SpaceX ทดสอบ Starship ครั้งแรก

วันที่ 10 ธันวาคม 2563 เวลาประมาณ 6.00 น. ตามเวลาในประเทศไทย หรือประมาณ วันที่ 9 ธันวาคม 2020 เวลา 17.00 น. ตามเวลาท้องถิ่น (ที่สหรัฐอเมริกา) spacex ได้ทดสอบยานอวกาศ SpaceX Starship เป็นครั้งแรก

ข้อความทวีตจากอีลอน มัสก์ หลังจากการทดสอบจบลงไม่กี่นาที

SpaceX Starship SN8 เตรียมพร้อมทดสอบ

การทดสอบนี้ได้รับความสนใจจากทั่วโลก มีช่อง youtube หลายช่องที่ทำการไลฟ์สดการทดสอบนี้ และแต่ละช่องก็มียอดคนดูหลายหมื่น ถึงหลายแสนคนเลยทีเดียว โดยช่อง “Everyday Astronaut” ก็เป็นช่องหนึ่งในนั้นที่ทำการถ่ายทอดสดการทดสอบนี้ และมีผู้เข้าชมจำนวนมาก

การทดสอบครั้งนี้ เป็นการพยายามครั้งที่ 2 หลังจากเมื่อวาน spacex ได้พยายามจะทดสอบ แต่คอมพิวเตอร์บนตัวยานตรวจพบความผิดปกติ จึงสั่งหยุดการทำงานของเครื่องยนต์ Raptor หลังจากที่เริ่มเดินเครื่องไปได้ 1.3 วินาที หลังจากแก้ไขปัญหาดังกล่าวแล้ว วันนี้ spacex จึงได้พยายาทดสอบใหม่อีกครั้ง

ยาน Starship ลำที่ทดสอบนี้ เป็นยานหมายเลข 8 หรือ Serial Number 8 (SN8) ซึ่งก่อนหน้านี้ spacex ได้ทดสอบการ “กระโดด” หรือ hop ในระดับความสูง 150 เมตร กับยาน SN5 และ SN6 ไปแล้ว

SN5 ขณะทดสอบกระโดดที่ความสูง 150 เมตร

ซึ่งการทดสอบประสบผลสำเร็จ ยานสามารถ “กระโดด” ขึ้นไปที่ความสูง 150 เมตร แล้วกลับมาลงจอดที่แพดลงจอด ซึ่งอยู่ข้างๆ ฐานปล่อยได้สำเร็จ

แต่ SN5 และ SN6 นั้นยังไม่ถือว่าเป็นยานอวกาศเต็มตัว เพราะอย่างที่เราเห็นในรูป มันยังเป็นแค่ต้นแบบเท่านั้น และยังขาดส่วนประกอบอีกหลายอย่าง เช่นส่วนหัว และปีก

SN8 ยานอวกาศ Starship ลำแรกที่มีรูปร่างสมบูรณ์

แต่ในวันนี้ spacex ได้ทดสอบยานอวกาศ ที่มีรูปร่างสมบูรณ์เป็นครั้งแรก ซึ่งก็คือยาน SN8 โดยในคราวนี้ ยานจะใช้เครื่องยนต์ Raptor จำนวน 3 ตัว และกระโดดขึ้นไปสูง 12.5 กิโลเมตร หลังจากนั้นจะดับเครื่องยนต์ แล้วใช้ปีกบังคับทิศทาง ให้ตัวยานกลับมาลงจอดที่พื้น เมื่อใกล้จะถึงพื้น เครื่องยนต์ Raptor ทั้ง 3 ตัวจะกลับมาทำงานอีกครั้ง เพื่อลดความเร็วของตัวยาน ให้สามารถลงจอดได้อย่างนุ่มนวล

เริ่มต้นทดสอบ

การทดสอบเริ่มต้นได้อย่างสวยงาม เครื่องยนต์ Raptor ทั้ง 3 จุดระเบิดและเดินเครื่อง ส่งแรงขับให้ตัวยานพุ่งทยานขึ้นฟ้าอย่างไม่มีปัญหา

Starship SN8 ขณะกำลังทะยานขึ้นฟ้า

แต่เมื่อยานขึ้นไปได้ถึงความสูงระดับหนึ่ง เกิดเปลวไฟขึ้นที่ส่วนท้ายยาน

Starship SN8 ขณะเกิดไฟฟ้าส่วนท้ายยาน

ซึ่งสาเหตุเกิดมาจากเครื่องยนต์ Raptor ตัวหนึ่ง หลุดจากการควบคุม ทำให้ไอพ่นไปโดนวัสดุข้างลำตัวยานจนเกิดการลุกไหม้ขึ้น แต่คอมพิวเตอร์บนตัวยานก็สั่งปิดการทำงานของเครื่องยนต์ตัวนี้ไปอย่างรวดเร็ว

เครื่องยนต์ Raptor ตัวหนึ่งของยาน Starship SN8 หยุดทำงาน

ในตอนนั้นทุกคนที่ดูถ่ายทอดสดอยู่ต่างร้องตะโกนตกใจออกมาพร้อมกัน เพราะถ้าหากยานมีปัญหา ไม่สามารถบังคับทิศทางได้ แล้วไปตกในเขตชุมชน จะต้องมีผู้เสียชีวิตและบาดเจ็บจำนวนมากแน่นอน

แต่โชคดีที่เหตุการณ์นั้นไม่เกิดขึ้น (จริงๆ ก็ไม่เกี่ยวกับโชคหรอก) เพราะด้วยประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ Raptor แบบใหม่ ซึ่งทำงานด้วยระบบ Close-Loop จึงยังสามารถเพิ่มแรงขับขึ้นมาเพื่อชดเชย แรงขับที่ขาดหายไปของเครื่องยนต์อีกตัวได้ จึงทำให้ยานยังคงพุ่งทยานขึ้นฟ้าต่อไป

Starship SN8 ขณะเริ่มทำ belly-flop

Belly-flop

เมื่อยานขึ้นไปถึงความสูงตามที่กำหนด คอมพิวเตอร์จึงสั่งให้เครื่องยนต์หยุดทำงาน และเริ่มกระบวนการที่เรียกว่า “Belly-flop” หรือการกลับตัวกลางอากาศ เพื่อให้ตัวยานขนานกับพื้นโลก แล้วอาศัยปีกทั้ง 4 เพื่อบังคับทิศทางให้ยานกลับมาลงจอด

Starship SN8 กำลังร่อนลงพื้น

ปีกทั้ง 4 ของยาน SN8 กำลังพยายามปรับทิศทางของตัวยาน

ภาพถ่ายระยะไกล และระยะใกล้ของยาน SN8 ขณะร่อนลงจอด

ยาน SN8 ขณะร่อนลงผ่านชั้นเมฆ

SN8 กลับลงมาแล้ว

ลงจอด

เมื่อยานใกล้ถึงพื้น กระบวนการลงจอดจึงเริ่มทำงาน โดยเริ่มแรกคอมพิวเตอร์จะสั่งให้เครื่องยนต์กลับมาทำงานอีกครั้ง แล้วใช้ท่อขับดันส่วนหัวยาน เพื่อดันให้ยานกลับไปตั้งตรง จากนั้นเครื่องยนต์ก็จะเดินเครื่องเต็มกำลัง เพื่อลดความเร็วของยานลง

SN8 ขณะกลับตัวเพื่อลงจอด

แต่เนื่องจากตอนนี้ยานเหลือเครื่องยนต์ที่ใช้งานได้เพียง 2 เครื่องยนต์เท่านั้น ทำให้แรงขับดันเพื่อลดความเร็วไม่เพียงพอ ถึงแม้เครื่องยนต์จะทำงานเกิน 100% แล้วก็ตาม

SN8 ขณะพยายามลงจอด

ซึ่งสังเกตุได้จากเปลวไฟที่ออกจากท่อขับ เพราะโดยปกติเปลวไฟที่ถูกพ่นออกมาจากท่อขับของเครื่องยนต์จะมองเห็นได้เพียงจางๆ เท่านั้น และไม่มีควัน (เผาไหม้แบบหมดจด) แต่เมื่อเครื่องยนต์พยายามทำงานเกิน 100% เชื้อเพลิงจะถูกอัดเข้ามาอย่างเต็มที่ทำให้เราเห็นเปลวไฟที่ขับดันออกมาได้อย่างชัดเจน รวมทั้งเกิดควันอันเนื่องมาจากการเผาไหม้ที่ไม่หมด (เพราะปริมาณเชื้อเพลิงที่ฉีดเข้ามาเยอะเกินไป)

ยาน SN8 ขณะกระแทกพื้น

ถึงแม้ว่าระบบของยานจะทำงานได้ถูกต้อง สามารถนำยานกลับลงมายังตำแหน่งของลานจอดได้สำเร็จ แต่เนื่องจากแรงขับดันไม่เพียงพอ ทำให้ความเร็วตอนยานสัมผัสพื้นมีมากเกินไป จนคล้ายกับการกระแทกพื้น ทำให้ระบบขาหยั๋งไม่สามารถรับน้ำหนักยานได้ ตัวยานจึงกระแทกพื้นเข้าอย่างจังและเกิดระเบิดขนาดใหญ่ขึ้น

กลุ่มจากการระเบิดของยาน SN8

สำเร็จ หรือ ล้มเหลว

ถึงแม้ว่าการทดสอบครั้งนี้จะจบลงด้วยการระเบิดของยาน SN8 แต่ก็ถือได้ว่า spacex ประสบความสำเร็จหลายอย่าง เช่น

1. การทดสอบเครื่องยนต์ ระบบควบคุม และแรงขับดัน ประสบความสำเร็จ
   จากการทดสอบนี้ spacex แสดงให้เราได้เห็นว่า เครื่องยนต์ Raptor รุ่นใหม่ที่ spacex พัฒนาขึ้นมานั้นมีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะขับดันยาน Starship ที่มีน้ำหนักบรรทุกถึง 100,000 กิโลกรัมได้
2. ระบบร่อนลงจอด ประสบความสำเร็จ
   ปีกทั้ง 4 ของยาน (หรือเรียกว่า แฟ๊บ) สามารถควบคุมทิศทางของยาน และสามารถนำยานร่อนผ่านชั้นบรรยากาศ ลงมายังตำแหน่งที่กำหนดไว้ได้อย่างถูกต้อง
3. ระบบนำร่องภาคพื้นดินทำงานได้ถูกต้อง ประสบความสำเร็จ
   แน่นอนว่าการร่อนลงจอดของยาน จำเป็นต้องมีระบบช่วยส่งสัญญาณจากภาคพื้นดินด้วย เพื่อระบุตำแหน่งที่ชัดเจนของยาน
4. การติดตั้งเครื่องยนต์ ล้มเหลว
   จากการทดสอบนี้ spacex น่าจะได้เรียนรู้ว่า การติดตั้งเครื่องยนต์ตรงส่วนไหนที่ยังไม่แข็งแรงพอ ควรจะปรับปรุงหรืออัพเกรดอย่างไร
5. การลงจอด ล้มเหลว
   จริงๆ ระบบลงจอดทั้งหมด เรายังไม่สามารถสรุปได้ 100% ว่ามันล้มเหลวจริงหรือไม่ เพราะถ้าหากเครื่องยนต์ของยานสามารถทำงานได้ทั้ง 3 ตัว ระบบการลงจอดที่ออกแบบไว้ ก็อาจจะสำเร็จก็ได้

บทเรียนสู่ความสำเร็จ

อีลอน มัสก์ มักจะพูดเสมอว่า…

ความล้มเหลวเป็นส่วนหนึ่งของที่นี่

ทุกครั้งที่พวกเขาล้มเหลว พวกเขาจะได้เรียนรู้ข้อมูลใหม่ๆ ที่พวกเขายังไม่เคยรู้ และไม่เคยนึกถึงมาก่อน ดังนั้นความล้มเหลวของพวกเขาทุกครั้ง จึงไม่ใช่สิ่งที่สูญเปล่า แต่มันเป็นสิ่งที่จะนำพาไปสู่ความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่กว่าเสมอ

เขียนและเรียบเรียงโดย

กฤตธนิษฐ์ มาลาทอง