Blockdit Logo (Mobile)
Spaceth.co
•
28 พ.ค. 2020 เวลา 13:00 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
การกลับไปเยือนอวกาศอีกครั้งของอเมริกา ตอน ภารกิจ Crew Dragon Demo-2
Crew Dragon Demo-2 (DM-2) หรือ Spx-Demo 2 เดิมถูกวางแผนว่าจะปล่อยในเดือนกรกฎาคม 2019 แต่ยาน Dragon 2 รหัส C201 ที่จะใช้ในภารกิจ DM-2 ดันเกิดระเบิดขึ้นทำให้ SpaceX ต้องผลิตยานลำใหม่มาแทนซึ่งเป็นผลให้วันปล่อยถูกเลื่อนชัดกันและวันที่ 27 พฤษภาคม 2020 นี้เองที่เป็นวันปล่อยของภารกิจ DM-2 ยานลำใหม่มีรหัสว่า Dragon 2 C206 ซึ่งมาแทน Dragon 2 C201 ที่ระเบิดไป แต่ในคืนวันที่ 27 พฤษภาคม ยาน Dragon 2 ก็ถูกประกาศเลื่อนอีกครั้งเนื่องด้วยสภาพอากาศ
จรวด Falcon 9 พร้อมลายพิเศษ NASA Worm สุดคลาสสิก ที่มา – NASA
ในวันที่ 19 มกราคม 2020 ยาน Crew Dragon 2 ผ่านการทดสอบ In-flight abort test เป็นที่เรียบร้อย
ในวันที่ 17 เมษายน 2020 NASA และ SpaceX ประกาศวันปล่อยยานเป็นวันที่ 27 พฤษภาคม 2020 หรือ คืนเมื่อวานนี้ ( ต่อมาถูกประกาศเลื่อนการปล่อยตามที่กล่าวไว้ข้างต้น )
ในวันที่ 1 พฤษภาคม 2020 SpaceX ประสบความสำเร็จในการทดลองระบบร่มชะลอความเร็ว Mark 3 ซึ่งใช้ใน Crew Capsule ของยาน Crew Dragon
ในวันที่ 21 พฤษภาคม 2020 ที่ผ่านมีนี้เองยาน Crew Dragon 2 พร้อมจรวด Falcon 9 Block 5 ถูกติดตั้งบนฐานปล่อยเป็นที่เรียบร้อยพร้อมทำการทดสอบระบบเพื่อประเมิน Flight Readiness
จรวด Falcon 9 Block 5 ถูกติดตั้งบนฐานปล่อย ที่มา - NASA
ภารกิจ Crew Dragon Demo-2 ซึ่งจะพานักบินอวกาศ Robert Louis Behnken และ Douglas Gerald Hurley ขึ้นไปบน ISS เพื่อทำการทดลองต่าง ๆ เป็นเวลา 2-3 เดือนและกลับโลก เป็นภารกิจสุดท้ายก่อนการรับรองให้ยาน Crew Dragon 2 เป็น Human-rated spacecraft ซึ่งหากสำเร็จยาน Crew Dragon Demo 2 จะถูกนำมาใช้ในการพานักบินอวกาศขึ้นไปสู่ ISS ในอนาคตของ NASA และนั้นจะทำให้ SpaceX เป็นบริษัทเอกชนเจ้าแรกที่มีจรวดเป็นของตัวเองและมียานอวกาศที่สามารถพานักบินอวกาศไป ISS ได้เป็นของตัวเอง
Behnken (ด้านซ้าย) และ Hurley (ด้านขวา) ในยานทดสอบ – ที่มา NASA/SpaceX
กำหนดการปล่อย (เดิม) คือวันที่ 27 พฤษภาคม 2020 จากฐานปล่อย Launch Complex 39A (LC-39A) ที่ Kennedy Space Center Launch window จะเปิดที่เวลาประมาณ 16:33 น. EDT (20:33 UTC) และมี Launch window สำรองสำหรับ Scrub launch (ยกเลิกการปล่อย) ในวันที่ 30 พฤษภาคม เวลา 15:33 น. EDT (19:22 UTC) และในวันที่ 31 พฤษภาคม เวลา 15:30 น. EDT (19:00 UTC) การนับถ้อยหลังจะเริ่มตั้งแต่ T-minus 45 minutes ก่อนการปล่อยหลังจากที่นักบินอวกาศขึ้นยานเรียบร้อยแล้ว (T-minus คือระยะเวลาก่อนที่จะถึงกำหนดการปล่อย)
T-minus: 45:00 minutes – Launch director ให้สัญญาณการโหลดเชื้อเพลิงขึ้นยาน
T-minus: 42:00 minutes – Undock Crew Access Arm (ทางเดินขึ้นยาน)
T-minus: 37:00 minutes – Launch Escape System ถูกสลับเป็นโหมด Armed
T-minus: 35:00 minutes – เริ่ม Load RP-1 Kerosene (เชื้อเพลิงจรวด) ขึ้นจรวด First stage LOX (Liquid Oxygen)
T-minus: 16:00 minutes – เริ่ม Load RP-1 Kerosene ขึ้นจรวด Second stage LOX
T-minus: 07:00 minutes – เริ่มการหล่อเย็นเครื่องยนต์ Falcon 9
T-minus: 05:00 minutes – ตัดพลังงานไฟฟ้าจาก Ground Power Unit เป็น Internal Power (ใช้ไฟจากในยาน)
T-minus: 01:00 minute – Pre-launch Checks (ตรวจสอบขั้นสุดท้ายก่อนการปล่อย) และเริ่มการอัดความดันในถังเชื้อเพลิง (Propellant Tank Pressurization)
T-minus: 00:45 minute – Launch director ให้สัญญาณ Go/No Go
T-minus: 00:03 minute – Engine Controller Commands ให้สัญญาณจุดเชื้อเครื่องยนต์ (Ignition Sequence Start)
T-minus: 00:00 minute – Falcon 9 Liftoff
Proceed to tower clear
Launch, Landing and Dragon Deployment – ที่มา SpaceX
T-plus: 00:58 minute – ถึงจุด Max Q (จุดที่มีแรง Dynamic pressure กระทำกับยานมากที่สุด)
T-plus: 02:33 minutes – 1st Stage Main Engine Cutoff (MECO)
T-plus: 02:36 minutes – 1st Stage Separation
T-plus: 02:44 minutes – 2nd Stage Engine Starts
T-plus: 07:15 minutes – 1st Stage Entry burn
T-plus: 08:47 minutes – 2nd Stage Engine Cutoff (SECO-1)
T-plus: 09:22 minutes – 1st Stage Landing
T-plus: 12:00 minutes – 2nd Stage Separation
T-plus: 12:46 minutes – Dragon Nosecone Open Sequence Begins
Proceed to orbit insertion and rendezvous
ขั้นตอนต่อไปคือ Orbit insertion เป็นการปรับวงโคจรของยานให้พร้อมสำหรับการทำ Rendezvous ซึ่งการทำ Rendezvous คือการเข้าใกล้ ISS หรือ Approach ISS นั้นเอง
Orbit insertion and Rendezvous – ที่มา SpaceX
หลังจากการปล่อยยาน Crew Dragon จะอยู่ใน Phase ที่ 2 นั้นก็คือ Orbit activation ซึ่งจะเป็นการปรับวงโคจรให้ Apoapsis (Apogee) หรือจุดสูงสุดของวงโคจร และ Periapsis (Perigee) หรือจุดต่ำสุดของวงโคจรอ้างอิงจากโลกใกล้เคียงกันโดยยังไม่มีการทำ Altitude Control ซึ่งระหว่างนี้นักบินอวกาศและ Mission Control จะตรวจสอบระบบต่าง ๆ เช่น ระบบควบคุมสภาพแวดล้อม (Environmental Control) ระบบพยุงชีพ (Life support systems) จรวดขับดันเปลี่ยนทิศทาง (Maneuvering thrusters) ระบบควบคุมอุณหภูมิ (Thermal control systems) และอื่น ๆ และเพราะว่ายาน Crew Dragon ทำทุกอย่างที่เกี่ยวกับการบินและการบังคับอัตโนมัติแทนนักบินได้ ทำให้นักบินสามารถเอาเวลาไปตรวจสอบระบบพวกนี้ได้แทน หลังจากการตรวจสอบเสร็จสิ้นยานขะเจ้าสู่ Phase 3 เรียกว่า Phasing Burns เป็นการจุดจรวดขับดันของยาน Crew Dragon เพื่อทำ Delta-V (Velocity) Orbit Raising Maneuver อธิบายง่าย ๆ ก็คือเป็นการเร่งความเร็วเพื่อยกวงโคจรขึ้นให้เท่ากับวงโคจรของ ISS
Undocking, Re-entry, and Landing – ที่มา SpaceX
ใน Phase 4 เรียกว่า Approach Initiation หรือ Rendezvous ซึ่งเป็นการทำ Orbit raising Delta-V Burn ครั้งสุดท้ายเพื่อให้ความเร็วของยาน Crew Dragon และ ISS ใกล้เคียงกันและเริ่ม Approach ด้วยการยิง Thrusters เพื่อค่อย ๆ เข้าใกล้ ISS เมื่อถึงระยะที่ 200 เมตรห่างจาก ISS หรือถึงรัศมีของ Keep Out Sphere (KOS) ซึ่งเป็นวงกลมสมมติรัศมี 200 เมตรจาก ISS KOS เป็นวงกลมที่หากไม่ได้รับการอนุญาติจาก Mission Control ห้ามเข้าใกล้และห้ามผ่าน เมื่อยาน Crew Dragon ถึง Phase ที่ 5 นอก KOS ลูกเรือบนยานและศูนย์ควบคุมจะต้องตรวจสอบทุกระบบว่าพร้อมและให้สัญญาณ Go/No Go หากพร้อมก็สามารถ Approach ได้ หลังจากนั้นยานก็จะต้องหยุดที่ระยะห่างต่าง ๆ เช่น 50 เมตร, 25 เมตร, 10 เมตร เพื่อ Verify ระบบต่าง ๆ และรอสัญญาณ Go/No Go เพื่อความปลอดภัย เมื่อได้รับสัญญาณ Go for Docking แล้วระบบ Autonomous Docking System ที่ทำหน้าคล้ายกับระบบ Instrument Landing System (ILS) บนเครื่องบินจะสื่อสารกับ ISS ตลอดเวลาเพื่อระบุตำแหน่งของยานและความเคลื่อนของตำแหน่ง (Offset Detection) เมื่อ Offset เป็นศูนย์นั้นหมายความว่ายาน Align กับ Docking Port แล้วและจะค่อย ๆ Translate เข้าใกล้ Docking Port เพื่อเชื่อมต่อ
เมื่อยาน Crew Dragon เชื่อมต่อกับ ISS เรียบร้อย Docking Port จะทำการ Pressurize เพื่อปรับความดันทั้งสองฝั่งให้เท่ากันและเปิด Hatch เป็นอันเสร็จสิ้นการปล่อยยาน Crew Dragon นักบินอวกาศ 2 คนที่ถูก Launch มาจากแผ่นดินสหรัฐอเมริกา ด้วยยานสัญชาติอเมริกา Onboard ISS เป็นที่เรียบร้อย
หลังจากนักบินอวกาศของ Crew Dragon Demo-2 เสร็จสิ้นภารกิจบน ISS พวกเขาก็จะต้องกลับโลก การกลับโลกนั้นก็สามารถทำได้แบบอัตโนมัติเช่นกันนักบินอวกาศมีหน้าที่แค่เตรียม Take over หากเกิดความผิดปกติ Phase 1 ก็คือการ Undock ออกจาก ISS และทำ Departure Burn เพื่อถอยออกจาก ISS เมื่อห่างจาก ISS มากพอแล้ว Crew Dragon ก็จะเข้าสู่ Phase 2 เรียกว่า Phasing Burns เป็นการทำ Orbit-Lowering Maneuver หรือการทำ Retrograde Burn เพื่อลดความเร็วของยานและลดวงโคจรลงนั้นเอง เมื่อวงโคจรของ Crew Dragon ต่ำพอแล้ว Crew Dragon จะสลัดส่วนของ Trunk ซึ่งทำหน้าที่คล้าย ๆ Service module ออกเพื่อลดมวลและประหยัดเชื้อเพลิงในการทำ Deorbit Burn ที่ Phase ต่อไป
ใน Phase ที่ 4 เป็นการทำ Retrograde Deorbit Burn ครั้งสุดท้ายเป็นเวลา 12 นาทีเพื่อ Deorbit และเตรียมเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก Phase 5 คือการ Re-entry ยาน Crew Dragon จะเสียดสีกับชั้นบรรยากาศของโลกจนความเร็วลดลงต่ำกว่า Terminal velocity และจนถึงความเร็วที่สามารถกางร่มชะลอความเร็วได้ ใน Phase 6 ร่มชะลอความเร็วชุดแรก Drogue Parachute กางที่ 18,000 feet เพื่อชะลอความเร็วของยานลงก่อนที่จะกางร่มหลัก ร่มหลักทั้งหมด 4 ร่ม (Main parachute) จะกางที่ 6,500 feet เพื่อลดความเร็วให้ปลอดภัยสำหรับ Phase 7 ซึ่งก็คือ Phase สุดท้าย เรียกว่าการ Splashdown ยาน Crew Dragon จะกระแทกผิวน้ำด้วยความเร็วเพียง 25 feet/s และเมื่อยานกระแทกผิวน้ำ Main parachute จะถูกสลัดออกทันทีและยานก็ขะถูกกู้ต่อไปโดยเรือที่เตรียมการอยู่ในน่านน้ำ เป็นอันปิดฉากภารกิจ Crew Dragon Demo-2 อย่างสมบูรณ์
ส่วนความคืบหน้าของการปล่อยยานจะเป็นอย่างไรก็ต้องรอการ live สดการปล่อยจรวดของทาง NASA ต่อไป และหวังว่าจะไม่มีประกาศเลื่อน
อ้างอิง
โฆษณา