RTLS โหมดยกเลิกภารกิจที่เป็นฝันร้ายของนักบินกระสวยอวกาศ



การออกเดินทางไปสู่อวกาศนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย คุณต้องการให้ระบบนับร้อยนับพันทำงานอย่างเต็มประสิทธิภาพเพื่อให้ยานทำงานได้ แต่เพียงแค่ระบบเดียวที่ผิดพลาดก็เพียงพอที่จะให้คุณต้องยกเลิกภารกิจ หรือแย่กว่านั้นก็คือการสูญเสียยานและลูกเรือได้เลยทีเดียว แน่นอนว่าทาง NASA นั้นมีแผนสำรองไว้สำหรับกรณีที่ต้องยกเลิกหรือ abort ภารกิจแล้ว แต่มีอยู่อันหนึ่งที่เลวร้ายมาก จนกระทั่ง John Young ผู้เคยลงดวงจันทร์ยังไม่ยอมที่จะทดสอบโหมด abort นี้เลยด้วยซ้ำ วันนี้เราจะมาดูกันว่ามันยากอย่างไร แล้วทำไมนักบินอวกาศถึงมองว่ามันคือฝันร้ายของพวกเขา

โหมด abort ต่าง ๆ ของกระสวยอวกาศ

เนื่องจากกระสวยอวกาศไม่สามารถใช้จรวด Launch Escape System เพื่อแยกลูกเรือจากอันตรายได้ ดังนั้นแผนยกเลิกภารกิจของพวกเขาคือการนำยานกลับมาลงจอดทั้งลำ ซึ่งในกรณีต่อไปนี้คือเมื่อยานสามารถนำกลับมาลงจอดได้ โดยจะแบ่งออกเป็น

  • Return To Launch Site หรือ RTLS จะเป็นโหมดแรกที่ถูกพูดถึง และสามารถทำได้ในทันทีหลังจากแยกตัวออกจาก Solid Rocket Booster ซึ่งจะพาจรวดกลับมายัง Shuttle Landing Facility ที่ Kennedy Space Center ในทันที
  • Transoceanic Abort Landing หรือ TAL เป็นโหมดที่ถูกใช้ต่อจาก RTLS ซึ่งจรวดจะไปลงจอดในแอฟริกาหรือยุโรปก็ได้ โดยสามารถถูกเลือกใช้หากเวลาไม่ใช่เรื่องจำเป็นเท่ากับ RTLS และยังค่อนข้างปลอดภัยกว่าด้วย
  • Abort Once Around หรือ AOA เป็นโหมดที่ยานจะลงจอดหลังจากโคจรรอบโลกครบ 1 รอบ มีช่วงเวลาที่สามารถใช้ได้อย่างสั้นมาก คาดว่าจะถูกใช้ในกรณีที่ลูกเรือต้องการพบแพทย์อย่างฉุกเฉิน
  • Abort To Orbit หรือ ATO เป็นโหมดเดียวที่ได้เคยถูกใช้จริงในภารกิจ STS-51-F ซึ่งเป็นการยกเลิกเพื่อเข้าสู่วงโคจรรอบโลกที่ตำ่กว่าคาดการณ์ไว้ แต่ก็ยังคงสามารถปฏิบัติภารกิจส่วนใหญ่ได้ตามปกติ
แผง Abort ในภารกิจ STS-51-F ที่หมุนไปทาง ATO – ที่มา NASA

แน่นอนว่า ATO จะเป็นโหมดแรกที่ถูกใช้เมื่อสามารถทำได้ ตามมาด้วย TAL เมื่อความเร็วของยานนั้นไม่มากพอที่จะทำให้เข้าสู่วงโคจรได้ AOA นั้นจะถูกใช้เมื่อมีความจำเป็นฉุกเฉินเท่านั้น (ระหว่างช่วง TAL กับ ATO) ตามมาด้วยโหมดที่นักบินอวกาศต่างไม่อยากเผชิญ นั่นก็คือ RTLS นั่นเอง

RTLS เร็ว แรง ทะลุนรก

RTLS นั้นเป็นการยกเลิกภารกิจในระยะเวลา 4 นาทีหลังจากการปล่อยยานเท่านั้น นั่นหมายความว่ายานยังอยู่ใกล้กับฐานปล่อยมาก ๆ ก็แค่หันยานกลับมาอีกด้าน ลดความเร็วกับความสูงลงเพื่อกลับมาลงจอดอย่างปลอดภัย เห็นมั้ย ง่ายแค่นี้เอง

ไม่เลย ความเป็นจริงแล้วมันโหดร้ายเอาอย่างมาก

เริ่มตั้งแต่ Solid Rocket Booster หรือ SRB กันก่อน มันคือแท่งจรวดสีขาวสองแท่งที่ประกบอยู่ด้านข้างของกระสวยอวกาศ เมื่อจุดขึ้นมาแล้วคุณไม่สามารถดับมันได้ และไม่ว่าจะเกิดอะไรขึ้นก็ตามคุณต้องรอให้มันเผาพลาญเชื้อเพลิงจนหมดไปก่อนแล้วถึงจะแยกตัวออกจากมันได้ เนื่องจากคุณคงไม่อยากเพิ่มมิสไซล์ภาคพื้น-อากาศขนาดใหญ่สองอันให้นักบินอวกาศปวดหัวเล่นอีกอันหรอก

SRB ตอนแยกตัวจากกระสวยอวกาศ – ที่มา NASA

เมื่อแยกตัวจาก SRB แล้ว มันเป็นไปได้ที่คุณจะดับเครื่องยนต์หลักของกระสวยอวกาศ (แต่เมื่อดับแล้วก็คือดับเลยนะ ไม่สามารถติดเครื่องยนต์ใหม่ได้) รวมทั้งแยกตัวจากถัง External Tank หรือ ET ถังสีส้มขนาดใหญ่ ปัญหาก็คือมันยังเต็มไปด้วยเชื้อเพลิงจำนวนมาก และคงไม่ดีเท่าไหร่หากคุณจะให้เชื้อเพลิงจำนวนมากอยู่ในเส้นทางที่ยานอาจพุ่งชนได้ ดังนั้นยานก็ยังคงต้องเผาพลาญเชื้อเพลิงจาก ET ต่อไป รวมทั้งตัว Orbital Maneuvering System หรือ OMS ก็ยังต้องช่วยเผาพลาญเพื่อปรับศูนย์กลางแรงโน้มถ่วงของยานให้เสถียรอีกด้วย

นั่นแปลว่าการทำ RTLS นั้นคือการพายานหนีห่างออกจากรันเวย์ลงจอดของมันไปเรื่อย ๆ เพื่อไปเจอกับความยากที่กำลังรอมันอยู่

จากกระสวยอวกาศกลับมาเป็นเครื่องร่อนโง่ ๆ

แผน RTLS แบบคร่าว ๆ นับตั้งแต่ปล่อยยันลงจอด – ที่มา NASA

ในโหมดการ abort ส่วนใหญ่นั้น ยานจะเดินทางมุ่งหน้าไปทางทิศตะวันออกตั้งแต่ปล่อยยันลงจอด ยกเว้นก็แค่ RTLS เท่านั้นที่จะหันหัวกลับมาลงจอดทางทิศตะวันตก คิดภาพดูง่าย ๆ เลยก็คือคุณกำลังมุ่งหน้าสู่อวกาศด้วยความเร็ว 5 เท่าของเสียง จุดเครื่องยนต์อยู่ และกำลังหันยานกลับมาในทิศทางตรงกันข้ามเพื่อทำ Powered Pitch Around หรือ PPA ซึ่งนี่คือการเริ่มต้นความท้าทายทั้งหมดที่กำลังจะเกิดขึ้น ยานจะค่อย ๆ ลงความเร็วที่มุ่งหน้าไปทิศตะวันออกลง หยุดกลางอากาศและค่อย ๆ เคลื่อนที่ไปทิศตะวันตก ออกเดินทางมุ่งหน้าสู่รันเวย์ของมัน

จุดที่ยากที่สุดในภารกิจก็คือ Powered Pitch Down หรือ PPD ซึ่งคือการลดระดับองศาของยานลงมาเพื่อให้สามารถปลด ET ออกไปได้ ซึ่งมันไม่ง่ายเมื่อพูดถึงแรงดันอากาศและตัวแปรต่าง ๆ ที่กระทำต่อยานในตอนนั้น

แต่ถ้าตีความว่าทุกอย่างทำงานได้อย่างที่มันควรจะเป็น กระสวยอวกาศก็จะค่อย ๆ ทำการร่อนลงจอดที่รันเวย์ เป็นเวลา 25 นาทีหลังจากปล่อยยาน ซึ่งไม่รวมตัวแปรความเป็นไปได้ต่าง ๆ ยิบย่อยที่อาจเสียหายระหว่างนั้น เพราะมันใช้งานได้ดีพอในระบบจำลองนะ

แต่อย่าเอามาบินจริงเลย

ผู้บริหาร NASA ในตอนแรกคิดว่าการทดสอบระบบ RTLS นั้นเป็นเรื่องที่จำเป็นสำหรับโครงการกระสวยอวกาศ โดยได้วางแผนไว้ว่า STS-1 ซึ่งเป็นภารกิจแรกของโครงการนั้น จะถูกนำมาทดสอบตัว RTLS เสียเลย

ทีนี้ John Young ซึ่งเป็นผู้บัญชาการภารกิจ STS-1 ได้ออกมาค้านการกระทำนี้ในทันที โดยบอกว่า “อย่าลองเล่น Russian roulette กันเลย เพราะไม่แน่ว่าคุณอาจจะใส่กระสุนไว้แล้วก็ได้” ซึ่งอย่าลืมกันว่า John Young คือนักบินอวกาศที่ขึ้นบินกับภารกิจแรกของโครงการ Gemini ไปดวงจันทร์มาแล้วสองครั้ง และลงไปขับรถบนนั้นมาแล้ว แต่กลับไม่อยากจะขอเสี่ยงกับโหมด RTLS ของกระสวยอวกาศนี้

STS-1 ที่เกือบถูกนำมาเป็นหนูทดลอง RTLS เสียแล้ว – ที่มา NASA

สุดท้ายนี้ก็เป็นอันโชคดีที่ไม่มีภารกิจไหนต้องใช้โหมด RTLS ในการยกเลิกภารกิจแต่อย่างไร และเที่ยวบิน STS-1 ก็ดำเนินไปได้ด้วยดีโดยไร้การทดลองที่เสี่ยงตายนี้

 

อ้างอิง:

TESTED.COM 

NASA HSF