เหตุใดการไปดวงจันทร์ในปัจจุบันจึง 'ยาก' มากกว่าเมื่อ 50 ปีก่อน?

ความท้าทายในการสร้างยาน ขั้นตอนการลงจอด และการขาดประสบการณ์ของบริษัทเอกชนทำให้ยานลงจอดบนดวงจันทร์หลายลำในปัจจุบันล้มเหลว

จรวด Vulcan Centaur ที่บรรทุกยานลงจอดบนดวงจันทร์ Peregrine กำลังทะยานออกจากแท่นปล่อยจรวด ภาพ: วิลเลียม ฮาร์วูด/ซีบีเอส นิวส์

เวลา 13.18 น. เมื่อวันที่ 8 มกราคม (ตามเวลาฮานอย) จรวด Vulcan Centaur ได้ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศจากรัฐฟลอริดา สหรัฐอเมริกา โดยมียานลงจอดบนดวงจันทร์ Peregrine บรรทุกอยู่ด้วย บริษัท Astrobotic Technology ของสหรัฐอเมริกา ได้พัฒนายานลงจอด Peregrine ภายใต้สัญญากับ NASA การเปิดตัวครั้งนี้จึงถือเป็นความหวังที่ยานลงจอดลำแรกของอเมริกาจะได้กลับมายังพื้นผิวดวงจันทร์อีกครั้งในรอบกว่าครึ่งศตวรรษ

อย่างไรก็ตาม หลังจากการเปิดตัวไม่นาน Astrobotic Technology ก็ได้ค้นพบว่า Peregrine มีเชื้อเพลิงรั่วไหล การขาดเชื้อเพลิงทำให้โอกาสที่ยานอวกาศจะลงจอดบนดวงจันทร์ได้อย่างนุ่มนวลลดลงเหลือเป็นศูนย์อย่างรวดเร็ว

Peregrine ไม่ใช่ความล้มเหลวเพียงอย่างเดียวเมื่อเร็วๆ นี้ ยานอวกาศ Luna 25 ของรัสเซียเกิดขัดข้องและพุ่งชนดวงจันทร์ในปี 2023 ซึ่งห่างจากเวลาที่ยาน Luna 9 ของสหภาพโซเวียตลงจอดอย่างนุ่มนวลเป็นครั้งแรกเกือบ 60 ปี จนถึงปัจจุบันยานลงจอดบนดวงจันทร์ที่สร้างขึ้นโดยบริษัทเอกชนมีอัตราความล้มเหลว 100% นอกจากยาน Peregrine แล้ว ยานลงจอด Beresheet ของอิสราเอลก็ตกในปี 2019 เช่นกัน ขณะที่ยานลงจอดของบริษัท ispace ของญี่ปุ่นก็ตกเมื่อปีที่แล้วเช่นกัน

ความท้าทายกับยานลงจอดบนดวงจันทร์

Jan Wörner อดีตผู้อำนวยการสำนักงานอวกาศยุโรป (ESA) กล่าวว่าความท้าทายพื้นฐานประการหนึ่งคือน้ำหนัก “คุณเกือบล้มเหลวเสมอ เพราะยานอวกาศจะต้องมีน้ำหนักเบาพอ ไม่เช่นนั้นมันจะบินไม่ได้” เขากล่าว

นอกจากนี้ยานอวกาศส่วนใหญ่ยังเป็นต้นแบบด้วย ยานอวกาศส่วนใหญ่เป็นเครื่องจักรเฉพาะทาง โดยมีข้อยกเว้นที่หายาก พวกเขาไม่ได้ผลิตเป็นจำนวนมากโดยใช้ระบบและการออกแบบที่ผ่านการทดลองและพิสูจน์มาแล้วเหมือนกัน นอกจากนี้เมื่ออยู่ในอวกาศแล้วพวกเขาจะต้องปฏิบัติการด้วยตนเอง “ถ้ารถของคุณมีปัญหา คุณสามารถนำรถไปซ่อมได้ แต่ในอวกาศไม่มีโอกาสเช่นนั้น” วอร์เนอร์กล่าว

ดวงจันทร์เองก็สร้างความท้าทายมากมายสำหรับยานอวกาศ วัตถุท้องฟ้ามีแรงโน้มถ่วง ซึ่งมีความเข้มข้นเพียงหนึ่งในหกของโลก แต่ไม่มีชั้นบรรยากาศ ต่างจากดาวอังคาร ซึ่งยานอวกาศสามารถบินไปยังจุดลงจอดและชะลอความเร็วโดยใช้ร่มชูชีพ แต่การลงจอดบนดวงจันทร์จะขึ้นอยู่กับเครื่องยนต์เพียงอย่างเดียว หากมีเครื่องยนต์เพียงตัวเดียว เช่น ยานสำรวจขนาดเล็กส่วนใหญ่ ก็จะต้องสามารถบังคับทิศทางได้ เพราะไม่มีวิธีอื่นที่จะควบคุมการลงจอดได้ เครื่องยนต์จะต้องมีลิ้นปีกผีเสื้อเพื่อให้สามารถปรับแรงขับได้

นักบินอวกาศบัซซ์ อัลดรินยืนถือธงชาติสหรัฐอเมริกาบนดวงจันทร์ระหว่างภารกิจอะพอลโล 11 ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2512 ภาพโดย: NASA

เหตุใดการลงจอดบนดวงจันทร์จึงยังคงยากลำบากในปัจจุบัน?

ยานอวกาศสามารถลงจอดบนดวงจันทร์ได้สำเร็จมาตั้งแต่ทศวรรษ 1960 ดังนั้นบางทีอาจเป็นเรื่องน่าฉงนที่หลังจากผ่านไปหลายทศวรรษ ดวงจันทร์ยังคงเป็นจุดหมายปลายทางที่ท้าทายเช่นนี้

บันทึกภารกิจไปยังดวงจันทร์ให้เหตุผลหนึ่ง นั่นคือ ไม่นานหลังจากโครงการอะพอลโล ยานลงจอดบนดวงจันทร์ก็ไม่ได้รับความนิยมอีกต่อไป เมื่อยานอวกาศฉางเอ๋อ-3 ของจีนลงจอดในปี 2013 ถือเป็นการลงจอดบนวัตถุท้องฟ้าได้สำเร็จครั้งแรก นับตั้งแต่ยานลูน่า 24 ของสหภาพโซเวียตในปี 1976

“ไม่มีการพัฒนายานลงจอดมานานหลายทศวรรษแล้ว เทคโนโลยีดังกล่าวไม่ได้แพร่หลายจนคุณสามารถเรียนรู้จากคนอื่นได้ง่ายๆ” นิโค เดตต์มันน์ หัวหน้าทีมสำรวจดวงจันทร์ของ ESA กล่าว

การทดสอบเป็นสิ่งสำคัญ แม้ว่าจรวดจะสามารถยึดติดและทดสอบได้ทีละขั้นตอน แต่ทางเลือกกับยานอวกาศกลับมีจำกัดมากกว่า กระบวนการทดสอบสามารถตรวจสอบว่าระบบไฟฟ้า ระบบขับเคลื่อน ระบบนำทาง การสื่อสาร และเครื่องมือวัดต่างๆ ทำงานได้ ยานอวกาศยังอาจต้องผ่านการทดสอบการสั่นสะเทือนเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถทนต่อแรงกระแทกที่รุนแรงจากการปล่อยยานได้ อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีวิธีที่มีประสิทธิภาพในการจำลองการลงจอดบนดวงจันทร์

ในช่วงการแข่งขันทางอวกาศเมื่อหลายสิบปีก่อน NASA ได้ใช้เงินไป 25,000 ล้านดอลลาร์กับโครงการ Apollo แต่ล้มเหลวหลายครั้งก่อนที่จะไปถึงดวงจันทร์ ปัจจุบันหน่วยงานมีความรู้และวัฒนธรรมเกี่ยวกับการออกแบบ สร้าง และทดสอบยานอวกาศมาประมาณ 70 ปี

อย่างไรก็ตาม ภายใต้โครงการใหม่ที่เรียกว่า Commercial Lunar Payload Services (CLPS) NASA กำลังมองหาวิธีลดต้นทุนและกระตุ้นอุตสาหกรรมอวกาศของสหรัฐฯ โดยจ่ายเงินให้กับบริษัทเอกชน เช่น Astrobotic Technology และ Intuitive Machines เพื่อส่งอุปกรณ์ของตนไปยังดวงจันทร์

การแลกเปลี่ยนนี้มีความเสี่ยงที่จะล้มเหลวมากขึ้น ดังนั้นเรือจะล่มมากขึ้น “บริษัทเหล่านี้ล้วนแต่ค่อนข้างใหม่ พวกเขายังทำงานเหล่านี้ด้วยงบประมาณที่ค่อนข้างจำกัด” ดร. โจชัว ราเซรา จากวิทยาลัยอิมพีเรียลแห่งลอนดอนกล่าว

แต่ตามที่ Rasera กล่าว กลยุทธ์นี้จะคุ้มค่า เนื่องจากบริษัทต่างๆ จะเรียนรู้จากความล้มเหลว “ท้ายที่สุดแล้ว มันยังถูกกว่าหากคุณคำนวณจำนวนภารกิจทั้งหมด แม้ว่าภารกิจสองสามภารกิจแรกอาจล้มเหลวก็ตาม” เขากล่าว

ทูเทา (ตามรายงานของ เดอะการ์เดียน )

ลิงค์ที่มา: https://vnexpress.net/tai-sao-len-mat-trang-ngay-nay-kho-hon-50-nam-truoc-4700463.html