จากข่าวการเลื่อนปล่อยภารกิจอาร์ทิมิส 2 จากต้นเดือนกุมภาพันธ์ออกไปเป็นต้นเดือนมีนาคมจากปัญหาเชื้อเพลิงไฮโดรเจนรั่วไหลระหว่างการทดสอบเติมเชื้อเพลิงเสมือนจริง แม้ทีมวิศวกรจะสามารถเติมเชื้อเพลิงเข้าไปภายในจรวดได้สำเร็จตามที่ออกแบบไว้แต่ก็ทำให้เกิดคำถามว่า เชื้อเพลิงรั่วได้อย่างไร เหตุใดจึงยังเติมเชื้อเพลิงเข้าไปต่อได้ และในเมื่อเชื้อเพลิงเต็มถังแล้ว ทำไมจึงต้องเลื่อนปล่อย

กระบวนการทดสอบระบบเติมเชื้อเพลิงในสภาวะเยือกแข็ง (Wet Dress Rehearsal หรือ WDR) ดังกล่าว เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 2–3 กุมภาพันธ์ 2026 ณ ฐานปล่อยหมายเลข 39B ศูนย์อวกาศเคนเนดี แม้ว่าการทดสอบจะบรรลุวัตถุประสงค์หลักในการบรรจุเชื้อเพลิงตามที่ออกแบบไว้ แต่จากเหตุที่พบเชื้อเพลิงรั่วไหลก็นำมาสู่การตัดสินใจเลื่อนเที่ยวบินของอาร์ทิมิส 2 ออกไปเป็นต้นเดือนมีนาคมแทน เพื่อเป็นหลักประกันด้านความปลอดภัยสูงสุดสำหรับนักบินอวกาศ

ภาพถ่ายของ Tail Service Mast Umbilicals ที่ใช้ในการเชื่อมต่อเติมเชื้อเพลิงให้จรวด SLS ภาพจาก NASA

ภารกิจอาร์ทิมิส 2 อาศัยจรวด SLS (Space Launch System) เป็นพาหนะพานักบินอวกาศทะยานออกไปนอกโลก ซึ่งเป็นจรวดที่ได้รับมรดกเทคโนโลยีหลาย ๆ ส่วนจากโครงการกระสวยอวกาศ (Space Shuttle) รวมถึงเครื่องยนต์ RS-25 จำนวนสี่เครื่องยนต์ในจรวด SLS ก็เป็นเครื่องยนต์จรวดรุ่นเดียวกับกระสวยอวกาศ ซึ่งใช้เชื้อเพลิงเป็นไฮโดรเจนเหลวและออกซิเจนเหลว

การเลือกใช้ไฮโดรเจนเหลวจากเหตุผลทางด้านฟิสิกส์ เนื่องจากไฮโดรเจนเป็นสารขับดันที่ให้ค่าแรงผลักดันจำเพาะ (Specific Impulse) สูงสุดเมื่อเทียบกับน้ำหนัก จรวดสามารถทำความเร็วเพื่อเอาชนะแรงดึงดูดของโลกได้ดี อย่างไรก็ตาม ไฮโดรเจนเหลวถือเป็นสารขับดันที่ใช้งานยากที่สุดเมื่อเทียบกับสารขับดันอื่น ๆ เช่นเคโรซีน เนื่องจากไฮโดรเจนเหลวมีอุณหภูมิจัดเก็บที่ -253 องศาเซลเซียส ต้องอยู่ในถังเก็บความเย็น (Cryogenic Tank) นอกจากนี้ไฮโดรเจนยังมีขนาดโมเลกุลที่เล็กมากจนสามารถซึมผ่านรอยรั่วขนาดไมครอนได้ง่าย ทันทีที่ไฮโดรเจนเหลวที่เย็นจัดสัมผัสกับอุปกรณ์อย่างท่อนำส่งที่อุณหภูมิห้องปกติ วัสดุจะเกิดการหดตัวอย่างฉับพลัน (Thermal Contraction) จนเกิดช่องว่างที่ทำให้เกิดการรั่วไหล ซึ่งเป็นปัญหาที่วิศวกรนาซาต้องเผชิญมาโดยตลอดตั้งแต่ยุคสมัยของกระสวยอวกาศ

ภาพของจรวด SLS ในภารกิจอาร์ทิมิส 2 ที่ตั้งอยู่ที่ฐานปล่อย LC-39B ในคืนพระจันทร์เต็มดวง ภาพจาก NASA

ลำดับเหตุการณ์เชื้อเพลิงรั่ว

สำหรับการทดสอบ WDR ที่ผ่านมา ทีมวิศวกรได้เริ่มกระบวนการบรรจุเชื้อเพลิงปริมาณกว่า 2.8 ล้านลิตรในช่วงคืนวันที่ 2 กุมภาพันธ์ แต่เพียงไม่กี่ชั่วโมงต่อมา เซนเซอร์ตรวจวัดก๊าซไวไฟได้แจ้งเตือนความเข้มข้นของไฮโดรเจนที่รั่วไหลออกมาบริเวณส่วนเชื่อมต่อที่เรียกว่า Tail Service Mast Umbilical (TSM-U) ซึ่งเป็นชุดแขนยักษ์ที่ส่งเชื้อเพลิงจากฐานปล่อยเข้าสู่ตัวจรวด

เหตุการณ์นี้ทำให้ทีมวิศวกรต้องสั่งระงับการเติมเชื้อเพลิงถึงสองครั้งเพื่อประเมินความเสี่ยง อย่างไรก็ตาม ทีมวิศวกรได้นำกลยุทธ์ "Kindler, Gentler Loading" มาใช้ โดยการค่อย ๆ ปรับระดับความดันและลดอัตราการไหล เพื่อให้รอยซีลของวาล์วมีเวลาในการปรับตัวเข้ากับอุณหภูมิที่ลดลง จนกระทั่งสามารถเติมเชื้อเพลิงได้เต็มถังในเวลา 06:00 น. ของเช้าวันที่ 3 กุมภาพันธ์ และพบว่าระบบสามารถประคองสถานะไว้ได้จนจบการทดสอบ

หากย้อนกลับไปดูภารกิจอาร์ทิมิส 1 ที่เคยส่งยาน Orion ไปทดสอบยังวงโคจรของดวงจันทร์แล้วนั้น การเลื่อนการปล่อยของอาร์ทิมิส 1 นั้นก็มาจากสาเหตุของเชื้อเพลิงรั่วเหมือนกัน อาจบอกได้ว่านี่คืออาการประจำของจรวดที่ใช้เชื้อเพลิงแบบไฮโดรเจน

แม้การซ้อมเติมเชื้อเพลิงจะประสบความสำเร็จ แต่นาซาระบุว่ามาตรฐานสำหรับภารกิจที่มีมนุษย์เดินทางไปด้วยนั้นเข้มงวดกว่าการซ้อมหลายเท่าตัวมาก เพราะต้องเข้าใจว่าไฮโดรเจนเหลวที่เติมเข้าไปภายในถังเชื้อเพลิงของจรวด SLS นั้น อาจจะเดือดและกลายเป็นก๊าซได้ทุกเมื่อ แม้ว่าตัวจรวดจะมีการบุด้วยฉนวนกันความร้อนที่ยอดเยี่ยมแค่ไหนก็ตามแล้ว เมื่อเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเหลวกลายเป็นไอ มันจะรั่วไหลออกมาจากตัวถังเชื้อเพลิง ทำให้วิศวกรต้องคอยเติมเชื้อเพลิงกลับเข้าไปอยู่เรื่อย ๆ อย่างต่อเนื่องเพื่อให้ปริมาณของเชื้อเพลิงเพียงพอสำหรับการเดินทางไปยังดวงจันทร์

หมายความว่าในวันปล่อยจรวดจริง หากเชื้อเพลิงมีการรั่วไหลเกินกว่าเกณฑ์ที่กำหนด แล้วบังเอิญเกิดประกายไฟเพียงเล็กน้อย ก็อาจจะทำให้เป็นอันตรายต่อนักบินอวกาศทั้งสี่คนได้ เหตุการณ์เล็กน้อยที่อาจก่อให้เกิดปัญหาเหล่านี้ทำให้นาซาไม่อาจเพิกเฉยได้ และนั่นคือสาเหตุว่าทำไมจึงมีการเลื่อนการปล่อยจนกว่าวิศวกรจะสามารถหาทางจัดการและแก้ไขปัญหาเกี่ยวกับการรั่วไหลของเชื้อเพลิงให้อยู่ภายใต้เกณฑ์ที่กำหนดได้

นอกจากประเด็นด้านเชื้อเพลิงแล้ว นาซายังรายงานการตรวจพบปัญหาทางเทคนิคเพิ่มเติมในส่วนของวาล์วรักษาความดันภายในห้องโดยสารของยานโอไรออน (Orion Crew Module Hatch) รวมถึงระบบสื่อสารภาคพื้นดินที่สัญญาณขาดหายเป็นระยะ สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นเหตุที่ทำให้นาซาตัดสินใจเลื่อนการปล่อยออกไปยังช่วงต้นเดือนมีนาคม

ทั้งนี้ การปล่อยจรวดในช่วงเดือนมีนาคมก็ยังมีโอกาสเลื่อนออกไปอีกได้ เพราะการเดินทางไปยังอวกาศนั้นไม่เคยง่าย การปล่อยผ่านปัญหาเพียงเล็กน้อยอาจก่อให้เกิดปัญหาที่นำมาสู่ความปลอดภัยของชีวิตนักบินอวกาศทั้งสี่ได้ ดังนั้นเพื่อป้องกันเหตุที่จะเกิดขึ้น นาซาจึงมีกฎข้อบังคับมากมายที่ส่งผลให้ภารกิจต้องเลื่อนออกไป แต่สุดท้ายแล้วทั้งหมดนี้ก็เพื่อสวัสดิภาพของนักบินอวกาศและความปลอดภัยของภารกิจที่เป็นสำคัญ

เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ที่มาข้อมูล : NASA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

ทำไมจรวด SLS ของ Artemis II แม้การเติมเชื้อเพลิงจะรั่วแต่ก็สามารถเติมเชื้อเพลิงจนเต็มถังได้