ยานอวกาศ Athena พลิกคว่ำหลังลงจอดบนดวงจันทร์ ทำให้ภารกิจสิ้นสุด
(theguardian.com)- ยานสำรวจดวงจันทร์ของภาคเอกชน Athena ลงจอดใกล้ขั้วใต้ของดวงจันทร์แล้วล้มตะแคง ทำให้ภารกิจ IM-2 ของ Intuitive Machines สิ้นสุดเร็วกว่ากำหนด
- จุดลงจอดคลาดจากเป้าหมายประมาณ 250m และแม้จะสามารถสื่อสารเบื้องต้นและผลิตพลังงานได้บางส่วน แต่ประเมินว่าการชาร์จใหม่ทำได้ยากเนื่องจากทิศทางของแผงโซลาร์เซลล์และสภาพอุณหภูมิต่ำจัด
- อุบัติเหตุครั้งนี้มีลักษณะเกือบเหมือนกับกรณีของยานลงจอดลำแรก Odysseus เมื่อเดือนกุมภาพันธ์ 2024 ที่ไถล ขาหัก แล้วพลิกคว่ำ
- บนยานลงจอดมีอุปกรณ์และการทดลองวิทยาศาสตร์มูลค่าหลายร้อยล้านดอลลาร์ เช่น Trident regolith drill ของ NASA และ Mapp โรเวอร์เชิงพาณิชย์ของ Lunar Outpost
- IM-2 เป็นหนึ่งใน 10 ภารกิจตามสัญญาของโครงการ CLPS ของ NASA และ Intuitive Machines ประเมินว่าการลงจอดครั้งนี้เป็นการลงจอดบนดวงจันทร์และการปฏิบัติการบนพื้นผิวที่เกิดขึ้นไกลไปทางใต้ที่สุดจนถึงปัจจุบัน
การลงจอดของ Athena และการสิ้นสุดภารกิจ
- Athena ที่ส่งโดย Intuitive Machines ซึ่งมีฐานอยู่ใน Texas ลงจอดห่างจากจุดเป้าหมายใกล้ขั้วใต้ของดวงจันทร์ประมาณ 250m
- หลังลงจอดไม่นาน ยานผลิตพลังงานได้บางส่วนและส่งข้อมูลกลับมายังโลก ขณะที่วิศวกรกำลังตีความข้อมูลที่แสดง “incorrect attitude”
- ต่อมาบริษัทได้ยืนยันว่ายานอวกาศสูง 15ft หรือ 4.6m อยู่ในสภาพล้มตะแคง
- เมื่อรวมปัจจัยเรื่องทิศทางของดวงอาทิตย์ ทิศทางของแผงโซลาร์เซลล์ และอุณหภูมิต่ำจัดในหลุมอุกกาบาต จึงประเมินว่า Athena จะชาร์จไฟกลับมาได้ยาก
- ภารกิจสิ้นสุดลงแล้ว และทีมงานยังคงประเมินข้อมูลที่เก็บได้ระหว่างภารกิจต่อไป
อุปกรณ์ที่บรรทุกไปและการทดลองที่ถูกยุติ
- Athena บรรทุกอุปกรณ์และการทดลองสำรวจทางวิทยาศาสตร์ที่ NASA เตรียมไว้เพื่อส่งนักบินอวกาศกลับไปยังดวงจันทร์เป็นครั้งแรกนับตั้งแต่ปี 1972
- อุปกรณ์ที่สูญเสียไปรวมถึงอุปกรณ์มูลค่า หลายร้อยล้านดอลลาร์
- Trident regolith drill ของ NASA มีกำหนดขุดเจาะดินดวงจันทร์เพื่อค้นหาน้ำและองค์ประกอบอื่นที่จำเป็นต่อการยังชีพ
- บนยานลงจอดยังบรรทุกอุปกรณ์สำรวจเคลื่อนที่แบบหุ่นยนต์ 3 ชุด
- Mapp ที่สร้างโดยบริษัท Lunar Outpost จาก Colorado เป็นโรเวอร์ที่ผลิตเชิงพาณิชย์คันแรกที่ไปถึงดวงจันทร์
Odysseus และปัญหาพลิกคว่ำที่เกิดซ้ำ
- ความล้มเหลวของ Athena มีลำดับเหตุการณ์เกือบเหมือนกับการลงจอดบนดวงจันทร์ครั้งแรกของ Intuitive Machines ในเดือนกุมภาพันธ์ 2024
- ในครั้งนั้น Odysseus เป็นภารกิจเอกชนภารกิจแรกที่ไปถึงดวงจันทร์ แต่ไถลบนพื้นผิวดวงจันทร์ ขาหัก แล้วพลิกคว่ำ
- Athena มีดีไซน์ทรงยาวและแคบเหมือนกับ Odysseus และผู้เชี่ยวชาญบางส่วนกังวลว่าดีไซน์นี้อาจนำไปสู่การเกิดอุบัติเหตุซ้ำ
NASA CLPS และการเตรียมพร้อมสำหรับ Artemis 3
- ภารกิจ IM-2 ของ Athena ที่มีกำหนด 10~14 วัน เป็นหนึ่งใน 10 ภารกิจที่ได้รับสัญญาจากโครงการ Commercial Lunar Payload Services(CLPS) มูลค่า 2.6 พันล้านดอลลาร์ของ NASA
- CLPS เป็นโครงการที่ส่งเสริมให้อุตสาหกรรมเอกชนส่งการทดลองและอุปกรณ์ไปยังดวงจันทร์ ก่อนที่ภารกิจมีมนุษย์ควบคุม Artemis 3 จะเดินทางไปถึง
- ปัจจุบัน Artemis 3 มีกำหนดในช่วงกลางปี 2027
- ภารกิจอื่นที่เกี่ยวข้องกับ CLPS คือ Blue Ghost Mission 1 ของ Firefly Aerospace ลงจอดในแนวตั้งบริเวณใกล้ Mons Latreille ใน Mare Crisium ทางด้านใกล้ฝั่งตะวันออกเฉียงเหนือของดวงจันทร์เมื่อวันอาทิตย์
การประเมินและการแก้ไขของ Intuitive Machines
- Intuitive Machines ประเมินการมาถึงของ Athena ว่าเป็น “การลงจอดและการปฏิบัติการบนพื้นผิวที่เกิดขึ้นไกลไปทางใต้ที่สุดบนดวงจันทร์จนถึงปัจจุบัน”
- บริษัทอธิบายว่าบริเวณขั้วใต้มีมุมแสงอาทิตย์ที่ท้าทายและมีเงื่อนไขการสื่อสารตรงกับโลกที่จำกัด
- พื้นที่นี้เคยถูกหลีกเลี่ยงเพราะภูมิประเทศขรุขระ และ Intuitive Machines มองว่าข้อมูลเชิงลึกและผลสำเร็จของ IM-2 จะช่วยเปิดพื้นที่นี้ให้กับการสำรวจอวกาศเพิ่มเติม
- รายการแก้ไข: Athena ลงจอดห่างจากจุดลงจอดเป้าหมาย 250m ไม่ใช่ 250 ไมล์
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นจาก Hacker News
ความล้มเหลวทั้งสองครั้งนี้ดูเหมือนจะหลีกเลี่ยงได้มากพอสมควรทั้งคู่
อยากให้รัฐบาลสหรัฐฯ ผลิตและสะสม พลูโทเนียม-238 ไว้ เพื่อให้ NASA ไม่ต้องใช้อย่างประหยัดเพราะสต็อกขาดแคลนเหมือนตอนนี้ และสามารถจัดหาให้การสำรวจอวกาศภาคเอกชนที่ได้รับอนุมัติได้ง่าย ๆ พร้อมเงินอุดหนุน
ถ้าใช้ แหล่งพลังงาน RTG เหมือน Voyager 1 ก็คงมีตัวอย่างที่ส่งข้อมูลวิทยาศาสตร์ที่มีประโยชน์ได้นานกว่า 47 ปีมากขึ้น แต่การที่ NASA หรือบริษัทเอกชนอย่าง Intuitive Machines เลือกใช้แผงโซลาร์เซลล์ น่าจะทำให้พลาด insight ทางวิทยาศาสตร์ไปมากมายตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมา
แผงโซลาร์เซลล์อาจล้มเหลวได้ถ้าหันไม่ถูกทิศ โดยทั่วไปกำลังไฟก็ต่ำกว่ามาก และยังเปราะบางต่อรังสี อุกกาบาตจิ๋ว และความเสียหายจากฝุ่น ซึ่งเป็นเหตุผลหลักที่ทำให้อายุการใช้งานของอุปกรณ์เหล่านี้สั้นกว่า Voyager 1 มาก
สมัยก่อนเคยทำการวิเคราะห์ความเสี่ยงนั้นเอง
แผงขนาดประมาณตัวยานเอง หรือเล็กกว่านั้น ก็ผลิตไฟได้เพียงพอ
ปัญหาคือภารกิจที่ใช้แผงโซลาร์เซลล์ใกล้ดาวพฤหัสบดีอย่าง Juno [1] หรือ Europa Clipper [2] ซึ่งแทนที่จะวางแผนการพัฒนาและงบมวลโดยเน้น payload เป็นหลัก กลับกลายเป็นว่ายานส่วนใหญ่เป็นแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดยักษ์ แผงของ Juno ผลิตไฟได้ 14kW ในวงโคจรโลก แต่ใกล้ดาวพฤหัสบดีได้แค่ 500W เท่านั้น [1]
สหราชอาณาจักรมีธาตุหลังยูเรเนียมในสต็อกพลเรือนประมาณ 140t และคาดว่าในนั้นเป็น Am-241 ประมาณ 5.6t: https://www.repository.cam.ac.uk/bitstreams/627b4440-37c9-4e...
สำหรับ Voyager มันสมเหตุสมผล เพราะแสงอาทิตย์ลดลงตามกำลังสองของระยะทาง และ Voyager ถูกออกแบบให้ไปไกลที่สุดในบรรดาวัตถุที่มนุษย์สร้าง
แต่ถ้าเป้าหมายคือ “แค่วาง” ยานสำรวจไว้บนดวงจันทร์ แผงโซลาร์เซลล์เบากว่าพลูโทเนียม
คำแนะนำที่ดี: 1) อย่าบุกเข้าไปรัสเซียในฤดูหนาว 2) ทำให้ จุดศูนย์ถ่วง ของยานลงจอดบนดวงจันทร์แบบหุ่นยนต์อยู่ต่ำ ๆ
การลงจอดบนดาวอังคาร หรือแม้แต่ดาวศุกร์ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ดวงอื่นดวงแรกที่มนุษย์เคยลงจอด ยังเป็นโหมดง่ายเมื่อเทียบกัน
ถ้าไม่มีบรรยากาศ ก็ไม่มีการปรับท่าทางตามธรรมชาติ ถ้าเอียงอยู่ 5 องศา ก็จะค้างแบบนั้น ถ้ามีบรรยากาศ แรงต้านและแรงอากาศพลศาสตร์จะช่วยจัดให้หันถูกทิศทางได้
เหตุผลที่ “ก็แค่ลงมาตรง ๆ สิ” ไม่ใช่เรื่องง่าย คือเมื่อเข้าสู่ “วงโคจร” ดวงจันทร์ ยานกำลังเคลื่อนที่เร็วมาก ถ้าจะลงจอด ต้องทำให้ความเร็วทั้งแนวนอนและแนวตั้งเข้าใกล้ 0 และเพื่อทำเช่นนั้นจริง ๆ ต้องหมุนไปทิศตรงข้ามแล้วจุดเครื่องยนต์สร้างแรงขับ ขณะเดียวกันก็ต้องรักษาความเร็วแนวตั้งให้เกือบเป็น 0 ระหว่างเข้าใกล้พื้นผิว
ช่วงท้ายต้องมีความเร็วแนวตั้งเกือบ 0 ความเร็วแนวนอนเป็น 0 และท่าทางต้องสมบูรณ์แบบ ถ้ายังเหลือความเร็วแม้นิดเดียวก็อาจเด้ง ไถล หรือเกิดเรื่องเลวร้ายอื่น ๆ ได้ และนั่นคือเหตุผลที่ยานลงจอดจำนวนมากนอนตะแคงหรือพลิกคว่ำ พื้นผิวดวงจันทร์ก็เป็นปัญหาเช่นกัน ถ้าลงบนพื้นที่ที่ไม่ราบแม้เพียงเล็กน้อย สถานการณ์ก็จะลำบาก
ไม่ควรไปคร่อมก้อนหินใหญ่บางส่วน หรือมีหิน/ขอบนูนระหว่างขาที่สูงพอจะแตะตัวลำยานได้
เรื่องอุปกรณ์วิทยาศาสตร์กับประเด็นยานพลิกคว่ำเหมือนจะกลบเรื่องนี้ไป แต่มีคำอธิบายไหมว่าทำไมถึงไปลงห่างจากจุดลงจอดเป้าหมายตั้ง 250 ไมล์? ดูเหมือนเป็นความคลาดเคลื่อนที่ค่อนข้างใหญ่
แน่นอนว่านั่นเป็นเรื่องช่วงกลางการเดินทาง และระหว่างการเดินทางจากโลกไปดวงจันทร์กับการลงจอดก็มีอะไรเกิดขึ้นอีกมาก
ยานอวกาศที่มีโครงสร้างสูงผอมคล้าย ๆ กันไปถึงดวงจันทร์เมื่อ 1 ปีก่อน แต่สุดท้ายก็ล้มลง
ภารกิจถัด ๆ ไป อย่างน้อยในขั้นตอนลงจอด อาจจะขยับจากทรงหอคอยไปใกล้เคียงกับ ดีไซน์ทรงปู มากขึ้นก็ได้
สูง 52.1 ม. ไม่รวมขาลงจอด เป็นท่อกว้าง 9 ม. จึงสูงพอ ๆ กับหอเอนปิซาโดยประมาณ และถ้ากางขาลงจอดแล้ว ความกว้างก็น่าจะใกล้เคียงกันด้วย
[https://en.wikipedia.org/wiki/Starship_HLS#/media/File:HLS_S...](https://en.wikipedia.org/wiki/Starship_HLS#/media/File:HLS_Starship_rendering.jpg)
https://www.nasa.gov/image-article/nasa-astronauts-test-spac...
แน่นอนว่ามีรายละเอียดอีกมาก เช่น จุดศูนย์ถ่วง น้ำหนักรวม เวลาที่สามารถ hover ได้ ความสามารถในการควบคุมอย่างแม่นยำและเลือกจุดลงจอด แต่ความยากเชิงแก่นแท้เรื่อง “จะทำอย่างไรไม่ให้ล้ม” นั้นมีอยู่ชัดเจน และยานลงจอด Starship ที่เสนอไว้นี้ต้องทำได้ดีกว่ายานลงจอดของ IM มาก ๆ
แต่ถ้าต้องการเพิ่มปริมาณ payload ที่ขนลงสู่พื้นผิวให้มากขึ้นมาก ๆ ก็ดูเหมือนจะเป็นทางเลือกที่เลี่ยงไม่ได้อยู่ดี แม้ในกระบวนการนั้น ข้อได้เปรียบด้านจุดศูนย์ถ่วงจากการมีเครื่องยนต์จำนวนมากอยู่ด้านล่างก็ถูกลดทอนลงบางส่วน
Blue Ghost ของ Firefly ลงจอดบนดวงจันทร์เมื่อสัปดาห์ที่แล้วโดยไม่ล้ม แสดงให้เห็นว่าบริษัทเชิงพาณิชย์ยุคใหม่ก็ทำได้
IM ตอนนี้ 0 ชนะ 2 แพ้ ค่อนข้างน่าอายทีเดียว คงมีเหตุผลหรือข้ออ้างมากมายว่าทำไมยานลงจอดของ IM ถึงล้ม และรูปแบบภารกิจก็ต่างจาก Firefly ด้วย แต่ถ้ามองภาพใหญ่ ผู้บริหารระดับสูงของ NASA น่าจะกำลังคิดทบทวนว่าจะให้สัญญาใหม่กับ IM อีกหรือไม่
ยานลงจอด Mun ลำแรกของผมก็หน้าตาแบบนั้น และแน่นอนว่าหลังลงจอดแล้วก็ล้ม ถ้าอะไรทำไม่ได้ใน KSP ก็ควรค่าแก่การตรวจสอบสักครั้งในโลกจริงเหมือนกัน
ดูยานลงจอดก็จะเข้าใจ ถ้าอยากทำให้เตี้ยกว่านี้ แล้วจะเอาอุปกรณ์ทั้งหมดไปใส่ไว้ตรงไหนกันแน่?
ไม่ได้ตั้งใจจะวิจารณ์ แค่ถามเพราะสงสัย คือผมรู้ว่าการสำรวจดวงจันทร์เป็นเรื่องยาก แต่จากมุมมองการลงจอด ยานลงจอดพวกนี้ดูผอมสูงเกินไปและมี tolerance ต่ำเกินไป
จะสร้างยานอวกาศแบบ ลูกบอลเด้งได้ หรือโครงสร้างที่หลังลงจอดแล้วสามารถปรับทิศทางตัวเองใหม่ หรือดันตัวเองให้ลุกขึ้นได้ไหม? จำได้ราง ๆ ว่าเคยใช้ของคล้าย ๆ กันบนดาวอังคาร
มีบอลลูนหลายลูกล้อมรอบโรเวอร์ แล้วหลังลงจอดก็เด้งไปบนพื้นผิว จากนั้นค่อยปล่อยลมบอลลูนตามลำดับที่กำหนด เพื่อให้โรเวอร์ตั้งตรง
แต่ดาวอังคารมีชั้นบรรยากาศที่ช่วยชะลอการร่อนลงด้วยร่มชูชีพและบอลลูนได้ การลงจอดบนดวงจันทร์ต้องลดความเร็วด้วย thruster ดังนั้นวิธีแค่ติดบอลลูนไว้สองข้างจึงใช้ไม่ได้
แยกจากภารกิจวิทยาศาสตร์ของยานลงจอด อาจใช้ชุดลดความเร็วแล้วทิ้งก่อนถึงพื้นไม่นาน จากนั้นให้บอลลูนแตะพื้นผิวก็ได้ แต่แบบนั้นจะเพิ่มกลไกและขั้นตอนการลงจอดหลายอย่าง ทำให้ต้นทุนสูงขึ้น
https://www.youtube.com/watch?v=kSbAUtyO7xo
เอาหัวสำรวจลงจอดใส่ไว้ในถุงลมนิรภัย แล้วแยกออกจากตัวยานหลักที่ความสูงไม่กี่เมตรเหนือพื้น หัวสำรวจกลิ้งไปสักพักแล้วหยุด จากนั้นเปิดออกและเริ่มทำงานทางวิทยาศาสตร์
แต่บนดวงจันทร์ ขอบเขตว่าเล็กถึงไหนและใหญ่เริ่มตรงไหนคงตอบทันทีได้ยาก
กรณีของ IM อาจยิ่งแย่กว่านั้น เพราะเป็นบริษัทเอกชนจึงมีข้อจำกัด ถ้าเป็นยานลงจอดของ NASA ก็น่าจะมีงบประมาณจากรัฐที่มากกว่ามากและมีทางเลือกมากกว่า
ยานลงจอดบนดวงจันทร์ลำแรกและลำที่สองของ Intuitive Machines ต่างก็ล้มคว่ำไปแล้ว หวังว่าลำที่สามจะไม่ล้ม
ถ้ายานลงจอดมี ดีไซน์ที่หนักด้านบน จริง ก็มีปัญหาด้านการออกแบบที่ต้องแก้ อาจเพิ่มขาค้ำเสริมที่กางออกก่อนแตะพื้น และเมื่อประเมินว่าอยู่ในท่าที่มั่นคงแล้วค่อยแยกทิ้งหรือพับเก็บ
วิธีลงจอดเหมือนลูกบอลที่มีเบาะลม แล้วปล่อยลมออกเมื่อหยุดนิ่ง ก็ยังดีกว่าการคงแบบเดิมไว้แล้วหวังว่าจะลงจอดบนพื้นที่ราบ
ไอเดียธุรกิจบนดวงจันทร์: หุ่นยนต์ที่คอย จัมป์สตาร์ต·ลากจูง·พลิกกลับ หุ่นยนต์ตัวอื่นที่ติดปัญหาบนดวงจันทร์
ผมสับสนเพราะรูปที่ถ่ายจากยานลงจอดเอกชนบนดวงจันทร์ดูตั้งตรงอยู่ ที่แท้ช่วงหลังมียานลงจอดเอกชนลงไปสองลำ และลำแรกประสบความสำเร็จ
NASA ทำได้ถูกต้อง แต่พื้นผิวนั้นดูเหมือนทุ่งใบมีดโกนสุดโหดเลย ขอบคุณ NASA
รถลากบนดวงจันทร์จะปล่อยขึ้นเมื่อไหร่? จ่ายเงินสดหรือบัตร?
NASA เอาโรเวอร์ขึ้นไปบนดวงจันทร์ได้ตั้งแต่ยุคที่ยังไม่มีมือถือ ถ้าใส่แบตเตอรี่สำรองสักสองสามก้อนให้โรเวอร์ แล้วมีคนขับทางไกลล่ะ? Uber กับ Lyft ไม่มีแผนจะเริ่มให้บริการล่วงหน้าบ้างหรือ?
เป็นการย้ำบทเรียนเก่าอีกครั้งว่า ไปถึง 90% นั้นง่ายและเร็ว แต่ 10% สุดท้ายจืดชืดและช้ามาก
รู้ว่าอวกาศเป็นเรื่องยาก แต่ภารกิจแบบนี้ดูเหมือนจะล้มเหลวด้วยวิธีที่น่าเหลือเชื่ออยู่บ่อยเกินไป
ครั้งนี้ ภารกิจทั้งสองของบริษัทนี้เจอปัญหาเดียวกันเพราะ ดีไซน์สูงและผอม ทำไมถึงทำผิดซ้ำ ๆ แบบเดิมอยู่เรื่อย?