“นาซา ‘กางใบเรือ’ ให้กับยานอวกาศลำใหม่ เพื่อทดสอบการเดินทางในอวกาศรูปแบบใหม่ ด้วยการเปลี่ยนแสงอาทิตย์เป็นพลังขับเคลื่อนในห้วงอวกาศลึก”
เมื่อวันที่ 23 เมษายนที่ผ่านมา องค์กรอวกาศสหรัฐฯ หรือที่รู้จักกันดีในชื่อ นาซา (NASA) ได้ปล่อยยานต้นแบบที่เปรียบเสมือนเป็น ‘เรือใบ’ อวกาศจากพื้นดินไปสู่วงโคจรเพื่อทดสอบเทคโนโลยีขั้นสูงแบบใหม่ที่อาจปฏิวัติวงการเดินทางไปยังห้วงอวกาศลึก
ต้องใช้เวลาราว ๆ 4 เดือนตามแผนงาน ยานอวกาศลำดังกล่าวก็ได้ ‘กางใบ’ ของมันออกได้สำเร็จเป็นครั้งแรกในวันที่ 29 สิงหาคม อย่างไรก็ตามในขณะนั้นยังไม่มีการยืนยันผ่านภาพถ่ายอย่างเป็นทางการจนกระทั่งวันที่ 5 กันยายนที่ผ่านมา นาซา จึงได้เผยโฉมการ ‘การแล่นเรือ’ ครั้งแรกในอวกาศในมนุษย์โลกได้เชยชม
เรือใบอวกาศพลังงานแสงอาทิตย์นี้มีชื่อเรียกอย่างเป็นทางการว่า ‘Advanced Composite Solar Sail System’ หรือ (ACS3) โดยระบุว่ามันจะคอยส่งภาพฟุตเทจและข้อมูลกลับมาเพิ่มเติมเรื่อย ๆ เมื่อเวลาผ่านไป
ภาพที่อาจดูสับสันเล็กน้อย
สำหรับคนทั่วไปเช่นเราแล้วอาจเห็นภาพนี้แล้วให้ความรู้สึกว่า ‘นี่มันอะไรกัน?’ นั่นเป็นเพราะว่ายานอวกาศกำลังค่อย ๆ ‘พลิกคว่ำ’ ในอวกาศซึ่งถูกคาดการณ์ไว้แล้วตามแผนงานของ นาซา เนื่องจากเรือใบลำนี้ไม่มีการควบคุมทิศทางใด ๆ หลังจากกางใบของมันออก
ดังนั้นทีมงานจึงคิดว่าจะเกิดปรากฏการณ์ดังกล่าวอย่างแน่นอน ทางวิศวกรเชื่อว่าภาพถัด ๆ ไปจะดูมีความเสถียรมากขึ้น สำหรับการดูภาพแรกนี้ตามที่ นาซา ระบุว่าสิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ก่อนว่ามีกล้องมุมกว้าง 4 ตัววางอยู่ตรงกลางของยานอวกาศ ณ จุดที่ยึดใบเรือ
ใกล้ด้านล่างของภาพ กล้องตัวหนึ่งจะแสดงให้เห็น ‘ใบเรือแบบสะท้อนแสงซึ่งถูกสนับสนุนโดยโครงสร้างคอมโพสิต’ ของยานอวกาศ ในขณะที่ด้านบนของภาพ เราจะเห็นพื้นผิวด้านหลังของแผงโซลาร์เซลล์ของยาน ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งขององค์ประกอบของยานที่เต็มไปด้วยแผงโซลาร์เซลล์ เพื่อผลิตพลังงานด้วยตัวเอง
“เครื่องหมาย 5 ชุดบนจุดที่อยู่ใกล้กับยานอวกาศเป็นเครื่องหมายอ้างอิงเพื่อระบุการยืดออกเต็มที่ของใบยาน” แถลงการณ์ระบุ “หมุดยึดติดตั้งในมุมฉาก และแผงโซลาร์เซลล์เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า แต่ดูบิดเบี้ยวเนื่องจากมุมมองภาพมุมกว้างของกล้อง”
กล่าวอย่างง่าย ยานอวกาศถูก ‘พับ’ แล้วยิงขึ้นไปบนอวกาศ เมื่อถึงจุดจุดหนึ่งกล่องที่เก็บ ‘ใบเรือ’ ก็จะมีเสาที่ยื่นออกมา 4 มุมพร้อมกับตัวยึดที่อยู่ปลายเสา มันจะลากแผงโซลาร์เซลล์ที่ถูกพับไว้ให้กางออก แท่งด้านล่างที่ยื่นออกไปด้านล่างภาพคือ เสา ดังกล่าวนั่นเอง
ให้ดวงอาทิตย์นำพา
เรือใบอวกาศลำใหม่นี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อทดสอบความสามารถด้านเทคโนโลยีในการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดให้เป็นพลังงานขับเคลื่อน โดยใช้ประโยชน์จากโฟตอน (อนุภาคของแสง) ที่มีความสามารถในการส่งแรง ‘ผลัก’ ต่อวัตถุ แม้ว่ามันจะไม่มีมวลก็ตาม
หากประสบความสำเร็จ มันจะเป็นการปฏิวัติวงการของการสำรวจอวกาศ เนื่องจากไม่จำเป็นต้องบรรทุกเชื้อเพลิงเหลวจำนวนมากทำให้มีน้ำหนักเบาอย่างยิ่ง และช่วยลดต้นทุนของภารกิจในอกวาศ คล้ายกับเรือใบจริง ๆ บนโลกที่เดินทางด้วยลม แต่เรือใบอวกาศนี้เดินทางด้วยแสงของดวงอาทิตย์
ตามที่ นาซา ระบุ ใบเรืออวกาศนี้มีลักษณะเป็นแผ่นวัสดุแบน ๆ และมีขนาดค่อนข้างใหญ่ โดยในกรณี ACS3 นี้ใบเรือมีขนาดเกือบเท่าครึ่งหนึ่งของสนามเทนนิส โดยมีพื้นที่ประมาณ 80 ตารางเมตร อย่างไรก็ตามข้อดีคือ ใบเรือเหล่านี้สามารถติดกับยานอวกาศประเภทใดก็ในขณะที่มันรับโฟตอนเพื่อเดินทาง
“วัตถุประสงค์หลักของการสาธิตเทคโนโลยี ACS3 คือการนำใบเรือพลังงานแสงอาทิตยน์แบบบูมคอมโพสิตไปใช้งานในวงโคจรต่ำของโลกได้สำเร็จ” นาซา ระบุ “ใบเรือของ ACS3 ได้รับการรองรับให้เชื่อมต่อกับยานอวกาศด้วยตัวยึด (ทางนาซาเรียกว่า Boom) ซึ่งทำหน้าที่คล้ายกับตัวยึดของใบเรือใบที่เชื่อมต่อกับเสากระโดงและทำให้ใบเรือตึง”
พร้อมเสริมว่า “ใบเรือพลังงานแสงอาทิตย์นี้สามารถทำงานได้ไม่จำกัดเวลา โดยขึ้นอยูกับความทนทานของวัสดุใบเรือและระบบอิเล็กทรอนิกส์ของยานอวกาศในสภาพแวดล้อมอวกาศเท่านั้น” ตามทฤษฎีแล้ว หากทุกอย่างเรียบร้อยดี ยานอวกาศจะสามารถเดินทางด้วยความเร็วเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องจากมันถูฏ ‘ผลัก’ โดยโฟตอนเรื่อย ๆ
“ความสนใจในการใช้ใบเรือพลังงานแสงอาทิตย์เป็นทางเลือกแทนระบบที่ขับเคลื่อนด้วยสารเคมีและไฟฟ้ายังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง” นาซา กล่าว “การใช้แสงแดดเพื่อขับเคลื่อนยานอวกาศขนาดเล็กแทนเชื้อเพลิงจะมีประโยชน์สำหรับภารกิจต่าง ๆ มากมาย และยังให้ความยืดหยุ่นในการออกแบบยานอวกาศ”
สืบค้นและเรียบเรียง
วิทิต บรมพิชัยชาติกุล
ภาพ : NASA
ที่มา
https://www.nasa.gov/smallspacecraft
https://www.popsci.com/science
อ่านเพิ่ม : ยานอวกาศจีน จอดบนดวงจันทร์สำเร็จเป็นครั้งแรก พร้อมเก็บตัวอย่างบนดวงจันทร์
