จรวดซูเปอร์ของมหาเศรษฐีชาวอเมริกันอาจเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมอวกาศทั้งหมด

ยานอวกาศจรวด

Starship คือจรวดขนส่งขนาดใหญ่ที่ผลิตโดย SpaceX จรวดดังกล่าวประกอบด้วยจรวด Super Heavy และยานอวกาศ Starship ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อให้มีน้ำหนักบรรทุกสูงและมีต้นทุนการปฏิบัติการต่ำ จรวดทั้งสองลำมีความสามารถในการลงจอดและส่งน้ำหนัก 100 ตันสู่วงโคจรต่ำของโลก หลังจากเติมเชื้อเพลิงด้วยออกซิเจนเหลวและมีเทนเหลวในวงโคจรแล้ว ยานอวกาศก็จะสามารถบินไปยังดวงจันทร์หรือดาวอังคาร รวมถึงสถานที่อื่นๆ ในระบบสุริยะได้

Starship มีขนาดใหญ่และทรงพลังขนาดไหน?

Starship คือยานอวกาศที่มีความสูง 50 เมตร และมวลแห้งน้อยกว่า 100 ตัน ซึ่งเป็นส่วนบนของจรวด Starship ที่มีชื่อเดียวกัน ยานอวกาศ Starship สามารถบรรจุเชื้อเพลิงออกซิเจนเหลวหรือมีเทนเหลวได้ประมาณ 1,200 ตัน โดยเชื้อเพลิงแต่ละประเภทจะถูกบรรจุไว้ในถังหลักและถังรองตามลำดับ

เมื่อเทียบกับถังเชื้อเพลิงคู่หลัก ถังเชื้อเพลิงคู่เสริมจะถูกใช้เพื่อจ่ายเชื้อเพลิงสำหรับการลงจอด หลังจากได้รับการเติมเชื้อเพลิงด้วยยานอวกาศ Starship แล้ว ยานอวกาศก็ขยายพิสัยการเดินทางไปยังดวงจันทร์ ดาวอังคาร และสถานที่อื่นๆ อีกมากมายในระบบสุริยะ ท้ายเรือมีเครื่องยนต์ Raptor จำนวน 6 เครื่อง ซึ่งรวมถึงเครื่องยนต์ Raptor จำนวน 3 เครื่องที่วิ่งอยู่ในชั้นบรรยากาศและเครื่องยนต์ Raptor Vacuum จำนวน 3 เครื่องที่วิ่งอยู่ในอวกาศ

ยานอวกาศ Starship มีกระเบื้องหกเหลี่ยมที่ป้องกันไม่ให้พลาสมาซึ่งเกิดขึ้นเมื่อเข้าสู่ชั้นบรรยากาศสร้างความเสียหายให้กับยาน ทำให้ยานสามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 1,400°C ปริมาตรบรรทุกของ Starship อยู่ที่ประมาณ 1,000 ลูกบาศก์เมตร ซึ่งมากกว่ายานอวกาศลำอื่นๆ มาก

เครื่องยนต์ 33 เครื่องที่ด้านล่างของ Super Heavy สามารถสร้างแรงขับได้ประมาณ 74 เมกะนิวตัน มากกว่าแรงขับที่เครื่องบินโดยสาร Airbus A320neo สามารถสร้างได้เกือบ 700 เท่า

ปัจจุบันจรวด Starship มีความยาวมากกว่า 120 เมตร ซึ่งเพิ่มขึ้น 1 เมตรเมื่อเทียบกับความยาวในการทดสอบปล่อยครั้งที่สองเมื่อเดือนมิถุนายน 2023 ซึ่ง ความยาวพิเศษนี้เป็นผลมาจากการที่ Super Heavy มีความยาวเพิ่มขึ้น 1 เมตร

จรวด Starship ยังมีแรงขับเป็นสองเท่าของจรวด Saturn V ซึ่งเป็นจรวดลำแรกที่ส่งมนุษย์ไปยังดวงจันทร์ ตามรายงานของ SpaceX แรงขับนี้สามารถยกน้ำหนักบรรทุกได้อย่างน้อย 150 ตันจากแท่นปล่อยยานไปยังวงโคจรต่ำของโลก

ทั้งจรวด Starship และ Super Heavy ใช้พลังงานจากส่วนผสมของมีเทนเหลวที่เย็นจัดและออกซิเจนเหลวที่เรียกว่าเมทาล็อกซ์

ปัจจุบันจรวด Starship มีกำหนดปล่อยจากฐานปล่อยจรวด SpaceX Starbase, ศูนย์อวกาศเคนเนดี และแท่นปล่อยจรวดนอกชายฝั่งสองแห่งของบริษัท หลังจากยิงเครื่องยนต์ Raptor จำนวน 33 เครื่อง ยาน Super Heavy ก็แยกตัวออกจาก Starship กลางอากาศ จากนั้นจรวดจะบินผ่านชั้นบรรยากาศและลงจอดบนแท่งเหล็กสองอันที่หอปล่อยจรวด ในขณะเดียวกัน Starship ได้ยิงเครื่องยนต์ Raptor Vacuum จำนวน 3 เครื่อง และทะยานขึ้นสู่วงโคจร เมื่อสิ้นสุดภารกิจ ยานอวกาศได้เข้าสู่ชั้นบรรยากาศและป้องกันตัวเองด้วยโล่ป้องกันความร้อน จากนั้นยานอวกาศก็ร่อนลงจอดโดยใช้แผ่นปิดสองแผ่น และยิงเครื่องยนต์ Raptor สามเครื่องเพื่อลงจอดในแนวตั้ง

มิซไซล์หลังจากการอัพเกรดและปรับแต่งมากมาย

ในปี พ.ศ. 2548 SpaceX เสนอแผนการสร้างจรวดขนส่งของหนักเป็นครั้งแรก ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาจนถึงปี 2019 การออกแบบและชื่อของขีปนาวุธมีการเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้ง ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2562 สตาร์ฮอปเปอร์ได้ขึ้นและลงจอดจากความสูง 150 เมตร กลายเป็นจรวดลำแรกที่ใช้เครื่องยนต์แร็ปเตอร์ ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2564 ยานอวกาศ Starship ที่มีรหัสชื่อ SN15 ได้บินขึ้นไปที่ระดับความสูง 10 กม. เข้าสู่ภาวะตกอิสระและลงจอดได้สำเร็จหลังจากล้มเหลว 4 ครั้ง

Starship ลงจอดอย่างไร?

ผู้ที่เฝ้าดูบริเวณใกล้เคียงจะได้ยินเสียงระเบิดดังสนั่นขณะที่ Super Heavy ชะลอความเร็วลงจากความเร็วเหนือเสียง

ในการทดสอบเปิดตัวครั้งล่าสุด SpaceX ได้จับจรวด Super Heavy โดยใช้หอปล่อยจรวด เนื่องจาก ไม่มีหอส่งจรวดบนดาวอังคารหรือดวงจันทร์ที่จะทำเช่นนี้ จรวด Starship จึงต้องสามารถลงจอดได้ด้วยตัวเองโดยใช้ล้อลงจอด เพื่อทำเช่นนี้ Starship จะค่อยๆ หมุนไปในแนวนอนในขณะที่มันลดระดับลง ซึ่งนายมัสก์เรียกว่า "การพลิกตัวท้อง"

สิ่งนี้จะเพิ่มแรงต้านของยานอวกาศและช่วยให้ยานเคลื่อนที่ช้าลง เมื่ออยู่ใกล้พื้นผิวเพียงพอแล้ว Starship จะเคลื่อนที่ช้าลงเพียงพอที่จะจุดเครื่องยนต์เพื่อกลับสู่แนวตั้ง จากนั้น Starship จะใช้จรวดของตัวเองเพื่อเคลื่อนที่และลงจอดบนพื้นผิวแข็งโดยใช้ล้อลงจอด

Starship ได้ทำทุกสิ่งที่กล่าวมาข้างต้นในการทดสอบเปิดตัวครั้งก่อนๆ ยกเว้นการลงจอดบนพื้นผิวแข็ง ตอนนี้ยังลงทะเลเพียงเท่านั้น

SpaceX พยายามทำบางอย่างที่ไม่เคยทำมาก่อน หลังจากแยกออกจากกัน ส่วนล่างของบูสเตอร์จะช้าลงและค่อย ๆ เลื่อนลงสู่แท่นปล่อยในขณะที่แขนกลขนาดยักษ์ 2 ข้างจะคว้ามันไว้ ซึ่งเป็นท่าที่เรียกว่า “การคว้า”

หลังจากการจำลองการลงจอดกลางทะเลหลายครั้ง ในการทดสอบปล่อยยานครั้งที่ 5 การลงจอดส่วนล่างของ Starship ซึ่งเป็นจรวดเสริม Super Heavy ประสบความสำเร็จ

จุดประสงค์ประการหนึ่งในการทดสอบเปิดตัวคือการชี้แจงปัญหาที่เหลืออยู่ เพียงความผิดพลาดเพียงครั้งเดียวก็อาจทำให้โครงสร้างภายในทั้งหมดของจรวดละลายได้เนื่องมาจากปริมาณแก๊สที่ปล่อยออกมาจากเครื่องยนต์

ยานอวกาศมีความทะเยอทะยานที่จะบินไปดวงจันทร์และดาวอังคาร

Starship ไม่เคยมีลูกเรือ แต่มหาเศรษฐี Elon Musk และบริษัทของเขามีการออกแบบที่ทะเยอทะยาน โดยมีเป้าหมายที่จะส่งมนุษย์ไปยังดาวอังคารในสักวันหนึ่ง

ในระยะสั้น จรวด Starship จะปล่อยดาวเทียม จากนั้นให้บริการนักท่องเที่ยวอวกาศและนำนักบินอวกาศลงจอดบนดวงจันทร์ในโครงการ Artemis ในอนาคตอันไกลโพ้น คาดว่าจรวดนี้จะทำให้ความทะเยอทะยานของบริษัทในการตั้งถิ่นฐานบนดาวอังคารเป็นจริงและสามารถบินข้ามทวีปได้

มีการทดสอบการยิงจรวด Starship แล้ว 4 ครั้ง ในการเปิดตัวครั้งแรก ระบบจรวดได้ระเบิดก่อนเวลาอันควร ก่อนที่บูสเตอร์จะมีเวลาแยกตัวออกจากกัน SpaceX เร่งกระบวนการพัฒนาด้วยการเปิดตัวจรวดทดสอบโดยรู้ดีว่าระบบนั้นไม่สมบูรณ์แบบ เพื่อเรียนรู้จากข้อผิดพลาด

SpaceX ได้ประสบความคืบหน้าในการทดสอบการปล่อยยานแต่ละครั้ง โดยเริ่มจากการปล่อยยานโดยไม่มีข้อผิดพลาด ต่อมาด้วยการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่ประสบความสำเร็จ โดยจรวด Starship และ Super Heavy ต่างลดระดับลงอย่างควบคุมได้ และลอยอยู่เหนือมหาสมุทรอินเดียและอ่าวเม็กซิโก ตามลำดับ ก่อนจะตกลงสู่มหาสมุทร

Starship ใช้เพื่ออะไรอีก?

ในอนาคตอันใกล้นี้ จรวด Starship อาจนำไปใช้เพื่อจุดประสงค์ต่างๆ หลายประการ

จนถึงขณะนี้ มหาเศรษฐีอีลอน มัสก์ได้ใช้จรวดของเขา เช่น ซีรีส์ Falcon 9 เพื่อเปิดตัวดาวเทียม Starlink เชิงพาณิชย์แล้ว

ดาวเทียมเหล่านี้มีอายุการใช้งานสั้นเพียงประมาณห้าปี และ SpaceX จำเป็นต้องปล่อยดาวเทียมอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาจำนวนดาวเทียมเท่าเดิมไว้ในอวกาศ

NASA ต้องการใช้ Starship ในโครงการ Artemis ซึ่งมุ่งหวังที่จะรักษาการมีตัวตนของมนุษย์บนดวงจันทร์ในระยะยาว NASA มีแผนจะใช้ Starship สำหรับภารกิจดวงจันทร์ในปี 2026

ในอนาคตอันไกลโพ้น อีลอน มัสก์ต้องการให้จรวด Starship มีความสามารถในการบินระยะไกลไปยังดาวอังคารและเดินทางกลับ ซึ่งแต่ละเที่ยวจะใช้เวลาประมาณเก้าเดือน

แนวคิดคือการเปิดตัวจรวด Starship เข้าสู่วงโคจรต่ำของโลกและทิ้งไว้ที่นั่น จากนั้นยานจะได้รับการเติมเชื้อเพลิงโดย “ยานเติมเชื้อเพลิง” ของ SpaceX และเดินทางต่อไปยังดาวอังคาร

นอกจากนี้เรายังสามารถจินตนาการถึงการใช้จรวด Starship เพื่อเปิดตัวกล้องโทรทรรศน์อวกาศได้อีกด้วย การจะส่งดาวเทียมหลายพันดวงขึ้นสู่อวกาศอย่างรวดเร็วหรือกล้องโทรทรรศน์อวกาศขนาดใหญ่จะต้องใช้จรวดขนาดใหญ่

ยานอวกาศยังได้รับการออกแบบมาเพื่อบรรทุกน้ำหนักมากที่จำเป็นสำหรับการสร้างสถานีอวกาศ และในที่สุดอาจรวมถึงโครงสร้างพื้นฐานเพื่อรองรับการอยู่อาศัยของมนุษย์บนดวงจันทร์ด้วย

ยานอวกาศ Starship สามารถขนส่งผู้โดยสารไปยังดวงจันทร์ ดาวอังคาร และจุดหมายปลายทางอื่นๆ ในระบบสุริยะได้ ไม่เพียงเท่านั้น เรือโดยสารยังสามารถทำการบินข้ามทวีปได้ เรือสามารถบรรทุกผู้โดยสารได้มากถึง 100 คน โดยมี "ห้องนอนส่วนตัว ห้องนั่งเล่นส่วนกลาง ห้องเก็บของ ที่พักพิงจากรังสี และห้องกระจก" ระบบช่วยชีวิตบนเรือเป็นแบบ "ปิด" หมายความว่าวัสดุต่างๆ ภายในเรือจะถูกนำกลับมาใช้ซ้ำและรีไซเคิลอย่างต่อเนื่อง

ยานอวกาศ Starship จะบรรทุกเชื้อเพลิงและถูกใช้เพื่อขยายระยะการทำงานของยานอวกาศลำอื่น ตามที่อีลอน มัสก์กล่าวไว้ หากจะส่งยานอวกาศ Starship ไปยังดวงจันทร์ เราจำเป็นต้องมีเรือบรรทุกเชื้อเพลิงมากถึง 7 ลำ ไอเดียนี้ได้รับการนำเสนอโดย Elon Musk ในเดือนกันยายน 2019 โดยการเชื่อมหางยานอวกาศสองลำเข้าด้วยกัน จากนั้นเรือทั้งสองลำก็เร่งความเร็วเล็กน้อยเข้าหาเรือบรรทุกเชื้อเพลิงโดยใช้เครื่องยนต์เสริมเพื่อผลักเชื้อเพลิงเข้าไปในเรืออีกลำ ในเดือนตุลาคม 2020 NASA มอบเงินรางวัล 53.2 ล้านเหรียญสหรัฐให้กับ SpaceX เพื่อทดสอบการถ่ายโอนเชื้อเพลิง 10 ตันผ่านยานอวกาศ Starship สองลำในอวกาศ

Starship HLS เป็นยานอวกาศรุ่นย่อยของ Starship ที่ตั้งใจจะลงจอดบนดวงจันทร์ในโครงการ Artemis ซึ่งเป็นโครงการต่อจากโครงการ Apollo ที่ด้านบนของ Starship HLS มีหน้าต่างและห้องปรับอากาศ รวมไปถึงลิฟต์และระบบบังคับเลี้ยวเครื่องยนต์สำหรับลงจอดบนดวงจันทร์ คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของยานอวกาศคือน้ำหนักบรรทุกที่มากเมื่อบินไปกลับระหว่างโลกและดวงจันทร์ ระหว่างเที่ยวบินในโครงการ Artemis ยานอวกาศ Starship HLS จะบินนำหน้าลูกเรือนานถึงหนึ่งร้อยวัน จากนั้นยานอวกาศจะถ่ายเชื้อเพลิงไปยัง Starship HLS

จรวด Starship สูง 122 เมตร ได้ถูก SpaceX ปล่อยขึ้นสู่อวกาศสำเร็จในการทดสอบครั้งที่ 5 จากฐานทัพสตาร์เบส รัฐเท็กซัส เมื่อวันที่ 13 ตุลาคม (เวลาประมาณ 20.25 น. ของวันเดียวกัน ตามเวลาฮานอย) ระหว่างเที่ยวบินทดสอบนี้ ระบบจรวด Starship/Super Heavy ได้สร้างปาฏิหาริย์ด้วยการทำกลไก "คว้า" ได้สำเร็จตั้งแต่ครั้งแรก หลังจากทะยานขึ้นจากหอปล่อยจรวด Mechazilla ได้สำเร็จ ยาน Starship ก็ได้ลงจอดในมหาสมุทรอินเดีย ในขณะที่จรวด Super Heavy กลับมา โดยลงจอดพอดีใกล้กับหอปล่อยจรวด และถูกยึดไว้อย่างแน่นหนาด้วยแขนกลแบบ "ตะเกียบ" ของหอปล่อย

ฮาทู

ตามรายงานของ BBC, Space.com