ความบ้าคลั่งของ Artemis
(idlewords.com)- Artemis 3 ของ NASA ตั้งเป้าให้นักบินอวกาศสหรัฐฯ ลงจอดบนดวงจันทร์ช่วงปลายปี 2026 แต่เลือกสถาปัตยกรรมที่แพงและซับซ้อนกว่ามาก ซึ่งพัวพันกับ SLS/Orion, HLS, NRHO และ Gateway เพื่อผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์ที่น้อยกว่า Apollo 17
- SLS มีแรงขับขั้นแรกมากกว่า Saturn V แต่มวลที่ส่งไปยังดวงจันทร์ได้มีเพียง 27 ตัน น้อยกว่า 49 ตันของ Saturn V และข้อจำกัดด้านน้ำหนักกับแรงขับของ Orion ทำให้ต้องเลือก NRHO แทนวงโคจรต่ำรอบดวงจันทร์
- NRHO เป็นวงโคจรที่ถูกเลือกให้เข้ากับข้อจำกัดของ SLS/Orion แต่ทำให้เวลาลงจอดและเดินทางกลับยาวนานขึ้น และทำให้สถานการณ์ยกเลิกภารกิจ (abort) ซับซ้อนขึ้น จึงลดส่วนเผื่อความปลอดภัยเมื่อเทียบกับ Apollo
- Gateway ถูกตัดสินว่าไม่จำเป็นต่อการลงจอดของ Artemis 3 แต่ยังคงเป็นสิ่งที่จะประกอบในภารกิจถัด ๆ ไป โดยมีบทบาทเพิ่มความต่อเนื่องของโครงการผ่านพันธมิตรนานาชาติและต้นทุนจม
- HLS ของ SpaceX และ Blue Origin พึ่งพาเทคโนโลยีที่ยังไม่ผ่านการพิสูจน์ เช่น การเติมเชื้อเพลิงในวงโคจร และการจัดการสารขับดันอุณหภูมิต่ำยิ่งยวด หากสำเร็จ ความจำเป็นของ SLS/Orion จะลดลง แต่หากล้มเหลว NASA แทบไม่มีทางเลือกอื่นนอกจากการประกอบ Gateway
จุดเริ่มต้นของ Artemis เมื่อเทียบกับ Apollo
- Apollo 17 กลับลงสู่มหาสมุทรแปซิฟิกใต้เมื่อวันที่ 19 ธันวาคม 1972 และกลายเป็นภารกิจสุดท้ายที่มนุษย์ออกไปนอกวงโคจรต่ำของโลก
- Artemis 3 ที่ NASA เสนอตั้งเป้าลงจอดบนดวงจันทร์ช่วงปลายปี 2026 โดยมีแนวคิดให้คนสองคนลงไปบนดวงจันทร์ เก็บตัวอย่างหิน แล้วราวหนึ่งสัปดาห์ต่อมาจึงไปรวมกับเพื่อนร่วมภารกิจในวงโคจรและเดินทางกลับโลก
- Apollo 17 ถูกส่งขึ้นด้วย จรวดลำเดียว และมีค่าใช้จ่าย 3.3 พันล้านดอลลาร์ตามค่าเงินปี 2023 แต่การลงจอดครั้งแรกของ Artemis ต้องพึ่งพาการปล่อยจรวดขนาดใหญ่ประมาณ 12 ถึง 20 ครั้ง
- NASA ไม่เปิดเผยตัวเลขค่าใช้จ่ายรวม และผู้คร่ำหวอดด้านงบประมาณของ NASA คนหนึ่งประเมินไว้ที่ 7–10 พันล้านดอลลาร์
- ผู้ตรวจการของ NASA ประเมินว่า เฉพาะส่วน SLS/Orion ระหว่างการลงจอดบนดวงจันทร์มีค่าใช้จ่าย 4.1 พันล้านดอลลาร์
- ดวงจันทร์ไม่ได้เปลี่ยนไปตั้งแต่ทศวรรษ 1960 และเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องก้าวหน้าไปมาก แต่หลัง NASA ประกาศเป้าหมายกลับไปดวงจันทร์ในปี 2004 ก็ใช้เวลา 20 ปีและเงิน 93 พันล้านดอลลาร์ไปแล้ว โดยเป้าหมายยังดูห่างไกล
- คำวิจารณ์นี้ไม่ได้หมายความว่าวิธีของ Apollo เป็นคำตอบเดียว แต่ตั้งอยู่บนการเปรียบเทียบว่า Apollo ซึ่งใช้เทคโนโลยียุคอวกาศตอนต้นที่หยาบกว่า แต่ลงจอดบนดวงจันทร์สำเร็จ 6 จาก 7 ครั้ง ควรเป็น เส้นฐานขั้นต่ำ ของภารกิจดวงจันทร์ยุคใหม่
SLS และ Orion: ขั้นแรกทรงพลัง แต่สมรรถนะภารกิจอ่อนแอ
- Space Launch System(SLS) เป็นจรวดขนาดใหญ่ที่นำฮาร์ดแวร์ตระกูล Shuttle มาใช้ซ้ำ แรงขับขั้นแรกสูงกว่า Saturn V แต่สมรรถนะรวมต่ำเพราะขั้นบน ICPS อ่อนแอ
- Saturn V ส่งมวลไปดวงจันทร์ได้ 49 ตัน แต่ SLS ส่งได้เพียง 27 ตัน
- ด้วยสมรรถนะนี้จึงไม่สามารถทำสถาปัตยกรรมการลงจอดแบบ Apollo ได้ และทำได้เพียง Artemis 2 ที่ส่ง Orion บินวนรอบดวงจันทร์หนึ่งครั้งโดยไม่มีโมดูลลงจอด
- NASA พยายามเปลี่ยน ICPS เป็น Exploration Upper Stage แต่เกิดความล่าช้า เช่น ค่าใช้จ่ายเกินงบเกือบ 1 พันล้านดอลลาร์ที่ฐานปล่อย และแม้การอัปเกรดนี้ก็ยังไม่ถึงสมรรถนะของ Saturn V
- SLS เป็นจรวดที่ NASA ยืนยันว่าจะใช้บรรทุกนักบินอวกาศ แต่มีโครงสร้างแบบ “one and done” ที่ปล่อยประมาณ ทุก 2 ปีครั้ง และมีค่าใช้จ่ายราว 4 พันล้านดอลลาร์ต่อการปล่อย
- หากยึดสมมติฐานทางการของ NASA ว่าปล่อยปีละครั้ง ค่าใช้จ่ายคือ 2.1 พันล้านดอลลาร์ต่อครั้ง แต่หากปล่อยทุก 2 ปีครั้งจะเพิ่มเป็นช่วง 4–5 พันล้านดอลลาร์
- การนำฮาร์ดแวร์ Shuttle มาใช้ซ้ำทำให้โครงสร้างต้นทุนของ SLS หนักขึ้น
- ค่าใช้จ่ายในการดัดแปลง Space Shuttle main engine สำหรับ SLS คือ 40 ล้านดอลลาร์ต่อเครื่องยนต์
- SLS ทิ้งเครื่องยนต์ 4 ตัวที่ออกแบบให้ใช้ซ้ำได้ในทุกการปล่อย
- เมื่อเครื่องยนต์ที่เหลือใช้หมด Aerojet Rocketdyne จะผลิตใหม่ โดยระบุราคาต่อหน่วยไว้ที่ 145 ล้านดอลลาร์
- จรวดบูสเตอร์เชื้อเพลิงแข็งคาดว่าจะมีราคาตัวละ 266 ล้านดอลลาร์ และโครงการเปลี่ยนซับในแอสเบสตอสขยายจากงบ 4.4 ล้านดอลลาร์เป็น 250 ล้านดอลลาร์
- รอบการปล่อยที่ช้ายังส่งผลต่อความปลอดภัย
- ในยุค Shuttle ผู้บริหาร NASA มองว่าต้องปล่อยปีละ 3–4 ครั้งเพื่อรักษาความชำนาญที่ปลอดภัย
- วิธีผลิตด้วยมือทุก 2 ปีครั้งแบบ SLS ทำให้ต้องเรียนรู้ขั้นตอนใหม่แทบทุกครั้ง
- ใน Artemis 1 พบการหลุดลอกกว้างขวางของแผ่นกันความร้อน Orion และปัญหาที่เกือบทะลุผ่าน แต่หากจะทดสอบแนวทางแก้ไขด้วยการบินจริงต้องล่าช้าไปอีกหลายปี
- Orion มีปริมาตรภายในมากกว่า Apollo command module 50% และมีคอมพิวเตอร์สมัยใหม่กับสิ่งอำนวยความสะดวกในการดำรงชีวิต แต่ค้างอยู่บนพื้นโลกมา 20 ปี พร้อมใช้งบปีละ 1.2 พันล้านดอลลาร์
- เคยบินทดสอบสั้น ๆ ในปี 2014 และใน Artemis 1 ปี 2022 ได้พาหุ่นทดสอบติดเซ็นเซอร์บินรอบดวงจันทร์
- มีกำหนดบรรทุกคนเป็นครั้งแรกใน Artemis 2 ปี 2025
- Orion พึ่งพา European Service Module(ESM) แต่ ESM ไม่ได้ออกแบบมาสำหรับภารกิจดวงจันทร์ จึงมีสารขับดันไม่พอ
- งบประมาณเดลต้าV ของ Orion/ESM คือ 1,340m/s
- การเข้าสู่และออกจากวงโคจรต่ำรอบดวงจันทร์บริเวณเส้นศูนย์สูตรต้องใช้ประมาณ 1,800m/s และวงโคจรขั้วต้องใช้มากกว่านั้น
- เดิม Orion ออกแบบให้รองรับผู้โดยสาร 6 คน แต่เมื่อข้อกำหนดลดเหลือ 4 คนก็ไม่ได้ลดขนาดลง จึงหนักกว่า Apollo Command Module เกือบสองเท่า
- แคปซูลขนาดใหญ่ต้องใช้ Launch Abort System ขนาดใหญ่ และ SLS ต้องขนมวลที่ไม่ทำงานหนัก 7 ตันไปเกือบถึงวงโคจร
- เมื่อเสริมความแข็งแรงให้ทนแรงสั่นสะเทือนของ Abort System แคปซูลก็หนักขึ้นอีก และภาระของร่มชูชีพกับแผ่นกันความร้อนก็เพิ่มขึ้นด้วย
NRHO และ Gateway: โครงสร้างพื้นฐานในวงโคจรที่มาก่อนพื้นผิวดวงจันทร์
- เนื่องจาก SLS และ Orion ไปไม่ถึงวงโคจรต่ำรอบดวงจันทร์ได้อย่างเพียงพอ NASA จึงเลือก Near Rectilinear Halo Orbit(NRHO)
- ยานอวกาศใน NRHO โคจรรอบดวงจันทร์ทุก 6.5 วัน โดยจุดใกล้สุดอยู่เหนือขั้วเหนือของดวงจันทร์ 1,000km และจุดไกลสุดห่างออกไปราว 70,000km
- การเข้าและออกจาก NRHO ต้องใช้เดลต้าV รวมประมาณ 900m/s จึงอยู่ในงบ 1,340m/s ของ Orion/ESM
- NRHO มีข้อดีคือเห็นโลกตลอดเวลา ไม่ผ่านเงาโลก และค่อนข้างเสถียร แต่เสียเปรียบสำหรับการลงจอดบนดวงจันทร์
- โมดูลลงจอดต้องถูกปล่อยแบบไร้คนขับก่อน Orion 1–2 เดือน และรออยู่ที่ NRHO
- เมื่อ Orion กับโมดูลลงจอดเชื่อมต่อกัน คนสองคนจะย้ายไปยังโมดูลลงจอดและใช้เวลาหนึ่งวันลงสู่พื้นผิวดวงจันทร์ ส่วนอีกสองคนอยู่ใน NRHO
- Apollo วาง command module ไว้ในวงโคจรต่ำรอบดวงจันทร์ จึงผ่านเหนือพื้นที่ลงจอดทุก 2 ชั่วโมง และลูกเรือบนพื้นผิวสามารถไปรวมกับยานโคจรได้ค่อนข้างเร็วในสถานการณ์ยกเลิกภารกิจ
- ใน NRHO ขึ้นกับเวลาที่ยกเลิกภารกิจ โมดูลลงจอดอาจต้องใช้มากกว่า 3 วันในการไล่ทัน Orion
- ในกรณีเลวร้ายที่สุด ลูกเรือต้องรอบนพื้นผิวดวงจันทร์อีกหลายชั่วโมงหลังตัดสินใจยกเลิก และแม้ทุกคนกลับถึง Orion แล้วก็อาจต้องรออีกหลายวันกว่าจะเดินทางกลับโลก
- เวลายกเลิกภารกิจที่ยาวเช่นนี้อาจทำให้บางสถานการณ์ที่ยังเอาชีวิตรอดได้ใน Apollo กลายเป็นอันตรายถึงชีวิตใน Artemis
- NRHO ทำให้เวลาภารกิจโดยรวมยาวขึ้น
- Artemis 3 ใช้เวลาเดินทาง 24 วัน เทียบกับ 6 วันของ Apollo 11
- ระยะเวลาพักบนพื้นผิวดวงจันทร์ต้องเป็นจำนวนเท่าของคาบวงโคจร 6.5 วัน ดังนั้นภารกิจระยะแรกก็ต้องอยู่อย่างน้อยราวหนึ่งสัปดาห์
- สภาพความร้อนของจุดลงจอดเป็นเงื่อนไขที่ดวงอาทิตย์อยู่เหนือขอบฟ้าเพียงเล็กน้อย ทำให้ด้านหนึ่งของโมดูลลงจอดร้อน และหากไม่มีข้อจำกัดของ NRHO ก็มองว่า Artemis 3 ไม่น่าจะอยู่บนพื้นผิวได้นานเกินหนึ่งหรือสองวัน
- Gateway เป็นสถานีอวกาศแบบโมดูลาร์ขนาดเล็กที่จะสร้างใน NRHO และแม้มีการตัดสินว่าไม่จำเป็นสำหรับ Artemis 3 แต่ยังคงเป็นงานหลักของ Artemis หลังจากนั้น
- NASA เห็นว่า หากยานสองลำพบกันใน NRHO ได้ ก็สามารถดำเนินการลงจอดครั้งแรกได้โดยไม่ต้องมียานลำที่สามอย่าง Gateway
- หลังการลงจอดครั้งแรก ภารกิจสามครั้งถัดไปจะเน้นไปที่การประกอบ Gateway เป็นหลัก
- แผน Artemis 4 ระยะแรกไม่มีการลงจอดบนดวงจันทร์รวมอยู่ด้วย
- ในเชิงเทคนิค Gateway เพิ่มต้นทุนและความซับซ้อนให้ Artemis และเพิ่มงานเชื่อมต่อยานกับภาระสารขับดันแก่เหล่านักบินอวกาศที่ไปดวงจันทร์
- Robert Zubrin เรียก Gateway ว่า “ด่านเก็บค่าผ่านทางในอวกาศ”
- เรื่องนี้เชื่อมโยงกับคำวิจารณ์ว่าการออกแบบยานอวกาศที่ดีพอประมาณสำหรับทุกเป้าหมาย ทำให้เกิดการออกแบบที่วัตถุประสงค์ไม่ชัดเจนเหมือน SLS และ Orion
- บทบาทของ Gateway ใกล้เคียงกับการเมืองและความต่อเนื่องของโครงการมากกว่าเทคโนโลยี
- ทำให้พันธมิตรนานาชาติสนับสนุนฮาร์ดแวร์ราคาแพง สร้างต้นทุนจมและความสัมพันธ์ระหว่างประเทศ ทำให้ยกเลิกโครงการได้ยากขึ้น
- ให้จุดหมายแก่ SLS, สัญญาจัดหากับอุตสาหกรรมเอกชน, งานให้คณะนักบินอวกาศ และความต่อเนื่องของการบินอวกาศมนุษย์หลัง ISS ในทศวรรษ 2030 ไม่สามารถอยู่อาศัยได้อีก
- การประกอบ Gateway มีแนวโน้มผลักโครงการบนพื้นผิวดวงจันทร์ เช่น ที่อยู่อาศัยบนพื้นผิวหรือโรเวอร์มีความดัน ไปถึงทศวรรษ 2040
HLS และการเติมเชื้อเพลิงในวงโคจร: ส่วนที่ทะเยอทะยานที่สุดและยังพิสูจน์น้อยที่สุด
- โมดูลลงจอดบนดวงจันทร์เป็นองค์ประกอบที่ทะเยอทะยานที่สุดทางเทคนิคใน Artemis และ NASA เรียกมันว่า Human Landing System(HLS)
- SpaceX รับผิดชอบการลงจอดของ Artemis 3 และ 4 ส่วน Blue Origin รับผิดชอบ Artemis 5 ที่สมมติไว้ในปี 2030
- ภารกิจหลังจากนั้นจะดำเนินผ่านการประมูลแข่งขัน
- HLS ของ SpaceX เป็นการออกแบบบนฐาน Starship เชิงทดลอง เป็นจรวดขนาดมหึมาที่ขึ้นลงด้วยหางเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์ยุค 1950
- โครงสร้างสูง 15 ชั้นต้องลงจอดบนพื้นผิวดวงจันทร์ที่สภาพแสงไม่ดี บนเศษซากที่ไม่ทราบองค์ประกอบ และห่างจากโลกมากกว่า 1 วินาทีแสง
- ลูกเรืออยู่สูงมากเหนือพื้นผิว จึงต้องลงมาด้วยอุปกรณ์ยกแบบพับได้
- แม้เป็นโมดูลลงจอดใช้ครั้งเดียว แต่เพย์โหลดขึ้นลงยังน้อยกว่า Lunar Module ขนาดเล็กของ Apollo 17
- HLS มีโครงสร้างที่ใช้จรวดลำเดียวลงไปแล้วขึ้นกลับด้วยเครื่องยนต์เดิม
- การออกแบบโมดูลลงจอดแบบอื่นใช้ขั้นลงจอดแยกเพื่อลดความต้องการสารขับดัน และปกป้องเครื่องยนต์ขึ้นกลับจากเศษชิ้นส่วนความเร็วสูงระหว่างลงจอด
- HLS ต้องให้เครื่องยนต์ที่ถูกทรายและเศษชิ้นส่วนกระแทกระหว่างลงจอดจุดติดใหม่อย่างแน่นอนในอีก 1 สัปดาห์ต่อมา
- สัญญาของ NASA เดิมไม่ได้กำหนดให้สาธิตการทะยานขึ้นจากดวงจันทร์ แต่ตามคำกล่าวล่าสุดของ NASA SpaceX ได้เพิ่มขั้นตอนขึ้นกลับเข้าไปในการสาธิตลงจอดโดยสมัครใจ
- อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีข้อกำหนดว่าการสาธิตลงจอดและขึ้นกลับแบบไร้คนขับต้องทำด้วยแบบโมดูลลงจอดเดียวกับภารกิจมีคนจริง
- NASA Aerospace Safety Advisory Panel ประเมินว่า แม้คิดเฉพาะส่วน Orion/SLS โดยไม่รวม HLS โอกาสที่ลูกเรือเสียชีวิตในภารกิจดวงจันทร์คือ 1:75
- การส่ง HLS ไปถึง NRHO ต้องเติมเชื้อเพลิงในวงโคจรต่ำของโลก
- การถ่ายโอนสารขับดันปริมาณมากระหว่างจรวดในวงโคจรยังไม่เคยมีการทดลองมาก่อน
- สารขับดันอุณหภูมิต่ำยิ่งยวดเดือดที่อุณหภูมิต่ำกว่าท่อราว 100 องศา และในสภาวะไมโครกราวิตี ของเหลวกับก๊าซปนกันเป็นสามมิติ ทำให้แม้แต่การวัดปริมาณสารขับดันในถังก็ทำได้ยาก
- แนวคิดการปฏิบัติการ HLS ของ SpaceX คือส่ง Starship ที่ทำหน้าที่เป็น คลังสารขับดัน ขึ้นไปวงโคจรต่ำของโลกก่อน จากนั้นปล่อย Starship หลายลำต่อเนื่องเพื่อถ่ายโอนสารขับดันที่เหลือไปเติมให้เต็ม แล้ว HLS จึงเติมถังจากจุดนั้นและเดินทางไป NRHO
- Elon Musk บอกว่าอาจปล่อย 4 ครั้งก็พอ, Lakiesha Hawkins จาก NASA พูดว่า “high teens” และ Kathy Lueders จาก SpaceX ระบุตัวเลข 15 ครั้ง
- จำนวนการปล่อยจริงขึ้นกับปริมาณสารขับดันที่ Starship ขนไปถึงวงโคจรต่ำของโลกได้, สัดส่วนที่สูบถ่ายได้จริง, อัตราการระเหยของสารขับดันอุณหภูมิต่ำยิ่งยวดในคลัง และความถี่การปล่อยของ SpaceX
- หากแผนเติมเชื้อเพลิงจะทำงาน Starship ต้องถูกปล่อยจากหลายฐานปล่อยประมาณ ทุก 6 วัน
- Space Shuttle ปล่อย 9 ครั้งในหนึ่งปีก่อนอุบัติเหตุ Challenger, Saturn V ปล่อย 3 ครั้งในช่วง 4 เดือนครึ่งในปี 1969 และ Falcon Heavy ปล่อย 6 ครั้งใน 13 เดือนตั้งแต่พฤศจิกายน 2022
- Starship ต้องทำลายสถิติเหล่านี้ประมาณ 10 เท่า
- Falcon 9 ใช้เวลา 10 ปีหลังบินสู่วงโคจรครั้งแรกกว่าจะถึงความถี่ปล่อยรายสัปดาห์ และ Starship ใหญ่และซับซ้อนกว่า Falcon 9 มาก
- หากจะให้ทันกำหนดลงจอด Artemis อย่างเป็นทางการ SpaceX ต้องนำต้นแบบ HLS ไร้คนขับลงจอดบนดวงจันทร์ในต้นปี 2026 และเที่ยวบินแท็งเกอร์สำหรับสิ่งนี้ต้องเริ่มปลายปี 2025
- ในกรอบเวลานี้ต้องรวมทั้งการคิดค้นและปฏิบัติการเติมเชื้อเพลิงในวงโคจรขนาดใหญ่ การเพิ่มประสิทธิภาพ การแก้ปัญหาการระเหย การทำให้ Starship เชื่อถือได้ การเริ่มกู้คืนบูสเตอร์ การสร้างฐานปล่อยเพิ่ม การบรรลุความถี่ปล่อยรายสัปดาห์ และการออกแบบกับทดสอบระบบอื่น ๆ ของ HLS
- กำหนดการโมดูลลงจอดปี 2029 ของ Blue Origin ถูกมองว่ายิ่งไม่สมจริง
- แบบดังกล่าวต้องถ่ายโอนไฮโดรเจนเหลวหลายตันระหว่างยานอวกาศในวงโคจรดวงจันทร์
- ไฮโดรเจนเหลวมีปริมาตรมาก เดือดใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ และรั่วไหลได้ง่ายมาก
- จรวดของ Blue Origin ที่จะใช้ทดสอบสิ่งนี้ยังไม่เคยออกจากพื้นโลก
- มุมมองเริ่มเอนเอียงว่าการลงจอดบนดวงจันทร์ในปี 2026 ทำได้ยาก
- NASA อาจต้องเลื่อนกำหนดอีกครั้งเหมือนในปี 2021, 2023 และต้นปี 2024
- หาก Artemis ยังอยู่รอดถึงตอนนั้น การลงจอดบนดวงจันทร์แบบมีคนก่อนปี 2030 ก็ถูกมองว่านึกภาพได้ยาก
โครงการที่ย้อนแย้งทั้งเมื่อสำเร็จและเมื่อล้มเหลว
- การที่ NASA เดิมพันทางเทคโนโลยีครั้งใหญ่ไม่ใช่ปัญหาในตัวเอง และสัญญาราคาคงที่ของ HLS อาจเป็นองค์ประกอบที่สุขภาพดีที่สุดใน Artemis
- หาก SpaceX หรือ Blue Origin ทำให้การเติมเชื้อเพลิงอุณหภูมิต่ำยิ่งยวดในวงโคจรใช้งานจริงได้ ก็จะเป็นความก้าวหน้าครั้งใหญ่ของการสำรวจอวกาศ
- แม้เทคโนโลยีล้มเหลว ก็มีประเด็นว่าข้อเท็จจริงนั้นจะถูกพิสูจน์โดยเงินของ Musk และ Bezos เป็นหลัก
- ปัญหาจริงของ Artemis คือการไม่พิจารณาผลลัพธ์ของความสำเร็จของตัวเอง
- หากโครงสร้างพื้นฐานเติมเชื้อเพลิงในวงโคจรทำงานได้ SLS และ Orion ก็จะไม่จำเป็น
- ลูกเรือและสินค้าไม่ต้องรอจรวดราคา 4 พันล้านดอลลาร์ที่ปล่อยทุก 2 ปี แต่สามารถปล่อยขึ้นด้วยจรวดเชิงพาณิชย์ราคาถูกทุกสุดสัปดาห์ เติมเชื้อเพลิงในวงโคจรต่ำของโลก แล้วไปดวงจันทร์ได้
- Gateway ก็อาจถูกสร้างเป็นชิ้นเดียวจากโลกแล้วปล่อยขึ้นไป หรือแทนที่ด้วย Starship ลำเดียวที่ส่งไปยัง NRHO
- ในทางกลับกัน หาก SpaceX และ Blue Origin ไม่สามารถทำการเติมเชื้อเพลิงอุณหภูมิต่ำยิ่งยวดให้สำเร็จ NASA ก็ไม่มี Plan B สำหรับการลงจอดบนดวงจันทร์
- สิ่งที่ Artemis ทำได้มีเพียงการประกอบ Gateway
- การสัญญากับผู้เสียภาษีว่าจะพาไปดวงจันทร์ แต่ส่งมอบเพียง ISS Jr. ยากจะเป็นสารแห่งความยิ่งใหญ่ของชาติ และยากจะทำให้รัฐสภาตื่นเต้นกับแผนไปดาวอังคาร
- Artemis ถูกเปรียบเหมือนคนที่ใช้เงินเดือนครึ่งหนึ่งซื้อลอตเตอรี่และอีกครึ่งหนึ่งใส่กองทุนบำนาญ
- ถ้าถูกลอตเตอรี่ ก็ไม่จำเป็นต้องมีกองทุนบำนาญ และถ้าลอตเตอรี่ไม่ถูกรางวัล กองทุนบำนาญอย่างเดียวก็เกษียณไม่ได้
- เมื่อนำสองกลยุทธ์นี้มาวางคู่กัน มันไม่มีความสอดคล้องกัน
- แนวคิดแบบสมจริงที่ว่า “ไม่มีโครงการอวกาศใดสมบูรณ์แบบ แต่ Artemis เป็นโครงการแรกที่มีโอกาสพาเราออกไปนอกวงโคจรต่ำของโลก” มีปัญหาสองข้อ
- ข้อแรก การปฏิบัติต่อการบินอวกาศมนุษย์ด้วยมาตรฐานต่างจากภารกิจวิทยาศาสตร์ของ NASA ทำให้ความล้มเหลวเชิงหน้าที่เกิดซ้ำ
- Exploration Systems Development Mission Directorate รับผิดชอบการบินอวกาศมนุษย์ แต่ถูกวิจารณ์ว่าอยู่ในระดับที่แม้แต่เครื่องปิ้งขนมปังก็สร้างไม่ได้ด้วยเงินต่ำกว่า 1 พันล้านดอลลาร์
- ก่อนใช้งบสำรวจของ NASA ครึ่งหนึ่งกับโครงการ “white elephant” โครงการที่สาม ควรประเมินสิ่งที่ต้องแลกก่อน
- ปัญหาที่ร้ายแรงกว่าคือวัฒนธรรมการโกหกเชิงสถาบัน
- NASA ถูกวิจารณ์ว่ายังคงพูดสิ่งที่ไม่ตรงกับข้อเท็จจริงต่อทั้งตนเองและสาธารณะเกี่ยวกับกำหนดการ ความสามารถ ต้นทุน ประโยชน์ และความเสี่ยง
- ความคิดแบบหมู่คณะ การบริหารที่อุ้ยอ้าย แรงกดดันจากกำหนดการที่เป็นไปไม่ได้ และการสร้างตรรกะทางวิศวกรรมเพื่อให้เหตุผลกับการบินฮาร์ดแวร์ที่ไม่ปลอดภัย ซึ่ง Rogers Report และ Columbia Accident Investigation Board เคยชี้ไว้ ยังคงหลงเหลือใน Artemis
- บทสรุปคือเราไม่จำเป็นต้องรอให้เกิดโศกนาฏกรรมอีกครั้งและรายงานคณะกรรมาธิการประธานาธิบดีอีกฉบับ ก็สามารถเห็นได้ว่า Artemis เสียหายแล้ว
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นจาก Hacker News
มองข้ามได้ง่ายว่าโครงสร้างภารกิจ Apolloชาญฉลาดแค่ไหน
ดวงจันทร์ไม่ได้ไกลมากในแง่ระยะทาง แต่เพราะไม่มีชั้นบรรยากาศช่วยชะลอความเร็ว จึงต้องใช้การลงจอดด้วยแรงขับ ทำให้ในมุมมองของ Δv แล้วมันไกลมาก
ดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกบางดวงไปถึงได้ง่ายกว่าพื้นผิวดวงจันทร์ และ Mars หรือ Venus ก็ไม่ได้ยากกว่ามากนักเพราะใช้แรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ได้
แผนสำรวจดวงจันทร์ยุคแรกของ Wernher von Braun มีทั้งการปล่อยหลายครั้งและสถานีอวกาศดังที่ https://www.scribd.com/doc/118710867/Collier-s-Magazine-Man-... แสดงไว้
แต่การตระหนักว่าสามารถเดินทางไป-กลับได้ด้วย7 ขั้นตอนคือ Saturn V ขั้น 1·2·3, Service Module, Command Module, ส่วนล่าง·ส่วนบนของ Lunar Module นี่เองที่เป็นหัวใจทำให้เป้าหมาย “ไปดวงจันทร์ภายใน 10 ปี” ของ Kennedy กลายเป็นจริงได้
เป็นไปได้สูงว่าการลงจอดบนดวงจันทร์คงยังเป็นเพียงความฝัน ถ้าไม่ได้เลือกวิธีเดียวที่ใช้งานได้จริง
ต่อจากนี้ ไม่ว่าชาติใดจะพยายามส่งมนุษย์ไปลงจอดบนดวงจันทร์ ก็ต้องเผชิญกับกฎฟิสิกส์เดียวกัน
ที่ NASA ติดอยู่กับโครงสร้างซับซ้อนไม่ใช่เพราะวิสัยทัศน์ยิ่งใหญ่ แต่เพราะจำเป็นต้องใช้legacy systemที่ไม่สามารถรองรับแคมเปญแบบ Apollo ได้
ทั้ง Blue Origin และ SpaceX ต่างต้องคิดค้นการปล่อยสู่อวกาศขึ้นใหม่เพื่อให้ Artemis เกิดขึ้นได้ ซึ่งไม่ใช่เรื่องแย่ในตัวมันเอง แต่ดูเหมือน NASA จะไม่ได้อธิบายเรื่องนี้กับสาธารณะอย่างชัดเจนนัก
วลีที่ว่า “แรงงานที่อยากเลิกงานก่อนรถติดหนัก กำลังทำงานฝีมือแบบแฮนด์เมด” ฟังแล้วเจ็บแสบทีเดียว
ไม่ได้บอกว่าไม่เห็นด้วย แต่ก็สงสัยว่ามันหมายความว่าถ้าโปรเจ็กต์จะไปได้แบบ “ถูกต้อง” ต้องอาศัยชั่วโมงทำงานที่ยาวสุดขั้วและเผาคนทำงานราวกับถ่านหินหรือไม่
โดยเฉพาะถ้าต้องส่งมนุษย์ไปดวงจันทร์อย่างปลอดภัย นั่นอาจเป็นสัญญาณมากกว่าว่าการวางแผนและงบประมาณไม่ได้ถูกจัดไว้อย่างเหมาะสม
ถ้ากังวลเรื่องแรงจูงใจของพนักงาน แค่เชื่อมผลตอบแทนเข้ากับความสำเร็จของบริษัทอย่างโปร่งใสก็ให้ผลได้มากแล้ว
สมัยก่อน Shuttle Booster ผลิตที่ไหน แล้ว orange tank ผลิตที่ไหน?
จากสมาชิกสภา 535 คน มีวิศวกรไม่กี่คนเท่านั้น น่าจะราว 10 คน และนักวิทยาศาสตร์น่าจะมีน้อยกว่านั้นอีก
ทุกคนรู้ว่ามีจุดที่การเพิ่มคนเข้าไปในปัญหาไม่ได้ช่วยแก้ และสำหรับผลิตภัณฑ์ที่บูรณาการซับซ้อน ตัวเลขนั้นอาจต่ำพอสมควร
เพราะแบบนั้นแม้งบประมาณไม่จำกัดก็อาจไม่ช่วย
การวางแผนน่าจะช่วยได้ แต่โครงการแบบนี้อาจต้องการความถี่ในการปล่อยที่สูงในตัวมันเอง
ถ้าช่องว่างระหว่างภารกิจยาวเป็นปี ๆ ความรู้ที่ได้จากภารกิจที่สามอาจถูกลืมไปตอนภารกิจที่ห้า แต่ถ้าห่างกันแค่ไม่กี่เดือนก็คงไม่เป็นแบบนั้น
งานบางประเภทอาจทำได้ดีที่สุดด้วยคนไม่มากแต่ทำบ่อยมาก และผลิตภัณฑ์นวัตกรรมที่ซับซ้อนและบูรณาการสูงก็น่าจะอยู่ในกลุ่มนั้น
เมื่อบริษัทใหญ่ขึ้น ค่าตอบแทนของพนักงานจะไม่เชื่อมกับความสำเร็จจริงโดยตรงอีกต่อไป และเมื่อการเชื่อมโยงนั้นขาดไป สิ่งที่เหลือก็มีแค่KPI
มีเหตุผลสองข้อในการไปดวงจันทร์
ข้อแรกคืออยากสร้างฐานที่ถาวรกว่า โดย NASA เรียกสิ่งนี้ว่า “เราไปเพื่ออยู่ต่อ”
ข้อสองคือเพื่อส่งคนผิวสีคนแรกและผู้หญิงคนแรกไปยังดวงจันทร์ ซึ่งเป็นเป้าหมายที่ระบุไว้อย่างชัดเจนของภารกิจ Artemis
เวลาจะเป็นผู้บอกเองว่าเป้าหมายทั้งสองนี้มีคุณค่าจริงหรือไม่
อีกอย่างหนึ่ง ผู้ออกแบบ SLS ไม่ได้ “ตัดสินใจ” จะนำฮาร์ดแวร์ของ Shuttle กลับมาใช้ใหม่ แต่ SLS ถูกออกแบบและตั้งงบประมาณมาแต่แรกให้ใช้ฮาร์ดแวร์นั้น
ก่อนหน้าสองเป้าหมายที่สื่อพูดถึงนี้ หนึ่งในเป้าหมายแรกเริ่มของ Artemis คือการใช้ประโยชน์จากฮาร์ดแวร์ Shuttle
SLSคือสิ่งที่นักการเมืองยัดให้ NASA และการออกแบบ Artemis ก็ดูเหมือนเป็นโครงสร้างที่พยายามอัดเงินให้การพัฒนาเที่ยวบินอวกาศขั้นถัดไปของเอกชน โดยทำเป็นว่า SLS ยังไม่ล้าสมัยไปเสียทั้งหมด
ผู้คนเคยเรียก Shuttle ว่าเป็นรถบรรทุก แต่เอาชิ้นส่วนของมันมาประกอบกลับได้สิ่งที่เมื่อเทียบกันแล้วดูเหมือนFord Model T
คำพูดว่า “ถ้าอยากมีฐานถาวรบนดวงจันทร์ ก็ต้องไปดวงจันทร์” ฟังคล้ายกับคำพูดว่า “ถ้าอยากได้ PhD ก็ต้องสมัครเข้าเรียนมหาวิทยาลัย”
ทั้งสองเป้าหมายไม่ได้มีคุณค่ามากพอเมื่อเทียบกับทรัพยากรมหาศาลที่เผาไปเพื่อให้บรรลุมัน
การมีมนุษย์อยู่บนดวงจันทร์อย่างถาวรนั้นมีเป้าหมายที่ชัดเจนอะไรบ้างที่หุ่นยนต์ทำไม่ได้?
ถ้าจะติดตั้งอะไรที่นั่น ส่งหุ่นยนต์กับห้องทดลองอัตโนมัติและอู่ซ่อมอัตโนมัติไปก็ได้ไม่ใช่หรือ?
ดวงจันทร์มีความหน่วงเพียง 2 วินาที จึงบังคับจากระยะไกลได้ด้วย
ผมไม่เห็นว่ามนุษย์จะไปทำอะไรที่นั่นที่หุ่นยนต์ทำไม่ได้
และถ้าไปถามผู้หญิงที่ทำงานดูแลค่าจ้างต่ำกับคนผิวสีในพื้นที่ที่บริการสาธารณะเข้าไม่ถึง ว่าอะไรช่วยสร้างความเท่าเทียมได้มากกว่า
ระหว่างการทุ่มเงินหลายแสนล้านดอลลาร์ไปกับบริการสังคมอย่างเงินบำนาญที่เหมาะสมสำหรับงานดูแลเด็ก ระบบรับเลี้ยงเด็ก โครงการกำกับดูแลการเลือกปฏิบัติในที่ทำงาน และระบบการศึกษาที่ดีกว่าเดิม หรือปล่อยให้มหาเศรษฐีอวกาศเผาเงินเพื่อให้นักการเมืองสูงวัยได้พูดในงานแถลงข่าวว่า “เราทำสำเร็จแล้ว”
แม้จะไม่ได้อยู่ในยุคเริ่มต้นของโครงการอวกาศด้วยตัวเอง แต่พอได้อ่านย้อนหลังเมื่อไม่นานนี้ก็ทึ่งว่าทั้ง Sputnik และ Vostok ของ NASA และ Soviet นั้นค่อยเป็นค่อยไปแค่ไหน
เที่ยวบิน Mercury ช่วงแรกเป็นเพียงขั้นที่เอามนุษย์ขึ้นไปในแคปซูลบน ICBM เพื่อดูว่าจะเกิดอะไรขึ้นที่ระดับความสูงและตอนกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ จากนั้น Mercury ก็ทดลองเทคนิคการออกจากวงโคจร
ใน Gemini ก็ได้ฝึกการพำนักในอวกาศหลายสัปดาห์ การนัดพบและเชื่อมต่อยาน รวมถึงการปฏิบัติงานนอกยาน ส่วน Apollo ระยะแรกก็มุ่งแก้ปัญหาการบินหลายช่วงแบบไร้มนุษย์
Apollo 7 ตรวจสอบว่า Command Module ดีพอสำหรับการลองบินวนรอบดวงจันทร์สักสองสามรอบหรือไม่ และ Apollo 8 ก็ทำสิ่งนั้น แต่ยานลงจอดยังรอการพัฒนาให้เสร็จ
Apollo 9 ซ้อมขั้นตอนลงจอดบนดวงจันทร์ทั้งหมดในวงโคจรต่ำ และ Apollo 10 ก็ทำขั้นตอนเดียวกันซ้ำอีกครั้งในวงโคจรรอบดวงจันทร์
แม้แต่ Apollo 11 ในมุมมองของโครงการก็ใกล้เคียงกับการทำ Apollo 10 ซ้ำ แต่เพิ่มการทดลองอีกอย่างคือดูว่าสามารถแตะพื้นผิวดวงจันทร์ตรงไหนสักแห่งชั่วคราวแล้วบินขึ้นได้หรือไม่ ส่วน Apollo 12 ก็เป็นการทดลองที่เพิ่มการลงจอดแบบแม่นยำเข้าไป
ต้องรอถึงราว ๆ Apollo 14/15 จุดประสงค์หลักของภารกิจจึงเริ่มเปลี่ยนไปเป็นการสำรวจทางวิทยาศาสตร์บนดวงจันทร์
เท่ากับว่ามีเที่ยวบินพร้อมมนุษย์ประมาณ 25 เที่ยว ในแต่ละขั้นของการพัฒนา เพื่อค่อย ๆ ขยายและเรียนรู้องค์ประกอบหนึ่งหรือสองอย่างของภารกิจดวงจันทร์ในอนาคต
ทุกวันนี้ยังมีหลายส่วนที่คุ้นเคยเพราะสถานีอวกาศ แต่ก็ยังมีอีกหลายส่วนที่ไม่คุ้น ดังนั้นการเอาทุกอย่างไปผูกไว้กับการปล่อยครั้งใหญ่เพียงไม่กี่ครั้งจึงดูแปลกอยู่พอสมควร
ตัวอย่างเช่น Apollo 8 เป็นครั้งแรกที่ส่งทั้ง Saturn V และ Command Module ไปถึงดวงจันทร์ และทำแบบมีมนุษย์ร่วมภารกิจด้วย
เพราะไม่มียานลงจอด ถ้า Command Module มีปัญหาก็ไม่มีทางสำรอง และถ้าการระเบิดแบบใน Apollo 13 เกิดขึ้นกับ Apollo 8 ลูกเรือก็คงตายในอวกาศและไม่มีวันกลับมา
Apollo 8 ไม่ได้เป็นเพียงวิถี free-return แบบง่าย ๆ แต่โคจรรอบดวงจันทร์จริง ๆ ดังนั้น Command Module จึงต้องจุดเครื่องยนต์เพื่อเข้าสู่วงโคจรรอบดวงจันทร์เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ และที่สำคัญยิ่งกว่าคือต้องจุดออกจากวงโคจรนั้นเป็นครั้งแรกด้วย
เดิมที Apollo 8 มีแผนจะรวม Lunar Module ไว้ด้วย และทุกคนรู้สึกว่ามันปลอดภัยกว่าเพราะมี “เรือชูชีพ”
แต่เพราะยานลงจอดล่าช้า จึงต้องเลือกระหว่างเลื่อน Apollo 8 แล้วเสี่ยงพลาดเป้าหมายภายใน 10 ปีและโอกาสลงจอดเป็นครั้งแรก หรือบินไปโดยไม่มียานลงจอด
ทางเลือกที่ปลอดภัยคือการเลื่อน แต่ NASA เลือกความเสี่ยง
มนตร์เสน่ห์ของยุค Apollo คือมันทำให้ทุกอย่างดูเหมือนง่ายดายเกินไป จนเราลืมไปว่างานนั้นยากแค่ไหน
โศกนาฏกรรมของ Apollo 1 แสดงให้เห็นว่าแม้แต่เรื่องง่ายอย่างการทดสอบแคปซูลใหม่บนพื้นดินก็ยังอันตรายมหาศาล
Apollo 6 ซึ่งเป็นเที่ยวบินไร้มนุษย์ครั้งที่สองของ Saturn V ก็เกือบเป็นหายนะเช่นกัน บูสเตอร์สั่นอย่างรุนแรงจากความไม่เสถียรของเครื่องยนต์ และเครื่องยนต์ของชั้นที่สองสองตัวก็ดับก่อนเวลา
แต่เที่ยวบินถัดไปกลับมีลูกเรือขึ้นไปด้วย ซึ่งก็คล้ายกับการเอาคนขึ้นไปกับการทดสอบปล่อย Starship IFT-4 ครั้งถัดไป
ที่ตารางเวลาดูเหมือนค่อยเป็นค่อยไป ก็เพราะไม่มีวันที่กำกับไว้
Mercury 1 อยู่ในปี 1961 และการลงจอดบนดวงจันทร์ครั้งแรกเกิดขึ้นเพียง 8 ปีให้หลัง
ตรงกันข้าม SLS เริ่มพัฒนาในปี 2011 และใช้ทั้งเครื่องยนต์กับ solid rocket motor เดิมจาก Shuttle แต่การลงจอดครั้งแรกก็คงยากจะเกิดก่อนปี 2028
ผู้นำ NASA ในทศวรรษ 1960 เข้าใจเรื่องนี้อย่างชัดเจน แต่วันนี้กลับดูเหมือนจะไม่เป็นเช่นนั้น
น่าจะเป็นอาการของวัฒนธรรมที่กว้างกว่านั้น
ในทศวรรษ 1960 อุตสาหกรรมหลักกำลังอยู่ท่ามกลางวัฏจักรการปรับปรุงครั้งใหญ่ วิศวกรจำนวนมากได้เรียนรู้งานท่ามกลางกระแสวิจัยและพัฒนาที่พุ่งสูงในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 และการผลิตก็ยังทำกันในท้องถิ่นเป็นหลัก
มันเป็นสภาพแวดล้อมที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการปรับปรุงทางวิศวกรรมอย่างรวดเร็ว
ปัจจุบันสิ่งเหล่านั้นส่วนใหญ่หายไปแล้ว และเทคโนโลยีทางกายภาพหลัก ๆ อย่างรถยนต์ เครื่องใช้ไฟฟ้า และเทคนิคการผลิต ก็ถูกแก้ปัญหาหลักไปมากแล้ว ทำให้การพัฒนาเป็นเพียงแบบค่อยเป็นค่อยไป
ถ้าไปสำรวจวิศวกรสายอวกาศ 100 คน คนที่มีประสบการณ์ด้านวิจัยและพัฒนาที่ผลักขีดจำกัดจริง ๆ น่าจะมีอยู่เพียงส่วนน้อย ส่วนใหญ่ทำงานเอกสารการเปลี่ยนแปลงและการปรับเล็ก ๆ น้อย ๆ
SpaceX เป็นข้อยกเว้นที่ชัดเจน
ไม่เช่นนั้น Soviet ก็คงใช้ความสำเร็จแบบค่อยเป็นค่อยไปของตัวเองเข้ามาเติมช่องว่างขนาดใหญ่ระหว่างการปล่อยแต่ละครั้ง
การไปถึงขั้น ลงจอดบนดวงจันทร์ภายใน 10 ปี ทั้งที่ก่อนหน้านั้นยังไม่เคยมีใครไปอวกาศเลย เป็นความเร็วที่แทบไม่น่าเชื่อ
มีโครงการจำนวนมากที่เดินไปพร้อมกัน และเมื่อถึงเวลารวมทุกอย่างเข้าด้วยกัน มันต้องใช้การได้ทั้งหมด หากขาดไปแม้เพียงอย่างเดียว ก็จะไม่มี “การลงจอดบนดวงจันทร์ภายใน 10 ปี”
เมื่อพิจารณาว่าโครงการ Artemis ถูกกำหนดขึ้นในช่วงที่บริษัทอวกาศเอกชนยังใหม่มาก ก็พอเข้าใจสถานการณ์ได้
อีกไม่นาน SpaceX น่าจะเข้าใกล้ระดับที่สามารถทำภารกิจทั้งหมดได้เกือบครบในทางเทคนิคโดยไม่ต้องพึ่ง Artemis
SpaceX รับเงินจาก NASA ไปใช้เป็นทุนสำหรับ การพัฒนา Starship และก็น่าจะมีเหตุผลอื่นด้วย
ผลลัพธ์คือพอถึงเวลาที่ Starship ลงจอดบนดวงจันทร์ได้ ภารกิจทั้งหมดอาจทำได้โดยไม่ต้องมี Artemis ทำให้ Artemis อาจหมดความหมาย
แน่นอนว่าการบรรลุเป้าหมายก็สำคัญ แต่การใช้เงินหลายพันล้านดอลลาร์ในบางรัฐก็เป็นส่วนใหญ่เช่นกัน
ผู้แทนและวุฒิสมาชิกเหล่านี้ยังคงแสดงความสงสัยเสียงดังต่อผู้ให้บริการปล่อยเชิงพาณิชย์อย่าง SpaceX ที่มีประวัติความสำเร็จอยู่แล้ว ซึ่งก็น่าจะด้วยเหตุผลเดียวกัน
ถึงอย่างนั้น ประเด็นของบทความที่ชี้ให้เห็นความยากในการนำ Starship ไปลงจอดบนดวงจันทร์แล้วบินขึ้นอีกครั้งไม่กี่วันต่อมาก็สมเหตุสมผล
การเอาจรวดลงจอดด้วยส่วนท้ายอาจดูเท่มากถ้าความล้มเหลวหมายถึงแค่เอากลับมาใช้ซ้ำไม่ได้ แต่ถ้ามีชีวิตคนอยู่บนเส้นด้าย มันฟังดูน่ากลัวมาก
ก็มีความเป็นไปได้ด้วยว่าเครื่องยนต์จะเสียหายระหว่างลงจอด หรือไม่สามารถบินกลับขึ้นได้เพราะสูญเสียเชื้อเพลิง
ถ้าคุณต้องซื้อของที่วันนี้แพงกว่าปี 1970 แต่ประสิทธิภาพแย่กว่า คุณจะพอใจไหม?
ไม่ว่าจะมีอย่างอื่นในโลกนี้หรือไม่ Artemis ก็เละเทะ
เป้าหมายคือการสร้าง ฐานบนดวงจันทร์ และนี่คือก้าวแรก
ในที่สุด Starship จะขนส่งสัมภาระจำนวนมากไปยังดวงจันทร์เพื่อจุดประสงค์นั้น
การพาคนไปไม่กี่วันแล้วพากลับมาเป็นเพียงเป้าหมายระยะสั้นมาก
มันหนักเกินไปและน่าจะกลับมาได้ยาก
งานนำเสนอของ Destin จาก Smarter Every Day ที่พูดถึงปัญหาเหล่านี้ไว้มากค่อนข้างน่าสนใจ
https://youtu.be/OoJsPvmFixU
แต่ผมไม่คิดว่าคนที่เกี่ยวข้องจริง ๆ จะมีใครอยากกลับไปสู่อดีต
คนของ NASA อยากไปดวงจันทร์เพื่อสร้าง ฐานถาวร ซึ่งอาจเป็นการเอาชนะจีนและอาจมีประโยชน์จริงด้วย แต่อย่างไรก็นั่นคือเป้าหมายที่ประกาศไว้
SpaceX อยากไปดวงจันทร์ในฐานะวิธีหาเงินทุนพัฒนา Starship เพื่อไป Mars
ส่วน Lockheed Martin, Aerojet Rocketdyne และรายอื่น ๆ แค่อยากทำเงิน จึงไม่นับในที่นี้
แรงจูงใจเหล่านี้ไม่สามารถตอบสนองได้ด้วยวิธีแบบที่ Apollo ทำ
แผนภารกิจที่ง่ายกว่าซึ่งไปดวงจันทร์และกลับด้วยการปล่อย Saturn V เพียงครั้งเดียวนั้นเป็นไปได้ และก็ทำจริงมาแล้ว 6 ครั้ง
แต่คุณสร้างฐานบนดวงจันทร์ไม่ได้ด้วยการปล่อย Saturn V แค่ไม่กี่ครั้ง
ในปี 2024 ต่อให้เป้าหมายมีแค่ดวงจันทร์ SpaceX ซึ่งเป็นผู้ให้บริการปล่อยที่เก่งที่สุด ก็ไม่ได้อะไรจากการเลือกทางที่ใช้การได้มากกว่า เช่น สร้าง HLS ที่เล็กกว่า หรือไม่ใช้ methalox
SpaceX ไม่ได้สนใจดวงจันทร์มากนักในตัวมันเอง
ดังนั้นรูปแบบภารกิจที่เหมาะกับดวงจันทร์ที่สุดจึงไม่ได้ช่วย SpaceX มากนัก
โดยรวมผมเห็นด้วยว่า Artemis ดูเหมือนกองขยะติดไฟในแง่การใช้จ่าย แต่ผมไม่คิดว่าการชี้ไปที่ Apollo จะเป็นหมัดน็อกอย่างที่นักวิจารณ์คิด
คำว่า “พูดถึง” มักสื่อเป็นนัยว่ามีการโต้แย้ง
มีอยู่จุดเดียวในบทความนั้นที่ผมไม่เห็นด้วย คือส่วนที่บอกว่า SpaceX รู้แล้วว่า “Starship จะบรรทุกเชื้อเพลิงไปถึงวงโคจรต่ำได้มากแค่ไหน”
SpaceX กำลัง ปรับปรุงซ้ำอย่างต่อเนื่อง กับ Starship
Falcon 9 เองตอนแรกมีความสามารถบรรทุกสู่วงโคจรต่ำเพียง 10.4 ตัน แต่ในรุ่นปัจจุบันเพิ่มเป็น 22.8 ตันแล้ว
หลายอย่างบ่งชี้ว่าความสามารถบรรทุกของ Starship ตอนนี้ต่ำกว่าที่คาดหวัง แต่ SpaceX ก็ยังมีหลายทางที่จะปรับมันให้สูงขึ้น
ต้องลองทำแล้วจึงจะรู้ และตอนนี้ยังไม่มีใครรู้ว่าวิธีไหนจะได้ผลมากแค่ไหน
เพราะฉะนั้นจึงยังไม่มีใครรู้ว่าต้องใช้เที่ยวบินเติมเชื้อเพลิงกี่ครั้ง
ดังนั้นถ้าถามว่า NASA ควรเดิมพันแบบผูกขาดกับแบบออกแบบนี้ตั้งแต่ก่อนจะแก้ปัญหาได้หรือไม่ คำตอบคือไม่ แต่ผมคิดว่าพวกเขาไม่มีทางเลือกเพราะ Congress บีบให้อยู่ในจุดที่เป็นไปไม่ได้
อย่างไรก็ตาม ความเสี่ยงนี้เกิดขึ้นในช่วงต้นของภารกิจก่อนนักบินอวกาศจะขึ้นยาน ดังนั้นถ้าไปไม่รอดก็ยกเลิกได้
มันไม่เหมือนกับการลงจอดบนดวงจันทร์
และการปล่อยอย่างรวดเร็วกับ การเติมเชื้อเพลิงในวงโคจร ก็เป็นสิ่งที่ SpaceX จะต้องทำอีกมากต่อไป ไม่ว่า Artemis จะมีหรือไม่ก็ตาม
ซึ่งต่างจากการลงจอดบนดวงจันทร์
คือมอบสัญญาด้วยวงเงินที่มากกว่างบที่ Congress จัดสรรไว้ จากนั้นก็เลื่อนกำหนดการออกไปทางขวาจนกว่าจะได้เงินพอ
สัญญาขนาดใหญ่ทั้งหมดของ NASA ทำงานแบบนี้ และสัญญากับ SpaceX ก็เช่นกัน
Commercial Crew หรือ Crew Dragon เองก็ล่าช้าไปหลายปีในช่วงแรกเพราะเงินทุนไม่พอ
ข้อเสนอ HLS มูลค่า 3 พันล้านดอลลาร์ของ SpaceX ได้ทำลายธรรมเนียมปฏิบัติโดยปริยายนี้
ระหว่างนั้น โครงการดวงจันทร์ของจีนก็ยังคงเดินหน้าต่อไปอย่างสม่ำเสมอ
ทำการลงจอดด้วยหุ่นยนต์และนำตัวอย่างกลับมาได้แล้ว และตอนนี้ Chang'e 6 ซึ่งเป็นยานลงจอด-นำตัวอย่างกลับลำที่สอง กำลังเตรียมลงจอดจากวงโคจรรอบดวงจันทร์[1]
ครั้งนี้มียานสำรวจดวงจันทร์แบบหุ่นยนต์ด้วย
จีนวางแผนลงจอดบนดวงจันทร์แบบมีมนุษย์ราวปี 2030 และหลังจากนั้นจะมุ่งไปสู่ฐานบนดวงจันทร์
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Chang%27e_6
ตอนแรกนึกว่าเป็นการเล่นคำระหว่างการถอดเสียงภาษาจีน “Chang” กับคำอังกฤษ “Change” แต่จริง ๆ แล้วยานอวกาศนี้ตั้งชื่อตาม Chang'e เทพธิดาแห่งดวงจันทร์ของจีน[1]
เป็นชื่อที่ยอดเยี่ยมมากสำหรับยานอวกาศไปดวงจันทร์ของจีน
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Chang%27e
ถ้า SpaceX และ Blue Origin ทำ การเติมเชื้อเพลิงไครโอเจนิก ไม่สำเร็จ NASA ก็คงจะหาคนที่ทำได้
การเติมเชื้อเพลิงไครโอเจนิกคือเป้าหมายทางวิศวกรรมที่แท้จริงของโครงการนี้
การลงจอดบนดวงจันทร์ในช่วงทศวรรษ 2020 นั้นตัวมันเองไม่ได้ชวนทึ่งขนาดนั้นอีกแล้ว
โครงการ Artemis แม้ในนามจะเป็นการไปดวงจันทร์ แต่ในความเป็นจริงคือการอยู่อาศัยนอกวงโคจรต่ำของโลก การเติมเชื้อเพลิงในวงโคจร การสร้างที่อยู่อาศัยบนพื้นผิวของวัตถุท้องฟ้าอื่น และในระยะยาวคือการสกัดทรัพยากรในพื้นที่และเติมเชื้อเพลิงบนพื้นผิว
ถ้าภารกิจมีแค่การลงจอดบนดวงจันทร์ การคัดลอกโครงการ Apollo ก็น่าจะพอ
แต่ภารกิจนี้คือการพิสูจน์ว่าสามารถทำสิ่งที่จำเป็นสำหรับการไป Mars แล้วกลับมาได้
บนพื้นโลกเราก็ทำแบบนี้ทุกครั้งที่เติมเชื้อเพลิงให้จรวด
ในอวกาศมันคงยากกว่า แต่ยังไม่เข้าใจในเชิงรูปธรรมว่าทำไมเรื่องนี้ถึงเป็นเป้าหมายทางวิศวกรรมที่แท้จริง มากกว่าปัญหาอย่างการนำกลับมาใช้ใหม่
Northrop? Lockmart?
มองในแง่ดีที่สุด ตารางเวลาก็น่าจะเลื่อนออกไปอีก 10 ปี
แบบนี้ฟังสมเหตุสมผลขึ้นมาก
ยังไม่ใช่สิ่งที่ดีที่สุดอยู่ดี แต่ก็ไม่ได้แย่อย่างที่รู้สึกตอนแรก
เมื่อดูจากความช้าของ Blue Origin แล้ว ก็ไม่คิดว่าพวกเขาจะฝ่าด่านความยากนี้ได้และทำให้ยานลงจอดใช้งานได้ทันเวลาแบบมีความหมายต่อ Artemis
ระดับการยอมรับต่อการสูญเสียลูกเรือไม่เหมือนเมื่อก่อน
นักบินอวกาศ Apollo ยอมรับโอกาสที่จะไม่ได้กลับมาราว 10% และ Apollo 13 ก็รอดมาได้อย่างหวุดหวิด
ในยุคนั้นถือว่าเป็นระดับที่ยอมรับได้
ในสภาพแวดล้อมทางการเมืองทุกวันนี้ ผมคิดว่าแม้แต่ความล้มเหลวของภารกิจก็ถูกยอมรับได้น้อยกว่ามาก
Armstrong ก็เคยพูดว่าเขาน่าจะประเมินโอกาสลงจอดสำเร็จไว้แค่ประมาณ 50-50
ถ้าไปถึงดวงจันทร์แล้วทำอะไรพังจนลงจอดไม่ได้ ก็จะมีเสียงเรียกร้องก้องขึ้นมาทันทีให้ตัดงบ NASA
เพราะงั้นจึงต้องจ่ายเป็นสองเท่า และผมคิดว่าในระดับนั้นก็ยังค่อนข้างถูก
ตัวเลขนี้ยังไม่รวมการลงจอด, Gateway, หรือการไป-กลับจากพื้นผิวดวงจันทร์
ถ้าใส่สมมติฐานที่สมเหตุสมผลว่าการลงจอดมีความเสี่ยงพอ ๆ กับการไปกลับ ความน่าจะเป็นที่ลูกเรือจะเสียชีวิตก็จะเป็น 1 ใน 30
ช่วงปลายยุค Shuttle มีการประเมินความน่าจะเป็นของการสูญเสียลูกเรือไว้ที่ 1 ใน 90 และรัฐบาลสองสมัยก็มองว่ารับไม่ไหว
มาตรฐานสำหรับภารกิจ ISS คือ 1 ใน 250
ถ้าเป้าหมายของ Artemis คือให้ผ่านมาตรฐานความปลอดภัยสมัยใหม่ ก็ยังห่างไกลมาก
การต้องใช้เวลาหนึ่งสัปดาห์รอบดวงจันทร์เพื่อชดเชยข้อจำกัดของฮาร์ดแวร์ไม่ได้ชวนให้มั่นใจ
โดยรวมแล้วดูเหมือนว่าส่วนประกอบส่วนใหญ่ที่จะใช้ครั้งนี้ ถ้าได้ทดสอบในสภาพจริงมากกว่าหนึ่งครั้งก่อนบรรทุกนักบินอวกาศก็นับว่าโชคดีมากแล้ว
อย่างที่บทความแสดงให้เห็นอย่างเจ็บแสบ SLS เพิ่มความเสี่ยงขึ้นอย่างมาก