูกนำมาใช้งานหลายรุ่นอยู่ด้วยกัน ที่น่าจับตามองมากที่สุดก็คงจะเป็น New Glenn จาก Blue Origin และ Vulcan จาก ULA ที่ทั้งคู่เป็นจรวดขนาดใหญ่ และเป็นอนาคตของการสำรวจอวกาศในยุคปัจจุบัน และที่น่าจับตามองไม่แพ้กันก็คือตระกูลจรวดขนาดเล็กจากบริษัทอวกาศเอกชน เช่น Rocket Lab, Relativity Space

Launch Director ของ LSP ปัจจุบัน Denton Gibson ถ่ายกับจรวด Falcon Heavy ในภารกิจส่ง Psyche ในปี 2023 ที่มา – NASA

อย่าลืมว่าเป้าหมายของ LSP ก็จะคล้ายกับ EELV ของกองทัพอากาศในตอนนั้น ที่ต้องการให้การว่าจ้างเอกชนนำไปสู่การพัฒนาศัยภาพความสามารถให้เอกชนสามารถนำส่งจรวดและเข้ามารับงานกับรัฐได้ ทำให้ค่าใช้จ่ายในการเดินทางสู่อวกาศถูกลง ทีนี้อยากให้ลองนึกย้อนกลับไปตอนที่เราพูดถึงการที่ NASA ถูกห้ามไม่ให้นำเอากระสวยอวกาศมาทำ Commercial Launch อยากลองชวนคุยดูเหมือนกันว่า แล้วคิดว่าวิธีดำเนินโยบายแบบนี้ ทำให้เกิด EELV, LSP และนำมาซึ่งหน้าตาของตลาดการปล่อยยานอวกาศในวันนี้หรือเปล่า

และอีกอย่างที่เราอยากพูดถึงก็คือ สัญญาการส่ง Module แรกของสถานีอวกาศ Lunar Gateway คือ PPE และ HALO นั้น อยู่ใน LSP ด้วยเช่นกัน ซึ่งบริษัทที่ได้ไปก็คือ SpaceX ที่จะใช้จรวด Falcon Heavy ในการนำส่ง

สิ่งที่เราควรเข้าใจจากเรื่องนี้คืออะไร

Launch Services Program นั้น เป็นเหมือนกับหนึ่งสาขาในการทำงานของ NASA เพื่อให้มั่นใจว่า NASA เองจะไม่ประสบปัญหาขาดแคลนจรวดในการใช้งาน ซึ่งจะนำไปสู่การถดถอยของงานด้านวิทยาศาสตร์ ในขณะเดียวกันการมีอยู่ของ LSP ก็ช่วยกระตุ้นให้เกิดตลาดการปล่อยยานอวกาศโดยบริษัทเอกชน และบริษัทเอกชนก็มั่นใจว่ากระบวนการทดสอบต่าง ๆ จะถูกทำโดยมืออาชีพหรือคนที่มีประสบการณ์ เราได้เห็นแล้วว่ามันได้ทำให้เกิดบริษัทอย่าง SpaceX ขึ้นมาในช่วงเวลาที่ตอนนั้น ULA กินส่วนแบ่งการปล่อยในสหรัฐฯ ไปมากกว่าครึ่ง และถ้าเราดูจากสถิติจริง ๆ เราก็จะพบอีกว่า SpaceX ไม่ได้ LSP เลย จนกว่าจะถึงปี 2016 ทั้งที่ Falcon 9 ได้สัญญาบินขึ้นลงสถานีอวกาศนานาชาติ มาตั้งแต่ปี 2012 แล้ว แต่เราก็ยังพูดได้อยู่ดีกว่า LSP ทำให้เกิด SpaceX ได้ เมื่อ LSP เป็นคนทำ Assesment ให้โครงการ COTS ที่ SpaceX เข้าร่วม

แต่ก็ต้องอย่าลืมว่า LSP นั้น ก็ยังไม่ใช่ทั้งหมดของการปล่อยของ NASA อยู่ดี LSP ไม่ได้ช่วยดูแลภารกิจที่ “มีนักบินอวกาศเดินทางไปด้วย” เช่น โครงการพัฒนายานอวกาศ Orion, Space Launch System หรือโครงการ Artemis (หรือแม้กระทั่ง Constellation Program ในอดีต LSP ก็ไม่ได้ยุ่ง) แต่จะมีการตั้งโปรแกรมแยกออกมาต่างหาก เช่น Commercial Crew Program หรือ Human Landing System Program แทน เพราะกระบวนการในการส่งยานอวกาศ กับส่งมนุษย์นั้น ไม่เหมือนกัน เราเรียกมาตรฐานการทำยานอวกาศหรือจรวดที่ส่งมนุษย์ว่า Human-Rated (เราได้เห็นตัวอย่างนี้แล้ว จากกรณี ULA ที่ต้องเลื่อนการปล่อยภารกิจ Starliner ออกไป อ่าน – สรุปบรรยากาศทดสอบ CFT-1 ยาน Starliner และการเลื่อนปล่อย)

เราเชื่อว่าบทความนี้ น่าจะสะท้อนกระบวนการคิดและการวางแผนอะไรบางอย่างของ NASA ที่ส่งเสริมต่อ Ecosystem ในวงการอวกาศของทั้งสหรัฐฯ เอง และมีบทบาทสำคัญในการเติบโตของตลาดการนำส่งยานอวกาศหรือดาวเทียม ซึ่งแม้ไทยเอง จะเป็นประเทศเล็ก ๆ ที่ไม่ได้มีบทบาทด้านอวกาศใหญ่เหมือนกับสหรัฐฯ แต่เราเองก็มีการนำส่งยานอวกาศและดาวเทียมกับบริษัทต่าง ๆ อยู่เป็นระยะ ตั้งแต่โครงการ THEOS ของ GISTDA หรือโครงการอย่าง Thai Space Consortium การเข้าใจวิธีการทำงานของหน่วยงานอวกาศระดับโลก จึงเป็นสิ่งที่เราน่าจะนำมาปรับให้กับระบบการจัดการกับอุตสาหกรรมอวกาศในบ้านเราได้เช่นกัน

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.