27 ก.ย. 2020 เวลา 02:20 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
มาดูพัฒนาการของยาน Starship กันต่อ
#dearMoon Project
เดือนกันยายนปี 2018 SpaceX แถลงข่าวภารกิจ #dearMoon project ภารกิจเอกชนสำหรับการท่องเที่ยวและศิลปะซึ่งคิดค้นและให้ทุนโดยยูซากุ มาเอซาวา มหาเศรษฐีชาวญี่ปุ่น ซึ่งจะเป็นหนึ่งในผู้โดยสารชุดแรกที่เดินทางไปกับเที่ยวบินนี้ จุดมุ่งหมายของโครงการคือต้องการให้ศิลปินที่ประสบความสำเร็จจำนวน 6-8 คนเดินทางโดยไม่มีค่าใช้จ่ายไปกับมาเอซาว่าและลูกเรือเป็นเวลา 6 วัน โดยจะวนรอบดวงจันทร์ 1 รอบ มาเอซาว่ามุ่งหวังว่าประสบการณ์การท่องเที่ยวอวกาศจะเป็นแรงบันดาลใจให้กับศิลปินเหล่านั้นในการสร้างสรรค์งานศิลปะใหม่ๆ และจะทำการจัดแสดงผลงานระหว่างเดินทางหลังกลับสู่โลก เพื่อส่งเสริมสันติภาพ คาดการณ์ว่าภารกิจจะเกิดขึ้นในปี 2023 เป็นอย่างเร็ว
ยูซากุ มาเอซาวะ และ อีลอน มัสก์ - ที่มา Twitter @yousuck2020
#Starship และ Super Heavy
ถัดมาในเดือนพฤศจิกายนปี 2018 SpaceX ได้เผยถึงการปรับแบบยาน BFR ใหม่ โดยให้ชื่อยานส่วนบนว่า Starship ส่วนจรวดขับดันใช้ชื่อว่า Super Heavy มัสก์ได้ชี้แจงว่า จรววดขับดัน Super Heavy จำเป็นต่อการส่งยานให้หลุดพ้นจากปล่องแรงโน้มถ่วงโลก แต่ Starship สามารถบินขึ้นจากดาวอังคารหรือดวงจันทร์ได้ด้วยตัวเองโดยไม่ต้องมี Super Heavy
เดือนพฤษภาคมปี 2019 SpaceX เผยแบบล่าสุดของยาน Starship ซึ่งจะมีเครื่องยนต์ Raptor 6 เครื่อง โดย 3 เครื่องเป็นเครื่องยนต์ระดับน้ำทะเล (สำหรับปล่อยยานจากพื้นผิว) ส่วนอีก 3 เครื่องเป็นเครื่องยนต์สูญญากาศ (สำหรับใช้ในอวกาศ) ส่วนจรวดขับดันจะใช้เครื่องยนต์ Raptor 31 เครื่อง (แต่มัสก์กล่าวในเดือนสิงหาคมปี 2020 ว่าอาจลดเหลือเพียง 28 เครื่อง) โดยใช้มีเทนและออกซิเจนเป็นเชื้อเพลิง
ภาพเรนเดอร์ จำลองการวางตำแหน่งเครื่องยนต์ Raptor ท่อเล็กคือเครื่องยนต์ระดับน้ำทะเล ส่วนท่อใหญ่คือเครื่องยนต์สูญญากาศ - ที่มา @kimitalvitie/Twitter
ภาพเปรียบเทียบขนาดเครื่องยนต์ Raptor ระดับน้ำทะเล (ซ้าย) และเครื่องยนต์ Raptor สูญญากาศ หรือ RVac (ขวา) กับคน - ที่มา SpaceX
สาเหตุที่ใช้มีเทนและออกซิเจนก็เพราะมีเทนสามารถผลิตหรือสกัดได้บนดาวอังคาร และดาวอังคารยังมีน้ำแข็งน้ำจืดซึ่งสามารถนำมาผลิตออกซิเจนได้
ถึงตอนนี้วัสดุในการก่อสร้างยาน Starship มีการเปลี่ยนแปลงจากคาร์บอนไฟเบอร์ไปเป็นสแตนเลส (ใช่ครับ คล้ายๆ กับวัสดุของหม้อสแตนเลสที่ใช้กันในครัวนี่แหละ) สร้างความฮือฮาปนประหลาดใจไม่น้อย มัสก์ให้เหตุผลว่า ต้นทุนสแตนเลสถูกกว่ามาก (ประมาณ 50 เท่า) ในขณะที่มีความแข็งแรงแทบเทียบเท่ากับคาร์บอนไฟเบอร์ที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์องศาเซลเซียส แถมยังมีจุดละลายที่อุณหภูมิสูงกว่ามาก ทำให้ลดความจำเป็นในการใช้ heat shield หรือเกราะกันความร้อนได้มาก
Star Hopper ทดสอบขึ้นบินระยะสั้น - ที่มา SpaceX
ปลายเดือนพฤษภาคมปี 2019 ต้นแบบแรกที่ใช้ชื่อว่า Star Hopper ก็ถูกสร้างขึ้น และขึ้นบินทดสอบที่ฐานพัฒนาจรวดของ SpaceX ในโบคาชิกา รัฐเท็กซัสในเดือนกรกฎาคม โดยครั้งแรกทำการขึ้นบินช่วงสั้นเพียง 20 เมตร ตามด้วยการขึ้นบิน 150 เมตรในเดือนสิงหาคม ทั้งสองครั้งประสบความสำเร็จอย่างงดงาม และ Star Hopper ก็ถือเป็นยานต้นแบบที่แฟนๆ SpaceX จำนวนไม่น้อยชื่นชอบ และยังตั้งเด่นเป็นแลนด์มาร์กอยู่ในโบคาชิกา
มัสก์ยืนแถลงข่าวหน้าโครงยาน Starship MK1 - ที่มา Isis Valencia/Spaceflight Now
เดือนกันยายนปี 2019 โครงยาน Starship MK1 ทั้งลำก็เสร็จสมบูรณ์ ทันใช้เป็นฉากหลังในการแถลงความคืบหน้าของโครงการพอดี มัสก์ได้เผยถึงกลไกสำคัญบางอย่างของ Starship เช่นการเติมเชื้อเพลิงในวงโคจรโลกด้วยยาน tanker และระบบลงจอดสุดระทึกที่เอาท้องยานต้านชั้นบรรยากาศของดาวอังคารเพื่อเพิ่มแรงเสียดทานและลดความเร็วในการลงจอด เรียกเสียงฮือฮาไม่น้อย บ้างถึงกับพูดว่านี่คือการฆ่าตัวตายชัดๆ (อ่านรายละเอียดเรื่อง suicide dive ได้ตามลิงก์ด้านล่าง)
ภาพจำลองการเติมเชื้อเพลิงในวงโคจรโลกของยาน Starship โดยประกบฐานเข้ากับยาน tanker - ที่มา SpaceX
มัสก์ยังกล่าวว่า ปีนี้ครบรอบ 11 ปีที่ SpaceX ส่งจรวดขึ้นสู่วงโคจร และยานยักษ์ลำนี้จะทดสอบบินขึ้นสูง 20 กิโลเมตรและกลับลงจอดภายใน 1-2 เดือนข้างหน้า อีกทั้งตั้งเป้าว่าจะพัฒนายานให้ขึ้นถึงวงโคจรภายใน 6 เดือน
แน่นอนว่าสิ่งเหล่านั้นไม่ได้เกิดขึ้นตามกำหนดเวลาที่มัสก์คาดหวัง แม้มัสก์จะพิสูจน์ให้เห็นมาหลายต่อหลายครั้งแล้วว่า เขามีศักยภาพในการทำเรื่องน่าทึ่งที่ไม่มีใครคิดว่าจะทำสำเร็จ แต่อีกเรื่องที่จริงไม่แพ้กันก็คือ เขามักจะประเมินช่วงเวลาในการพัฒนาสิ่งต่างๆ เร็วเกินไปเสมอ จนเกิดวลี “Elon time” หรือ “กำหนดเวลาของอีลอน” ซึ่งมักจะล่าช้ากว่าเป้าที่ตั้งไว้
แต่ก็เป็นเรื่องที่เข้าใจได้ เพราะสิ่งต่างๆ ที่เขาทำนั้นไม่เคยมีคนทำสำเร็จมาก่อน บางเรื่องไม่มีแม้แต่องค์ความรู้ให้ใช้อ้างอิง และหากไม่นับการประเมินเวลาแบบมองโลกในแง่ดีสุดๆ ของอีลอนแล้ว พัฒนาการของยาน Starship นั้นยังต้องถือว่าเร็วเหลือเชื่อเมื่อเทียบกับโครงการพัฒนาจรวดที่พอจะเปรียบเทียบกันได้อย่างระบบ Space Launch System หรือ SLS ในโครงการ Artemis ของนาซ่าที่ใช้ส่วนประกอบเดิมบางส่วนจากกระสวยอวกาศ โดยเฉพาะเครื่องยนต์ขับดัน แต่ก็ล่าช้ามานานหลายปีและงบประมาณบานปลายกว่าที่ตั้งเป้าไว้เกือบสองเท่า จนเกิดเสียงวิพากษ์วิจารณ์ถึงความคุ้มค่าของ SLS และความต้องการให้ Starship เข้ามาแทนที่ SLS ในโครงการ Artemis
ภาพจำลองจรวด SLS - Public Domain
แม้จะล่าช้ากว่าที่มัสก์คาดหวัง แต่หลังการแถลงข่าวในเดือนกันยายนปี 2019 การพัฒนาระบบยาน Starship ก็เดินหน้าไปอย่างรวดเร็ว มีการสร้างต้นแบบยานเฉพาะส่วนนับสิบแบบเพื่อทำการทดสอบ โดยเปลี่ยนจากรหัส MK หรือมาร์ค (เหมือนที่ใช้เรียกชุดไอรอนแมน MK1, MK2) มาเป็น Serial Number หรือ SN ซึ่งใช้มาจนถึงปัจจุบัน
การทดสอบมีทั้งที่สำเร็จและเกิดความผิดพลาด แต่ความผิดพลาดครั้งใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นกับ SN4 เมื่อปลายเดือนพฤษภาคม ระหว่างการทดสอบเดินเครื่องหรือ static fire test ครั้งที่ 5 โดย SN4 เกิดระเบิดเพียงไม่กี่อึดใจหลังจากเครื่องยนต์ดับลง เนื่องจากเชื้อเพลิงมีเทนเหลวรั่วระหว่างถ่ายโอนจากตัวยานกลับสู่ระบบสนับสนุนภาคพื้นดิน
หลังเหตุระเบิดในครั้งนั้น SpaceX ยังเดินหน้าต่อด้วยความรวดเร็วเช่นเดิม และการทดสอบหลังจากนั้นดูจะผ่านไปด้วยดี รวมถึง hop test หรือขึ้นบินระยะสั้นความสูง 150 เมตรของทั้ง SN5 และ SN6 ซึ่งแม้ทั้งสองครั้งจะมีประเด็นปลีกย่อยให้ถกเถียงว่าเกิดความผิดพลาดหรือไม่ แต่ก็ถือว่าก็ผ่านไปด้วยดีทั้งสองครั้ง
และเมื่อวันที่ 23 กันยายนที่ผ่านมา SN7.1 เพิ่งทำการทดสอบแรงดันแบบ test to failure หรืออัดแรงดันเข้าไปในยานจนกว่ายานจะระเบิด เพื่อดูว่าโครงสร้างยานสามารถรับแรงดันได้กี่บาร์ โดยทุกอย่างดูจะผ่านไปด้วยดี แม้ SpaceX จะยังไม่เผยค่าความดันที่แน่ชัดจากการทดสอบ แต่ผู้เชี่ยวชาญประเมินว่าน่าจะได้ค่าแรงดันที่น่าพอใจ
SN7.1 test to failure ทดสอบอัดแรงดันจนระเบิด - ที่มา NASASpaceflight
สำหรับการพัฒนาเครื่องยนต์ Raptor เมื่อเดือนสิงหาคมที่ผ่านมา SpaceX ได้ทำการทดสอบเครื่องยนต์ Raptor บนฐานตั้ง โดยสร้างแรงขับได้ถึง 2.2 ล้านนิวตัน และความดันห้องเผาไหม้ขึ้นสูงถึง 330 บาร์ ทำลายสถิติโลกแรงดันสูงสุดในห้องเผาไหม้เครื่องยนต์ (ชมคลิปจาก SpaceX ด้านล่าง)
และอีกไม่นานก็จะถึงคราวต้นแบบยาน Starship ลำต่อไปคือ SN8 ทำการทดสอบ โดยคาดว่าหาก SN8 ผ่านชุดการทดสอบเบื้องต้นเช่นการทดสอบทนอุณหภูมิเยือกแข็ง ทดสอบแรงดัน และทดสอบเดินเครื่อง ก็จะทำการทดสอบขึ้นบิน 20 กิโลเมตร หลายฝ่ายคาดการณ์ว่าอาจเกิดขึ้นในเดือนตุลาคม (ชม animation จำลองการทดสอบ SN8 ตามลิงก์ด้านล่าง ถึงแม้จะเป็นงาน fan made แต่อีลอน มัสก์กล่าวว่าใกล้เตียงกับความเป็นจริงมาก)
และนั่นก็คือพัฒนาการของ Starship ตั้งแต่แรกเริ่มจนถึงปัจจุบัน หากการทดสอบขึ้นบิน 20 กิโลเมตรที่น่าจะเกิดขึ้นเร็วๆ นี้ผ่านไปด้วยดี จะถือเป็นความคืบหน้าครั้งสำคัญที่สุดครั้งหนึ่งตั้งแต่เริ่มต้นพัฒนา Starship มาเลยทีเดียว และ Space Explorer จะเกาะติดการทดสอบนี้มานำเสนอ ให้คุณได้รู้ก่อนใคร
โปรดกดไลค์ กดแชร์ และกดติดตาม
เพื่อเป็นกำลังใจให้ Space Explorer
สร้างสรรค์เนื้อหาดีๆ มามอบให้คุณเป็นประจำ
อ้างอิง
Starship Development History
Elon Musk tells SpaceX employees that its Starship rocket is the top priority now

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา