เมื่อเวลาประมาณ 20.30 น. ของวันเสาร์ที่ 5 สิงหาคมที่ผ่านมา ตามเวลาในประเทศไทย มีการยืนยันจากองค์การวิจัยอวกาศอินเดีย หรือ ISRO ว่า ‘จันทรายาน-3’ ได้ผ่านขั้นตอนสำคัญนั่นคือ การแทรกตัวเข้าสู่วงโคจรรอบดวงจันทร์ หรือการทำ Lunar Orbit Insertion ไปได้อย่างสวยงาม ไร้ปัญหา
จากนี้ไปก็จะเป็นเรื่องของการเตรียมตัวลงจอด ซึ่งมีกำหนดเอาไว้เป็นเวลา 19.17 น. ของวันที่ 23 สิงหาคมที่จะถึงนี้ ตามเวลาในประเทศไทย ที่พิกัด 69.367621 S, 32.348126 E บริเวณขั้วใต้ของดวงจันทร์
ทำไมเรื่องนี้ถึงสำคัญ
ยานอวกาศที่มีหน้าที่เดินทางไปลงจอดตามดาวเคราะห์หรือดวงจันทร์ต่างๆ นั้น การเดินทางออกจากโลกแม้จะไม่ง่ายนัก แต่ก็ไม่ใช่เรื่องที่ยากที่สุดในภารกิจ เพราะเราอาจสามารถปรับแก้ความบกพร่องเล็กๆ น้อยๆ จนสามารถส่งยานลำนั้นออกสู่อวกาศได้ จุดที่ยากที่สุดจะมี 2 จุด นั่นคือ การเข้าสู่วงโคจรและการลงจอด ซึ่งต้องอาศัยความแม่นยำทุกด้านในระดับสูง เพราะหากเกิดความผิดพลาดเพียงนิดเดียว นั่นหมายถึงเราจะสูญเสียยานอวกาศลำนั้นไปตลอดกาล
เหตุใดจันทรายาน-3 จึงต้องใช้เวลาเดินทางไปดวงจันทร์นานเป็นเดือน?
หลายคนอาจสงสัยว่ายานอพอลโล-11 ซึ่งทำหน้าที่นำมนุษย์อวกาศอเมริกัน 2 คนไปเดินสำรวจดวงจันทร์เป็นครั้งแรกตั้งแต่ยุคทศวรรษที่ 60 ใช้เวลาเดินทางจากโลกเพียง 75 ชั่วโมง กับ 49 นาที หรือราว 3 วันเศษเท่านั้นก็ถึงจุดหมาย แต่ทำไมยานอวกาศในยุคหลังๆ ที่มีความทันสมัยกว่า กลับใช้เวลาเดินทางนานกว่าหลายเท่า
ยกตัวอย่างเช่น จันทรายาน-3 ที่ออกจากโลกตั้งแต่วันที่ 14 กรกฎาคม ต้องใช้เวลาเดินทางนานถึง 41 วัน กว่าจะได้ลงจอดบนดวงจันทร์
คำตอบสั้นๆ เข้าใจง่ายๆ คือ ‘ความประหยัด’ ด้วยเหตุที่โครงการอวกาศในยุคสงครามเย็นนั้นสามารถใช้งบประมาณประเทศชนิดที่เรียกได้ว่ามากมายแทบไม่จำกัด เพื่อเอาชนะคู่แข่ง การเดินทางสู่ดวงจันทร์ด้วยความเร็วจึงไม่ใช่ปัญหา แต่เพราะยิ่งเราเดินทางออกจากโลกด้วยความเร็วมากขึ้นเท่าใด ก็ยิ่งต้องใช้เชื้อเพลิงเพื่อ ‘เบรก’ หรือลดระดับความเร็ว เพื่อนำยานเข้าสู่วงโคจรปลายทางมากขึ้นเท่านั้น โครงการอวกาศยุคใหม่จึงพยายามหลีกเลี่ยงความสิ้นเปลืองในลักษณะนี้
ขั้นตอนการเดินทางของจันทรายาน-3
ISRO ออกแบบให้จันทรายาน-3 เดินทางสู่ดวงจันทร์ด้วยการโคจรรูปวงรีแบบยาวข้างสั้นข้างรวม 2 วง วงแรกคือวงรีที่ใช้เดินทางออกจากแรงโน้มถ่วงโลก (สีแดงในภาพบน) ยานอวกาศจะเดินทางด้วยความเร็วสูงในฝั่งวงรีที่โคจรเข้าใกล้โลกและจะเดินทางช้าลงเมื่อไปถึงฝั่งไกลโลก จันทรายาน-3 จะติดเครื่องยนต์ หรือก็คือการจุดจรวดขับดันทุกครั้งที่มาถึงจุดใกล้โลก เพื่อให้ตัวยานมีความเร็วเพิ่มขึ้น การทำแบบนี้จะทำให้ยานยกระดับขึ้นไปโคจรในวงรีวงใหม่ที่ค่อยๆ ห่างโลกออกไปเรื่อยๆ มีทำแบบนี้ 5 ครั้งในช่วง 2 สัปดาห์แรก (เกิดเป็นวงรี 5 วงในภาพ) จนจันทรายาน-3 มาถึงจุดประมาณกึ่งกลางระหว่างโลกและดวงจันทร์
ณ จุดนี้ ยานจะปรับมุมตัวเองและติดเครื่องยนต์เพื่อทำขั้นตอน Translunar Injection (TLI) ให้ตัวยานพุ่งไปในทิศทางของดวงจันทร์
และเมื่อคืนวันเสาร์ที่ผ่านมา จันทรายาน-3 ก็ติดเครื่องยนต์อีกครั้ง ครั้งนี้เพื่อชะลอความเร็ว จุดประสงค์เพื่อให้แรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ ‘จับ’ ยานเอาไว้ได้ ณ จุดนี้เองที่เราเรียกว่าการทำ Lunar Orbit Insertion ที่เป็นเรื่องยากตามที่กล่าวมาข้างต้น เพราะหากการชะลอความเร็วผิดพลาดเพียงนิดเดียว ทั้งระยะทางและมุม แรงโน้มถ่วงดวงจันทร์ที่ค่อนข้างน้อยจะไม่สามารถจับยานเอาไว้ได้ ยานก็จะหลุดหายไปในอวกาศ แต่ทาง ISRO และผู้สนใจก็โล่งอก เมื่อจันทรายาน-3 สามารถทำขั้นตอนนี้สำเร็จ และต่อไปก็คือขั้นตอนการทำตรงข้ามกับครั้งที่ออกจากโลก
จันทรายาน-3 จะโคจรรอบดวงจันทร์ด้วยวงรีแบบยาวข้างสั้นข้าง (สีฟ้าในภาพบน) แต่จะค่อยๆ ลดความเร็วลงในช่วง 2 สัปดาห์ถัดไป สุดท้ายจะไปโคจรแบบวงกลมที่ความสูงจากผิวดวงจันทร์ 100 กิโลเมตร เมื่อถึงตอนนี้โมดูลขับดัน หรือ Propulsion Module จะแยกตัวออกจากโมดูลลงจอด หรือแลนเดอร์ และทำหน้าที่โคจรไปเรื่อย เพื่อถ่ายทอดสัญญาณกลับมาสู่โลก ส่วนโมดูลลงจอดก็จะลดความเร็วลงอีก และปรับมุมเพื่อลงแตะพื้น
หากสำเร็จด้วยดี อินเดียจะกลายเป็นชาติที่ 4 ของโลกที่สามารถนำแลนเดอร์ลงจอดบนดวงจันทร์นับจากสหภาพโซเวียตในปี 1966 ตามด้วยสหรัฐฯ ในปีเดียวกัน และจีนในปี 2018
ภาพ: R. Satish BABU / AFP
