พื้นที่ที่มนุษย์อาศัยอยู่นี้ เราเรียกกันว่า “โลก” ในขณะที่ด้านนอกโลก ไกลออกไปก็มีความว่างเปล่า ที่ไม่มีอากาศ แต่เต็มไปด้วยสุญญากาศที่มีความหนาแน่นต่ำ ซึ่งเราเรียกกันว่า “อวกาศ”

ถึงแม้อวกาศจะอยู่นอกโลก แต่ก็ไม่มีอะไรไกลเกินความสามารถของ “มนุษย์” ที่สามารถประดิษฐ์ยานพาหนะเพื่อให้คนได้ออกไปสำรวจอวกาศ โดยใช้ยานพาหนะที่หลายคนรู้จักกันดี เช่น จรวด ยานอวกาศ และสถานีอวกาศ ซึ่งเป็นสถานีทดลอง และวิจัยด้านต่างๆ ที่ลอยโคจรรอบโลก

และหลายคนอาจจะยังไม่เข้าใจว่าทำไมยานพาหนะที่ถูกส่งออกไปสำรวจอวกาศ ถึงถูกเรียกว่า “ จรวด ” และ “ ยานอวกาศ ” ทั้งๆ ที่ก็เป็นพาหนะที่ถูกส่งไปสำรวจอวกาศเช่นเดียวกัน รวมไปถึงสถานีอวกาศ มีความเป็นมาอย่างไร ทำไมถึงไปตั้งอยู่บนอวกาศได้ วันนี้เราจะมาอธิบายให้ทุกคนได้รู้จักกับยานพาหนะอวกาศกัน

จรวด (Rocket)

Credit : businessinsider

ในวัยเด็กหลายคนมีความฝันอยากขึ้นจรวดไปสำรวจอวกาศ แต่ในความจริงแล้วจรวดไม่สามารถโดยสารคนได้ เพราะถูกออกแบบบมาให้มีลักษณะเรียวยาว ใช้การเผาไหม้เชื้อเพลิงแรงดันสูงในการขับเคลื่อน และเครื่องยนต์จรวดจะทำงานโดยการทำแรงปฏิกิริยาและผลักจรวดไปข้างหน้า โดยการขับไอเสียออกไปในทิศทางตรงกันข้ามด้วยความเร็วสูง ในความเร่ง 9.8 เมตร/วินาที2 เพื่อให้สามารถเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลกและทำงานในสุญญากาศของอวกาศได้ ซึ่งจรวดจะรับหน้าที่ในการนำอุปกรณ์ดาวเทียม ยานอวกาศ กล้องโทรทรรศน์อวกาศ หรืออื่นๆ ขึ้นสู่อวกาศ โดยปราศจากคนขับ แต่ในปัจจุบันจรวดถูกพัฒนาให้สามารถบรรจุลูกเรือได้แล้ว

โดยทั่วไปแล้วจรวดจะแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ตามชนิดของเชื้อเพลิง อ้างอิงจากข้อมูลของศูนย์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์โลกและดาราศาสตร์ (Learning center of Earth Science and Astronomy; LESA) ได้แก่

1.จรวดเชื้อเพลิงแข็ง

จะเป็นจรวดที่เรียกอีกอย่างว่า “ไปขาเดียว” เพราะจะมีเชื้อเพลิงแค่เพียงพอสำหรับเผาไหม้ไปยังระดับความสูงที่กำหนด เมื่อเริ่มจุดเชื้อเพลิงแล้วก็จะหยุดไม่ได้จนกว่าจะหมดและหยุดนิ่งในจุดที่กำหนด (เหมือนกับการจุดดอกไม้ไฟ) จากนั้นจึงโคจรไปพร้อมกับวงโครจรรอบโลก

2.จรวดเชื้อเพลิงเหลว

หากเปรียบเทียบกับรถยนต์ ก็คงเหมือนรถที่ใช้น้ำมัน แต่สำหรับจรวดแล้วก็จะแทนที่น้ำมันด้วยออกซิเจนเหลว เก็บเอาไว้ในถังเชื้อเพลิง และมีระบบท่อลำเลียงออกซิเจนเหลวออกมาเมื่อต้องการใช้งาน ทำให้สามารถควบคุมและคำนวณปริมาณเชื้อเพลิงที่จะใช้ได้ โดยปริมาณเชื้อเพลิงที่ใช้ก็จะแปรผันตามการควบคุมจรวด เช่น การเปลี่ยนทิศทาง หรือ การเพิ่มลดความเร็ว เป็นต้น จึงเหมาะสำหรับการเดินทางไปยังดวงจันทร์ หรือดาวดวงอื่นๆ ที่ต้องการจอดแวะหรือมีหลายจุดหมายปลายทาง

3.จรวดไอออน

ไม่ใช่แค่รถยนต์ที่พัฒนาจนมี “รถไฟฟ้า” แต่จรวดเองก็มี “จรวดไอออน” เกิดขึ้นเช่นกัน แม้จะมีขนาดเล็กและความเร็วในการขับเคลื่อนต่ำ แต่จรวดชนิดนี้จะเหมาะสำหรับการเดินทางระหว่างดาวที่มีระยะทางไกล หรือมีภารกิจที่ยาวนานเพราะสามารถใช้แรงของก๊าซเฉื่อนที่แตกประจุมาเป็นพลังงานได้เรื่อยๆ ไม่เหมือนกับจรวดเชื้อเพลิงทั้งสอง ที่ต้องคำนวณเชื้อเพลิงอย่างละเอียด จรวดไอออนนี้จะมีความยืดหยุ่นสูงกว่าจวรดประเภทอื่นๆ

ตัวอย่างจรวดที่เดินทางไปยังอวกาศ

จรวด Soyuz-FG

Credit : en.wikipedia

จรวดโซยุซ-เอฟจี (Soyuz-FG) ออกแบบและสร้างโดย TsSKB-Progress ในเมืองซามารา ประเทศรัสเซีย ระบบนำทาง การนำทาง และการควบคุมได้รับการพัฒนาและผลิตโดย “Polisvit” Special Design Bureau

Soyuz-FG ทำการบินครั้งแรกในวันที่ 20 พฤษภาคม ค.ศ. 2001 โดยบรรทุกยานอวกาศ Progress ไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) โดยจรวดโซยุซเองก็มีหลายรุ่น ตั้งแต่รุ่นที่ควบคุมยานแบบ Analog ที่ไม่ค่อยเสถียร จนกระทั่งล่าสุด ถูกพัฒนาเรื่อยๆ จนถึงรุ่นสุดท้าย Soyuz MS-15 ที่สามารถพาลูกเรือเดินทางไปอวกาศและกลับมาอย่างปลอดภัย ก่อนปลดประจำการอย่างเป็นทางการในวันที่ 25 กันยายน ค.ศ. 2019

Credit : Design by Bareo

ส่วนประกอบของจรวด Soyuz-FG

1. Emergency escape System, (SAS) ระบบหนีภัยฉุกเฉิน

SAS จะอยู่บนยอดสุดของปลายจรวด เป็นระบบที่สามารถปล่อยตัวยิงเพื่อพาลูกเรือหนีให้ห่างออกจากส่วนอื่นๆ ของจรวดได้ในกรณีฉุกเฉินเพื่อรอความช่วยเหลือจากสถานีอวกาศ เช่น ระบบบางส่วนของยานล้มเหลว อากาศภายนอกรั่วเข้ามาในจรวด หรือเกิดการระเบิดขึ้นที่ส่วนใดส่วนหนึ่ง โดยแคปซูลส่วนนี้จะสามารถยิงออกและบินต่อไปได้ราว 2 นาทีครึ่งก่อนจะหยุดลงในระยะห่างที่ค่อนข้างปลอดภัยในสภาวะไร้น้ำหนักของอวกาศ ที่จะพาแคปซูลนี้ลอยไปละล่องไปตามแรงของอวกาศหรือแรงดันที่เกิดจากการระเบิด

2.Payload Section

Payload Section ส่วนประกอบเสริมของอุปกรณ์ที่ติดอยู่กับส่วน SAS ซึ่งจะเป็นพื้นที่หลักในการใช้ชีวิตของนักบินอวกาศ รวมทั้งเป็นพื้นที่สำหรับอุปกรณ์เก็บข้อมูลและอุปกรณ์สื่อสารต่างๆ กับภาคพื้นดิน ทั้งยังทำหน้าที่เป็นเครื่องมือตรวจจับระยะไกล และมีสัญญาณวิทยุนำทางในอวกาศเพื่อพาลูกเรือกลับคืนสู่พื้นโลก

3.Engine Section

Engine Section คือ ส่วนเชื้อเพลิงของจรวด ซึ่งมีขนาดมากกว่าส่วน SAS รวมกับ Payload Section เสียอีก เพราะการเดินทางไปอวกาศนั้นต้องใช้พลังงานและเชื้อเพลิงเป็นอย่างมาก อีกทั้งยังต้องเตรียมการเผื่อในกรณีที่เชื้อเพลิงมีปัญหา ดังนั้นส่วนเชื้อเพลิงทั้งหมดจึงแบ่งออกเป็น 3 ส่วน ได้แก่

Stage I หรือ ระยะที่ 1

จะเป็นเชื้อเพลิงส่วนล่างสุด สำหรับปล่อยตัวจรวด โดยขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ RD-107A จำนวน 4 เครื่อง ประกอบด้วยจรวดบูสเตอร์รูปกรวยของเหลวที่เหมือนกัน 4 ตัว ที่รู้จักกันในชื่อ “markovkas” ผูกติดอยู่กับแกนกลางระยะที่ 2 บูสเตอร์แต่ละตัวจะมีมอเตอร์จรวดตัวเดียวพร้อมห้องเผาไหม้ 4 ห้อง ห้องเผาไหม้เวอร์เนียร์ 2 ห้อง และปั๊มเทอร์โบ 1 ชุด การเผาไหม้เชื้อเพลิงน้ำมันก๊าดและออกซิไดเซอร์ออกซิเจนเหลว บูสเตอร์แต่ละตัวจะมีตัวขับดันซึ่งสามารถหมุนไปตามแกนเดียวเพื่อบังคับจรวดในขณะบินได้

Stage II หรือ ระยะที่ 2

ระยะที่ 2 จะเป็นบูสเตอร์แบบเดี่ยว ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ RD-108 มีห้องเผาไหม้ 4 ห้องและชุดเทอร์โบปั๊ม 1 ชุด โดยเชื้อเพลิงระยะนี้จะสามารถทำให้จรวดสามารถขับเคลื่อนได้ทั้งสามแกน (ซ้ายขวา หน้าหลัง บนล่าง) โดยตัวจรวดจะเริ่มใช้งานเชื้อเพลิงระยะนี้หลังจากที่แรงส่งจากระยะที่ 1 เริ่มแผ่วลง เพื่อเป็นแรงส่งให้จรวดบินออกนอกชั้นบรรยากาศไปยังอวกาศและหยุดในชั้นวงโคจรของโลกก่อนจะแยกตัวออกไปเพื่อเพิ่มความคล่องตัวให้กับจรวด

Stage III หรือ ระยะที่ 3

หรือที่รู้จักในชื่อ Block I มีหน้าที่เดินทางในอวกาศเพื่อทำภารกิจต่างๆ หรือเพื่อเดินทางไปยังสถานีอวกาศ ส่วนบนของระยะที่ 3 ประกอบด้วยวงแหวนถ่ายโอน ถังเชื้อเพลิง ถังออกซิไดเซอร์ ส่วนท้าย (KxO) และเครื่องยนต์ RD-0110 ตอนที่ระยะที่ 3 กำลังจะเริ่มใช้งาน จะใช้เวลาแยกตัวจากระยะที่ 2 โดยใช้เวลาประมาณ 282.2 วินาที ก่อนเชื้อเพลิงระยะที่ 3 จะกลายเป็นส่วนเชื้อเพลิงหลักของจรวดที่เดินทางในอวกาศ โดยเชื้อเพลิงในส่วนนี้จะถูกคำนวณมาทั้งยังมีเครื่องวัดระดับเชื้อเพลิงที่เหล่านักบินอวกาศต้องตรวจสอบกันอย่างระมัดระวังตลอดไม่ให้ใช้เชื้อเพลิงเกินความจำเป็น หรือมีอุบัติเหตุขัดข้อง เช่น เชื้อเพลิงรั่วไหล เพื่อให้จรวดยังมีเชื้อเพลิงเพียงพอที่จะเป็นแรงส่งสุดท้ายเพื่อพาลูกเรือกลับสู่ผืนโลก

Saturn V

Credit : en.wikipedia

Saturn V เป็นจรวดเพียงลำเดียวที่บรรทุกมนุษย์ได้เหนือวงโคจรต่ำ (LEO) หรือที่ความสูงไม่เกิน 2,000 กิโลเมตร จากพื้นผิวโลก ทั้งยังจัดว่าเป็นหนึ่งในจรวดที่สูงที่สุด หนักที่สุด และทรงพลังมากที่สุดของสหรัฐอเมริกา พัฒนาขึ้นมาโดย NASA ภายใต้โครงการ Apollo ออกแบบมาเพื่อให้มนุษย์สามารถเดินทางไปสำรวจดวงจันทร์และเดินทางกลับมาได้ เดินทางสู่อวกาศครั้งแรกในปี 1963 – 1973 บรรจุนักบินอวกาศไปยังดวงจันทร์และเพื่อเปิดโครงการสถานีอวกาศ (Skylab) ซึ่งเป็นสถานีอวกาศแห่งแรกของอเมริกาได้เป็นครั้งแรกของโลกอีกด้วย

Saturn V มีความสูง 111 เมตร หรือประมาณ 363 ฟุต เท่ากับความสูงของอาคาร 36 ชั้น น้ำหนัก 2.8 ล้านกิโลกรัม สร้างแรงขับ 34.5 ล้านนิวตัน ดังนั้นการขับเคลื่อน Saturn V จึงไม่ใช่เรื่องง่าย แต่เพราะเครื่องยนต์ Saturn V สามารถรับน้ำหนักบรรทุกได้มากถึง 130 ตัน ทำให้สามารถจุเชื้อเพลิงได้เพียงพอจะส่งตัวขึ้นสู่วงโคจรรอบโลก

จรวด Saturn V ใช้สำหรับทำภารกิจของ Apollo มีส่วนประกอบของ Engine Section ด้วยกัน 3 ตอน โดยแต่ละขั้นตอนจะเผาเครื่องยนต์จนเชื้อเพลิงหมดและแยกออกจากจรวด

Stage I หรือ ระยะที่ 1

หรือ S-IC จะเป็นส่วนเชื้อเพลิงสำหรับปล่อยตัว จะขับเคลื่อนด้วยพลังของเชื้อเพลิง RP-1 และมีออกซิเจนเหลวเป็นตัวกระตุ้นการทำงานของเชื้อเพลิง ยกจรวดขึ้นสู่ระดับความสูงประมาณ 68 กิโลเมตรโดยใช้เวลาประมาณ 2 นาที 47 วินาที สู่ชั้นบรรยากาศ Mesosphere ด้วยเครื่องยนตร์ Rocketdyne F-1 จำนวน 5 ตัว จากนั้นจึงถูกแยกตัวออกและตกลงสู่มหาสมุทรแปซิฟิก

Stage II หรือ ระยะที่ 2

หรือ S-II จะประกอบด้วยเชื้อเพลิง 2 ถังบรรจุ และเปลี่ยนมาใช้ไฮโดรเจนเหลว และ ออกซิเจนเหลวเป็นส่วนประกอบหลักของเชื้อเพลิง ส่งแรงขับไปยังเครื่องยนตร์ Rocketdyne J-2 จำนวน 5 ตัว เพื่อพาจรวดขึ้นไปจนถึงชั้นวงโคจรต่ำของโลกได้สำเร็จ ก่อนจะแยกตัวออกไปจากจรวด

Stage III หรือ ระยะที่ 3

หรือ S-IVB จะเป็นส่วนจรวดเชื้อเพลิงที่ติดอยู่กับบานอวกาศ ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ J-2 เพียงตัวเดียวเท่านั้น แต่ก็เพียงพอสำหรับการผลักดันยานอวกาศ Apollo 11 ไปยังดวงจันทร์ได้สำเร็จ

ยานอวกาศ (Spacecraft / Spaceship)

Credit : space .com

ยานอวกาศเป็นยานพาหนะที่ออกแบบมาเพื่อปฏิบัติการเดินทางไปยังอวกาศ หรือไปยังดาวดวงอื่น โดยมีลูกเรือหรือไม่มีลูกเรือก็ได้ ในรูปแบบการบินควบคุมเหนือชั้นบรรยากาศชั้นล่างของโลก ยานอวกาศ มีขนาดใหญ่กว่าจรวด เนื่องจากต้องบรรทุกทั้งคนและสิ่งของ ลักษณะคล้ายๆ กับยานอวกาศในหนัง Sci-Fi ที่เราเห็นบ่อยๆ

ตัวยานอวกาศจะมีรูปร่างคล้ายๆ กับเครื่องบินแต่มีขนาดที่ใหญ่กว่ามาก และช่วงท้ายของยานจะมีเครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิง 3 เครื่องติดอยู่ พร้อมด้วยจรวดเชื้อเพลิงขนาดเล็กอีกกว่า 44 ตัว ที่บรรจุเชื้อเพลิงไว้ภายในติดอยู่รอบๆ ตัวยาน เพื่อทำหน้าช่วยควบคุมการบินและปรับทิศทางของวงโคจร โดยตัวยานอวกาศยังแบ่งออกเป็น 3 ส่วน ด้วยกัน ได้แก่ พื้นที่ของนักบิน พื้นที่สำหรับทำการวิจัย และพื้นที่สำหรับบรรทุกสัมภาระที่ใช้สำหรับใช้บรรจุสัมภาระและดาวเทียมต่างๆ มีแขนหรือกลไก สำหรับไว้เก็บหรือปล่อยดาวเทียม

ยานอวกาศส่วนใหญ่ไม่มีตัวขับเคลื่อน ขึ้นอยู่กับความเร็วเริ่มต้น โดยทั่วไปแล้วยานอวกาศจะอยู่ในวงโคจรรอบโลก หรือหากได้รับความเร็วเพียงพอที่จะหนีจากแรงโน้มถ่วงของโลก ยานอวกาศก็จะไปยังจุดหมายปลายทางอื่นในอวกาศได้ ยานอวกาศถูกนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นการสำรวจโลก สำรวจดวงดาว ใช้ในการสื่อสารคมนาคม อุตุนิยมวิทยา รวมไปถึงการขนส่งสินค้าไปยังสถานีอวกาศ เป็นต้น

ยานอวกาศ มี 2 ประเภท คือ ยานอวกาศที่ไม่มีมนุษย์ควบคุมและยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุม

ยานอวกาศที่ไม่มีมนุษย์ควบคุม

เป็นยานพาหนะขนาดเล็ก ไม่มีจรวดนำทาง ทำงานด้วยระบบสมองกลคอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์ ซึ่งสามารถควบคุมสั่งการปฏิบัติการและแก้ไขปัญหาได้ทันที

ยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุม

มีขนาดใหญ่และกินเชื้อเพลิงมากกว่ายานอวกาศที่ไม่มีมนุษย์ควบคุม และมีมวลมากเนื่องจากต้องบรรจุมนุษย์และสิ่งของต่างๆ ภายในยานอวกาศด้วย เช่น มีพื้นที่สำหรับปฏิบัติการ อาหาร อากาศ ห้องนอน และห้องน้ำ เป็นต้น

ตัวอย่าง ยานอวกาศ ที่เดินทางไปยังอวกาศ

เริ่มแรกแนวคิดการออกแบบยานอวกาศจะเน้นความคล่องตัว แต่ภายหลังยานอวกาศถูกออกแบบให้หลากหลายรูปแบบ ซึ่งขึ้นอยู่กับภารกิจนั้นๆ เช่น

Sputnik 1

Credit : cosmos magazine

Sputnik 1 เป็นยานอวกาศที่ไม่มีมนุษย์ควบคุม หรือ ดาวเทียมดวงแรกของรัซเซีย ที่ถูกส่งไปยังนอกโลก เมื่อวันที่ 4 ตุลาคม ค.ศ. 1957 เพื่อทำการสำรวจทางด้านวิทยาศาสตร์ อวกาศและวงโคจรของโลก แล้วส่งสัญญาณวิทยุกลับมา โดย Sputnik 1 มีน้ำหนักประมาณ 83.6 กิโลกรัม ถูกปล่อยสู่อวกาศด้วยจรวด R7 ดาวเทียมดวงเล็กมีเทอร์โมมิเตอร์และเครื่องส่งวิทยุสองเครื่อง ลักษณะของ Sputnik 1 เป็นทรงกลมคล้ายลูกบอล ทำด้วยโลหะขัดมัน ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 58 เซนติเมตร หรือประมาณ 23 นิ้ว ประกอบจากโลหะครึ่งวงกลมน้ำหนัก 2 กิโลกรัม จำนวน 2 ซีก ผนึกแน่นเข้าหากันด้วยเรซินโอริง และเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียว 36 อัน มีมวล 83.6 กิโลกรัม ดาวเทียมมีเสาอากาศ 2 คู่ แต่ละเสาอากาศประกอบด้วย 2 ส่วนคล้ายแส้ ความยาวประมาณ 2.4 และ 2.9 เมตร มีรูปแบบการแผ่รังสีลักษณะคล้ายรูปของวงกลม ทำหน้าที่โคจรรอบโลกและส่งสัญญาณคลื่นวิทยุกลับมายังโลก

ซึ่งโครงการสำรวจอวกาศของรัซเซีย ที่ได้ส่ง Sputnik 1 ขึ้นไปสำรวจอวกาศครั้งแรกถือว่าประสบความสำเร็จเป็นอย่างมาก หลังจากนั้นจึงเกิดการแข่งขันและพัฒนาทางการเมือง การทหาร เทคโนโลยีและวิทยาศาสตร์ จากประเทศมหาอำนาจหลายๆ ประเทศขึ้น

Vostok 1

Credit : space .com

Vostok 1 เป็นยานอวกาศลำแรกของโครงการ Vostok และ ยานอวกาศ ที่มีมนุษย์ควบคุมลำแรกของโลก ซึ่งบรรทุกนักบินอวกาศชาวโซเวียตที่ชื่อว่า Yuri A. Gagarin (ยูริ กาการิน) ขึ้นไปสำรวจอวกาศในวันที่ 12 เมษายน ค.ศ. 1961 และเดินทางอยู่รอบโลกบนชั้นบรรยากาศที่ระดับความสูง 169 กิโลเมตร เป็นระยะเวลา 1 ชั่วโมง 48 นาที บินโคจรรอบโลกครบ 1 รอบ ก่อนจะกลับลงมาอย่างปลอดภัยและลงจอดใกล้กับเมือง Saratov ในประเทศรัสเซีย ภารกิจครั้งนี้ของเขาทำให้เขาได้รับรางวัลและเหรียญเกียรติยศมากมายสำหรับความกล้าหาญและความสำเร็จที่เกิดขึ้น

เบื้องหลังความสำเร็จของการสร้างยานอวกาศ Vostok 1 ได้ถูกเก็บเป็นความลับ ชนิดที่บุคคลดังกล่าวได้ขอให้สหภาพโซเวียตปฏิเสธการรับรางวัลโนเบลในฐานะหัวหน้าทีมออกแบบและสร้างยานอวกาศเพื่อปกป้องตัวตนของเขาให้ปลอดภัยเนื่องจากยุคนั้นเป็นยุคของสงครามเย็น จนกระทั่งปี 1966 ชื่อของ Sergei Korolyov ก็ได้ปรากฏขึ้นหลังจากที่เขาเสียชีวิตด้วยโรคประจำตัวในวัย 59 ปี ทั้งยังเปิดเผยว่าภายใต้การกำกับการออกแบบและสร้างยานอวกาศ ไม่ใช่แค่ Vostok 1 และยูริ กาการิน เท่านั้นที่เขาส่งขึ้นไปเป็นมนุษย์คนแรกบนอวกาศ แต่ในปี 1963 ยังส่งนักบินอวกาศหญิงคนแรกของโลก Valentina Tereshkova ขึ้นไปกับยาน Vostok 6 เป็นระยะเวลา 70 ชั่วโมง, เป็นผู้กำกับการออกแบบ Sputnik 1, ส่ง Laika หรือ ไลก้า สุนัขและสัตว์ตัวแรกที่ได้ขึ้นไปบนอวกาศ และยังเป็นผู้อยู่เบื้องหลังโปรเจคที่ถูกส่งขึ้นไปบนอวกาศมากมายของสหภาพโซเวียตอีกด้วย

สำหรับการออกแบบ ยานอวกาศ Vostok 1 สร้างขึ้นสำหรับทำภารกิจบรรทุกมนุษย์ไปโคจรรอบโลก ดังนั้นจรวดเชื้อเพลิงที่ใช้ยกยานอวกาศ Vostok 1 จึงสามารถบรรทุกยานอวกาศขนาดเกือบ 5 ตันไปยังวงโคจรต่ำของโลกได้ ซึ่งการออกแบบขั้นตอนสุดท้ายของยานอวกาศ Vostok จะประกอบด้วย Descent Module ที่มีห้องนักบิน และโมดูลเครื่องมือที่ติดตั้งเครื่องยนต์เบรก และตัวยานอวกาศมีลักษณะคล้ายเครื่องบิน ลำตัวยานอวกาศถูกแบ่งเป็นห้องควบคุม ห้องทดลอง และห้องเก็บของ ซึ่งบริเวณส่วนท้ายของยานอวกาศประกอบด้วยจรวด 3 เครื่อง สำหรับควบคุมทิศทางของยานอวกาศ และเพราะ Vostok 1 ต้องขนส่งนักบินเพื่อทำภารกิจได้อย่างปลอดภัยในการโคจรโลก ฟังก์การบินหลักจึงเน้นการควบคุมและปรับเปลี่ยนทิศทางหางของยานอวกาศ เพื่อยิงเครื่องยนต์เบรกก่อนกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ โดยเครื่องยนต์เบรกจะทำให้ยานอวกาศช้าลงประมาณ 140 เมตรต่อวินาที เพื่อให้สามารถเดินทางกลับได้อย่างปลอดภัย

Apollo XI

Credit : wikipedia

หลายคนคงจะรู้จักยานอวกาศลำแรกของสหรัฐอเมริกาที่ถูกส่งขึ้นไปสำรวจบนดวงจันทร์ที่ชื่อว่า “อะพอลโล 11 (Apollo XI)” หรือคุ้นหูกับเนื้อหาความสำเร็จของภารกิจที่ยานลำนี้ได้รับ โดยภารกิจดังกล่าวก็คือการพามนุษย์ขึ้นไป “เหยียบบนดวงจันทร์” ได้สำเร็จในปี ค.ศ. 1969 โดยนักบินอวกาศคนแรกที่เหยียบบนดวงจันทร์นั้นมีชื่อว่า “นีล อาร์มสตรอง” (Neil Armstrong)

ยานอวกาศอะพอลโล 11 ถูกปล่อยจาก Kennedy Space Center บนเกาะ Merritt รัฐฟลอริดาเมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม ค.ศ. 1969 ด้วยจรวด Saturn V ที่เราได้กล่าวถึงไปก่อนหน้านี้ โดยความยากของภารกิจที่อะพอลโล 11 ก็คือการที่ตัวยานจะต้องลงจอดที่ดวงจันทร์ และจะต้องส่งตัวเองกลับขึ้นมาอีกครั้ง เพื่อเดินทางกลับและลงจอดที่โลก

ดังนั้นตัวยานอวกาศอะพอลโล 11 จึงประกอบด้วย 2 ส่วน ได้แก่ Command Module หรือส่วนควบคุมหลัก ที่จะควบคุมการเดินยานอวกาศไปถึงจุดที่ใกล้กับดวงจันทร์ และ Lunar Module หรือส่วนที่จะส่งลูกเรือลงไปยังพื้นผิวดวงจันทร์ ทำให้ลูกเรือของยานอวกาศ Apollo 11 ประกอบไปด้วยนักบินอวกาศทั้งสิ้น 3 คน ได้แก่ Neil Armstrong หัวหน้าทีม, Michael Collins ผู้ควบคุมยานอวกาศส่วน Command Module และ Buzz Aldrin ผู้ควบคุมยานอวกาศส่วน Lunar Module มนุษย์คนที่สองที่เหยียบดวงจันทร์ และผู้ที่ถ่ายรูปนีล อาร์มสตรองบนดวงจันทร์

ขาไป ยานส่วน Lunar Module จะอยู่ที่ส่วนด้านบนของ Command Module ดูเผินๆ เหมือนเป็นยานอวกาศลำเดียว แต่หลังจากที่ส่วน Lunar Module แยกตัวออกไปแล้ว ผิวยานอวกาศส่วนที่เชื่อมยานทั้งสองส่วนเอาไว้ก็จะลอยหายไปในอวกาศ ทำให้เมื่อ Lunar Module กลับมา จะต้องเอาส่วนหัวมาเชื่อมกับหัวของ Command Module เพื่อพาลูกเรือทั้งสามกลับมายังโลก

Credit : ภาพประกอบจากวีดิโอ Apollo Docking sequence – Connecting the Command Module to the Lunar Module โดย kevin hughes

สำหรับใครที่อยากดูปฏิบัติการปล่อยยานอะพอลโล 11 ขึ้นสู่ดวงจันทร์ สามารถสตรีมมิ่งดูสารคดี Apollo: Back to the moon ได้ที่แอปพลิเคชัน Disney+ Hotstar

สถานีอวกาศ (Space station)

Credit : artstation .com

เมื่อมียานพาหนะเดินทางไปอวกาศแล้ว ก็ต้องมีสถานีอวกาศ (Space station) ที่ถูกสร้างขึ้นโดยมนุษย์ เพื่อใช้เป็นที่อยู่การดำรงชีพในอวกาศ โดยอยู่ในวงโคจรต่ำ และสำหรับใช้ทำการทดลองทางวิทยาศาสตร์ วิจัย และประดิษฐ์คิดค้นในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง เป็นต้น โดยสถานีอวกาศที่เคยมี ได้แก่ Salyut, Almaz, MIR ของสหภาพโซเวียต ,Tiangong-1 จากประเทศจีน, Skylab และปัจจุบันคือ สถานีอวกาศนานาชาติ หรือ ISS ของประเทศสหรัฐอเมริกา

Credit : nasa .gov

สถานีอวกาศนานาชาติ หรือ ISS (International Space Station) เป็นสถานีอวกาศโมดูลาร์ที่ใหญ่ที่สุดในปัจจุบันในวงโคจรต่ำของโลก เป็นโครงการความร่วมมือข้ามชาติที่เกี่ยวข้องกับหน่วยงานด้านอวกาศที่เข้าร่วม 5 แห่ง ได้แก่ NASA สหรัฐอเมริกา, Roscosmos รัสเซีย, JAXA ญี่ปุ่น, ESA ยุโรป และ CSA แคนาดา ISS ทำหน้าที่เป็นสถานีของห้องปฏิบัติการวิจัยสภาวะไร้น้ำหนักและสภาพแวดล้อมในอวกาศ ซึ่งดำเนินการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในด้านโหราศาสตร์ ดาราศาสตร์ อุตุนิยมวิทยา ฟิสิกส์ และสาขาอื่นๆ และออกแบบมาเพื่อให้เหมาะสำหรับการทดสอบระบบยานอวกาศและอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับภารกิจระยะยาวในอนาคตไปยังดวงจันทร์และดาวอังคาร

โปรแกรม ISS วิวัฒนาการมาจาก Space Station Freedom ซึ่งเป็นข้อเสนอของชาวอเมริกันในปี 1984 ในการสร้างสถานีโคจรรอบโลกที่มีคนประจำอยู่ และ ISS เป็นสถานีอวกาศแห่งที่ 9 ที่มีลูกเรืออาศัยอยู่ต่อจากโซเวียต เป็นวัตถุประดิษฐ์ที่ใหญ่ที่สุดในอวกาศและเป็นดาวเทียมที่ใหญ่ที่สุดในวงโคจรต่ำของโลก สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าจากพื้นผิวโลก รักษาวงโคจรด้วยระดับความสูงเฉลี่ย 400 กิโลเมตร โดยสามารถโคจรรอบโลกได้ในเวลาประมาณ 93 นาที มีวงโคจรครบ 15.5 รอบต่อวัน

Russian Orbital Segment

Credit : wikipedia

สถานีอวกาศนานาชาติแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ Russian Orbital Segment (ROS) ดำเนินการโดยรัสเซีย ขณะที่ United States Orbital Segment (USOS) ดำเนินการโดยสหรัฐอเมริกาและรัฐอื่นๆ ซึ่งสถานีอวกาศนานาชาติประกอบด้วยโมดูลที่อยู่อาศัยที่มีแรงดัน, โครงสร้างโครงถัก, แผงโซลาร์เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์, หม้อน้ำระบายความร้อน, พอร์ตเชื่อมต่อ, ช่องทดลองและแขนกลหุ่นยนต์ เป็นต้น

แม้ในปัจจุบันมนุษย์เราก็ยังไม่หยุดพัฒนายานพาหนะที่สามารถเดินทางไปนอกโลกได้ ซึ่งนับว่าประสิทธิภาพและความปลอดภัยในการเดินทางก็เพิ่มขึ้นตามกาลเวลาเช่นกัน มีมหาเศรษฐีบนโลกนี้หลายคนที่ทุ่มเงินมหาศาลเพื่อซื้อทริปนั่งบนยานอวกาศไปเหยียบดาวดวงอื่นก็มี นับว่าเป็นประสบการณ์ใหม่ๆ ที่น่าสนใจไม่น้อยเลยทีเดียว ^^

สามารถติดตามผลงานต่าง ๆ ของทาง Bareo ได้ที่ช่องทางเว็บไซต์ของ Bareo หรือทาง Facebook : Design by Bareo ที่จะคอยอัพเดทข่าวสาร งานดีไซน์ และผลงานการออกแบบตกแต่งภายในมากมาย ให้ท่านผู้อ่านได้รับความรู้ และความสนุกตลอดทั้งปี

หรือหากสนใจจะออกแบบตกแต่งภายในกับทาง Bareo ทางเราก็มีบริการออกแบบภายในครบวงจร โดยสามารถอ่านรายละเอียดการให้บริการของเราได้ที่นี่ คลิ๊ก

ขอขอบคุณข้อมูลจาก
wikipedia .org
britannica .com
russianspaceweb .com
everydayastronaut .com