Rocket Lab ส่งจรวดครั้งแรกสำเร็จ หรือจะเป็นคู่แข่งรายสำคัญของ SpaceX

ภารกิจของเราคือการทลายกำแพงระหว่างโลกและอวกาศในราคาที่ธุรกิจขนาดกลาง สถาบันวิจัยและมหาวิทยาลัยสามารถเข้าถึงได้

นี่คือสิ่งที่เป็นหัวใจหลักของ Rocket Lab บริษัทผู้ให้บริการจรวดขนส่งดาวเทียมขนาดเล็กเอกชนจากอเมริกาและนิวซีแลนด์

ถ้าจะพูดถึงบริษัทด้านเอกชนในด้านจรวดแน่นอนว่าทุกคนคงต้องนึกถึง SpaceX บริษัทด้านอวกาศที่มาแรงที่สุด กับการโชว์การพัฒนาจรวดที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ในเวลาไม่ถึง 4 ปี ทำให้ต้นทุนการเดินทางสู่อวกาศถูกลงมาก ปัจจุบัน SpaceX ยังคงรับปล่อยดาวเทียมและยานอวกาศให้กับทั้งหน่วยงานรัฐบาลอย่าง NASA หรือบริษัทเอกชนทั้งในสหรัฐอเมริกาและนอกสหรัฐอเมริกาด้วยราคาที่ถูกกว่าเจ้าอื่นอย่างมาก ทำให้ลูกค้าหลั่งไหลมาใช้บริการ

SpaceX เริ่มต้นความยิ่งใหญ่นี้ในฐานปล่อยเล็ก ๆ กลางมหาสมุทรในฮาวาย กับจรวด Falcon 9 ซึ่งเกิดจากการพัฒนาขึ้นมาใหม่ทั้งหมด จากเดิมที่จรวดหลายรุ่นในปัจจุบันใช้วิศวกรรมที่ตกทอดมาจากสมัยสงครามโลกครั้งที่ 2 และสงครามเย็น SpaceX ได้ทำการศึกษาการทำงานอย่างละเอียดและสร้างเครื่องยนต์แบบใหม่ขึ้นมา โดยอาศัยการทำงานของเครื่องยนต์พวกนี้เป็นแนวทางเท่านั้น ทุกวันนี้เราเรียกมันว่า Merlin Engine เครื่องยนต์จรวดที่ทันสมัยที่สุดในโลก เมื่อ SpaceX นำมาใช้ร่วมกันเทคนิคที่เรียกว่า Super Chilled Liquid Oxygen Oxidiser ทำให้ Falcon 9 Full Thrust หรือ F9 FT กลายเป็นหนึ่งในจรวดที่มีพลังขับมากที่สุดเมื่อเทียบกันในเชิงประสิทธิภาพ และเมื่อ Falcon 9 จำนวน 3 ลำมารวมร่างกันเป็น Falcon Heavy จรวดนี้จะมีพลังสูงไม่น้อยไปกว่า Saturn V ที่พามนุษย์ไปเหยียบดวงจันทร์เลยทีเดียว

ในขณะที่ SpaceX กำลังก้าวเข้าสู่บริษัทส่งจรวดให้บริการส่งดาวเทียมขนาดกลางและขนาดใหญ่ ยังคงมีพื้นที่เล็ก ๆ ให้กับบริษัทที่ใช้ส่งดาวเทียมขนาดเล็กได้จับจอง สำหรับดาวเทียมขนาดเล็กพวกนี้ จะเป็นดาวเทียมจากมหาวิทยาลัย โรงเรียน สถาบันวิจัย หรือหน่วยงานเอกชนต่าง ๆ ที่ต้องการทำการทดลองในอวกาศหรือส่งดาวเทียมขนาดเล็กที่เรียกว่า CubeSat ปกติในการส่งดาวเทียมพวกนี้ จะต้องติดต่อกับ Agent แล้ว Agent จะทำการไปดีลกับหน่วยงานอวกาศต่าง ๆ เช่นใกล้ ๆ กับไทยก็คือ JAXA ของญี่ปุ่นที่เราจะสามารถฝากส่งดาวเทียมเล็กพวกนี้ไปกับยานส่งของที่จะขึ้นไปส่งเสบียงให้กับสถานีอวกาศนานาชาติ และทำการปล่อยดาวเทียมพวกนี้ออกมาจากสถานีอวกาศนานาชาติอีกที

จริง ๆ แล้ว SpaceX ก็มีบริการการปล่อยดาวเทียมขนาดเล็กเช่นกัน โดยติดขึ้นไปในฐานะ Secondary Payload โดยจะมีกอุปกรณ์พิเศษเพื่อพาดาวเทียวเทียม CubeSat พวกนี้ Burn ไปสู่วงโคจรที่ต้องการ

Rocket Lab ก่อตั้งในปี 2006 โดย Peter Beck โดยมีจุดมุ่งหมายในการพัฒนาจรวดขนาดเล็กสำหรับการส่งดาวเทียมขนาดเล็กหรือ CubeSat ในราคาที่ไม่แพงมากจนเกินไป และทำลายข้อจำกัดของการฝากดาวเทียมเหล่านั้นไปกับการส่งจรวดแบบปกติทั่วไปที่ทั้งแพงทั้งยุ่งยาก

จรวดลำแรกของ Rocket Lab คือ Ātea-1 (เป็นภาษาเมารีแปลว่าอวกาศ) เป็นจรวดขนาดเล็กที่เรียกว่า sounding rocket ขนาด 6 เมตร น้ำหนัก 60 กิโลกรัม ถูกออกแบบมาเพื่อนำชุดทดลองขึ้นไปที่ความสูง 120 กิโลเมตรแบบ suborbital flight โดย Ātea-1 ถูกปล่อยจากเกาะ Great Mercury ใกล้กับ Coromandel Peninsula ในวันที่ 30 พฤศจิกายน 2009

หลังจาก Ātea-1 แล้ว Rocket Lab ก็ได้พัฒนาจรวด sounding rocket อีกหลายรุ่น จนถึงปี 2013 หลังจากได้รับทุนจาก DARPA ของอเมริกาแล้ว Rocket Lab ก็หันไปพัฒนาสิ่งที่ใหญ่ขึ้น คือจรวดใช้เครื่องยนต์จรวดที่สร้างด้วย 3D printer ทั้งหมดโดยในการพิมพ์เครื่องยนต์แต่ละครั้งจะใช้เวลาเพียง 24 ชั่วโมง และปั๊มเชื้อเพลิงแบบไฟฟ้าแทน

จุดเด่นของ Electron คือ Rutherford Engine เป็นเครื่องยนต์จรวดที่ใช้ปั๊มเชื้อเพลิงไฟฟ้า ทำให้สามารถลดน้ำหนักของอุปกรณ์ในการปั๊มเชื้อเพลิงได้ เท่ากับว่าจรวดจะสามารถบรรทุกของได้หนักขึ้นเพราะไม่มีน้ำหนักของเทอโบปั๊มมาคอยถ่วงอีกต่อไป

Turbo Pump คือส่วนของเครื่องยนต์ที่ใช้ใช้ปั่นเอาเชื้อเพลิงและออซิไดเซอร์เข้ามาในห้องเผาไหม้จะ "หมุนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า" ทำให้ไม่ต้องใช้ pre-burner ในการปั่น turbo (ตัวห้อง pre-burner คือการนำเชื้อเพลิงแบ่งมาเพื่อสันดาบให้เกิดพลังงานมาใช้ในการปั่นตัว Trubine ที่ดูดเอาเชื้อเพลิงเข้าไปรวมในห้องเผาไหม้) ส่งผลให้โครงสร้างของเครื่องยนต์มีความเรียบง่ายและลดน้ำหนักของอุปกรณ์ที่ไม่จำเป็น และเชื้อเพลิง 100% จะถูกใช้อย่างคุ้มค่า

วัสดุที่ใช้ทำตัวจรวดเองก็เปลี่ยนจากโลหะผสมที่เรียกว่า Inconel เป็นคาร์บอนคอมโพสิทที่พัฒนาขึ้นมาเองเพื่อลดน้ำหนักของจรวดโดยไม่เสียความแข็งแรงและสามารถทำงานในสภาพอุณหภูมิต่ำมาก ๆ ได้ (ปกติคาร์บอนไฟเบอร์พวกนี้มันเปราะแตกในอุณหภูมิต่ำมาก ๆ แต่ Rocket Lab ทำให้มันใช้งานได้ถึงจะถูกเอาออกซิเจนเหลวราดก็ตาม) ซึ่งวัสดุคาร์บอนคอมโพสิทนี้เป็นที่มาของจรวดสีดำ เพราะว่าการทาสีให้จรวดมันมีขั้นตอนซับซ้อนและเพิ่มน้ำหนักให้จรวดโดยไม่จำเป็น สรุปสั้น ๆ คือขี้เกียจพ่นสี+มันหนักเลยปล่อยให้เป็นสีดำไปเลยง่ายดี และที่อีกเหตุผลนึงสำคัญมากและมีคำอธิบายนี้จริง ๆ ในทวิตเตอร์ของ Rocket Lab คือมันเท่ดี

สำหรับในเรื่องสีของจรวดสามารถขยายความเพิ่มเติมได้ว่า ปกติแล้วจรวดจะถูกทาด้วยสีขาวหากฐานปล่อยอยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตร เนื่องจากสีขาวนั้นสะท้อนแสงอาทิตย์กลับไป ไม่ทำให้จรวดเกิดความร้อนโดยเฉพาะกับจรวดที่ใช้ Oxidiser ที่อุณหภูมิต่ำมาก ๆ ในการรักษาความดันและเพิ่มปริมาณของ Oxidiser ให้บรรจุได้แน่นเข้าไปอีก หากอุณหภูมิสูงขึ้นอาจทำให้ต้องมีการเลื่อนการปล่อยเลยก็ได้ SpaceX ก็ประสบปัญหานี้หลายครั้ง คืออุณหภูมิในถัง Oxidiser สูงเกินกว่าจะปล่อยได้ ปัจจุบัน SpaceX เลือกเติม Oxidiser เป็นสิ่งสุดท้ายก่อนทำการปล่อย เพื่อรักษาอุณหภูมิและความดันไว้ ปัญหานี้ไม่ค่อยเกิดกับฐานปล่อยในรัสเซีย ซึ่งอยู่ในเขตที่มีอากาศค่อนข้างเย็น

โดยหลังจากใช้เวลาพัฒนามามากกว่า 4 ปี Rocket Lab ก็ได้วางแผนที่จะยิงจรวด Electron จาก Launch Complex 1 ในประเทศนิวซีแลนด์ในวันที่ 21 พฤษภาคม 2017 ที่ผ่านมา แต่ว่าลมแรงทำให้ต้องยกเลิกการปล่อยไป และมหกรรมการเลื่อนปล่อยจรวดก็เริ่มต้นขึ้น หลังจากเลื่อนเป็นวันที่ 22 ก็ต้องเลื่อนเวลาปล่อยอีกครั้งเพราะกระแสลมยังคงแรงเกินกว่าที่จรวดจะรับไหว สุดท้ายก็ต้องยกเลิกไปเพราะว่ามีเมฆกับน้ำแข็งในอากาศเยอะ มันอาจจะไปถูกับผิวจรวดจนเกิดประจุไฟฟ้าบนผิวคาร์บอนคอมโพสิทที่เหนี่ยวนำทำให้จรวดโดนฟ้าผ่าเอาได้ และถ้าเกิดว่าจรวดถูกฟ้าผ่า ความชิบหายจะเกิดขึ้น หลัวจากนั้นก็กำหนดเลื่อนอีกเป็นวันที่ 23 แต่สภาพอากาศก็เลวร้ายลงพ่วงด้วยความเสี่ยงที่จรวดจะโดนฟ้าผ่าที่เพิ่มขึ้น สุดท้ายก็ต้องเลื่อนการปล่อยอีกครั้งพร้อมกับบ่นลงในทวิตออฟิเชียลว่าสภาพอากาศมันแย่สุด ๆ และในวันที่ 24 ก็ต้องยกเลิกการปล่อยก่อนจรวดจะบินขึ้นจากฐานแค่ 12 นาทีเพราะว่าสภาพอากาศไม่เอื้ออำนวย (อีกแล้ว)

แต่ในที่สุดในช่วงเที่ยงครึ่งของวันที่ 25 พฤษภาคม ตามเวลาประเทศไทย หลังเลื่อนแล้วอีกมาเกือบสิบครั้ง สภาพอากาศก็เอื้ออำนวย (ซักที) ถึงฟ้าจะไม่เปิด 100% แต่ก็อยู่ในสภาพที่สามารถปล่อยจรวดได้อย่างปลอดภัย

ในที่สุด Electron ก็ถูกปล่อยออกจากฐานปล่อยเอกชนบนชายฝั่งประเทศนิวซีแลนด์และพุ่งทะยานสู่อวกาศ นับว่าเป็นองค์กรเอกชนแห่งแรกที่สามารถส่งจรวดไปอวกาศโดยทำสำเร็จในการปล่อยครั้งเดียว (SpaceX ต้องลอง 4 ครั้งถึงจะสำเร็จ)

สำหรับดีไซน์ของ Electron โดยเฉพาะหน้าเว็บเรียกได้ว่าได้รับแรงบันดาลใจ (ลอก) มาจาก Apple ซึ่งก็ถือว่าดีแล้ว เพราะเราจะได้เห็นอะไรที่ Design ออกมาดี ๆ บ้าง

จรวด Electron นั้นรองรับ Payload ขนาดปกติที่ 150 กิโลกรัม และ 225 กิโลกรัมสูงสุด โดยสามารถปล่อยขึ้นสู่วงโคจร Sun Synchronous Orbit ณ ความสูง 500 กิโลเมตรได้สบาย ๆ แต่ก็น่าเสียดายตรงนี้ซึ่งเกิดจากข้อจำกัดด้านฐานปล่อย ซึ่งปัจจุบันฐานปล่อยเก่ายังอยู่ที่ประเทศนิวซีแลนด์ ซึ่งอยู่ใต้เส้นศูนย์สูตรเยอะ ทำให้การปล่อย ณ ฐานปล่อยนี้จะถูกจำกัดไว้เป็นวงโคจรที่มี inclination สูงเท่านั้น คือจะไม่ขนานกับเส้นศูนย์สูตร จริง ๆ แล้วการปล่อยแบบนี้จะใช้เชื้อเพลิงมากกว่าปกติเพราะว่าไม่มีแรงที่เกิดจากการหมุนของโลกช่วยเหวี่ยง แต่ Rocket Lab ก็มีอีกฐานปล่อยอยู่ที่ Cape Caneveral เช่นกันแต่ในการปล่อยที่ Ceneveral จะต้องทำเอกสารกับทาง FAA เพื่อขอ Range และพยากรณ์อากาศกับทางของทัพอากาศสหรัฐซึ่งจะยุ่งยากกว่าในนิวซีแลนด์ ซึ่งเป็น remote site ห่างไกลผู้คนและมีเที่ยวบินบินผ่านน้อย

ในอนาคต Rocket Lab อาจจะก้าวเข้ามาสู่ตลาดการปล่อยดาวเทียมขนาดเล็ก ถึงขนาดกลาง ซึ่งจะมีกลุ่มลูกค้าเป็นสถาบันวิจัย และโรงเรียน-มหาวิทยาลัย ต่าง ๆ ที่ต้องการส่งงานวิจัยขึ้นสู่อวกาศในราคาที่สามารถเอื้อมถึงได้ ถามว่า Rocket Lab จะเป็นคู่แข่งของ SpaceX โดยตรงไหม ณ ตอนนี้ก็ยังเรียกได้ว่าไม่ เพราะ Rocket Lab ยังไม่มีจรวดขนาดกลางหรือใหญ่อย่าง Falcon 9 แต่ก็ไม่แน่ว่าในอนาคต Rocket Lab อาจจะก้าวเข้ามาสู่ตลาดบนอย่างการปล่อยดาวเทียมสื่อสารขนาดกลาง ซึ่งเทคโนโลยีเครื่องยนต์ของ Rocket Lab จริง ๆ ก็นับว่าไม่แพ้ SpaceX เลย และที่สำคัญก็อย่าลืมว่ากว่าจะมาถึงวันนี้ SpaceX กับ Rocket Lab นั้น ก็มีสิ่งที่คล้ายกันอยู่คือเริ่มต้นจากจรวดขนาดเล็กที่ปล่อยในพื้นที่ห่างไกล ไม่แน่ว่าซักวัน Rocket Lab อาจจะเข้ามาแย่งส่วนแบ่งในการปล่อยของ SpaceX ก็เป็นได้

ช่วยเรียบเรียงโดย @MLEN_TH

สามารถติดตามเรื่องราวเกี่ยวกับการสำรวจอวกาศบนเว็บไซต์นี้ หรือกดไลค์เพจ