Moon Exploration SCCS และ Launch Control System ใหม่สำหรับโครงการ Artemis อนุมัติพร้อมใช้งานแล้ว
SCCS และ Launch Control System ใหม่สำหรับโครงการ Artemis อนุมัติพร้อมใช้งานแล้ว

Chottiwatt Jittprasong in Mars Exploration

SCCS และ Launch Control System ใหม่สำหรับโครงการ Artemis อนุมัติพร้อมใช้งานแล้ว

April 20, 2021

หลาย ๆ คนอาจจะคุ้นภาพถ่ายของ Launch Control Center หรือ LCC ของภารกิจส่งมนุษย์ไปเหยียบดวงจันทร์อย่างโครงการ Apollo จากหลาย ๆ ภาพยนตร์หรือสารคดี อาทิ เช่น Apollo 13, สารคดี Apollo 11, From the Earth to the Moon ของ HBO และอื่น ๆ ซึ่ง Launch Control ที่หลาย ๆ คนเห็นคือที่ Kennedy Space Center ซึ่งในอดีตมันก็จะเป็นห้องที่มี Console มหาศาลเรียงกันเป็นแถว ๆ หันหน้าไปทางจอใหญ่ ๆ ข้างหน้าซึ่งก็จะมีจอแสดงสถานะ Broadcast 2 ถึง 3 จอ

Control Room 2 ของ Launch Control Center ในภารกิจ Apollo 12 – ที่มา NASA

ใน LCC จะแบ่งได้เป็นหลากหลายส่วน เช่น Telemetry, Tracking, Instrumentation และสุดท้ายก็คือ Firing Rooms โดย LCC ที่ Kennedy Space Center เป็นอาคาร 4 แถวนั้นตั้งอยู่ข้าง ๆ Vehicle Assembly Building (VAB) ของฐานปล่อย LC-39 ซึ่งใช้สำหรับภารกิจอย่าง Apollo และโครงการกระสวยอวกาศของ NASA โดยในภารกิจ Apollo นั้นฐานปล่อย LC-39A ถูกใช้ในการปล่อยจรวด Saturn V จนกระทั่งปี 1977 (ปี 1975 สำหรับ LC-39B หลังโครงการ Apollo-Soyuz) ฐานปล่อยก็ถูกเพิ่มเติมให้รับรองกับการปล่อยกระสวยอวกาศ

ตึก Launch Control Center ของ Kennedy Space Center เมื่อปี 2009 – ที่มา NASA

หลังจากโครงการกระสวยอวกาศทั้งสอง Pad ก็ได้ถูก Remodel อีกครั้งเป็นฐานปล่อยจรวดธรรมดาสำหรับการปล่อยจรวดอย่าง Falcon 9 ที่ทาง SpaceX ได้ลงนามสัญญาเช่าฐานปล่อย LC-39A ของ NASA เมื่อปี 2014 จนถึงทุกวันนี้ ส่วน LC-39B ก็พึ่งจะถูกต่อเติมส่วนประกอบอย่าง Mobile Launcher-1 สำหรับการปล่อยจรวด SLS ในภารกิจ Artemis I ที่กำลังจะมาถึงนี้ด้วย

ภาพจำลองของจรวด SLS บนฐานปล่อย Mobile Launcher – ที่มา NASA

แน่นอนว่าจรวดใหม่ ฐานปล่อยแบบใหม่ เทคโนโลยีใหม่ ๆ ห้องควบคุมอย่าง Launch Control ก็จะต้องเปลี่ยนใหม่ด้วยเช่นกัน

LCC แบบใหม่ของโครงการ Artemis ถูกเปลี่ยนเป็นห้องที่ไม่ได่มี Console เรียงกันเป็นแถว ๆ เหมือนกับยุค Apollo แล้ว แต่เป็นห้องที่มีจอพร้อมกับ Laptop เรียงรายเต็มไปหมดรองรับวิศวกรและผู้ควบคุมกว่า 100 คน โดยพื้นที่ที่ใช้นั้นมีขนาดกะทัดรัดกว่าเดิมมากและสวยงามกว่าเดิม ส่วนของ Launch Director นั้นเป็นพื้นที่ยกระดับขึ้นมาให้สามารถมองเห็นส่วนควบคุมได้ทั้งหมดภายใน LCC

ภาพของ Firing Room 1 ใน Launch Control Center ที่ Kennedy Space Center ซึ่งถูกอัปเกรดใหม่ให้รองรับการปล่อยยาน Orion พร้อมกับจรวด SLS – ที่มา NASA/Kim Shiflett

นอกจากนี้ระบบควบคุมการปล่อย (Launch Control System) ก็ถูกอัปเกรดใหม่ด้วยเป็นระบบ Spacecraft Command and Control System (SCCS) ของ Artemis I ก็ด้วย ซึ่ง SCCS พึ่งจะได้รับการรับรองให้ใช้งานอย่างเป็นทางการเมื่อเร็ว ๆ นี้เท่านั้นเอง

การปล่อย SLS พร้อมกับยาน Orion หนึ่งครั้ง ระบบจะต้องรับ Bandwidth ของข้อมูลถึง 100 megabytes ต่อวินาทีเลยทีเดียว และอย่าลืมว่า 100 mb/s อันนี้เป็นข้อมูลที่มาจากจรวดที่กำลังพุ่งไปอวกาศ ดังนั้นมันไม่เหมือน Bandwidth ของการถ่ายโอนข้อมูลในอินเทอร์เนตบ้านเราทั่วไปซึ่งส่วนใหญ่ผ่าน Fiber Optic แน่ ๆ

ภาพของทีมปล่อย Artemis 1 ขณะกำลังซ้อมการปล่อยในห้อง Firing Room 1 ของ LCC ที่ Kenney Space Center เมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ 2020

SCCS เป็นเหมือนส่วนรวมที่ข้อมูลทุกอย่างจะมาผ่านก่อนที่จะส่งไปให้วิศวกรใน LCC ได้เห็น โดยมันจะต้องรับข้อมูลจากทั้ง SLS Core Stage, ระบบขับเคลื่อน ICPS ของยาน Orion และตัวโมดูล Orion เองรวมเป็น 3 ที่ ยังไม่นับรวมข้อมูลจากภาคพื้นดินอีก SCCS จะต้องรับข้อมูลที่อัปเดตตลอดเวลากว่า 575,000 ครั้งต่อวินาทีเลยทีเดียว และข้อมูลพวกนี้จะต้องถูกประมวลผลแบบ Real-time

ข้อมูลพวกนี้จะถูกส่งต่อไปยัง Firing Room 1 และ 2 ให้วิศวกรและผู้ควบคุมต่าง ๆ ได้คอยตรวจสอบอยู่ตลอดเวลา และเพื่อทดสอบระบบใหม่นี้เองที่ไม่เคยมีการใช้งานมาก่อนทาง NASA เองก็ได้จัดการซ้อมปล่อยไปแล้วที่ Firing Room 1 เมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ 2020 เพื่อจำลองการปล่อยยานเหมือนของจริง ทำตาม Checklist ต่าง ๆ สำหรับการปล่อยเหมือนของจริง

Launch Director ของโครงการ Artemis I Charlie Blackwell-Thompson (ซ้าย) ที่ Launch Console ใน Firing Room 1 Kennedy Space Center – ที่มา NASA/Kim Shiflett

แน่นอนว่าการจำลองปล่อยยานนี้ วิศวกรอยู่ไม่เป็นสุขเพราะว่าจะมีทีมจำลองสถานการณ์ผิดปกติที่คอยป่วนการปล่อยยานด้วยการจำลองให้ตรงนู้นพังตรงนี้เสียแล้วดูว่าวิศวกรจะแก้ปัญหายังไงหากมันเกิดขึ้นจริงในระหว่างการปล่อยและเพื่อทดสอบความเชื่อถือของระบบ SCCS

แต่ก็ยังมีปัญหาหรือความผิดปกติหลายอย่างที่ทีมวิศวกรปล่อยยานเจอแล้วตะโกนไปถามไอ้ทีมจำลองสถานการณ์ว่า “เห้ย เมิง Sabotage ระบบนี้เปล่าวะ” แล้วทีมจำลองสถานการณ์ตอบกลับมาว่า “ไม่นะ” อ่าวพังจริงนี่หว่า

การจำลองการปล่อยใน Firing Room 1 ที่ LCC KSC เมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ 2020

งานนี้เรียกได้ว่าระบบพังจริง ไม่ได้จำลองแต่อย่างใด ก็จะมีทีมที่คอยบันทึกความผิดปกติจริง ๆ เหล่านี้ที่เรียกว่า “Sim anomaly” ไปเพื่อแก้ปัญหา เพราะปัญหาเหล่านี้ถ้ามันเกิดในการจำลอง มันก็จะเกิดในการปล่อยจริงด้วยเช่นกัน จึงต้องแก้ไขก่อนที่จะนำไปใช้จริง

ในที่สุดระบบ SCCS พร้อมกับ LCC แบบใหม่นี้เองก็ได้รับการรับรองให้ใช้งานโดย Shawn Quinn ผู้อำนวยการด้านวิศวกรรมและคณะกรรมการการพิจารณาการออกแบบทางวิศวกรรมของ Kennedy Space Center ซึ่งรับรองให้ใช้งาน SCCS แบบใหม่นี้ได้ในทั้งโครงการ Artemis I และโครงการอวกาศต่อ ๆ ไปในอนาคต

การรับรองนี้ถือเป็นจุดสิ้นสุดของการพัฒนาระบบ SCCS และเป็นจุดเริ่มต้นของ “Sustaining phase” หรือการพยุงระบบเพื่อให้มันสามารถใช้งานไปได้เรื่อย ๆ เช่น การแก้ไขปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้อย่าง Software Glitch เพื่อพัฒนาระบบ SCCS ให้มีความน่าเชื่อถือมากกว่าเดิมสำหรับโครงการในอนาคตที่มนุษย์จะมีส่วนร่วม เช่น Artemis III ในปี 2024 ที่มนุษยชาติจะส่งมนุษย์ไปเหยียบดวงจันทร์

เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO

อ้างอิง

NASA Certifies New Launch Control System for Artemis I

Simulations are ‘Great Days’ for NASA’s Artemis I Launch Team





MORE