SpaceX และการเดินทางของ Elon Musk เพื่อพิชิตอวกาศ

SpaceX เป็นบริษัทการบินและอวกาศเอกชนที่ขนส่งผู้คนและสินค้าสู่อวกาศ รวมถึงลูกเรือของ NASA ไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ผู้ก่อตั้งอีลอน มัสก์ยังได้สร้างและทดสอบระบบ Starship เพื่อลงจอดบนดวงจันทร์และพาผู้คนไปยังดาวอังคารในอนาคตอีกด้วย

การกำเนิดของ SpaceX

SpaceX ก่อตั้งโดยมัสก์ ซึ่งเป็นนักธุรกิจชาวแอฟริกาใต้ เมื่ออายุได้ 30 ปี มัสก์สร้างรายได้ก้อนโตครั้งแรกจากการขายบริษัทที่ประสบความสำเร็จ 2 แห่งของเขา รวมถึง Zip2 ในราคา 307 ล้านเหรียญสหรัฐในปี 1999 และ PayPal ซึ่งถูกซื้อโดย eBay ด้วยมูลค่า 1.5 พันล้านเหรียญสหรัฐในปี 2002 มัสก์ตัดสินใจว่าข้อตกลงใหญ่ครั้งต่อไปของเขาจะเป็นบริษัทอวกาศส่วนตัว

มัสก์มีความคิดที่จะสร้างเรือนกระจกที่เรียกว่า Mars Oasis บนดาวอังคาร เป้าหมายของเขาคือการดึงดูดความสนใจของสาธารณชนในการสำรวจอวกาศ ขณะเดียวกันก็สร้างสถานีวิจัยทางวิทยาศาสตร์บนดาวอังคารด้วย แต่ต้นทุนสูงเกินไป มัสก์จึงก่อตั้งบริษัทที่ชื่อว่า Space Exploration Technologies Corp หรือ SpaceX ที่ชานเมืองฮอว์ธอร์น ลอสแองเจลิส รัฐแคลิฟอร์เนีย เมื่อวันที่ 14 มีนาคม พ.ศ.2545 แทน

มัสก์ใช้กำไรหนึ่งในสามจากข้อตกลงก่อนหน้า 100 ล้านดอลลาร์ เพื่อให้ SpaceX สามารถดำเนินการได้ หลังจากการพัฒนาเป็นเวลา 18 เดือน SpaceX ได้เปิดตัวต้นแบบรุ่นแรกในปี 2549 ภายใต้ชื่อ Dragon มัสก์เลือกชื่อนี้จากเพลงในยุค 1960 เนื่องจากหลายคนคิดว่าเป้าหมายทางอวกาศของเขาเป็นไปไม่ได้

Falcon 1 จรวดลำแรกของ SpaceX

มัสก์เป็นนักธุรกิจที่มากประสบการณ์อยู่แล้วเมื่อเขาได้ก่อตั้ง SpaceX และเขาเชื่อว่าการเปิดตัวบ่อยครั้งและเชื่อถือได้มากขึ้นจะช่วยลดต้นทุนการสำรวจอวกาศ เขาจึงหันไปหาลูกค้าประจำที่สามารถจ่ายเงินสำหรับการพัฒนาจรวดในช่วงเริ่มต้นได้ นั่นคือ NASA เป้าหมายของมัสก์สำหรับ SpaceX คือการพัฒนาจรวดเชื้อเพลิงเหลวส่วนตัวลำแรกที่สามารถปล่อยขึ้นสู่วงโคจรได้ ซึ่งเรียกว่า Falcon 1

บริษัทต้องผ่านการเรียนรู้ที่ยากลำบากเพื่อที่จะก้าวเข้าสู่วงโคจร SpaceX ต้องใช้ความพยายามถึง 4 ครั้งจึงจะบิน Falcon 1 ได้สำเร็จ ความพยายามก่อนหน้านี้ต้องเผชิญกับปัญหาต่างๆ เช่น การรั่วไหลของเชื้อเพลิงและการชนกับฐานจรวด แต่ในที่สุด Falcon 1 ก็สามารถทำการบินสำเร็จได้ 2 ครั้งในวันที่ 28 กันยายน 2551 และ 14 กรกฎาคม 2552 เที่ยวบินในปี 2009 ยังได้ส่งดาวเทียม RazakSat ของมาเลเซียขึ้นสู่วงโคจรอีกด้วย

ในปี 2549 SpaceX ได้รับเงิน 278 ล้านเหรียญสหรัฐจาก NASA ภายใต้โครงการ Commercial Orbital Transportation Services (COTS) COTS มีเป้าหมายเพื่อส่งเสริมการพัฒนาระบบที่สามารถขนส่งสินค้าเชิงพาณิชย์ไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ การดำเนินการที่สำคัญเพิ่มเติมหลายรายการทำให้มูลค่าสัญญารวมอยู่ที่ 396 ล้านเหรียญสหรัฐ SpaceX ได้รับเลือกให้เข้าร่วมโครงการนี้พร้อมกับ Rocketplane Kistler (RpK) แต่สัญญาของ RpK ถูกยกเลิกและมีการจ่ายให้เพียงบางส่วนเท่านั้น หลังจากบริษัทไม่สามารถบรรลุเป้าหมายที่กำหนดได้

บริษัทจำนวนมากเข้าร่วมโครงการ COTS ในช่วงเริ่มต้นโดยมีทั้งสัญญาแบบมีเงินทุนและแบบไม่มีเงินทุน ในปี พ.ศ. 2551 NASA ได้ลงนามในสัญญาเชิงพาณิชย์เพิ่มเติมอีก 2 ฉบับสำหรับการจัดหาสิ่งของเพิ่มเติม SpaceX ได้รับสัญญาสำหรับเที่ยวบิน 12 เที่ยวบิน (มูลค่า 1.6 พันล้านเหรียญสหรัฐ) ในขณะที่ Orbital Sciences Corp (ปัจจุบันคือ Orbital ATK) ได้รับสัญญาสำหรับเที่ยวบิน 8 เที่ยวบิน (มูลค่า 1.9 พันล้านเหรียญสหรัฐ)

ฟัลคอน 9 และฟัลคอน เฮฟวี่

ชื่อหลักในกองยานจรวดของ SpaceX คือ Falcon 9 ซึ่งหนึ่งในคุณสมบัติที่โดดเด่นหลายประการคือความสามารถในการนำกลับมาใช้ใหม่ได้ Falcon 9 ขนส่งสินค้าไปยังวงโคจรต่ำของโลก (13,150 กิโลกรัม) ได้มากกว่า Falcon 1 (670 กิโลกรัม)

จรวดเสริม Falcon 9 ลำแรกลงจอดเมื่อวันที่ 21 ธันวาคม 2558 SpaceX มุ่งหวังที่จะกู้คืนขั้นบูสเตอร์เป็นปฏิบัติการปกติ โดยปกติแล้วพวกเขาจะลงจอดบนยานหุ่นยนต์ใกล้กับฐานปล่อยยาน บูสเตอร์ขั้น Falcon 9 หลายขั้นถูกนำกลับมาใช้ซ้ำนับไม่ถ้วนเพื่อลดต้นทุนการเปิดตัว

Falcon Heavy เป็นจรวดที่ทรงพลังกว่า ได้ถูกปล่อยตัวเมื่อวันที่ 6 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2561 และบรรลุเป้าหมายเกือบทั้งหมดแล้ว Falcon Heavy บินขึ้นสู่วงโคจรได้สำเร็จ โดยบรรทุก Tesla Roadster (รถยนต์ไฟฟ้าที่ผลิตโดย Tesla ซึ่งเป็นบริษัทอีกแห่งของ Musk) และหุ่นที่สวมชุดอวกาศที่มีชื่อเล่นว่า Starman

บูสเตอร์สองขั้นของจรวดได้ลงจอดได้สำเร็จใกล้ศูนย์อวกาศเคนเนดีตามแผน แต่ส่วนแกนกลางกลับกระแทกกับมหาสมุทรด้วยความเร็ว 300 ไมล์ต่อชั่วโมง และไม่สามารถทนต่อการกระแทกนั้นได้ จากนั้น Falcon Heavy จะทำการเผาไหม้เครื่องยนต์ในอวกาศ และส่ง Roadster ไปไกลถึงวงโคจรของดาวอังคาร

ยานอวกาศดราก้อนและภารกิจขนส่งสินค้าไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ

ก้าวสำคัญต่อไปของ SpaceX คือการส่งมอบสินค้าไปยัง ISS ยานอวกาศ Dragon ได้ถูกปล่อยตัวขึ้นสู่อวกาศด้วยจรวด Falcon 9 เพื่อส่งมอบน้ำหนักบรรทุกชุดแรกไปยังสถานีอวกาศนานาชาติในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2555 ในระหว่างเที่ยวบินทดสอบสำหรับโครงการ COTS การเปิดตัวล่าช้าไปหลายวันเนื่องจากปัญหาเครื่องยนต์ แต่จรวดก็สามารถทะยานขึ้นได้อย่างปลอดภัยในความพยายามครั้งต่อไป

SpaceX ได้ทำการบินเชิงพาณิชย์ครั้งแรกไปยังสถานีอวกาศนานาชาติเมื่อเดือนตุลาคม 2012 เที่ยวบินดังกล่าวประสบความสำเร็จตามเป้าหมายส่วนใหญ่ แต่จรวดประสบปัญหาขัดข้องบางส่วนระหว่างการปล่อยตัว เหตุการณ์สิ้นสุดลงโดยดาวเทียม Orbcomm-OG2 ติดอยู่ในวงโคจรที่ต่ำผิดปกติ ส่งผลให้ภารกิจล้มเหลว

ยานอวกาศ Dragon รุ่นแรกได้ทำการบินไปยังสถานีอวกาศนานาชาติจำนวน 20 เที่ยวบินในปี 2020 โดยเดินทางมาถึงได้สำเร็จทุกเที่ยวบิน ยกเว้น CRS-7 (ซึ่งบินเมื่อเดือนมิถุนายน 2015) CRS-7 ผิดพลาดเนื่องจากจรวดทำงานผิดพลาด และ SpaceX จึงออกแบบจรวดใหม่ก่อนจะทำการเปิดตัวสำเร็จครั้งต่อไปในวันที่ 8 เมษายน 2016 เรือบรรทุกสินค้า Dragon เวอร์ชันใหม่เริ่มบินในเดือนธันวาคม 2020

ยานอวกาศ Crew Dragon และเที่ยวบินมนุษย์สู่ ISS

SpaceX พัฒนาต้นแบบหลายตัวก่อนที่จะส่ง Crew Dragon สู่อวกาศ บริษัทได้ดำเนินการทดสอบการยกเลิกการเปิดตัวในสถานที่และทดสอบการบินลอยตัวแบบผูกที่ศูนย์พัฒนาและทดสอบจรวด SpaceX ในเมืองแม็คเกรเกอร์ รัฐเท็กซัส

SpaceX ยังใช้โมดูลสร้างแรงดันและโมดูลระบบสนับสนุนชีวิตและระบบควบคุมสิ่งแวดล้อมเพื่อทดสอบระบบสำคัญก่อนที่จะปล่อยยานสู่อวกาศ ยานอวกาศ Crew Dragon ลำแรกที่ปล่อยยานได้ทำภารกิจ Crew Demo-1 ที่ไม่มีมนุษย์ควบคุมไปยังสถานีอวกาศนานาชาติสำเร็จเมื่อวันที่ 2 มีนาคม พ.ศ. 2562 และลงจอดได้สำเร็จหลังจากอยู่ในอวกาศเป็นเวลา 8 วัน ยานอวกาศดังกล่าวถูกทำลายอย่างไม่คาดคิดหลังจากการบินระหว่างการทดสอบชุดหนึ่งเพื่อประเมินระบบยุติการปล่อยยาน

SpaceX เปิดตัวเที่ยวบินทดสอบมนุษย์ครั้งแรก Demo-2 เมื่อวันที่ 30 มีนาคม 2020 โดยมีนักบินอวกาศ Bob Behnken และ Doug Hurley ไปที่ ISS บนยาน Crew Dragon Endeavour ของ SpaceX นักบินอวกาศทั้ง 2 คนเดินทางกลับมายังโลกเมื่อวันที่ 2 สิงหาคม 2020 เมื่อวันที่ 15 พฤศจิกายน 2020 เที่ยวบินสำรวจที่ประสบความสำเร็จครั้งแรกคือเที่ยวบิน Crew-2 ซึ่งใช้จรวด Falcon 9 เพื่อส่งนักบินอวกาศ 4 คนไปยัง ISS บนยานอวกาศ Crew Dragon ที่มีชื่อเล่นว่า "Resilience"

ยานอวกาศ

ยานอวกาศเป็นศูนย์กลางแผนการของมัสก์ที่จะบินไปยังดาวอังคาร โครงการทดสอบเริ่มต้นขึ้นด้วยยานขนาดเล็กที่เรียกว่า Starhopper ซึ่งทำการบินทดสอบแบบมีสายและไม่มีสายในปี 2019 และ 2020 จากนั้น SpaceX ก็เริ่มทดสอบยาน Starship หลายลำในการบินที่ระดับความสูง โดยเริ่มจากการทดสอบการบินระยะสั้นของต้นแบบ SN5 ในเดือนสิงหาคม 2020 ความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดประการหนึ่งของโปรแกรมคือการรับมือกับการพลิกตัวกลางอากาศ ซึ่งส่งผลให้ต้นแบบของ Starship หลายลำถูกทำลายก่อนที่ SN15 จะลงจอดได้อย่างราบรื่นในวันที่ 5 พฤษภาคม 2021

Starship ได้รับการออกแบบมาให้ปล่อยขึ้นสู่วงโคจรและอวกาศลึกด้วยจรวด Super Heavy สูง 70 เมตร ซึ่งบรรทุกออกซิเจนเหลวและมีเทนประมาณ 3.6 ตันในถังเชื้อเพลิง Super Heavy มีครีบคล้ายตาข่าย 4 อันที่ช่วยควบคุมการลงจอดของจรวด ยานทั้งสองรุ่น Starship และ Super Heavy ก่อตัวเป็นระบบการเปิดตัวที่มีความสูง 120 เมตรและสามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้อย่างสมบูรณ์เมื่อนำมาวางซ้อนกันเป็นครั้งแรกในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2564

Starship เปิดตัวครั้งแรกในเดือนเมษายน พ.ศ. 2566 ตามแผน Starship จะแยกออกจากกันในอีกประมาณ 3 นาทีและบินต่อไปด้วยเครื่องยนต์ของตัวเอง จากนั้นลงจอดนอกชายฝั่งฮาวายหลังจากนั้น 1 ชั่วโมงครึ่ง อย่างไรก็ตามหลังจากแยกออกจากจรวดได้ไม่นานก็เกิดการระเบิดขึ้น นับตั้งแต่ภารกิจนี้ SpaceX ได้ทำการเปลี่ยนแปลงการออกแบบจรวดไปแล้วกว่า 1,000 ครั้ง รวมทั้งการเปลี่ยนแปลงระบบแยกขั้นด้วย

การเปิดตัวครั้งที่สองจะเกิดขึ้นในเดือนพฤศจิกายน 2023 ครั้งนี้กระบวนการแยกตัวเป็นไปได้อย่างสมบูรณ์แบบ และ Starship บินขึ้นไปที่ระดับความสูง 150 กม. ขณะทำการจุดระเบิดเครื่องยนต์ขั้นที่ 2 Starship ก็ปล่อยออกซิเจนเหลวออกมามากเกินไป ทำให้เกิดการระเบิด ในเที่ยวบินครั้งที่สามเมื่อวันที่ 14 มีนาคม ยาน Starship ของ SpaceX ได้ทดสอบการซ้อมรบหลายครั้งในวงโคจรเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง แต่กลับถูกทำลายระหว่างการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ในเที่ยวบินครั้งที่สี่เมื่อวันที่ 6 มิถุนายน Starship ได้ผ่านเหตุการณ์สำคัญหลายประการในเที่ยวบินทดสอบ รวมถึงแคปซูล Starship ที่ยังคงสภาพสมบูรณ์หลังจากประสบอุณหภูมิที่รุนแรงในชั้นบรรยากาศของโลก และทั้งแคปซูลและบูสเตอร์ได้ลงจอดอย่างปลอดภัย

ในระหว่างเที่ยวบินทดสอบครั้งที่ 5 เมื่อเช้าวันที่ 13 ตุลาคม จรวด Super Heavy ได้ปล่อยยาน Starship ในระหว่างทางสู่อวกาศ จากนั้นจึงตกลงมายังพื้นโลก เป็นครั้งแรกที่ไม้กายสิทธิ์กลขนาดยักษ์คู่หนึ่งที่แท่นปล่อยจรวดของ SpaceX ในเท็กซัส สามารถจับตัวขับจรวดที่กำลังตกลงมาได้ ซึ่งถือเป็นความสำเร็จที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนในด้านเทคโนโลยีจรวด ด้วยเหตุนี้ SpaceX จึงสามารถบรรลุเป้าหมายในการสร้างระบบจรวดที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างสมบูรณ์ระบบแรกในประวัติศาสตร์ได้ ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนการเดินทางในอวกาศได้อย่างมาก และท้ายที่สุดก็ทำให้มนุษย์กลายเป็นสายพันธุ์ที่อาศัยอยู่บนหลายดาวเคราะห์ หลังจากพิสูจน์แล้วว่าจรวด Starship และ Super Heavy สามารถปล่อยขึ้นสู่อวกาศและกลับมายังโลกได้อย่างปลอดภัย บริษัทก็วางแผนที่จะทำให้การปล่อยจรวดมีราคาถูกลงประมาณ 10 เท่า

แผนการในอนาคตของ SpaceX

SpaceX มีฐานลูกค้าหลากหลายตั้งแต่ภาคเอกชน กองทัพ ไปจนถึงองค์กรที่ไม่ใช่ภาครัฐที่ยินดีจ้างบริษัทในการขนส่งสินค้าขึ้นไปในวงโคจร นอกจากจะสร้างรายได้จากการให้บริการเปิดตัวแล้ว บริษัทยังมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาเทคโนโลยีการสำรวจอวกาศในอนาคตอีกด้วย

ในปี 2016 มัสก์ประกาศแผนทางเทคนิคในการบินไปยังดาวอังคาร โดยมีเป้าหมายเพื่อสร้างอาณานิคมที่สามารถพึ่งพาตนเองบนดาวอังคารภายใน 50 ถึง 100 ปีข้างหน้า ระบบขนส่งระหว่างดาวเคราะห์นั้นโดยพื้นฐานแล้วเป็นเวอร์ชันขนาดใหญ่กว่าของ Falcon 9 อย่างไรก็ตาม ยานอวกาศนี้มีขนาดใหญ่กว่ายานอวกาศ Dragon และคาดว่าจะบรรทุกผู้โดยสารได้อย่างน้อย 100 คนต่อเที่ยวบิน

Starship ยังคงมีบทบาทสำคัญในแผนการของมัสก์ในการพิชิตดาวอังคาร ในเดือนกุมภาพันธ์ 2022 มัสก์กล่าวว่า SpaceX สามารถปล่อยยานอวกาศ Starship ได้หนึ่งลำทุก ๆ หกถึงแปดชั่วโมง และจรวด Super Heavy ได้หนึ่งลำทุก ๆ ชั่วโมงในภารกิจขนส่งสินค้าน้ำหนักสูงสุด 150 ตันขึ้นสู่วงโคจร อัตราการเปิดตัวที่สูงเช่นนี้จะช่วยลดต้นทุนได้อย่างมาก ทำให้การตั้งถิ่นฐานบนดาวอังคารมีความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจมากขึ้น

ตามหลักทรัพย์สินทางปัญญาและนวัตกรรม

ที่มา: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/spacex-va-hanh-trinh-elon-musk-chinh-phuc-vu-tru/20241020122448943