ยาน Crew Dragon ภารกิจนำมนุษย์ขึ้นสู่อวกาศของบริษัท SpaceX
ยาน Crew Dragon ก้าวสำคัญของบริษัท SpaceX ในการส่งมนุษย์ขึ้นสู่อวกาศเข้าเทียบท่าสถานีอวกาศนานาชาติ ISS บริษัทจะไม่สามารถบรรลุวัตถุประสงค์ที่ยิ่งใหญ่ในการก่อตั้งอาณานิคมบนดาวอังคารหรือสถานีบนดวงจันทร์ได้หากยังไม่สามารถส่งมนุษย์ขึ้นสู่อวกาศได้ กว่าจะมาถึงการทดสอบส่งยาน Crew Dragon ขึ้นสู่อวกาศแบบไร้นักบินในวันเสาร์ที่ 2 มีนาคม ค.ศ. 2019 บริษัทได้เดินทางผ่านช่วงเวลาต่าง ๆ มาหลายอย่างนับจากก่อตั้งบริษัทในปี ค.ศ. 2002 หรือเมื่อ 16 ปีก่อนโดยอีลอน มัสก์
บริษัท SpaceX บริษัทเอกชนด้านการขนส่งอวกาศที่มีเทคโนโลยีจรวดทรงพลังและทันสมัยมากที่สุดในโลก เช่น จรวด Falcon 9 , จรวด Falcon Heavy และบริษัทอยู่ในระหว่างการพัฒนาจรวด Super Heavy ซึ่งจะกลายเป็นจรวดที่ทรงพลังและทันสมัยมากที่สุดในโลก
เทคโนโลยีจรวดของบริษัท SpaceX สามารถนำกลับมาใช้งานใหม่ (Reusable launch system) หลังส่งดาวเทียมหรือยานอวกาศตามภารกิจจรวดสามารถเดินทางกลับมาจอดบนฐานปล่อยจรวดหรือเรือโดรนไร้คนขับกลางมหาสมุทร เทคโนโลยีทำให้สามารถประหยัดต้นทุนในการส่งดาวเทียมหรือยานอวกาศ
เทคโนโลยียานอวกาศของบริษัท SpaceX บริษัทมียาน Dragon 1 หรือยาน Dragon ยานอวกาศสำหรับขนบรรทุกสัมภาระแบบไม่มีมนุษย์อวกาศควบคุม ยานอวกาศลำนี้เป็นยานอวกาศจากบริษัทเอกชนลำแรกของโลกที่เข้าเทียบท่าสถานีอวกาศนานาชาติ ISS ในปี 2012 หลังจากนั้นยาน Dragon เคยถูกส่งไปทำภารกิจขนบรรทุกสัมภาระอุปกรณ์ ปัจจัยดำรงชีพสำหรับนักบินอวกาศบนสถานีอวกาศนานาชาติ ISS ในหลายภารกิจ
ส่วนยานอวกาศที่บริษัท SpaceX กำลังพัฒนานั้น เช่น ยานอวกาศ Dragon 2 หรือ Crew Dragon ตอนนี้อยู่ในขั้นตอนการทดสอบร่วมกับนาซ่า สำหรับยาน Starship หรือชื่อเดิม BFR นั้นตอนนี้กำลังอยู่ในระหว่างการสร้างต้นแบบบริเวณฐานพัฒนาจรวด SpaceX South Texas Launch Site เมือง Brownsville ทางตอนใต้สุดของรัฐเท็กซัส
ยาน Crew Dragon
ยาน Crew Dragon ยานอวกาศรุ่นแรกของบริษัท SpaceX ที่สามารถใช้ขนส่งนักบินอวกาศ ยานถูกออกแบบพัฒนาจากเทคโนโลยีของยาน Dragon แนวคิดสร้างยานอวกาศรุ่นนี้เปิดตัวครั้งแรกในปี 2010 โดยยานถูกเรียกว่า DragonRider ต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็น Crew Dragon เช่นเดียวกับจรวด Falcon 9 ยานลำใหม่นี้ถูกออกแบบให้สามารถนำกลับมาใช้งานใหม่ ในช่วงแรกของการออกแบบพัฒนายานถูกออกแบบให้มีเครื่องยนต์จรวด SuperDreco จำนวน 8 เครื่องติดตั้งไว้ด้านข้างของยานเพื่อให้ยานสามารถลงจอดในแนวดิ่ง Vertical takeoff, Vertical landing (VTVL) แบบเดียวกับจรวด Falcon 9
ต่อมาทีมงานบริษัท SpaceX เปลี่ยนแผนเป็นการใช้เครื่องยนต์จรวด SuperDreco เป็นอุปกรณ์สำหรับดีดตัวยาน Crew Dragon ออกจากจรวดในกรณีที่เกิดเหตุการณ์ฉุกเฉินเช่น จรวดระเบิดบนฐานปล่อยหรือขณะเดินทางขึ้นสู่อวกาศ สาเหตุที่เปลี่ยนแผนการนั้นเพื่อลดขั้นตอนการวิจัยพัฒนาให้สั้นลงรวมไปถึงบริษัทมีแผนการใหม่ที่จะสร้างยานอวกาศขนาดใหญ่ Starship (หรือชื่อเดิม BFR) ซึ่งสามารถบรรทุกนักบินอวกาศได้เกือบ 100 คน
ยาน Crew Dragon มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 3.7 เมตร ความสูงประมาณ 8.1 เมตร ถูกออกแบบให้สามารถอยู่บนอวกาศได้ประมาณ 210 วัน บรรทุกสัมภาระอุปกรณ์ขึ้นสู่สถานีอวกาศนานาชาติ ISS รองรับนักบินอวกาศได้สูงสุด 7 คน การเชื่อมต่อยาน Crew Dragon ใช้แขนหุ่นยนต์ Canadarm2 ที่ถูกติดตั้งไว้บนสถานีอวกาศนานาชาติ ISS เป็นตัวช่วยให้ยานเทียบท่าเข้ากับสถานีอวกาศได้อย่างปลอดภัยในลักษณะเดียวกับการเทียบท่าเข้ากับสถานีอวกาศของยาน Dragon ส่วนการเดินทางกลับโลกยานจะใช้ร่วมชูชีพและการลงจอดกลางมหาสมุทรแบบเดียวกับยานอะพอลโลในอดีต
คลิปวิดีโอการเปิดตัวยาน Crew Dragon ในปี 2014
การออกแบบห้องโดยสารของยานอวกาศยุคใหม่
การออกแบบภายในของยาน Crew Dragon นับว่าเป็นการฉีกรูปแบบเดิม ๆ ของยานอวกาศที่เต็มไปด้วยปุ่มหน้าจอปฏิบัติงานจำนวนมากรวมไปถึงสภาพภายในที่ดูแคบ ยาน Crew Dragon ถูกออกแบบให้นักบินอวกาศได้รับประสบการณ์ใหม่ ๆ ในการเดินทางสามารถชมทิวทัศน์อันสวยงามของอวกาศ
ในขณะเดียวกันยานก็มีความปลอดภัยสูงด้วยระบบควบคุมอากาศในยานและระบบช่วยชีวิต (ECLSS) สามารถปรับอุณหภูมิภายในยาน Crew Dragon ให้อยู่ระหว่าง 65 ถึง 80 องศาฟาเรนไฮต์ ส่วนแผงควบคุมยานอวกาศถูกออกให้กลายเป็นระบบหน้าจอสัมผัสที่สามารถพับเก็บได้เพื่อเพิ่มพื้นที่ใช้สอยภายในยานให้มากขึ้น
คลิปวิดีโอภายในห้องโดยสารของยาน Crew Dragon
การทดสอบยาน Crew Dragon
ยาน Crew Dragon ใช้เวลาพัฒนาเกือบ 10 ปี บริษัท SpaceX ทำงานร่วมกับนาซาเพื่อให้ยานมีความปลอดภัยสูงสุด การทดสอบก่อนหน้านี้ เช่น การทดสอบปล่อยยานจากเครื่องบินเพื่อทดสอบร่มชูชีพ การนำยานเข้าทดสอบในห้องจำลองสภาพแรงดันของอวกาศ การทดสอบ Abort Test ภาคพื้นดินโดยใช้เครื่องยนต์จรวด SuperDraco Engines ทั้ง 8 เครื่องที่ติดไว้รอบยาน Crew Dragon ดีดตัวยานออกจากฐานปล่อยซึ่งระบบนี้มีความสำคัญมากในกรณีที่นักบินอวกาศจำเป็นต้องดีดตัวยานฉุกเฉินเมื่อยานหรือจรวดประสบปัญหาขณะเดินทางขึ้นสู่อวกาศ
การทดสอบ SpX-DM1 แบบไร้นักบินอวกาศควบคุม
การทดสอบ SpX-DM1 (SpaceX Demonstration Mission 1) จะมีขึ้นในวันเสาร์ที่ 2 มีนาคม ค.ศ. 2019 เวลา 14:48 น. ตามเวลาในประเทศไทย เป็นการทดสอบแบบไร้นักบินอวกาศภายในยาน Crew Dragon การทดสอบในครั้งนี้ SpaceX ใช้จรวด Falcon 9 หมายเลข B1051 ขนส่งยาน Crew Dragon จากฐานปล่อยจรวด LC-39A เดินทางขึ้นสู่อวกาศเพื่อเชื่อมต่อกับสถานีอวกาศนานาชาติ ISS เป็นเวลาประมาณ 5 วันก่อนเดินทางกลับโลกบริเวณมหาสมุทรแอตแลนติก
ในภารกิจ SpX-DM1 มีเป้าหมายการทดสอบสำคัญ เช่น การทดสอบระบบขับเคลื่อนของตัวยาน Crew Dragon ระบบการเชื่อมต่อยานเข้ากับสถานีอวกาศ (Docking System) ระบบการติดต่อสื่อสารกับศูนย์ควบคุมบนโลก ระบบแผงโซลล์พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับผลิตกระแสไฟฟ้าให้กับยาน ระบบไฟฟ้าทั้งหมดของยาน รวมไปถึงระบบสนับสนุนการดำรงชีพและการควบคุมสภาวะแวดล้อม (Environmental Control and Life Support System; ECLSS) สำหรับนักบินอวกาศ
คลิปวิดีโอการทดสอบ SpX-DM1
การทดสอบ Abort Test แบบไร้นักบินอวกาศควบคุม
การทดสอบ Abort Test เป็นการทดสอบดีดตัวฉุกเฉินของยาน Crew Dragon ออกจากจรวด Falcon 9 โดยยังไม่มีนักบินอวกาศอยู่ในยาน Crew Dragon การทดสอบจะมีขึ้นในเดือนมิถุนายน ค.ศ. 2019 เป็นการทดสอบแบบไร้นักบินอวกาศภายในยาน Crew Dragon การทดสอบในครั้งนี้ SpaceX ใช้จรวด Falcon 9 หมายเลข B1048 ซึ่งถูกใช้งานมาแล้ว 2 ครั้ง คือ ปล่อยจรวดดาวเทียม Iridium NEXT-7 ในเดือนกรกฏาคมและดาวเทียม SAOCOM 1A ในเดือนตุลาคมปี 2018 ที่ผ่านมา
การทดสอบ SpX-DM2 แบบมีนักบินอวกาศควบคุม
ภารกิจ SpX-DM2 (SpaceX Demonstration Mission 2) ส่งยาน Crew Dragon พร้อมนักบินอวกาศ 2 คน Douglas G. Hurley และ Robert L. Behnken ขึ้นสู่สถานีอวกาศ ISS ในเดือนกรกฏาคม ค.ศ. 2019 ซึ่งการทดสอบในครั้งนี้จะเป็นก้าวสำคัญของบริษัท SpaceX ส่งให้บริษัทกลายเป็นบริษัทเอกชนแห่งแรกของโลกที่สามารถพัฒนาจรวดและยานอวกาศสำหรับส่งมนุษย์ขึ้นสู่อวกาศ
คลิปวิดีโอการทดสอบยาน Crew Dragon
จรวด Falcon 9 ส่งยาน Crew Dragon
จรวด Falcon 9 จรวดที่เป็นหัวใจหลักของบริษัท SpaceX ในตอนนี้จนกว่าจรวดทรงพลังรุ่นใหม่ Super Heavy จะถูกพัฒนาสำเร็จ จรวด Falcon 9 ถูกพัฒนาออกมาแล้ว 4 รุ่นด้วยกันประกอบด้วย Falcon 9 V1.0 และ V1.1 จรวด Falcon 9 Full Thrust Block 4 และ Block 5 ปัจจุบันจรวดที่บริษัท SpaceX ใช้งานอยู่จะเป็นรุ่น Falcon 9 Full Thrust Block 5
จรวด Falcon 9 เป็นจรวดเชื้อเพลิงเหลวใช้พลังงานจาก ออกซิเจนเหลว (Liquid Oxygen) และน้ำมันก๊าดสำหรับจรวด Rocket-Grade Kerosene (RP-1) แบ่งการทำงานออกเป็น 2 Stage จรวดใน Stage แรกมีความสูงประมาณ 70 เมตรเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 3.66 เมตรใช้เครื่องยนต์จรวด Merlin Engine จรวดใน Stage ที่สองใช้เครื่องยนต์ Merlin Engine Vacuum
จรวด Falcon 9 เป็นจรวดที่ทันสมัยที่สุดเนื่องจากใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่า Super Chill Oxidizer การนำเอาออกซิเจนเหลว Liquid Oxygen มาดูดเอาความร้อนออกจนมีอุณหภูมิต่ำ -207 องศาเซลเซียสต่ำกว่าออกซิเจนเหลว Liquid Oxygen ที่ใช้ในจรวดอื่น ๆ ด้วยอุณหภูมิที่เย็นจัดทำให้ออกซิเจนเหลว Liquid Oxygen ที่นำมาใช้เกือบอยู่ในสถานะของแข็ง นอกจากนี้จรวด Falcon 9 ยังสามารถเดินทางกลับมาลงจอดบนโลกหลังจากทำภารกิจเสร็จได้อีกด้วย ทั้งการลงจอดบนเรือโดรนไร้คนขับกลางมหาสมุทรและการลงจอดที่ฐานบนแผ่นดิน
คลิปวิดีโอจรวด Falcon 9 ลงจอดบนเรือโดรนกลางมหาสมุทร
ที่มาของข้อมูล
NASA, SpaceX look ready to finally launch Crew Dragon capsule to ISS
First private spacecraft to the space station
Step inside Crew Dragon, SpaceX’s next-generation spacecraft designed to carry humans
Dragon version 2 : SpaceX next generation manned spacecraft
