การส่งยานออกไปสำรวจวัตถุต่างๆ ในระบบสุริยะที่ผ่านมานั้น เราแยกตามลำดับความยากง่ายแบบกว้างๆ ได้ 3 ขั้นตอน นั่นคือการบินผ่าน (Fly by) การโคจร (Orbit) และการลงจอด (Landing)
ที่ผ่านมามีหลายประเทศที่ส่งยานอวกาศออกไปสำรวจดวงจันทร์ แต่มีเพียง 3 ประเทศนั่นคือ รัสเซีย สหรัฐฯ และล่าสุดคือจีน ที่สามารถนำยานลงจอดบนผิวดวงจันทร์ได้เป็นผลสำเร็จ ประเทศอื่นที่เหลือเช่นสหภาพยุโรป ญี่ปุ่น และอินเดีย ทำได้เพียงการส่งยานไปโคจรรอบดวงจันทร์เท่านั้น
ล่าสุดอิสราเอลกำลังจะเป็นประเทศที่ 4 ที่ส่งยานไปลงจอดบนดวงจันทร์ ที่แตกต่างจากรายอื่นก็คือ อิสราเอลจะเป็นประเทศแรกที่ลงจอดบนดวงจันทร์ด้วยยานอวกาศของเอกชน ไม่ใช่หน่วยงานอวกาศของรัฐฯ แบบ ROSCOSMOS ของรัสเซีย NASA ของสหรัฐฯ หรือ CNSA ของจีน
ยานอวกาศของอิสราเอลที่จะส่งไปลงจอดบนดวงจันทร์ (ยานแลนเดอร์) ลำนี้มีชื่อว่า Beresheet หรือ בְּרֵאשִׁית ในภาษาฮีบรู ซึ่งมีความหมายในทำนองของ ‘ก้าวแรก’ หรือ ‘จุดเริ่มต้น’ ยานนี้เดิมมีชื่อว่า Sparrow และเพิ่งเปลี่ยนมาใช้ชื่อ Beresheet อย่างเป็นทางการเมื่อเดือนธันวาคม 2018 ที่ผานมา
ยานแลนเดอร์ Beresheet เป็นสมบัติของ SpaceIL ซึ่งเป็นองค์การไม่แสวงหาผลกำไรในประเทศอิสราเอลที่ก่อตั้งขึ้นในปี 2011 เพื่อการศึกษาค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจากเงินทุนส่วนหนึ่งของมหาเศรษฐี มอริส ข่าน ทีมงานของ SpaceIL ได้เข้าร่วมชิงรางวัล Google Lunar XPrize จำนวน 30 ล้านเหรียญสหรัฐ ที่มีข้อกำหนดให้ผู้เข้าร่วมแข่งขันสร้างยานแลนเดอร์ไปลงจอดบนผิวดวงจันทร์โดยไม่เสียหาย จากนั้นจะต้องเคลื่อนที่ด้วยวิธีการใดก็ได้ออกจากจุดลงจอดไป 500 เมตรเป็นอย่างน้อย สุดท้ายต้องถ่ายภาพทิวทัศน์บนดวงจันทร์ในระดับไฮเดฟส่งกลับมาที่โลก ผลการตัดสินครั้งนั้นปรากฏว่าไม่มีใครได้รับรางวัล แต่ทาง SpaceIL ก็ไม่ยอมหยุดอยู่เพียงการแข่งขัน กลับยังคงเดินหน้าต่อไปเพื่อที่จะส่งยานแลนเดอร์ไปลงจอดบนดวงจันทร์ให้ได้จริง
ยาน Beresheet มีขนาดและลักษณะคล้ายโต๊ะจีนขนาดเล็ก มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.8 เมตรสูง 1.2 เมตร น้ำหนักราว 158 กิโลกรัม (ไม่รวมน้ำหนักเชื้อเพลิง) ติดตั้งอุปกรณ์สำหรับวัดขนาดสนามแม่เหล็กบนดวงจันทร์ แผ่นสะท้อนแสงเลเซอร์ และแคปซูลเวลาที่บันทึกเรื่องราวต่างๆ ของชนชาติอิสราเอล นอกจากนี้ยังมีของที่ระลึกชิ้นเล็กๆ ของอีลัน ราโมน (Ilan Ramon) นักบินอวกาศคนแรกและคนเดียวของประเทศที่เสียชีวิตไปเพราะการระเบิดของกระสวยโคลัมเบียขณะกำลังเดินทางกลับโลกในเดือนกุมภาพันธ์ ปี 2003 (ขวาสุดในภาพ) ซึ่งถือเป็นแรงบันดาลใจสำคัญของทีมงาน SpaceIL
Beresheet ออกเดินทางจากแหลมคานาเวอรัล ฟลอริดา ในช่วงเช้าเวลา 8.45 น. ของวันที่ 22 กุมภาพันธ์ที่ผ่านมาตามเวลาในประเทศไทย โดยเป็นน้ำหนักบรรทุกที่สองของจรวดฟอลคอน 9 ของบริษัท SpaceX
การเดินทางไปดวงจันทร์ของ Beresheet เน้นความประหยัดไม่รีบร้อน ไม่ใช้วิธีพุ่งตรงแบบโครงการอพอลโล ซึ่งวิธีนั้นจะไปถึงดวงจันทร์ใน 3 วัน แต่สิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมหาศาล วิธีการของ Beresheet จะใช้การขยายวงโคจรให้กว้างขึ้นไปเรื่อยๆ โดยการวนไปรอบโลกเพื่อเพิ่มความเร็ว ระหว่างนั้นจะมีการทำ Orbital Maneuver หรือการจุดระเบิดเครื่องยนต์จรวดของยานเพื่อปรับวงโคจรเป็นระยะๆ ให้จุดปลายของวงโคจรไกลออกจากโลกไปเรื่อยๆ จนตัวยานถูกแรงโน้มถ่วงดวงจันทร์ ‘คว้า’ เอาไว้ได้ ณ จุด Apogee ซึ่งเป็นจุดที่ยานจะอยู่ห่างจากแรงโน้มถ่วงของโลกมากที่สุด จากนั้นก็จะมีการทำ Orbital Maneuver อีกครั้งเพื่อเปลี่ยนไปโคจรรอบดวงจันทร์แทน และลดขนาดวงโคจรลงเรื่อยๆ ความเร็วของยานก็จะลดลงจนถึงจุดพอเหมาะที่จะนำยานลงทำ Soft Landing หรือการลงจอดในที่สุด วิธีการนี้กินเวลายาวนานกว่าการพุ่งตรงมาก แต่ประหยัดเชื้อเพลิงกว่า หากไม่มีข้อผิดพลาดอะไร Beresheet ก็จะไปถึงวงโคจรดวงจันทร์ช่วงต้นเดือนเมษายน หรือราว 2 เดือนจากนี้
หลังการลงจอด (หากลงจอดสำเร็จ) ยาน Beresheet จะมีสภาพพร้อมใช้งานได้ไม่เกิน 3 วันภายใต้อุณหภูมิกว่า 100°C บนผิวดวงจันทร์ ยานจะต้องทำภารกิจต่างๆ ให้เสร็จก่อนระบบต่างๆ จะล้มเหลวเพราะความร้อน เริ่มจากการตรวจวัดค่าสนามแม่เหล็กของดวงจันทร์ จากนั้นก็จะมีการวางแผ่นสะท้อนแสงเลเซอร์ทรงลูกบาศก์บนฐานพีระมิดขนาดเล็กมากคล้ายเมาส์คอมพิวเตอร์ เพื่อให้แผ่นสะท้อนแสงนี้จะรับแสงเลเซอร์จากยาน LRO ( Lunar Reconnaissance Orbiter) ของนาซา ที่ทำหน้าที่เป็นพี่เลี้ยงโคจรอยู่รอบดวงจันทร์ในเวลานี้ เมื่อรับแสงสะท้อนไปกลับ ยาน LRO ก็จะรู้ตำแหน่งลงจอดโดยละเอียดของ Beresheet ขั้นตอนต่อไป Beresheet ก็จะ’เคลื่อนที่’ ด้วยวิธีการ ‘กระโดด’ โดยจุดจรวดใต้ยานให้เกิดแรงดันเป็นช่วงสั้นๆ ทั้งนี้เป็นไปตามสเปกที่กูเกิลเคยให้ไว้เมื่อครั้งประกวดชิงรางวัลว่ายานที่ลงจอดสำเร็จ จะต้องเคลื่อนที่ไปได้จากจุดเดิมด้วย
การสื่อสารระหว่างดวงจันทร์กับโลกนั้น ยาน Beresheet จะส่งสัญญาณผ่าน DSN หรือเครือข่ายอวกาศห้วงลึก (Deep Space Network) ของนาซา โดยยาน Beresheet จะลงจอดในบริเวณ ‘ทะเลแห่งความเงียบสงบ’ หรือ Sea of Serenity ใกล้จุดที่ยานในโครงการอพอลโลเคยลงจอดเมื่อหลายสิบปีก่อน (ขวาบนในภาพ) ซึ่งตำแหน่งนี้จะหันหาโลกพอดี ทำให้การสื่อสารกับโลกไม่เกิดการติดขัด เรียกว่าวางตำแหน่งการลงจอดตามยานรุ่นคุณปู่ ซึ่งก็น่าจะได้ผลเป็นอย่างดี
แต่ทุกสิ่งก็ใช่ว่าจะราบรื่น เมื่อวันจันทร์ที่ 25 กุมภาพันธ์ที่ผ่านมา อยู่ๆ คอมพิวเตอร์ของยาน Beresheet ก็เกิดรีเซ็ตตัวเองโดยไม่ทราบสาเหตุ ระหว่างขั้นตอน Pre-maneuver เพื่อปรับวงโคจร ทำให้การจุดระเบิดเครื่องยนต์ขับดันนั้นถูกยกเลิกไปโดยอัตโนมัติ เมื่อทีมงานของ SpaceIL ตรวจสอบลึกลงไปก็พบว่า ความผิดพลาดมาจากเครื่องหาตำแหน่งดาว (Star Tracker) ซึ่งตัวยาน Beresheet ใช้พิกัดของดาวฤกษ์ต่างๆ สำหรับการอ้างอิงตำแหน่งทิศทางของยานเกิดทำงานไม่ถูกต้อง แต่ตัวยานยังสามารถสื่อสารและรับคำสั่งจากหอบังคับการภาคพื้นดินได้ดี จากเหตุที่เกิดขึ้นนี้ ยาน Beresheet จะต้องคงอยู่ในวงโคจรเดิมต่อไปเพื่อรอให้เดินทางไปถึงจุดที่ต้องทำการจุดระเบิดเครื่องยนต์เพื่อปรับวงโคจรอีกครั้ง
และข่าวดีก็กลับมา เมื่อเวลา 2.56 น. ของวันที่ 1 มีนาคม ตามเวลาในประเทศไทย ยาน Beresheet ก็สามารถทำ Maneuver โดยจุดระเบิดเครื่องยนต์ขับดันเป็นเวลานาน 4 นาที เพื่อปรับมุมของยานเข้าสู่วงโคจรที่ต้องการได้สำเร็จ วงโคจรนี้จะพายานออกห่างโลกไปที่จุด 131,000 กิโลเมตร ซึ่งจะครบรอบในช่วงสัปดาห์หน้า เมื่อถึงเวลานั้นก็จะมีการทำ Maneuver อีกครั้งเพื่อปรับมุมของยานเข้าสู่วงโคจรระดับที่ห่างออกไปอีก การเดินทางของยานจะเป็นไปในลักษณะนี้เรื่อยๆ จนถึงดวงจันทร์ตามแผนที่อธิบายไว้ข้างต้น
จากนี้ไปก็เป็นหน้าที่ของทีมงานควบคุมยานของ SpaceIL ที่จะต้องนำยานลำแรกของประเทศอิสราเอลลำนี้ลงจอดบนดวงจันทร์ให้สำเร็จให้จงได้ ใครจะรู้ว่าความสำเร็จของ SpaceIL อาจเป็นแรงบันดาลใจให้ประเทศอื่นขยับตามมาอีกก็เป็นได้
ภาพ: SpaceIL
พิสูจน์อักษร: ลักษณ์นารา พักตร์เพียงจันทร์
อ้างอิง:
