เมื่อวันที่ 11 ตุลาคมที่ผ่านมา ในขณะที่จรวด Soyuz ในเที่ยวบิน MS-10 กำลังพานักบินอวกาศ 2 คนเดินทางขึ้นสู่สถานีอวกาศนานาชาติ การถ่ายทอดสดก็ได้ถูกตัดไปซึ่งก็ได้ต่างสร้างข้อสงสัยให้กับสาวกอวกาศที่เฝ้าดูอยู่ทุกมุมโลก ต่อมาไม่นานเราก็ได้เห็นการเคลื่อนไหวผ่าน Twitter ว่าภารกิจดังกล่าวต้องถูก Abort และยาน Soyuz จำเป็นต้องดีดตัวออกจากจรวดเพื่อลงจอดยังโลก
เรื่องราวต่าง ๆ ชัดเจนยิ่งขึ้น เราได้ข้อมูลอัพเดทผ่าน Twitter เรื่อย ๆ ทุกคนต่างลุ้นให้นักบินอวกาศทั้ง 2 เดินทางกลับโลกอย่างปลอดภัย และโชคก็เข้าข้าง เมื่อผ่านไปไม่นาน ก็ได้มีรายงานว่านักบินทั้ง 2 ลงจอดพร้อมกับยานอย่างปลอดภัย และทีมกู้ภัยพร้อมเฮลิคอปเตอร์ก็ไปรับตัวโดยไม่มีใครได้รับบาดเจ็บ
การสืบสวนถึงสาเหตุครั้งนี้เป็นไปอย่างเร่งรีบ เมื่อมันอาจจะกำหนดอนาคตการสำรวจอวกาศของรัสเซีย ปัจจุบัน Soyuz เป็นเพียงยานอวกาศลำเดียวที่ทำหน้าที่ขนส่งนักบินระหว่างพื้นโลกกับสถานีอวกาศนานาชาติหลังจากที่อเมริกาได้ปลดระวางกระสวยอวกาศไปในปี 2011
จรวด Soyuz นี้สถิติของมันนับว่าน่าประทับใจ นับตั้งแต่มันถูกพัฒนาขึ้นมาบนพื้นฐานของจรวด R-7 ที่เป็นจุดเริ่มต้นของโครงการสำรวจอวกาศโซเวียต รูปแบบการออกแบบนี้เป็นของเซอร์เกย์ คาราลอฟ เขาได้ออกแบบจรวดให้ประกอบไปด้วย 5 ลำจรวด คือมีตัวลำกลาง 1 และมีจรวดขนาบด้านข้างเพื่อช่วยเสริมแรงยกตัว
เมื่อจรวดเดินทางขึ้นไปได้ระดับหนึ่งและเชื้อเพลิงของจรวดขนาบข้างหมด มันจะถูกสลัดออกเพื่อลดมวลที่ฉุดรั้งมันเอาไว้ให้เครื่องยนต์หลักทำงานได้อย่างเต็มที่ การออกแบบนี้คงอยู่มานานกว่า 50 ปี และเป็นพื้นฐานการออกแบบ “จรวดแบบขนาน” หรือ Parallel Rocket มาจนถึงปัจจุบัน
Korolev Cross ความสมมาตรเมื่อจรวดดีดออก
หนึ่งในความสวยงามของการปล่อยจรวด Soyuz คือ Korolev Cross ซึ่งตั้งชื่อตามคุณคาราลอฟ ด้วยกลไกลการดีดออกของจรวดขนาบข้างที่แตกต่างจากจรวดรุ่นอื่นทำให้เกิดภาพที่สวยงาม
- จรวดขนาบข้างเชื่อมต่อเข้ากับตัวจรวดหลักด้วยจุดเชื่อมต่อ 2 จุดคือด้านล่างที่เป็นตัวเชื่อมธรรมดา กับจุดบนซึ่งเป็นข้อต่อพับงอขึ้นมาได้
- เมือจรวดขนาดข้างเชื้อเพลิงอ่อนลง ตัวจุดเชื่อมด้างล่างจะปลดออก
- จรวดขนาบข้างจะงอขึ้นมาด้านบนเล็กน้อยตามข้อพับด้านบนของจรวด
- บริเวณด้านบนจะมีตัวจุดระเบิดซึ่งจะถูกจุดเมื่อจรวดขนาบข้างงอขึ้นมาได้องศาที่พอดี
- เมื่อตัวจุดระเบิดถูกจุด จรวดขนาบข้างจะกระเด็นออกไปและหมุนอย่างสมมาตรเป็นภาพที่สวยงาม
สาเหตุที่มีการออกแบบเช่นนี้ก็เพราะว่า หากเราจุดระเบิดเพื่อแยกตัวจรวดขนาบข้างออกไป มีโอกาสสูงมากที่จรวดขนาบข้างจะกระแทกกลับเข้ามาใส่ตัวจรวดหลัก เพื่อให้มีการเว้นระยะระหว่างจรวด ในสมัยก่อนนั้นการใช้ตัวแยกแบบ Pneumatic seperation ซึ่งใช้แรงอัดอากาศยังไม่ทันสมัยเท่าปัจจุบัน (จรวดสมัยใหม่ใช้ระบบแยกแบบ Pneumatic) เราเรียกการแยกตัวของจรวดด้วยการจุดระเบิดนี้ว่า Pyrotechnic seperation
ปัญหาของ Soyuz MS-10 เมื่อจรวดดีดไม่ออกและกระแทกกลับเข้ามา
เป็นเวลาเกือบ 1 เดือนหลังจากเหตุการณ์ ในที่สุด Roskosmos หน่วยงานอวกาศผู้รับผิดชอบกิจการอวกาศทั้งปวงของรัสเซีย ก็ได้นำคลิปวิดีโอตัวหนึ่งออกมาเผยแพร่ คลิปตัวนี้มาจากกล้องที่ติดอยู่บนลำจรวด Soyuz และถ่ายลงมาด้านล่าง วัตถุประสงค์ของมันคือเพื่อบันทึก event ต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นแล้วนำมาวิเคราะห์ และในครั้งนี้มันก็มีประโยชน์มาก
ถ้าดูจากคลิปเราจะเห็นว่า ตัวจรวดขนาบข้างด้านซ้ายของวิดีโอไม่ได้ถูกสลัดออกเหมือนกับเพื่อนของมันทั้ง 3 ตัว มันยังคงออกแรงกดกลับเข้ามาที่ตัวจรวดหลักก่อนที่ข้อพับนั้นจะรับแรงไม่ได้อีกต่อไปและแตกออกปล่อยให้ตัวจรวดขนาบข้างนั้นกระแทกใส่ตัวจรวดหลักและระเบิดจนหมุนมั่ว
ในตอนที่มันหมุนมั่วนั้นเราจะเห็นแก๊สสีขาวพวยพุ่งออกมา สิ่งนั้นคือออกซิเจนเหลว หนึ่งในตัวช่วยเผาไหม้ของเชื้อเพลิงจรวดทะลักออกมา แสดงว่าความเสียหายนั้นเกิดขึ้นไปจนถึงระดับโครงสร้างและถังเก็บเชื้อเพลิง จรวดไม่สามารถทำงานต่อได้ ระบบ Abort ซึ่งถูกตั้งอัลกอริทึมไว้ตรวจพบความเสียหายนี้จึงสั่งให้ยาน Soyuz ดีดออก พานักบินทั้ง 2 หนีออกจากจรวดที่เสียหายลำนี้
6 องศาแห่งความผิดพลาด
แน่นอนว่าเราได้รับรู้แล้วว่าเกิดอะไรขึ้นกับจรวด Soyuz ลำดังกล่าว แต่การสอบสวนยังต้องดำเนินต่อไป เมื่อเราจำเป็นต้องทราบให้ได้ว่าทำไมจรวดขนาบข้างหนึ่งในสามตัวถึงไม่ยอมระเบิดตัวออกจากจรวดหลักตามที่มันควรจะเป็น
ทีมเก็บกู้ของ Roskosmos เดินทางไปยังจุดตกของตัวจรวดขนาบข้างลำนั้น โชคดีที่พวกเขาพบมันในสภาพเกือบสมบูรณ์ ปกติแล้วจรวดที่ตกลงมามันแทบจะสมบูรณ์จนทางรัสเซียต้องกั้นบริเวณนั้นไว้เป็นจุดตกของจรวดเพื่อไม่ให้มันทำอันตรายกับคนที่อยู่ด้านล่าง ในครั้งนี้พวกเขาได้ทำการแยกชิ้นส่วนต่าง ๆ ออกมาเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยเพื่อตรวจหาสาเหตุ
จาก รายงานของ Roskosmos บอกว่า พวกเขาพบความผิดพลาดของตัว pin ของระบบ sensor ที่ใช้ในการ activate ตัวแยกของข้อต่อด้านบนของจรวดขนาบข้าง ซึ่ง pin เหล็กดังกล่าวงอไปประมาณ 6 องศา จากที่มันควรจะเป็น
เพียงแค่ 6 องศาของ Pin เชื่อมต่ออิเล็กโทรนิคตัวหนึ่ง สามารถทำให้ข้อมูลไม่สามารถวิ่งไปยังตัวรับได้ เพียงแค่ 6 องศาทำให้ระบบจุดระเบิดไม่ทำงาน เพียงแค่ 6 องศาทำให้จรวดขนาบข้างสร้างแรงดันมหาศาลกลับไปยังตัวจรวดหลัก และเพียงแค่ 6 องศาที่ทำให้จรวด Soyuz MS-10 ต้องระเบิดออกและภารกิจมูลกว่ากว่าหมื่นล้านเหรียญนี้ต้องล้มเหลว ซึ่งส่งผลในระดับนานาชาติ
อย่างไรก็ตาม จรวด Soyuz ยังคงทำหน้าที่ของมันต่อไป เมื่อรัสเซียเพิ่งปล่อยดาวเทียม GPS เพิ่มอีกด้วยจรวด Soyuz 2.1 แบบเดียวกัน ทำให้เราพอโล่งใจได้ว่า Soyuz นั้นจะไม่ถูกสั่งห้ามบินและมันจะกลับมาทำหน้าที่ส่งนักบินอวกาศขึ้นสู่สถานีอวกาศนานาชาติได้ตามปกติอีกครั้ง
สิ่งนี้สอนให้เรารู้ว่า ความผิดพลาดเล็ก ๆ น้อย ๆ นั้นในวงการอวกาศสามารถก่อให้เกิดหายนะขึ้นได้ แต่ก็มองกลับอีกมุมขึ้นได้ว่าโครงการอวกาศที่ผ่าน ๆ มานั้นที่มันไม่เกิดข้อผิดพลาดขึ้น ก็เป็นเพราะความละเอียดละออ และความใส่ใจในทุกรายละเอียด ที่เกิดขึ้นจากวิศวกร, ทีมงาน และผู้มีส่วนเกี่ยวข้องทุกคน ทำให้เราเห็นได้เลยว่าสิ่งต่าง ๆ ที่พวกเขาสร้างขึ้นมานั้น มันสมบูรณ์แบบเพียงใด
ไม่ว่าจะในทางวิศวกรรม, วิทยาศาสตร์ หรือชีวิตเราอาจจะไม่สามารถสร้างความสมบูรณ์แบบขึ้นได้ในการสร้างเพียงครั้งเดียว แต่ประสบการณ์จะสอนเราให้ค่อย ๆ กำจัดความไม่สมบูรณ์แบบ และสร้างชิ้นงานที่มีความปราณีตที่สุดขึ้นได้
เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO
อ้างอิง
