ทุกสิ่งที่ควรรู้ในการทดสอบยาน Starship เต็มรูปแบบ ขึ้นสู่วงโคจรภายในปีนี้

เมื่อวันที่ 6 พฤษภาคม 2021 ผู้ชื่นชอบอวกาศหลายแสนคนทั่วโลก ต่างจับตามองดูการถ่ายทอดสดของ SpaceX ในการทดสอบ Starship รุ่นทดลองหมายเลข SN15 ได้ทะยานขึ้นสู่ท้องฟ้า 10 กิโลเมตรเหนือระดับน้ำทะเล ณ รัฐเท็กซัส สหรัฐอเมริกา และอีกเพียงแค่ 6 นาทีต่อมา Starship SN15 ก็ทำการลงจอดแนวดิ่งได้อย่างปลอดภัยโดยที่ไม่ได้ระเบิดในภายหลัง เหมือน SN10 (ฮา)

หลังจากนั้นอีกไม่กี่วันต่อมาทาง SpaceX ประกาศการทดสอบรอบถัดไปของ Starship SN16 ที่ความสูง 10 กิโลเมตร แต่ภายหลังดันถูกยกเลิกไปดื้อ ๆ เสียอย่างนั้นแล้วมีแผนการทดสอบของ Starship SN20 เข้ามาแทนที่ภายในปีนี้ โดยมันจะเป็นยานรุ่นทดสอบลำแรกที่จะขึ้นไปสู่วงโคจรของโลก ทำให้ช่วงสองสามเดือนหลังจากการทดสอบ SN15 ทาง SpaceX จึงค่อนข้างที่จะงานล้นมืออยู่พอสมควร เราจึงไม่ค่อยได้เห็นข่าวออกมากสักเท่าใดนัก ซึ่งเราจะมาอัพเดทกันว่าการเตรียมการของ SpaceX ดำเนินไปถึงไหนแล้วในบทความนี้

อ่านเรื่องราวของ Staship SN8 ยานรุ่นทดสอบลำแรกได้ที่นี่ – เที่ยวบินทดสอบยาน Starship SN8 ก้าวสำคัญแห่ง SpaceX สรุป วิเคราะห์ เจาะลึก

Starship SN15 ขณะทำการ Landing Burn เพื่อลงจอด ที่มา – SpaceX

แผนการทดสอบ Starship SN20

ตามเอกสารของ SpaceX ที่ยื่นเรื่องต่อ FCC คณะกรรมการกลางกำกับดูแลกิจการสื่อสาร ซึ่งเป็นหน่วยงานของรัฐบาลสหรัฐอเมริกา เมื่อวันที่ 13 พฤษภาคม 2021 ระบุว่า ยาน Starship SN20 ที่จะประกอบกับตัว Super Heavy Booster อย่างเต็มรูปแบบ ทำให้ Starship SN20 จะมีความสูงทั้งหมด 120 เมตร ใหญ่และสูงกว่าจรวดทุกลำที่มนุษยชาติเคยสร้างมา จะทะยานขึ้นจากฐานปล่อย Starbase ของ SpaceX ที่รัฐเท็กซัส สู่วงโคจรของโลก หลังจากปล่อยตัวราว 170 วินาที Super Heavy Booster จะแยกตัวออกจาก Starship ปรับทิศทางกลับสู่โลก และจุดเครื่องยนต์ขึ้นอีกครั้ง เพื่อลงจอดในอ่าวเม็กซิโก (ซึ่งก็คือการทิ้งจรวดลงน้ำ)

ส่วนตัว Starship จะใช้เครื่องยนต์ Raptor ของมันเข้าสู่วงโคจรโลกที่ความสูงประมาณ 116 กิโลเมตร เพื่อเดินทางต่อหลายพันกิโลเมตรในอวกาศมายังอีกซีกหนึ่งของโลก และ Starship SN20 จะเริ่มชลอตัวลงเข้าสู่บรรยากาศ 90 นาทีหลังจากการปล่อย ซึ่งยานจะประคองตัวด้วยปีกบริเวณหัวและท้ายเครื่อง เหมือนกับเครื่องร่อนขนาดยักษ์ ก่อนที่จะทำการพลิกตัว จุดเครื่องยนต์ แล้วลงจอดแนวดิ่งกลางมหาสมุทรแปซิฟิก ห่างจากหมู่เกาะฮาวาย ราว 100 กิโลเมตร เป็นอันเสร็จสิ้นภารกิจ

ด้านล่างนี้คือภาพจำลองยาน Starship เต็มรูปแบบที่ประกอบกับ Super Heavy Booster แล้ว และ เส้นทางแผนการบินของ Starship SN20

Super Heavy Booster จิ๊กซอว์ตัวสุดท้าย

อย่างที่กล่าวไปเบื้องต้นว่ายาน Starship SN20 เน้นจะเป็นยานลำแรกที่มีการประกอบอย่างเต็มรูปแบบกับตัว Super Heavy Booster ขึ้น แต่ในการทดสอบที่ผ่านมาทั้งหมดของ SpaceX ไม่เกิดมีการทดสอบขึ้นบินของ Super Heavy Booster แม้แต่ครั้งเดียว มีแต่เพียงการทดสอบประกอบโครงสร้างของ Super Heavy Booster มาสองตัวด้วยกันแต่ภายหลังก็ชำแหละโครงทิ้งไปหนึ่งอัน ส่วนโครงที่สองหมายเลข BN2.1 ถูกทำมาใช้เป็นแทงค์ทดสอบความดันแทน ดังนั้นภารกิจของ SN20 จึงถือว่าเป็นการทดสอบ Super Heavy Booster ครั้งแรกด้วย ซึ่งถือว่ามีความเสี่ยงสูงมากสำหรับ SpaceX ที่จะใช้ Super Heavy Booster ที่ไม่เคยทดสอบเลยกับ Starship

Super Heavy หมายเลข BN2 ในโรงเก็บ High Bay กับ Starship SN16 ทางด้านขวา ที่มา – RGV Aerial Photography

ล่าสุดเมื่อต้นเดือน มิถุนายน 2021 Super Heaby Booster ประกอบด้วยวงแหวนแสตนเลสทั้งหมด 20 วง ซึ่งความสูงนั้นเกินครึ่งหนึ่งจากที่คาดว่าแล้วเสร็จจะมีความสูง 70 เมตรเป็นที่เรียบร้อยแล้ว หลังจากนั้น เครื่องยนต์ Raptor ทั้งหมด 32 เครื่องยนต์จะติดตั้งลงใน Super Heavy Booster ตามพิมพ์เขียวที่ SpaceX ออกแบบไว้ แต่ในการทดสอบของ SN20 ในระดับวงโคจร จะมีเพียงแค่ 29 เครื่องยนต์ ในขณะที่ Starship SN20 จะมีเพียงแค่ 6 เครื่องยนต์เท่านั้น ทำให้ SpaceX ต้องเร่งกระบวนการผลิตเครื่องยนต์ Raptor อย่างมหาศาลสำหรับการทดสอบครั้งนี้และรองรับการทดสอบในอนาคตหาก Space X ยังต้องการรักษาความถี่ในการทดสอบไว้ ทาง อีลอน มัสก์ (Elon Musk) เคยตอบคำถามคุณTim Dodd ยูทูปเปอร์อวกาศชื่อดัง Everyday Astronaut ในทวิตเตอร์ไว้ว่า “กระบวนการผลิตเครื่องยนต์ Raptor นั้นกำลังเข้าใกล้ 1 เครื่องยนต์ทุก ๆ 48 ชั่วโมง” ซึ่งเครื่องยนต์ Raptor ทั้งหมดจะถูกผลิตในโรงงานของ SpaceX ที่ Hawthorne รัฐแคลิฟอเนียร์ ก่อนที่จะทดสอบแล้วนำไปติดตั้งที่รัฐเท็กซัส

เมื่อ Super Heavy Booster เสร็จสมบูรณ์แบบแล้วก็จะนำมาติดตั้งที่ฐานปล่อย แต่ทว่าเมื่อประกอบตัว Super Heavy Booster เข้ากับ Starship แล้วจะมีความสูงถึง 120 เมตร ซึงฐานปล่อยของ SpaceX ในปัจจุบันไม่สามารถรองรับจรวดที่มีขนาดใหญ่เท่านี้ จึงจำเป็นต้องสร้างฐานปล่อยและระบบสาธารณูปโภคต่าง ๆ ขึ้นมาใหม่ทั้งหมด แต่ก่อนหน้าที่ SpaceX จะสร้างหอคอยปล่อยจรวดขนาดยักษ์ SpaceX ก็จำเป็นที่จะต้องสร้างปั้นจั่นขึ้นมาใหม่เองอีกด้วย เพื่อที่จะนำชิ้นส่วนของหอคอยที่มีสร้างมาเรียบร้อยแล้ว 5 ชิ้น มาประกอบกันในภายหลัง หากอ้างอิงตามเอกสารที่ SpaceX ยื่นต่อ FCC หอคอยที่จะมีความสูงราว 142 เมตร โดดเด่นขึ้นมาจากพื้นที่ราบโดยรอบอย่างชัดเจน

ปั้นจั่นก่อสร้าง (ซ้าย) , หอคอยสำหรับปล่อย Starship (กลาง) และแท่นปล่อย (ขวา) ที่มา – RGV Aerial Photography

นอกจากตัวปั้นจั่นและหอคอยแล้ว SpaceX ยังต้องเตรียมฟาร์มเชื้อเพลิงใหม่ทั้งหมดอีกด้วยสำหรับตัว Super Heavy Booster และ Starship ที่จะขึ้นไปยังวงโคจรของโลกด้วยเพราะปริมาณเชื้อเพลิงที่ใช้นั้นมากกว่าการบินทดสอบแต่เดิมหลายเท่าตัว ทาง SpaceX จึงตัดสินใจสร้างถังเชื้อเพลิงด้วยตนเองทั้งหมดจากการใช้แสตนเลสชนิดเดียวกันกับที่ผลิตตัว Starship ถือว่าเป็นการประหยัดงบไปในตัว โดยจะมีทั้งหมด 8 ถังด้วยกันที่จะบรรจุไปด้วย ถังน้ำสำหรับซึมซับแรงกระแทกระหว่างปล่อย ไนโตรเจนเหลวสำหรับหล่อทำความเย็น ส่วนที่เหลือคือมีเทนเหลว (CH4) และออกซิเจนเหลวที่จะใช้เป็นเชื้อเพลิงของ Starship

ถังเชื้อเพลิงที่ SpaceX ผลิตเอง ที่มา – @bocachicagal NasaSpaceflight

เมื่อกระบวนการเตรียมตัวเสร็จสมบูรณ์เรียบร้อยทั้งหมดแล้ว การทดสอบในระดับวงโคจรครั้งนี้ของ Starship SN20 จะถือว่าเป็นเหตุการณ์ครั้งสำคัญในประวัติศาสตร์ของ SpaceX และของโลกเลยทีเดียว ที่คนนับล้านจะได้เห็นจรวดที่ใหญ่ที่สุดในโลก ใหญ่เสียกว่าจรวดที่เคยมนุษยชาติไปดวงจันทร์เมื่อ 50 กว่าปีก่อน พุ่งทะยานขึ้นสู่อวกาศ และหลังจากนั้นหากเป็นไปตามเป้าหมายของ Elon Musk ที่จะผลิต Starship 1 ลำทุก ๆ 72 ชั่วโมง ฐานการผลิต Starbase ที่รัฐเท็กซัส ของเขาจะถูกพัฒนายกใหญ่ กลายเป็นเมืองและเป็นสถานที่ที่เหล่าวิศวกรนับพันคนจะมารวมตัวกันอยู่ที่นี่

Starbase ฐานการผลิต Starship ของ SpaceX ในรัฐเท็กซัส สหรัฐอเมริกา ที่มา– Cosmic Perspective

เราปฏิเสธไม่ได้เลยว่าการทำงานอย่างไม่รู้จักเหนื่อยล้าและไม่กลัวต่อความผิดพลาดของ SpaceX นั้นเป็นหนึ่งในตัวแปรสำคัญที่ทำให้ SpaceX พัฒนาอย่างก้าวกระโดดได้ในเวลาเพียงไม่กี่ปี จากบริษัทที่พึ่งจะลงจอดจรวดของตัวเองและเปิดตัว Starship เมื่อปี 2016 จนเพียงแค่ 5 ปีให้หลังในปี 2021 เรากำลังได้เห็นยาน Starship ออกจากหน้ากระดาษกลายมาเป็นความจริงแล้ว

เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO