สรุปข้อมูลยาน Nova-C ภารกิจ IM-1 เอกชนรายแรกบนดวงจันทร์

การเดินทางสู่ดวงจันทร์ของ Nova-C หลังจากที่ Peregrine ไปไม่ถึงดวงจันทร์ และตกกลับสู่โลก ทำให้ทั่วโลกหันมาจับตามองการลงจอดของยานเอกชนจากสหรัฐฯ เจ้าแห่งการสำรวจอวกาศอีกครั้ง

เวลา 06:23 ของเช้าวันที่ 23 กุมภาพันธ์ตามเวลาประเทศไทย เป็นช่วงเวลาที่ยาน Nova-C จะต้องลดระดับลงสู่ผิวของดวงจันทร์ หลังจากที่เดินทางออกจากโลกในวันที่ 15 กุมภาพันธ์ 2024 โดยหลังจากลงจอด ทีม Intuitive Machines ใช้เวลาในการรอยืนยันสัญญาณ

หลังจากนั้นไม่นานเวลาประมาณ 6:40 ทีม Flight Control ได้ยืนยันว่า ยานอวกาศ Nova-C ได้พูดคุยกับโลกผ่านระบบสื่อสาร ยืนยันการลงจอดว่า Nova-C “Odysseus” อยู่ในสภาพสมบูรณ์ กลายเป็นยานอวกาศลำแรกของสหรัฐฯ ที่ลงจอดดวงจันทร์นับตั้งแต่ภารกิจ Apollo 17 และกลายเป็นเอกชนรายแรกที่ลงจอดดวงจันทร์สำเร็จ

ในส่วนของตำแหน่งการลงจอด ตัวยานได้ลงจอดในบริเวณใกล้กับหลุมอุกกาบาต Malapert A ซึ่งอยู่ในตำแหน่ง 80.4 องศาใต้ และ 3.4 องศาตะวันตกของดวงจันทร์ ซึ่งตามนิยามแล้วถูกนับเป็นพื้นที่ขั้วใต้ของดวงจันทร์ ซึ่งอยู่ใกล้กับขั้วใต้มากกว่าจุดลงจอดของยานจันทรายาน 3 จากอินเดียที่ตำแหน่ง 69.373 องศาใต้ 32.319 องศาตะวันออก

เมื่อพูดถึงบริษัทเอกชนที่ทำงานด้านอวกาศ โดยเฉพาะบริษัทที่เข้ามาร่วมในโครงการ Commercial Lunar Payload Service หรือ CLPS เราก็จะนึกถึงบริษัทอวกาศที่มีประวัติเข้าร่วมโครงการ Google Lunar X Prize ซึ่งเป็นการแข่งขันสร้างยานอวกาศไปดวงจันทร์ในช่วงปี 2007 ซึ่งแม้จะไม่มีบริษัทใดเลยชนะการแข่งขัน แต่เทคโนโลยีที่เกิดขึ้นในช่วงเวลานั้น ก็ได้รับการถ่ายทอดให้กับยานอวกาศปัจจุบัน เช่น บริษัท ispace ของญี่ปุ่น บริษัท SpaceIL ของอิสราเอล หรือแม้กระทั่งบริษัท Astrobotic และ ที่ได้รับสัญญา CLPS ไป

Nova-C ถ่ายภาพจรวดท่อนที่ 2 ของ Falcon 9 ในขณะแยกตัวออกจากจรวด เพื่อเดินทางสู่ดวงจันทร์ ที่มา – Intuitive Machines

แต่บริษัท Intuitive Machines กลับเป็นบริษัทที่เพิ่งก่อตั้งในปี 2013 โดยมีสำนักงานใหญ่อยู่ที่เมืองฮูสตัน ในรัฐเท็กซัส และได้เอาเทคโนโลยีโครงการ Morpheus Lander ของ NASA Johnson Space Center ในช่วงปี 2010-2014 มาพัฒนาต่อ ซึ่งโครงการ Morpheus นั้นเป็นการพัฒนาระบบลงจอดอัตโนมัติ โดยใช้เครื่องยนต์ออกซิเจนเหลว (Liquid Oxygen) และมีเทน (Methene) โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาระบบการลงจอดยานอวกาศที่ใช้เชื้อเพลิงที่ไม่ซับซ้อน รองรับแนวคิด In-Situ Resource Utilization หรือ In-Situ ที่จะสกัดเอาธาตุและสารประกอบง่าย ๆ บนดาวเคราะห์ดวงอื่นมาเป็นเชื้อเพลิง

โดยบริษัท Intuitive Machines นั้น ก็ได้ใช้เทคโนโลยีที่ได้รับการถ่ายทอดดังกล่าวมาเป็นข้อได้เปรียบสำคัญ จนในปี 2018 เมื่อ NASA ประกาศโครงการ Artemis และวางแผนโครงการ CLPS บริษัท Intuitive Machines ก็ ได้รับเลือกให้สามารถเข้าร่วมได้ เป็นอันดับแรก ๆ

ความตลกก็คือในช่วงแรก Intuitive Machines ไม่ได้มีผลิตภัณฑ์อื่น ๆ เลย นอกจากการทำยานอวกาศในโครงการ CLPS เรียกได้ว่า รวยและมีคนดันหลังดีมาก ๆ และมีการศึกษาเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ในอนาคต เช่น Lunar Data Network (LDN) ที่จะเป็นการให้บริการระบบ Relay สัญญาณ กับยานอวกาศบนดวงจันทร์, Universal Reentry Vehicle (URV) ที่เป็นการนำเอา Payload กลับสู่โลก รวมถึงการจัดการกับ Infranstructure ด้านอวกาศ อื่น ๆ เช่น ระบบการสื่อสารกับยาน, ระบบการจัดเก็บข้อมูล ไปจนถึง Soltuion ที่เป็นอัลกอริทึมการลงจอด อัลกอริทึมงานด้านอวกาศอื่น ๆ

Nova-C เป็นยานอวกาศหนัก 1,900 กิโลกรัม เส้นผ่านศูนย์กลาง 2 เมตร สูง 3 เมตร รองรับ Payload ลงสู่ผิวดวงจันทร์ได้ 100 กิโลกรัม สามารถจ่ายพลังงานให้กับตัวยานและ Payload ด้านในได้ 200 วัตต์ ใช้การออกแบบที่เรียบง่าย ตรงไปตรงมา และได้รับการออกแบบให้ทำงานได้เพียงแค่ 14 วันเท่านั้น เนื่องจากตัวยาน จะลงจอดที่ด้านสว่าง (กลางวัน) ของดวงจันทร์ และใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ รวมถึงรักษาอุณหภูมิให้ทำงานได้ในช่วงกลางวัน (Operating Temperature) ซึ่งไม่รองรับการทำงานช่วงเวลากลางคืนของดวงจันทร์ ทั้งในแง่กระแสไฟฟ้า และอุณหภูมิ

ยานอวกาศ Nova-C ใน ห้องประกอบของ Intuitive Machines ที่มา – Intuitive Machines

ดังนั้นเราจึงอยากให้ทุกคนโฟกัสความเรียบง่ายของการออกแบบตัวยาน ทั้งจากเทคโนโลยี Morpheus Lander ที่เป็น Heritage (ในทางวิศวกรรมหมายถึงการส่งมอบเทคโนโลยีให้เป็นพื้นฐานของเทคโนโลยีถัดไป) ชั้นดีให้กับตัวยาน การออกแบบระบบการทำงานตัวยานอวกาศ (Bus) ที่ไม่ซับซ้อน และการเลือกใช้เชื้อเพลิงแบบมีเทน

จนในที่สุด Intuitive Machines ก็ได้สร้างยาน Nova-C เสร็จในช่วงปี 2023 และเลือกใช้บริการเที่ยวบินจากจรวด Falcon 9 ของบริษัท SpaceX เพื่อนำพา Nova-C เดินทางสู่ Trans-lunar Orbit พุ่งตรงไปยังดวงจันทร์ และได้เดินทางขึ้นจากฐานปล่อย LC-39A ในวันที่ 15 กุมภาพันธ์ 2024 หลังมีการเลื่อนการปล่อย 1 วันจากปัญหาด้านเชื้อเพลิงมีเทน

โดยยาน Nova-C ในภารกิจ IM-1 หรือ CLPS-2 นี้ ได้รับชื่อเล่นว่า Odysseus

จรวด Falcon 9 ที่ติดตั้งยานอวกาศ Intuitive Machines ก่อนจะปล่อยสู่ดวงจันทร์ ที่มา – SpaceX

และเมื่อพูดถึงเชื้อเพลิงแบบมีเทนแล้ว ก็มีข้อสังเกตที่อยากชี้ให้เห็นก็คือ SpaceX ไม่เคยปล่อยยานอวกาศที่ต้องใช้เชื้อเพลิงมีเทนมาก่อน ซึ่งจำเป็นต้องมีการเติมเชื้อเพลิงและหล่อเย็นอยู่ตลอดเวลา ทำให้ในเที่ยวบิน IM-1 นี้ SpaceX ต้องออกแบบระบบการ Feed มีเทนเข้าตัวยานผ่าน Payload Faring ของ Falcon 9 ซึ่งนับว่าเป็นประสบการณ์ใหม่ให้กับทั้ง SpaceX และ Intuitive Machines

ในภารกิจ CLPS-2 นั้น แน่นอนว่ามี Payload ที่เป็น Requirement จากฝั่ง NASA เอง เพื่อเตรียมพร้อมโครงการ Artemis และ Payload ที่ได้มาจากการแบ่งพื้นที่ขายเอกชน และที่สำคัญก็คือ จะต้องมี Payload ที่เป็น “ของเล่น” ส่งไปยังดวงจันทร์ตามสไตล์ยานอวกาศ CLPS

โดย Payload จากฝั่ง NASA นั้น Nova-C ในภารกิจ IM-1 ก็ได้แก่ ชุดการทดลอง Laser Retroreflector Array ซึ่งเป็นกระจกสะท้อนเลเซอร์ (ซึ่งก็แทบจะเดินทางไปกับทุกภารกิจ) การทดลอง Navigation Doppler Lidar for Precise Velocity and Range Sensing, Lunar Node 1 Navigation Demonstrator, Stereo Cameras for Lunar Plume-Surface Studies และ Radiowave Observations at the Lunar Surface of the photoElectron Sheath (ROLSES)

Laser Retroreflector Array ที่ถูกติดตั้งไปกับ Nova-C ที่มา – Intuitive Machines

โดยที่ ROLSES นั้นเป็นงานวิจัยร่วมกับมหาวิทยาลัยโคโรลาโด และพันธมิตรอื่น ๆ สามารถอ่าน Paper ได้ที่ Low Radio Frequency Observations from the Moon Enabled by NASA Landed Payload Missions ซึ่งอุปกรณ์ตัวนี้เป็นต้นแบบ (Pathfinder) ของการพัฒนา Interferometric Array ในโครงการ Farside Array for Radio Science Investigations of the Dark ages and Exoplanets (FARSIDE) ซึ่งจะเป็นการทำ Interferometric Array ในหลักกิโลเมตรด้วยการเอาโรเวอร์มาลากตัวรับสัญญาณออกไปจากตัวยานอวกาศ

ที่เน้นเรื่อง ROLSES เพราะว่า ROLSES น่าจะเป็น Payload ที่ไฮไลต์ที่สุดของ CLPS-2 แล้ว และถ้าสำเร็จจะเปิดทางสู่ฟิสิกส์ดาราศาสตร์แขนงใหม่ที่น่าสนใจมาก ๆ

นอกจาก Payload ฝั่ง NASA แล้ว ก็จะมี Payload เอกชน เช่น Tiger Eye 1 และ EagleCAM ซึ่งเป็นกล้อง Onboard Camera ที่เชื่อมกับตัวยานผ่านระบบ WiFi (ใช่ เราเคยบอกไปแล้วว่า WiFi กำลังจะเป็นมาตรฐานการสื่อสารสำคัญบนยานอวกาศไปดวงจันทร์) ที่จะบันทึกภาพการลงจอดของ Nova-C

และที่เหลือก็จะเป็น Payload ของเล่นแล้ว โดยในยาน Nova-C ได้มีการบรรจุเอางานศิลปะหลากหลายชิ้น เชิงสัญลักษณ์ เช่น แผ่นจารึกประมุข สวามี มหาราช (Pramukh Swami Maharaj) ผู้นำด้านจิตวิญญาณศาสนาฮินดู ผู้สร้างวัดในศาสนาฮินดูที่ใหญ่ที่สุดในโลก ขึ้นไปบนดวงจันทร์ด้วย

แผ่นจารึกประมุข สวามี มหาราช ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของขาตั้งสำหรับลงจอด ของยาน Nova-C ที่มา – SpaceX

นอกจากนี้ยังมีงานศิลปะ Moon Phases ของศิลปิน Jeff Koons ขึ้นไปกับยานด้วย และงานศิลปะชิ้นนี้ก็ได้รับการนำไปทำ NFT (อีกแล้ว) โดย Moon Phases เป็นโลหะแกะรูปดวงจันทร์ 157 ลูก ซึ่งถ้าเห็นก็อาจจะเข้าใจผิดว่าเป็น Ferrero Rocher แต่ไม่ใช่ โดยโลหะแกะแต่ละลูกจะมีชื่อของนักคิด นักวิทยาศาสตร์ ศิลปิน เป็นตัวแทน ซึ่งจะมีการแบ่งเป็นส่วนที่อยู่บนโลก ส่วนที่ไปอยู่บนดวงจันทร์ และส่วนที่ถูกนำมาเป็น NFT โดยดูรายละเอียดโครงการได้จาก Jeff Koons Moon Phases

งาน Moon Phases ของ Jeff Koons ภายใต้ความร่วมมือกับ Pace Gallery ที่มา – Jeff Koons

และยังมีงานศิลปะ Lunaprise ซึ่งเป็นโครงการแนว ๆ Time Capsule เอาสิ่งของสำคัญต่าง ๆ ไปเก็บบนดวงจันทร์ ซึ่งถามว่าเอาอะไรมาวัดว่าสำคัญ ก็ต้องว่ากันตามตรงว่าใครจ่ายเยอะก็สำคัญตามสไตล์ทุนนิยม Steve Jurvetson นักลงทุนผู้ลงทุนในบริษัท SpaceX และบริษัทอวกาศอีกหลายบริษัท ก็ได้ส่งรูปถ่ายครอบครัวของตัวเอง เดินทางไปกับ Nova-C ด้วย ซึ่งก็นับว่าเป็นภาพถ่ายครอบครัวภาพที่สองต่อจากของ Charlie Duke ในภารกิจ Apollo 16 ที่ถูกนำไปทิ้งไว้บนดวงจันทร์

ภาพจาก Terrain Relative Navigation Camera บนยาน ที่มา – Intuitive Machines

ในระหว่างการเดินทางไปลงจอด Terrain Relative Navigation camera ก็ได้ถ่ายภาพหลายภาพซึ่งนับว่าเป็นภาพที่ชัดเจนและสวยงามส่งกลับมายังโลก

และที่สำคัญผู้ที่ทำฉนวนกันความร้อนให้กับ Nova-C ก็ไม่ใช่ใครที่ไหนแต่เป็นบริษัท Columbia Sportswear โดยใช้เทคโนโลยี Omni-Heat ที่เราจะสังเกตเห็นโลโก้ของบริษัทติดอยู่ใต้โลโก้ของ Intuitive Machines บริเวณถังเชื้อเพลิงด้วย เป็นการทำการตลาดอีกรูปแบบหนึ่ง

หลังจากภารกิจ CLPS-2 หรือ IM-1 แล้ว เป้าหมายของ Intuitive Machines ก็คือการวางโครงสร้างพื้นฐานบนดวงจันทร์เพื่อรองรับภารกิจอื่น ๆ ในอนาคต โดย Intuitive Machines จะทำภารกิจ CLPS อีก 2 ครั้ง ได้แก่ IM-2 และ IM-3 ซึ่งยังไม่ได้กำหนดมายเลข CLPS แต่จะเป็นการนำส่ง Payload สำคัญได้แก่ PRIME-1 ซึ่งเป็นระบบการขุดเจาะแบบใหม่บนดวงจันทร์ที่ NASA พัฒนาขึ้น

อ่าน – PRIME-1 ระบบเจาะดิน สาธิตการบริหารทรัพยากร ISRU บนดวงจันทร์ จาก Apollo สู่ Artemis

โดย Intuitive Machines จะยังใช้ยานอวกาศ Nova-C เป็นหลักอยู่ แต่ในอนาคต จะมีการปรับปรุงตัวยานเพื่อให้รองรับภารกิจที่หลากหลายมากขึ้น เช่น Intuitive Machines เคยมีการพูดถึงยานอวกาศขนาดจิ๋ว Micro-Nova เป็นยานอวกาศขนาดเล็กติดในลักษณะ Piggyback ไปกับยาน Nova-C ด้วย

ด้วยความทะเยอทะยานและการบริหารจัดการที่เป็นเอกลักษณ์ของตัวเอง ทำให้ Intuitive Machines เป็นอีกหนึ่งบริษัทที่น่าจับตามองทั้งในโครงการ CLPS และการทำการตลาดด้านโครงสร้างพื้นฐานบนดวงจันทร์ในอนาคต

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.