หากเราย้อนกลับไปมองโครงการสำรวจอวกาศลึกของ NASA ในช่วงเวลาแรกเริ่มของ Space Race เราจะพบชื่อของสองโครงการที่โดดเด่นขึ้นมานั่นคือ อันแรกคือ Pioneer และ Mariner ทั้งสองตระกูลมีภารกิจแตกแขนงออกมามากมายจนไล่เรียงเลขต่อท้ายเป็นหางว่าว แต่เมื่อพิจารณาเจาะลึกลงไป เราจะพบว่าโครงการ Pioneer และ Mariner มีความแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง ตั้งแต่องค์กรที่กำกับดูแลไปจนถึงปรัชญาการออกแบบ ซึ่งกลายเป็นรากฐานสำคัญให้กับการสำรวจอวกาศในยุคต่อมา บทความนี้จะพาคุณไปสำรวจแนวคิดเบื้องหลังการสร้างยานอวกาศที่เต็มไปด้วยความชาญฉลาดและวิสัยทัศน์ของผู้คนในยุคบุกเบิก
แล้วโครงการ Pioneer และ Mariner นี้เกิดขึ้นมาได้ยังไง
สิ่งที่น่าสนใจเมื่อเรากาง Timeline โครงการอวกาศของสหรัฐฯ คือ โครงการ Pioneer เกิดขึ้นก่อนที่จะมี NASA เสียอีก โดยโครงการ Pioneer เริ่มต้นขึ้นทันทีหลังจากสหรัฐฯ ตกเป็นรองใน Space Race ช่วงแรกอย่างหนัก ในเวลานั้นในช่วงเวลานั้นโครงการ Pioneer อยู่ภายใต้การดูแลของ ARPA ร่วมกับกองทัพอากาศและกองทัพบกสหรัฐ โดยมีเป้าหมายคือส่งของหลุดออกจาก Escape Velocity ของโลกกับส่งของไปยังดวงจันทร์อย่าเร็วที่สุดที่เป็นไปได้
ความเร่งรีบของตัวโครงการนี้มากในระดับที่ว่า ก่อตั้งโปรเจคในปี 1958 ไม่กี่เดือนก็มีการส่งภารกิจแรกออกสู่อวกาศแล้ว โดยในช่วงแรกโครงการนี้ไม่มีชื่อเสียด้วยซ้ำ Thor-Able 1 ซึ่งเป็นชื่อเรียกของภารกิจคือท่อนจรวดที่ใช้กับเลข 1 ที่บอกว่าครั้งแรกเท่านั้น โดยมีเป้าหมายคือการไปยังดวงจันทร์ ภารกิจแรกของ Able จรวดระเบิดหลังจากปล่อยไปได้ 77 วินาที และภารกิจถัด ๆ มาก็พบกับความล้มเหลวอย่างต่อเนื่อง จนกระทั่ง NASA เข้ามาดูแลและทำการ Rebranding ใหม่เป็น Pioneer Program พร้อมโอนย้ายความดูแลไปที่ Ames Research Center เพื่อมุ่งเน้นการศึกษาไปที่ Interplanetary Medium
ทีนี้กลับมาที่โจทย์ของสหรัฐในเวลานั้นที่ต้องการให้ยานอวกาศสามารถขึ้นไปยังอวกาศได้เร็วที่สุดโดยที่ไม่สนวิธีการ วิศวกรของ ARPA ในเวลานั้นจึงเลือกจรวดและเทคโนโลยีการนำทางแบบจรวด ICBM ซึ่งในยุค 1950 นั้นระบบ Guidance system และ stabilization ยังไม่ได้รับการพัฒนาที่ดีพอ วิศวกรในยุคนั้นจึงเลือกใช้วิธีรักษาเส้นทางการเคลื่อนที่โดยการหมุน เพื่ออาศัยกฎการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุมในการรักษาตำแหน่งเส้นทาง ซึ่งยานในตระกูลของ Pioneer ได้รับมรดกทางวิศวกรรมนี้มาเต็ม ๆ ยานอวกาศในตระกูลของ Pioneer จึงเป็นยานอวกาศที่อาศัย Spin-stabilized เป็นระบบนำทางเป็นหลัก
ในขณะที่โครงการ Mariner เกิดขึ้นหลังจากนั้นถึง 3 ปี ภายใต้การดูแลของ NASA ตั้งแต่ต้น โดยมอบหมายให้ JPL เป็นผู้รับผิดชอบ เป้าหมายของ Mariner คือการไปเยือนดาวศุกร์และดาวอังคาร สำหรับ JPL แล้ว โจทย์ไม่ใช่แค่การรีบไปเพื่อไม่ให้เสียหน้าจากแรงกดดันของสหภาพโซเวียต (แม้จริง ๆ จะถูกกดดันอยู่มากก็ตาม) แต่คือการทำให้สำเร็จและได้ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์กลับมาให้คุ้มค่ากับงบประมาณมากที่สุด
เมื่อเรามองแบบมุมของนักวิทยาศาสตร์ อุปกรณ์วิทยาศาสตร์ที่สามารถจ้องมองเข้าไปยังเป้าหมายได้อย่างชัดเจนย่อมมอบผลลัพธ์ที่ดี หากเราต้องการให้กล้องถ่ายภาพและอุปกรณ์วัดสเปกตรัมจ้องไปที่ดาวเคราะห์เป้าหมายอย่างแม่นยำ ยานจะหมุนติ้วแบบ Pioneer ไม่ได้ JPL จึงริเริ่มแนวคิดการรักษาตำแหน่งแบบ 3 แกน หรือ 3-Axis Stabilized ซึ่งช่วยให้ยานสามารถหันอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ไปหาเป้าหมายและหันจานรับสัญญาณความละเอียดสูงกลับมายังโลกได้พร้อมกัน โดยไม่ต้องเผชิญกับความยากลำบากในการปรับทิศทางและคำนวณช่วงเวลาที่เหมาะกับการถ่ายภาพเหมือนยานกลุ่ม Spin-stabilized และนี่คือจุดเริ่มต้นของยานในตระกูล Mariner
ความแตกต่างของสองปรัชญาการทำยานอวกาศ
ทีนี้เรารู้กันแล้วว่ายานอวกาศในสองโครงการนี้แตกต่างกันตั้งแต่ปรัชญาการออกแบบ แล้วการแตกต่างนี้มีข้อดีข้อเสียอย่างไรทั้งในด้านของวิศวกรรมและวิทยาศาสตร์
ปรัชญาการออกแบบยานอวกาศแบบ Pioneer เป็นปรัชญาที่เรียบง่าย การใช้ Angular momentum เพื่อรักษาเส้นทางการเคลื่อนที่ของยานอวกาศเป็นวิธีที่ชาญฉลาดในช่วงทศวรรษที่ 1950-1960 มากเพราะว่านอกจากการหมุนจะรักษาเส้นทางการเคลื่อนที่ของยานอวกาศไว้ได้แล้ว การจัดการความร้อนของยานอวกาศก็ทำได้อย่างง่ายดาย การหมุนทำให้พื้นผิวทุกฝั่งสัมผัสกับความร้อนอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งเป็นเทคนิคที่เรียกว่า Barbecue Roll ที่ทุกฝั่งร้อนเท่ากันหมดพอดี อีกทั้งการที่ยานอวกาศหมุนไปเรื่อย ๆ แบบนี้มันไม่ต้องใช้พลังงานในการหมุน การหมุนเกิดขึ้นจากแรงเฉื่อยตั้งแต่ deploy ออกจากจรวด ดังนั้นด้วยปรัชญาการออกแบบยานอวกาศแบบ Pioneer มันแทบไม่มีส่วนที่ก่อให้เกิด mechincal failure ของระบบรักษาตำแหน่ง เพียงแต่มีข้อเสียคือการหมุนทำให้เราไม่สามารถถ่ายภาพที่คมชัดได้ เพราะกล้องถ่ายภาพ TV Camera เมื่อก่อนนั้นเป็นกล้องประเภท Cathode ray tube ที่ต้องใช้ระยะเวลาในการสแกนที่นานมากทำให้ภาพที่ได้จากยานอวกาศประเภท Pioneer ภาพไม่คมชัด ดังภาพถ่ายของยาน Pioneer 10 กับภาพถ่ายแรกของดาวพฤหัสบดี
ส่วนยานอวกาศประเภท Mariner นั้นมันคือยานอวกาศที่สามารถคงการตำแหน่งของตัวยานได้หลังจากปล่อยออกจากท่อนจรวด ตัวยานจะไม่หมุนเหมือนกับตัวยาน Pioneer โดยการที่ยานสามารถรักษาตำแหน่งและองศาการหมุนของมันเอาไว้ได้มาจากการที่ยานมีอุปกรณ์แลกเปลี่ยนโมเมนตัมที่เรียกว่า Reaction Wheels ที่ตัววงล้อจะหมุนเพื่อรักษาตำแหน่งและท่าทางของตัวยานเอาไว้ ทำให้ยานอวกาศมีข้อดีมาก ๆ ข้อนึงคือ กล้องถ่ายภาพของยานจะสามารถจ้องไปยังตำแหน่งเพียงตำแหน่งเดียวได้ ไม่เหมือนกับยานกลุ่ม Pioneer ที่หมุนกวาดไปเรื่อย ๆ แล้วได้ภาพถ่ายที่ไม่ชัด ซึ่งการที่ยานจะรักษาตำแหน่งเหล่านี้ได้พวกมันต้องรับรู้ตำแหน่งของมันเองได้ว่ามันอยู่ตำแหน่งไหนในอวกาศ มันกำลังหมุนอยู่ไหม หรือมันกำลังลอยไปในทิศทางไหน ทำให้วิศวกรจำเป็นต้องสร้าง Star tracker กับ Sun sensor เพื่อให้มันสามารถระบุตำแหน่งของตัวมันเองได้ขณะที่ลอยอยู่นอกอวกาศ
ปรัชญาการออกแบบยานแบบ Mariner นั้นให้ประสิทธิภาพของข้อมูลและภาพถ่ายคมชัดมาก เพราะวิธีคิดมันคือสาธารณชนไม่ได้อยากได้ข้อมูลค่าสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ดวงอื่นหรือภาพถ่ายดาวเคราะห์ที่เบลอ ๆ แบบที่ยาน Pioneer ให้ พวกเขาอยากได้ภาพถ่ายดาวเคราะห์ที่คมชัดและสวยงามเพื่อนำไปใช้เป็นภาพลงหน้าข่าวหนังสือพิมพ์หรือนิตยสาร ยานในกลุ่มของ Mariner จึงออกแบบมาเพื่อตอบโจทย์สิ่งนี้ด้วยการรีดทุกเทคโนโลยีที่มีอยู่ในเวลานั้นเพื่อให้ได้ตามเป้าที่พวกเขาต้องการ นำมาสู่ข้อเสียที่ใหญ่ที่สุดของยานในกลุ่ม Mariner คือมันใหญ่มาก หากเทียบยานในกลุ่มของ Pioneer แล้วเราจะเห็นว่ายาน Pioneer นั้นมีขนาดเล็กกว่ามนุษย์ เช่นในภาพยาน Pioneer 5 เป็นยานอวกาศทรงกลมที่มีขนาดที่เล็กกว่ามนุษย์และมีแผงโซลาร์เซลล์ยืดออกมารอบ ๆ แต่กลับกันยาน Mariner 2 กลับมีขนาดที่ใหญ่กว่ามนุษย์ ทั้งหมดนี้ก็เพราะว่าตัวยานต้องมี Reaction Wheel ระบบคอมพิวเตอร์ ระบบแผงโซลาร์เซลล์ที่ใหญ่กว่า ถังเชื้อเพลิงที่มีขนาดใหญ่กว่าเพื่อรักษาเส้นทางบิน ยังไม่รวมถึงระบบระบายความที่ซับซ้อนกว่า ทำให้ยานในกลุ่ม Mariner มีน้ำหนักที่มากกว่ายาน Pioneer ในทุกกรณี
แต่ถึงอย่างนั้นยานอวกาศในกลุ่มของ Mariner ถือว่าเป็นยานอวกาศลูกรักของ NASA เพราะว่ามันได้รับภารกิจที่ยากและท้าทายกว่ายานในกลุ่มของ Pioneer เสมอ โดยในช่วงก่อนทศวรรษที่ 1970 ยานในกลุ่มของ Pioneer จะรับภารกิจแค่การสำรวจ Interplanetary Medium อย่างในภารกิจตระกูล Pioneer 6,7,8 และ 9 แต่ยาน Mariner จะเป็นภารกิจ Interplanetry เพื่อไปสำรวจดาวศุกร์ ดาวอังคาร และดาวพุธ ซึ่งมีความสำคัญต่อความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และชัยชนะของสหรัฐอเมริกาใน Space race มากกว่า Pioneer
Pioneer 10, 11 กับ Voyager 1, 2
Pioneer 10, 11 กลับเป็นกรณีพิเศษที่ทาง NASA เลือกใช้ปรัชญาแบบ Pioneer แทน Mariner ในภารกิจการสำรวจดาวเคราะห์ที่มีความสำคัญสูง หากย้อนประวัติอย่างพอสังเขปเกี่ยวกับการตัดสินใจในภารกิจ Pioneer 10,11 คือนักวิทยาศาสตร์ Gary Flandro จาก JPL คำนวณพบการเรียงตัวที่หาได้ยากของดาวเคราะห์ยักษ์ทั้งสี่ดวง ซึ่งจะเกิดขึ้นเพียงครั้งเดียวในรอบ 175 ปี การเรียงตัวนี้ช่วยให้ยานอวกาศสามารถใช้ Gravity Assist จากดาวพฤหัสบดีต่อเนื่องไปยังดาวเสาร์ ยูเรนัส และเนปจูนได้ จนกลายเป็นที่มาของโปรเจกต์ยักษ์ใหญ่อย่าง Grand Tour ที่เป็นที่มีของยาน Voyager ที่เรารู้จักกัน
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากภารกิจนี้มีความสำคัญสูงมากและมีโอกาสเพียงครั้งเดียว NASA จึงไม่ไว้วางใจให้ JPL แบกรับภาระทั้งหมด เพราะในเวลานั้นยังไม่เคยมียานอวกาศลำใดเดินทางผ่านแถบดาวเคราะห์น้อยมาก่อน ไม่เคยมียานอวกาศลำใดเดินทางผ่านแถบสนามแม่เหล็กที่รุนแรงของดาวพฤหัสบดีมาก่อน และไม่เคยมียานอวกาศลำใดใช้ Gravity Assist ในการเดินทางจากดาวเคราะห์ดวงหนึ่งไปอีกดวงหนึ่ง NASA จึงตัดสินใจมอบหมายให้ JPL โฟกัสไปที่การออกแบบยานที่ดีที่สุดสำหรับ Grand Tour และให้ภารกิจที่ทำหน้าที่ Proof-of-Concept กับ Ames Research Center เป็นผู้ดูแล ภายใต้ชื่อโครงการ Pioneer 10 และ 11
สาเหตุที่ NASA เลือกใช้ยานอวกาศตระกูล Pioneer ในการทดสอบการเดินทางผ่านแถบดาวเคราะห์น้อย การทดสอบผ่านสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดี และการใช้ Gravity Assist นั้นก็เพราะว่าหากระบบต่าง ๆ ของยานอวกาศล้มเหลว ทั้งจากสะเก็ดหินจากดาวเคราะห์น้อยพุ่งชนหรือสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดีทำลายอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในยาน ตัวยานจะยังคงเดินทางไปตามตำแหน่งที่ต้องการได้อย่างถูกต้องได้อยู่ มันจึงเป็นวิธีการที่เรียบง่ายและปลอดภัยที่สุดสำหรับ NASA ในเวลานั้น
ซึ่งยานอวกาศ Pioneer 10 และ 11 นั้นก็ให้ผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์ออกมาตามที่เราคาดไว้คือ ข้อมูลสนามแม่เหล็กและอื่น ๆ ที่ดีเยี่ยมมากแต่ภาพของดาวพฤหัสบดีและดวงจันทร์เป็นภาพถ่ายเบลอ ๆ ที่เกิดจากการหมุนของตัวยานนั้นเอง กลับกันในยุคของยาน Voyager เราจะพบว่าภาพถ่ายของยาน Voyager มันคมชัด เป็นภาพถ่ายความละเอียดสูงของดาวพฤหัสบดี ชั้นเมฆต่าง ๆ หรือแม้แต่ภาพ timelapse ที่ยานกำลังเข้าใกล้ดาวพฤหัสบดีเรื่อย ๆ ทั้งหมดนี้เป็นเพราะว่าตัวยานใช้ปรัชญาแบบ Mariner ที่ตัวยานและกล้องถ่ายภาพของยานสามารถจ้องมองเข้าไปที่ตำแหน่งเพียงตำแหน่งเดียวได้นานมาก ๆ
ยาน Voyager ถูกออกแบบให้สามารถรักษาระดับ 3 axis ไว้ได้ด้วย reaction wheel ภายในยานและตัวกล้องถ่ายภาพก็มีมอเตอร์ที่สามารถหันหรือรักษาตำแหน่งการเล็งแยกกับตัวของยานอวกาศเองอีกทำให้ตัวยานเองจริง ๆ มีความสามารถในการถ่ายภาพที่สูงกว่ายาน Pioneer 10 และ 11 มาก และภาพถ่ายของยาน Voyager 2 ทุกวันนี้ก็เป็นภาพถ่ายระยะใกล้และความละเอียดสูงของดาวยูเรนัส ดาวเนปจูนและดาวจันทร์บริวารต่าง ๆ ของสองดวงนั้นเพียงชุดเดียวเท่านั้น นี่ทำให้การออกแบบยานแบบ Mariner เป็นปรัชญาการออกแบบยานเพื่องานวิทยาศาสตร์ที่ดีที่สุดที่เราเคยมีมาสำหรับงานด้านวิทยาศาสตร์ แต่ก็นำมาสู่คำถามที่น่าสนใจว่า ในความเป็นจริงแล้ว นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรต้องการยานอวกาศที่ใช้ปรัชญาแบบ Mariner ในทุกภารกิจจริงหรือ?
ยานกาลิเลโอ สุดยอดวิศวกรรมที่ใช้ทั้งปรัชญาของ Pioneer และ Mariner
โครงการ Galileo เป็นหนึ่งในโครงการที่โคตรใหญ่ของ NASA มันคือการส่งยานอวกาศไปโคจรรอบดาวพฤหัสบดีและระบบดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดี พร้อมส่ง Probe ลงไปสำรวจชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดีในภารกิจเดียว แม้ในขณะนั้นนักวิทยาศาสตร์จะพอทราบข้อมูลเรื่องสนามแม่เหล็กบ้างแล้วว่าไม่ได้อันตรายถึงขั้นทำลายตัวยานในทันที แต่ประเด็นสำคัญคือระยะเวลา ที่ยานต้องแช่อยู่ในสภาพแวดล้อมนั้นนานหลายปี ซึ่งปริมาณรังสีสะสมอาจทำให้ระบบคอมพิวเตอร์ของยานล้มเหลวได้ วิศวกรจึงตัดสินใจนำแนวคิดที่ปฏิวัติวงการในขณะนั้นมาใช้ นั่นคือการรวมปรัชญาของ Pioneer และ Mariner เข้าด้วยกันในยานลำเดียว
ระบบนี้ถูกเรียกว่า Dual-Spin โดยปรัชญาหลักที่ใช้ในการสำรวจคือแบบ Mariner ซึ่งติดตั้งอยู่บนส่วนที่ไม่หมุน (Despun section) เพื่อให้กล้องถ่ายภาพและอุปกรณ์ตรวจวัดสามารถโฟกัสไปที่ดวงจันทร์เป้าหมายได้อย่างแม่นยำ ในขณะที่ตัวยานส่วนหลัก (Bus) และอุปกรณ์เก็บข้อมูลบางส่วนกลับใช้ปรัชญาแบบ Pioneer คือการออกแบบให้ตัวยานหมุนตลอดเวลาแบบ Barbecue Roll เพื่อช่วยกระจายการรับรังสี รวมถึงช่วยรักษาเสถียรภาพการเคลื่อนที่ด้วยหลัก Spin-stabilization การเอาชนะข้อจำกัดทางวิศวกรรมเพื่อให้ส่วนหนึ่งหมุนและอีกส่วนหยุดนิ่งได้นั้นซับซ้อนมาก และนั่นทำให้ Galileo กลายเป็นหนึ่งในยานอวกาศที่มีราคาแพงที่สุดเท่าที่เคยมีการสร้างมา
แม้จะผ่านการออกแบบอย่างประณีต แต่สิ่งที่วิศวกรคาดไม่ถึงคือ แถบรังสีชั้นในของดาวพฤหัสบดี (บริเวณวงโคจรของดวงจันทร์ยูโรปาและไอโอ) มีความเข้มข้นมากกว่าที่ประเมินไว้ถึง 3 เท่า ส่งผลให้ระบบคอมพิวเตอร์รวนและหยุดทำงานหลายครั้ง จนทำให้ข้อมูลสำคัญในช่วงการบินโฉบดวงจันทร์ยูโรปาและไอโอสูญหายไปเยอะมาก
NASA จึงนำบทเรียนอันล้ำค่าจาก Galileo มาปรับใช้กับยานรุ่นถัดมาอย่าง Juno โดยใช้ทั้งการหมุนเพื่อกระจายรังสีและสร้างเกาะป้องกันรังสีที่หนาที่สุดที่เคยในยานอวกาศ นั่นคือ Juno Radiation Vault กล่องโลหะหนาที่ทำจากอะลูมิเนียมหนา 1 เซนติเมตร ปริมาตร 1 ลูกบาศก์เมตร และมีน้ำหนักรวมถึง 200 กิโลกรัม เพื่อปกป้องคอมพิวเตอร์ของยานอวกาศจากรังสีที่อันตรายรอบดาวพฤหัสบดี
ยานอวกาศยุคใหม่ไม่ได้ใช้แค่ปรัชญาของ Mariner เพียงอย่างเดียว
แม้เราจะบอกไปแล้วว่าปรัชญาของ Mariner เป็นปรัชญาที่ดีที่สุดในการสร้างยานอวกาศเพื่อเก็บข้อมูลและถ่ายภาพความละเอียดสูง แต่ถึงอย่างนั้นยานอวกาศยุคใหม่หลายภารกิจก็ไม่ได้ใช้ปรัชญาของ Mariner ไปเสียทั้งหมด หนึ่งในตัวอย่างยานอวกาศที่ใช้ปรัชญาแบบ Pioneer ก็คือยาน Juno
เราจะเห็นว่าตั้งแต่ยานออกเดินทางจากโลกไปยังดาวพฤหัสบดียาน Juno หมุนตลอดเวลา ที่เป็นแบบนั้นเพราะว่าวิธีนี้สอดคล้องกับเครื่องมือวิทยาศาสตร์บนยานและวิธีนี้คือวิธีที่ง่าย ถูก และดีที่สุดในการรักษาอุปกรณ์ของยาน Juno ระหว่างผ่านแถบรังสีอันตรายของดาวพฤหัสบดี เพราะตัวภารกิจของ Juno คือการบินเข้าไปโฉบใกล้กับชั้น Top cloud ของดาวพฤหัสบดี ที่จะมีรังสีและอนุภาคพลังงานสูงหนาแน่นมาก
การหมุนจะช่วยลดระยะเวลาที่ชิ้นส่วนใดชิ้นส่วนหนึ่งจะสัมผัสกับรังสีและอนุภาคพลังงานสูงโดยตรง แม้จะมีJuno Radiation Vault แล้วก็ตาม วิศวกรยังต้องออกแบบ Mission Profile ให้มีช่วงที่ยานอยู่ห่างจากดาวพฤหัสบดีเพื่อพักตัวจากการปะทะรังสี แต่ถึงจะวางแผนมาอย่างรัดกุมเพียงใด เราก็ยังพบในบันทึกภารกิจว่ามีช่วงที่ระบบรวน หรือแม้แต่กล้อง JunoCam ที่ต้องเผชิญกับ Noise มหาศาลจากรังสีจนส่งผลกระทบต่อคุณภาพของข้อมูลวิทยาศาสตร์
อีกหนึ่งกรณีที่น่าสนใจคือยาน New Horizons ที่มุ่งหน้าสู่ดาวพลูโต ในช่วงเวลาที่เข้าใกล้เป้าหมาย ยานลำนี้ทำงานตามปรัชญาแบบ Mariner อย่างสมบูรณ์ นั่นคือการเป็นยานที่ไม่สมมาตรและต้องหันตัวยานทั้งลำ (3-Axis Pointing) เพื่อเล็งกล้องและเซนเซอร์ไปที่ดาวพลูโต แต่ในระหว่างการเดินทางยาวไกลถึง 8 ปีจากดาวพฤหัสบดีสู่ดาวพลูโต ยานจะเข้าสู่โหมด Hibernation Mode แล้วเปลี่ยนการทำงานมาเป็นระบบ Spin-stabilization ตามปรัชญาแบบ Pioneer แทน การหมุนช่วยรักษาตำแหน่งของจานรับสัญญาณให้หันกลับมายังโลกได้โดยไม่ต้องใช้พลังงานควบคุมมากนัก จนกระทั่งเมื่อเข้าใกล้เป้าหมาย วิศวกรจึงสั่งหยุดการหมุนและปลุกระบบการควบคุมแบบ 3-Axis ให้กลับมาทำงานอีกครั้งเพื่อทำภารกิจด้านวิทยาศาสตร์ นี่คือการเลือกใช้จุดแข็งของทั้งสองปรัชญามาใช้ในภารกิจเดียวเพียงแค่ต่างสถานการณ์
ท้ายที่สุดเราจะพบว่า แม้ปรัชญาแบบ Mariner จะให้ผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์ที่ดีกว่าปรัชญาแบบ Pioneer แต่ปรัชญาแบบ Pioneer ก็ยังคงมีประโยชน์ในเชิงวิศวกรรมอยู่ดี แง่ของความทนทาน ความเรียบง่าย และความประหยัด เหมือนกับในเรื่องราวของภารกิจ Galileo, Juno และ New Horizons เป็นตัวอย่างที่ทำให้เราเห็นแล้วว่า ปัจจุบันขอบเขตระหว่างปรัชญาแบบ Pioneer และ Mariner นั้นเบาบางลงไปมาก เพราะโจทย์ของเราในทุกวันนี้มันไม่อยู่ที่ว่ายานอวกาศของเราต้องเป็นปรัชญาแบบ Mariner หรือ Pioneer แต่มันคือ ปรัชญาการสร้างยานแบบไหนที่ตอบโจทย์ความท้าทายของภารกิจนั้น ๆ ได้ดีที่สุด มากกว่านั่นเอง
เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co
