ท่าอวกาศยานและจรวดแห่งการเปลี่ยนแปลง
ในยุคที่ทั่วโลกต่างมุ่งมั่นพัฒนาเศรษฐกิจอวกาศ (Space Economy) แนวคิดเรื่อง ท่าอวกาศยาน (Spaceport) ได้กลายเป็นวาระสำคัญระดับโลก ซึ่งแตกต่างจากท่าอากาศยานทั่วไป เพราะต้องรองรับความท้าทายทางเทคนิคที่สูงกว่ามาก ไม่ว่าจะเป็นการจัดการกับความร้อนสูงจากเครื่องยนต์จรวด แรงสั่นสะเทือนอันทรงพลัง และความเสี่ยงจากการระเบิดของเชื้อเพลิง
หัวใจสำคัญที่จะขับเคลื่อนการสำรวจอวกาศยุคใหม่คือ Starship ซึ่งเป็นระบบจรวดนำส่งแบบสองท่อนที่พัฒนาโดย SpaceX โดย Starship ถูกออกแบบภายใต้หลักการที่ไม่เคยมีใครทำได้สำเร็จมาก่อน นั่นคือ "นำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างสมบูรณ์" (Fully Reusable) และมีความสามารถในการบรรทุกสูงสุดในประวัติศาสตร์ บทความนี้จะพาคุณสำรวจวิวัฒนาการที่น่าทึ่งของ Starship ตั้งแต่แนวคิดเริ่มต้นจนถึงความก้าวหน้าล่าสุดในปัจจุบัน
วิวัฒนาการของแนวคิด (พ.ศ.2555–2561)
อีลอน มัสก์ (Elon Musk) ผู้ก่อตั้งโครงการ Starship เริ่มต้นจากวิสัยทัศน์ที่ต้องการตั้งอาณานิคมบนดาวอังคาร ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาและเปลี่ยนแปลงทางการออกแบบอย่างต่อเนื่อง
ที่มา: https://en.wikipedia.org/wiki/Elon_Musk
Km’lMars Colonial Transporter (MCT) – พ.ศ.2555 เป็นชื่อเรียกแรกสุดของโครงการ โดยมุ่งเน้นไปที่การขนส่งจำนวนมากไปยังดาวอังคาร จุดเด่นหลักคือการพัฒนา เครื่องยนต์ Raptor ที่ใช้เชื้อเพลิง มีเทนเหลว (Liquid Methane - CH₄)และออกซิเจนเหลว (Liquid Oxygen - LOX) ถูกเลือกเพราะสามารถผลิตได้จากทรัพยากรบนดาวอังคาร ทำให้ยานสามารถเติมเชื้อเพลิงกลับได้
Interplanetary Transport System (ITS) – พ.ศ.2559
ITS คือวิสัยทัศน์เริ่มต้นของ SpaceX สำหรับระบบขนส่งข้ามดาวเคราะห์ ซึ่งถูกนำเสนอครั้งแรกในปี พ.ศ.2559 ในงาน International Astronautical Congress (IAC) ที่ประเทศเม็กซิโก แนวคิดนี้แสดงถึงความมุ่งมั่นอย่างแท้จริงในการสร้างระบบขนส่งที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมา โดยมีรายละเอียดที่น่าทึ่งดังนี้:
- ความสูงรวม: 122 เมตร
- เส้นผ่านศูนย์กลาง: 12 เมตร
- เครื่องยนต์: ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ Raptor ถึง 42 เครื่อง
- ความจุ: ออกแบบมาให้สามารถบรรทุกผู้โดยสารได้ มากกว่า 100 คน ต่อเที่ยวบิน
?file=ITS_cutaway_full.png){kind=link}
Big Falcon Rocket (BFR) – พ.ศ.2560
SpaceX ตัดสินใจปรับลดขนาดเพื่อความเป็นไปได้ในการผลิตมากขึ้น BFR ในเวอร์ชันนี้มีความสูงรวม 118 เมตร และถูกกำหนดให้เป็นจรวดนำส่งที่ทรงพลัง สามารถบรรทุกสัมภาระได้ มากกว่า 100 ตัน สู่ขอบวงโคจรโลก (LEO) ด้วยคุณสมบัติสำคัญคือ การนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างสมบูรณ์ (Full Reuse) ซึ่งเป็นเป้าหมายหลักในการลดต้นทุนการเดินทางข้ามอวกาศ
ที่มา: https://www.humanmars.net/p/big-falcon-rocket.html
ในภายหลัง การออกแบบนี้ถูกปรับเปลี่ยนครั้งใหญ่อีกครั้ง โดยเปลี่ยนไปใช้ เหล็กกล้าไร้สนิม เพื่อเพิ่มความทนทานต่อการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ และนำมาสู่ Starship ในปัจจุบัน.ในปีเดียวกันนี้ โครงการได้รับชื่ออย่างเป็นทางการว่า Starship (ยานอวกาศชั้นบน) และ Super Heavy (บูสเตอร์ชั้นล่าง)
การทดสอบต้นแบบและการพิสูจน์เทคโนโลยี (พ.ศ.2562 – 2564)
ในระยะนี้ SpaceX ใช้โรงงาน Starbase ที่ Boca Chica ประเทศสหรัฐอเมริกา รัฐเท็กซัส เป็นศูนย์กลางการพัฒนา โดยยึดหลัก "สร้างเร็ว ทดสอบเร็ว เรียนรู้เร็ว" (Rapid Iterative Development) ซึ่งเป็นปรัชญาที่ทำให้ SpaceX สามารถพัฒนาเทคโนโลยีได้เร็วกว่าคู่แข่งหลายเท่าตัว
ที่มา: https://rocketlaunch.org/rocket-launch-sites/starbase-boca-chica
Starhopper คือจุดเริ่มต้นของการบินเป็นต้นแบบที่เรียบง่ายที่สุด มีลักษณะเหมือน "ถังน้ำบิน" ที่ไม่มีกรวยจมูกหรือปีกควบคุม ใช้เครื่องยนต์ Raptor เพียง 1 เครื่อง แต่มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการพิสูจน์แนวคิดพื้นฐาน Starhopper ได้ทำการบินกระโดด (Hop) ครั้งแรกสูง 20 เมตร แล้วตามด้วยการทดสอบครั้งใหญ่เมื่อวันที่ 27 สิงหาคม 2568 ที่ยานบินขึ้นสูงถึง 150 เมตรและลงจอดอย่างแม่นยำ การทดสอบนี้พิสูจน์ว่าเครื่องยนต์ Raptor และระบบควบคุมการบิน VTVL (Vertical Takeoff and Vertical Landing) ทำงานได้จริงและพร้อมสำหรับการพัฒนาในขั้นต่อไป
Belly Flop ระดับสูง (พ.ศ.2563 - 2564) เป็นวิธีการลงจอดที่ปฏิวัติวงการและท้าทายกฎของฟิสิกส์
โดยยานจะบินขึ้นในแนวตั้งด้วยเครื่องยนต์ Raptor จากนั้นจะร่อนลงในแนวระนาบเหมือนนักกระโดดร่มที่กางแขนกางขา
ระหว่างการร่อนลงนี้ยานจะใช้ 4 ปีกควบคุม (Flaps) ทำหน้าที่เป็นเบรกอากาศเพื่อลดความเร็ว
ก่อนถึงพื้นเพียงไม่กี่วินาทียานจะหมุนกลับมาตั้งตรงอย่างรวดเร็ว
แล้วจุดเครื่องยนต์เพื่อชะลอความเร็วและลงจอดอย่างนุ่มนวล นี่คือช่วงเวลาที่น่าตื่นเต้นและเต็มไปด้วยความ
ท้าทายที่สุด SpaceX ได้สร้างยาน Starship ต้นแบบเต็มขนาดหลายลำ ได้แก่ SN5, SN8, SN9, SN10
และ SN11 เพื่อทดสอบเทคนิคการลงจอดที่ไม่เคยมีใครทำมาก่อนในประวัติศาสตร์การบินอวกาศ
การทดสอบเที่ยวบินสู่วงโคจร (พ.ศ.2023 – ปัจจุบัน)
หลังจากพิสูจน์เทคโนโลยีการลงจอดแล้ว SpaceX ได้ก้าวสู่การทดสอบระบบจรวดเต็มรูปแบบ ด้วยการรวม Starship และ Super Heavy เข้าด้วยกัน ความสูงรวม 123 เมตร (สูงเท่าตึก 40 ชั้น) และมีพลังขับมากที่สุดในโลก
Initial Flight Training – 1 (IFT-1): เมื่อ 20 เมษายน 2566 เป็นครั้งแรกที่ Super Heavy บูสเตอร์ (ใช้เครื่องยนต์ Raptor 33 เครื่อง) ถูกจุดระเบิดพร้อมกันและกำลังขับรวม 7,590 ตัน (มากกว่าจรวด Saturn V ที่เคยส่งมนุษย์ไปดวงจันทร์ถึง 2 เท่า) โดยจรวดขึ้นจากฐานปล่อยได้สำเร็จ แต่เครื่องยนต์หลายตัวดับกลางคัน ความดันและความร้อนจากเครื่องยนต์ทำลายพื้นคอนกรีตของฐานปล่อย จรวดหมุนวนอยู่กับที่และไม่สามารถแยกท่อนได้ ระบบ Flight Termination ทำงานในนาทีที่ 4 ทำให้จรวดระเบิด
IFT-2: เมื่อ 18 พฤศจิกายน 2566 ได้สร้างนวัตกรรม Hot-Staging เป็นเทคนิคการแยกท่อนแบบใหม่ที่ SpaceX นำมาใช้โดย Super Heavy จุดเครื่องยนต์ครบ 33 เครื่อง สามารถแยกท่อนด้วย Hot-Staging สำเร็จเป็นครั้งแรก Starship ขึ้นสู่ระดับอวกาศ (เหนือ 100 กม.) แต่ระบบออกซิเจนเหลว รั่ว ทำให้ทั้งสองท่อนต่างระเบิดในที่สุด
IFT-3: เกือบถึงวงโคจร เมื่อ 14 มีนาคม 2566 Super Heavy ทำงานได้เกือบสมบูรณ์แบบ Starship เข้าสู่วิถีกึ่งวงโคจร (Suborbital Trajectory) ทดสอบเปิดประตูขนส่งสินค้าในอวกาศได้สำเร็จ แต่สูญเสียการควบคุมขณะกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ เนื่องจากกระเบื้องป้องกันความร้อนหลุด
IFT-4: ความสำเร็จของการกลับสู่โลก 6 มิถุนายน 2566 คือจุดเปลี่ยนของ Super Heavy โดยจุดเครื่องยนต์ Raptor ครบ 33 เครื่อง แยกท่อนสำเร็จ หมุนกลับและจุดเครื่องยนต์ Boostback Burn เพื่อบินกลับฐาน และทำ Landing Burn และลงจอดในทะเล (Soft Splashdown) สำเร็จ แม้จะไม่ได้ถูกจับโดย Mechazilla การทดสอบนี้พิสูจน์ว่าทั้งสองท่อนสามารถกลับมาได้
IFT-5: หอปล่อยจรวด Mechazilla สามารถจับบูสเตอร์ได้เมื่อ 13 ตุลาคม 2566 นี่คือช่วงเวลาที่สร้างประวัติศาสตร์ เมื่อวันอาทิตย์ที่ 13 ตุลาคม 2567 เวลา 7:25 น. ตามเวลาท้องถิ่นเท็กซัส SpaceX ได้ทำสิ่งที่ไม่เคยมีใครคิดว่าจะเป็นไปได้ นั่นคือการจับจรวดบูสเตอร์ขนาดยักษ์กลางอากาศด้วยแขนกลในครั้งแรกของประวัติศาสตร์บินกลับมายังฐานปล่อยด้วยความเร็วสูง
ที่มา: https://t3n.de/news/elon-musk-plan-machazilla-spacex-rakete-fangen-1631071/
ก้าวสู่ Block 2: การพิสูจน์การนำกลับมาใช้ซ้ำและความพร้อมในอวกาศ
การพัฒนาได้ก้าวเข้าสู่ระบบ Block 2 อย่างเต็มตัว โดย เที่ยวบินทดสอบที่ 9 (IFT-9) เมื่อวันที่ 27 พฤษภาคม 2568 ถือเป็นหมุดหมายทางประวัติศาสตร์ เนื่องจากเป็นครั้งแรกที่มีการนำ Super Heavy Booster ที่เคยบินมาแล้ว กลับมาใช้งานจริงซ้ำอีกครั้ง ซึ่งเป็นการ พิสูจน์ความสามารถในการใช้ซ้ำจริง ของระบบ
ต่อมาใน เที่ยวบินทดสอบที่ 10 (IFT-10) เมื่อวันที่ 26 สิงหาคม 2025 ได้ประสบความสำเร็จในการ บรรลุวัตถุประสงค์หลักทั้งหมด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การ จุดระเบิดเครื่องยนต์ Raptor Vacuum ในอวกาศ ได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญอย่างยิ่งและขาดไม่ได้สำหรับ ภารกิจระยะไกล ทั้งดวงจันทร์และดาวอังคารระยะที่ 4: อนาคตและเป้าหมายที่ทะเยอทะยาน (2568 เป็นต้นไป)
โครงการ Starship กำลังก้าวสู่จุดสูงสุดด้วยรุ่น Block 3 ที่มีความสามารถในการบรรทุกสูงสุดถึง 100–150 ตัน สู่ LEO แต่หัวใจสำคัญที่ปลดล็อกภารกิจระยะไกลเหล่านี้คือ Starship Depot (สถานีเติมเชื้อเพลิงในวงโคจร) ระบบนี้จะใช้ Starship Tanker หลายลำ (คาดว่า 8–16 ลำสำหรับภารกิจดวงจันทร์) เพื่อเติมเชื้อเพลิงให้ยานภารกิจจนเต็มถังในอวกาศ ก่อนจะมุ่งหน้าสู่เป้าหมายที่ไกลโพ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพและสิ่งที่ยืนยันว่า Starship เป็นเทคโนโลยีแห่งอนาคตที่จับต้องได้คือ โครงการ Artemis ของ NASA ซึ่งได้เลือก Starship Human Landing System (HLS) เป็นยานลงจอดหลักสำหรับนำมนุษย์กลับสู่พื้นผิว ดวงจันทร์ อีกครั้ง
***Starship
จึงไม่ใช่แค่จรวด
แต่มันคือกุญแจสำคัญในการเปลี่ยนมนุษยชาติให้กลายเป็นสิ่งมีชีวิตข้ามดาวเคราะห์ในโลกอนาคต
แปลและเรียบเรียง
ร.ท.ธนศักดิ์ เจริญรัตน์