หลังจากความสำเร็จของเฮลิคอปเตอร์อินเจนูอิตี (Ingenuity) ที่นาซาส่งไปสำรวจดาวอังคารพร้อมกับหุ่นยนต์หกล้อเพอร์เซเวียแรนซ์ (Perseverance) ขณะนี้นาซาและห้องปฏิบัติการขับเคลื่อนไอพ่นได้เสนอแผนใหม่สำหรับการสำรวจพื้นผิวดาวอังคารในปี 2030 ที่จะต่อยอดความสำเร็จจากอินเจนูอิตีสู่โครงการใหม่ “สกายฟอลล์” (Skyfall) ที่จะส่งเฮลิคอปเตอร์ในลักษณะเดียวกับอินเจนูอิตีไปสำรวจพื้นผิวดาวอังคาร แต่ครั้งนี้ไม่ได้ไปแค่หนึ่งลำ แต่ส่งไปถึงสามเลยทีเดียว
ในปี 2020 อินเจนูอิตีเป็นเพียงแค่ภารกิจทดสอบเทคโนโลยีการบินภายในชั้นบรรยากาศของดาวอังคารเท่านั้น และวิศวกรก็ไม่ได้คาดหวังอะไรมากไปกว่าแค่ขอให้สามารถหุ่นยนต์บินภายในชั้นบรรยากาศให้ได้สักครั้ง แต่ อินเจนูอิตีทำได้เหนือกว่านั้น เพราะไม่ได้บินได้เพียงแค่ครั้งเดียว แต่ขึ้นบินได้มากถึง 72 เที่ยวบิน รวมเดินทางได้มากกว่า 17.242 กิโลเมตร และปฏิบัติภารกิจได้ยาวนานถึง 1,004 วัน จึงนับว่าโครงการนี้เป็นความสำเร็จครั้งใหญ่ของนาซา สำหรับการสาธิตเทคโนโลยี (technology demonstration) การบินด้วยกำลังบนดาวเคราะห์ดวงอื่น
ภายใต้ช่วงเวลาของรัฐบาลโดนัลด์ ทรัมป์ นาซาถูกตัดงบประมาณในการดำเนินงาน จึงเสนอโครงการสกายฟอลล์ขึ้นมา ซึ่งเป็นความพยายามในการประหยัดเงินลงทุนจากเดิมที่หุ่นยนต์เพอร์เซเวียแรนซ์ขนาดใหญ่เกือบหนึ่งตัน ใช้งบไปถึง 2.7 พันล้านเหรียญสหรัฐ แต่เฮลิคอปเตอร์อินเจนูอิตีใช้งบเพียง 80 ล้านเหรียญเท่านั้นในช่วงเวลาที่ยากลำบาก ทางนาซาและห้องปฏิบัติการขับเคลื่อนไอพ่นจึงได้นำแนวคิดของไอเดียของเฮลิคอปเตอร์มาใช้ในการสำรวจดาวอังคาร ทำให้เป็นการสำรวจในมุมกว้างและให้ข้อมูลที่มากกว่าการสำรวจด้วยหุ่นยนต์ขับเคลื่อนด้วยล้อทั่วไป
เป้าหมายของทีมนักวิทยาศาสตร์คือการใช้เฮลิคอปเตอร์เป็นฝูงบินสำรวจพื้นผิวดาวอังคารเพื่อใช้ในการทำแผนที่พื้นผิวน้ำแข็งใต้พื้นผิวและใช้ค้นหาตำแหน่งที่เหมาะสมกับการเป็นจุดลงจอดสำหรับยานลงจอดของมนุษย์ ฝูงบินเฮลิคอปเตอร์ของโครงการสกายฟอลล์ในครั้งนี้ไม่ได้มีแค่หนึ่ง แต่มีเฮลิคอปเตอร์ในโครงการถึงสามลำ ออกบินพร้อมกันเพื่อสำรวจพื้นผิวของดาวอังคาร
หนึ่งในแนวคิดสุดล้ำของโครงการนี้คือการลงจอดที่ไม่เหมือนเดิม ในสมัยของอินเจนูอิตี ทีมวิศวกรติดตั้งเฮลิคอปเตอร์ที่ใต้ท้องของหุ่นยนต์เพอร์เซเวียแรนซ์ และใช้ระบบการลงจอดแบบสกายเครน (Skycrane) หย่อนยานสำรวจขนาดใหญ่ลงมาจากจรวดขับเคลื่อน ซึ่งซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูงมาก แต่สำหรับโครงการสกายฟอลล์ เมื่อมั่นใจแล้วว่าเฮลิคอปเตอร์บินได้จริง ทีมวิศวกรจึงออกแบบให้บินในชั้นบรรยากาศตั้งแต่แรกเริ่ม
เฮลิคอปเตอร์ทั้งสามลำจะอยู่ภายในเกราะกันความร้อนของตัวยานเหมือนกับยานอวกาศทั่วไปที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร และใช้ทั้งรูปทรงของโล่กันความร้อนและร่มในการลดความเร็วลง แต่เนื่องจากระบบเครื่องยนต์จรวดที่ใช้ในการประคับประคองความเร็วของยานในวินาทีสุดท้ายนั้นเป็นสิ่งที่มีราคาแพงมาก นาซาจึงตัดระบบลงจอดบนพื้นผิวออกไป และให้เฮลิคอปเตอร์แต่ละลำหมุนใบพัดและออกบินลงจอดบนพื้นผิวด้วยตัวเอง ซึ่งนับว่าเป็นแนวคิดแปลกใหม่และลดการพัฒนาระบบลงจอดบนพื้นผิวที่ยุ่งยาก ซับซ้อน และมีค่าใช้จ่ายสูงไปได้ นาซาเรียกแนวคิดนี้ว่ารูปแบบการปล่อยแบบสกายฟอลล์ (SkyFall Maneuver)
การเดินทางไปยังดาวอังคารของสกายฟอลล์จะไม่ได้ใช้เพียงยานนำส่งปกติเหมือนในภารกิจทั่วไป แต่จะเป็นครั้งแรกของโลกที่ยานอวกาศที่เดินทางไปยังห้วงอวกาศลึกจะอาศัยพลังงานนิวเคลียร์ เพราะสกายฟอลล์จะเดินทางไปกับยานที่เพิ่งเปิดตัวใหม่นั้นก็คือ Space Reactor-1 Freedom (SR-1) ของนาซา
SR-1 คือยานอวกาศที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ฟิชชันลำแรกของนาซา ซึ่งจะเป็นการสาธิตเทคโนโลยีขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์ (nuclear electric propulsion) ในห้วงอวกาศลึก ตัวยานจะใช้เครื่องยนต์ขับดันแบบฮอลล์ (Hall effect thrustee) ที่เดิมตั้งใจจะนำไปใช้กับสถานีลูนาร์เกตเวย์ (Lunar Gateway) ในโครงการอาร์ทิมิส แต่เนื่องจากโครงการสถานีอวกาศลูนาร์เกตเวย์ยกเลิกไป ทำให้เครื่องยนต์และโมดูลส่วนขับดันของสถานีที่สร้างเสร็จแล้วไม่ได้นำไปใช้จริง ทางนาซาจึงนำอุปกรณ์เหล่านี้มาใช้ในโครงการใหม่
SR-1 มีกำหนดการเบื้องต้นในการปล่อยขึ้นสู่อวกาศช่วงปลายปี 2028 ตัวยานจะใช้เครื่องยนต์ขับเคลื่อนและพลังงานไฟฟ้าจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เดินทางไปยังดาวอังคาร และเมื่อเข้าใกล้เป้าหมาย จะปล่อยแคปซูลสกายฟอลล์ลงสู่ชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร ส่งผลให้เป็นหนึ่งในแคปซูลที่เดินทางเข้าสู่ชั้นบรรยากาศเร็วที่สุดภารกิจหนึ่ง
สำหรับการทำแผนที่ของสกายฟอลล์ แน่นอนว่าเฮลิคอปเตอร์มีกล้องถ่ายภาพที่สามารถถ่ายภาพพื้นผิวได้อยู่ แต่ไม่สามารถสำรวจใต้พื้นผิวได้ ต้องใช้เทคโนโลยีเรดาร์ในการมองสิ่งที่อยู่ลึกลงไปในพื้นผิว แต่จานเรดาร์ปกติจะต้องมีขนาดใหญ่เพียงพอเพื่อปล่อยและรับสัญญาณได้ จึงไม่สามารถติดตั้งบนเฮลิคอปเตอร์สกายฟอลล์ได้ ทางทีมวิศวกรของห้องปฏิบัติการขับเคลื่อนไอพ่นจึงออกแบบให้เสาเรดาร์ที่ทำมาจากผ้า และที่สำคัญกว่านั้นคือผ้านั้นเมื่อลงจอดแล้วมันสามารถม้วนทับตัวเองได้ทำให้ง่ายต่อการทำงานและการสำรวจ นับว่าเป็นแนวคิดใหม่และแตกต่างเป็นอย่างมาก
การนำเฮลิคอปเตอร์ไปบินบนดาวอังคารในครั้งนี้จะไม่ใช่แค่การทดสอบเทคโนโลยีอีกต่อไป แต่เป็นหัวใจหลักของภารกิจ นับเป็นหนึ่งในภารกิจที่น่าสนใจติดตามเป็นอย่างมาก
เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล
อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech
