สำรวจดวงจันทร์

จุดเริ่มต้นของการกลับไปดวงจันทร์

ในปี ค.ศ. 2009 อุปกรณ์บนยานอวกาศจันทรายาน 1 ขององค์การอวกาศอินเดีย หรือ ISRO นั้นได้ตรวจพบสัญญาณของน้ำแข็ง ณ บริเวณขั้วเหนือและขั้วใต้ของดวงจันทร์ที่ซุกซ่อนอยู่ภายใต้เงาของหลุมอุกกาบาตขนาดยักษ์ ซึ่งไม่ได้รับแสงอาทิตย์มาเป็นระยะเวลาหลายพันล้านปี การค้นพบน้ำแข็งบนดวงจันทร์นั้นทำให้องค์การอวกาศทั่วโลกตื่นตกใจเป็นอย่างมาก เนื่องจากน้ำแข็งเป็นทรัพยากรสำคัญอันล้ำค่าที่จะช่วยให้มนุษย์ตั้งถิ่นฐานและสำรวจดวงจันทร์ได้อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน

ทุกวันนี้มนุษย์มีวิธีการที่จะแยกอะตอมของไฮโดรเจนกับออกซิเจนออกมาจากน้ำได้ผ่านกรรมวิธีที่เรียกว่า อิเล็กโทรลิซิส (Electrolysis) โดยออกซิเจนจะถูกนำไปใช้ผลิตอากาศหายใจ ส่วนไฮโดรเจนจะไปเป็นเชื้อเพลิงจรวดและยานอวกาศ รวมทั้งน้ำแข็งก็ยังสามารถนำไปละลายเพื่อใช้อุปโภคบริโภคได้อีกด้วย น้ำแข็งบนดวงจันทร์จึงไม่ต่างอะไรไปจากน้ำมันอวกาศ ซึ่งได้กลายเป็นเป้าหมายการสำรวจที่สำคัญของหลาย ๆ ประเทศในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาและในอนาคตอันใกล้ ได้แก่

  • อินเดีย – ภารกิจจันทรายาน 2 ประสบความล้มเหลวในขณะลงจอดบริเวณขั้วใต้ดวงจันทร์ เดือนกันยายนปี ค.ศ. 2019
  • รัสเซีย – ภารกิจลูน่า 25 (Luna 25) พบกับปัญหาด้านเชื้อเพลิงขับดันจนส่งผลให้ตัวยานตกลงสู่พื้นผิว ในเดือนสิงหาคม ปี ค.ศ. 2023
  • อินเดีย – ภารกิจจันทรายาน 3 ลงจอดบริเวณขั้วใต้ได้สำเร็จในเดือนสิงหาคม ปี ค.ศ. 2023
  • สหรัฐอเมริกา (บริษัทเอกชน) – ภารกิจเพอรีกรีน (Peregrine) การปล่อยตัวผิดพลาดและตกกลับสู่โลกในวันที่ 18 มกราคม ค.ศ. 2024
  • จีน – ภารกิจฉางเอ๋อ 7 วางแผนไปลงจอดบนขั้วใต้ดวงจันทร์ภายในปี ค.ศ. 2026
  • สหรัฐอเมริกา – ภารกิจอาร์ทีมิส 3 (Artemis III) ส่งมนุษย์ไปเหยียบพื้นผิวขั้วใต้ดวงจันทร์ไม่เกินปี ค.ศ. 2026
  • ญี่ปุ่นและอินเดีย – ภารกิจ LUMEX (Lunar Polar Exploration Mission) พัฒนายานอวกาศร่วมกันเพื่อลงจอดบริเวณขั้วใต้ ช่วงปี ค.ศ. 2026-2028
  • สหรัฐอเมริกา – ภารกิจอาร์ทีมิส 4 (Artemis IV) ส่งมนุษย์ไปเหยียบพื้นผิวขั้วใต้ดวงจันทร์ไม่เกินปี ค.ศ. 2028

การกลับมาของมนุษย์บนดวงจันทร์

ตามลำดับเหตุการณ์ข้างต้น จะเห็นได้ว่าภารกิจจากหลากหลายประเทศส่วนใหญ่นั้นล้วนเป็นการส่งหุ่นยนต์ไร้คนขับไปสำรวจขั้วใต้ดวงจันทร์ทั้งสิ้น แต่มีเพียงแค่สหรัฐอเมริกาเท่านั้นที่มีเป้าหมายในการส่งมนุษย์ไปเหยียบดวงจันทร์อีกครั้งหนึ่งจริง ๆ ในรอบ 52 ปี หลังจากที่โครงการอะพอลโลได้ยุติลงในปี ค.ศ. 1972

หากย้อนกลับไป ในปี ค.ศ.1969 ผู้คนหลายร้อยล้านคนทั่วโลกได้เป็นสักขีพยานของการเหยียบดวงจันทร์ครั้งแรกของมนุษยชาติ โดย นีล อาร์มสตรอง และ บัซ อัลดริน สองนักบินภารกิจอะพอลโล 11 ซึ่งเป็นการเปิดฉากการสำรวจดวงจันทร์โดยมนุษย์อย่างต่อเนื่องถึง 3 ปีด้วยกัน ก่อนที่รัฐบาลกลางสหรัฐฯจะตัดสินใจยกเลิกโครงการอะพอลโลก่อนกำหนด เนื่องจากทางรัฐบาลกลางเห็นว่าการสำรวจดวงจันทร์นั้นไม่มีความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจใด ๆ และเป็นแค่เพียงการแสดงแสนยานุภาพทางเทคโนโลยี แถมสภาพโซเวียตที่เป็นศัตรูคู่แข็งของสหรัฐฯในช่วงนั้นก็ได้ยกเลิกความพยายามในการส่งมนุษย์ไปดวงจันทร์เช่นกัน

สหรัฐอเมริกาจึงไม่มีเหตุผลอะไรที่จะสำรวจดวงจันทร์ต่อไปอีกในขณะนั้น ซึ่งองค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติสหรัฐฯ หรือ องค์การนาซา (NASA) ก็ได้หันไปพัฒนาเทคโนโลยีที่อยู่บนวงโคจรระดับต่ำของโลก อย่างเช่น สถานีอวกาศกับดาวเทียมสื่อสาร และยานอวกาศรุ่นใหม่ ๆ แทน ตามงบประมาณที่ถูกหั่นลงไป จากสัดส่วนที่นาซาเคยได้รับถึงร้อยละ 4 ของรัฐบาลกลางในยุคโครงการอะพอลโล เหลือเพียงแค่ร้อยละ 0.4 ในปี 2017 เท่านั้น

อย่างไรก็ตามนับตั้งแต่ยุคอะพอลโลเป็นต้นมา เทคโนโลยีจรวดและยานอวกาศของมนุษย์ก็ได้รับการพัฒนามาอย่างต่อเนื่องจนต้นทุนค่าใช้จ่ายในการปล่อยจรวดนั้นลดต่ำลงอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะเทคโนโลยีการนำจรวดกลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งนำโดยสเปซเอ็กซ์ (SpaceX) บริษัทเอกชนสัญชาติสหรัฐฯ จนได้รับความไว้วางใจจากองค์การนาซามากพอที่สเปซเอ็กซ์จะรับผิดชอบการส่งนักบินอวกาศไปกลับสถานีอวกาศนานาชาติ นับตั้งแต่ปี ค.ศ. 2020

ด้วยเหตุนี้องค์การนาซาจึงมีงบประมาณคงเหลือเพียงพอที่จะนำไปริเริ่มการสำรวจดวงจันทร์ครั้งใหม่ภายใต้ชื่อโครงการอาร์ทีมิส (Artemis) เทพธิดาฝาแฝดของอะพอลโลตามปกรณัมกรีกโบราณ ซึ่งจะไม่ใช่แค่การส่งนักบินอวกาศไปปักธงแล้วกลับมาเหมือนในยุคสมัยของโครงการอะพอลโล แต่จะเป็นแผนการตั้งถิ่นฐานบนดวงจันทร์ในระยะยาวที่จะมีนักบินอวกาศสับเปลี่ยนไปมาเป็นช่วง ๆ คล้ายกับการดำเนินงานของสถานีอวกาศนานาชาติในปัจจุบัน

เมื่อเดือนธันวาคมปี ค.ศ. 2023 องค์การนาซาได้เปิดฉากโครงการอาร์ทีมิสด้วยภารกิจอาร์ทิมิส 1 อย่างยิ่งใหญ่ผ่านการปล่อยตัวจรวด SLS และยานโอไรออน ซึ่งจะเป็นพาหนะที่จะมีการใช้งานขนส่งมนุษย์ไปกลับดวงจันทร์ในโครงการอาร์ทีมิสระยะแรก โดยมีการวางแผนหลัก ๆ ไว้แล้ว ดังนี้

  • ภารกิจอาร์ทีมิส 1 – ทดสอบจรวด SLS และยานอวกาศโอไรออน ประสบความสำเร็จ ธันวาคม ปี ค.ศ. 2023
  • ภารกิจอาร์ทีมิส 2 – ส่งนักบินอวกาศ 4 คนเดินทางไปโคจรรอบดวงจันทร์และกลับมายังโลกโดยไม่ลงจอดภายในปี ค.ศ. 2025
  • ภารกิจอาร์ทีมิส 3 – ส่งนักบินอวกาศ 4 คนไปลงจอดบนพื้นผิวดวงจันทร์ ภายในปี ค.ศ. 2027 ซึ่งมีการตั้งเป้าหมายว่าคนที่จะได้เหยียบดวงจันทร์ในรอบ 52 ปีจะต้องเป็นผู้หญิงอีกด้วย

อีกทั้งองค์การนาซาและองค์การอวกาศพันธมิตรจากชาติอื่น ๆ อาทิ ยุโรปและญี่ปุ่น ก็จะร่วมกันพัฒนาและก่อสร้างสถานีอวกาศแห่งใหม่ที่มีชื่อเรียกว่า “ลูนาร์เกตเวย์” (Lunar Gateway) ซึ่งจะประจำการอยู่บนวงโคจรของดวงจันทร์คล้ายกับสถานีอวกาศนานาชาติที่โคจรอยู่รอบโลกในปัจจุบัน เพื่อเป็นสนับสนุนภารกิจบนพื้นผิวและเป็นพื้นที่ทดลองงานวิจัยต่าง ๆ ด้วย

ในขณะที่ทางฝั่งจีนกับรัสเซียก็มีแผนที่จะส่งมนุษย์ไปสัมผัสพื้นผิวดวงจันทร์และตั้งสถานีวิจัยด้วยเช่นกัน ผ่านโครงการสถานีวิจัยดวงจันทร์นานาชาติ หรือ ILRS (International Lunar Research Station) โดยทางการอวกาศแห่งชาติจีน (CNSA) นั้นได้ตั้งเป้าหมายที่จะส่งมนุษย์ไปเหยียบดวงจันทร์ไม่เกินปี ค.ศ. 2030 นี้

ในปัจจุบันองค์การอวกาศแห่งชาติจีน (CNSA) กำลังพัฒนาจรวดนำส่งรุ่นใหม่ที่มีชื่อเรียกว่า ลองมาร์ช 9 (Long March 9) ซึ่งสามารถขนส่งสัมภาระที่มีมวลได้มากถึง 150 ตันสู่วงโคจรระดับต่ำของโลก และ 54 ตันไปยังดวงจันทร์ พร้อมกันกับยานลงจอดที่มีมนุษย์ควบคุม ส่วนรัสเซียจะรับผิดชอบเรื่องการส่งยานอวกาศไร้คนขับไปสำรวจสถานที่ก่อสร้างสถานีวิจัยบนพื้นผิวดวงจันทร์ในอนาคตแทน

อนาคตของดวงจันทร์และมนุษย์

การตั้งถิ่นฐานบนดวงจันทร์ในอนาคตอันใกล้นี้จะช่วยให้มนุษย์เรียนรู้ทักษะการพัฒนาเทคโนโลยีที่จำเป็นสำหรับการอยู่อาศัยนอกโลกอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ โดยเฉพาะการใช้ทรัพยากรที่มีอยู่บนดวงจันทร์ให้เกิดประโยชน์สูงสุดโดยไม่ต้องพึ่งพิงทรัพยากรจากโลกมากนัก ซึ่งกรรมวิธีนี้เรียกว่า In-Situ Resource Utilization (ISRU) จำพวก เทคโนโลยีสกัดน้ำแข็งบนดวงจันทร์มาใช้งาน การก่อสร้างโดยใช้วัตถุดิบจากดวงจันทร์ และการปลูกพืชผลิตอาหารบนดวงจันทร์ เป็นต้น

ตัวอย่างที่ชัดเจนที่สุดก็คือ ในปี ค.ศ. 2022 องค์การนาซาได้ว่าจ้างให้ ICON บริษัทรับเหมาก่อสร้างด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติที่มีชื่อเสียงจากสหรัฐอเมริกา มาช่วยคิดค้นพัฒนาระบบการก่อสร้างด้วยวัตถุดิบบนพื้นผิวดวงจันทร์ตามหลักการของ ISRU เพื่อเตรียมความพร้อมในการสร้างฐานวิจัยบริเวณขั้วใต้ดวงจันทร์ และวางระบบสาธารณูปโภคที่จะช่วยรองรับนักบินอวกาศที่จะไปประจำการในอนาคต ซึ่งองค์ความรู้เหล่านี้จะเป็นรากฐานสำคัญต่อการขยายถิ่นฐานมนุษย์ไปยังดาวดวงอื่นที่ไกลกว่าดวงจันทร์ ไล่ตั้งแต่ดาวอังคาร ไปถึงเหล่าดาวบริวารน้อยใหญ่ของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์

นอกจากนี้ดวงจันทร์นั้นก็ยังมีแร่ธาตุประเภทแรร์เอิร์ธ (Rare Earth) สินแร่หายาก 17 ชนิดที่เป็นส่วนประกอบของเทคโลยีสำคัญในปัจจุบัน อาทิ คอมพิวเตอร์ แบตเตอร์รี่ และมอเตอร์ไฟฟ้า อยู่เป็นจำนวนมากทั่วพื้นผิว โดยเฉพาะแร่ธาตุไทเทเนียมที่สามารถนำไปใช้สร้างยานอวกาศและเครื่องยนต์จรวดได้ หากมนุษย์สามารถที่จะถลุงแร่จากดวงจันทร์ด้วยต้นทุนต่ำสำเร็จในอนาคต การสำรวจดวงจันทร์ก็จะเริ่มสร้างผลกำไรให้แก่องค์การอวกาศ และมีการคาดการณ์ว่าการขุดแร่ที่ก่อให้เกิดมลพิษมากมายบนโลกก็จะมีการเคลื่อนย้ายไปยังดวงจันทร์แทน

ด้วยศักยภาพด้านการผลิตวัตถุดิบและแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ที่ต่ำเพียง 1 ใน 3 เมื่อเทียบกับโลก ทำให้ดวงจันทร์สามารถที่จะขนส่งสัมภาระขึ้นสู่อวกาศโดยไม่ใช้พลังงานเชื้อเพลิงมากเหมือนกับโลกถึงครึ่งต่อครึ่ง ซึ่งช่วยลดต้นทุนลงได้อย่างมหาศาล และเหมาะสำหรับการพัฒนาเป็นแหล่งผลิตจรวดและยานอวกาศในอนาคตเป็นอย่างมาก มิหนำซ้ำแรงโน้มถ่วงที่ต่ำของดวงจันทร์ก่อสร้างสิ่งปลูกสร้างขนาดมหึมาได้ง่ายขึ้นกว่าเดิม ถึงขั้นที่ว่ามีนักดาราศาสตร์ขององค์การนาซาเสนอแผนการให้สร้างกล้องโทรทรรศ์วิทยุ ณ ด้านไกลของดวงจันทร์อีกด้วย

เรียกได้ว่าดวงจันทร์นั้นกำลังจะกลายเป็นพรมแดนแห่งการตั้งรกรากครั้งใหม่ของมนุษย์อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ทั้งแง่เศรษฐกิจ วิทยาศาสตร์ หรือการเมืองก็ตาม ท่ามกลางการแข่งขันระหว่างประเทศต่าง ๆ ในศตวรรษที่ 21 นี้ ไม่ว่าจะเล็กหรือใหญ่ ซึ่งเราต้องติดตามกันอย่างใกล้ชิดต่อไปว่ามนุษย์จะสามารถอยู่อาศัยบนดาวดวงอื่น ๆ นอกจากโลกได้หรือไม่

CREATED BY

ส่งเสริมสังคมสร้างสรรค์ ด้วยการสื่อสารวิทยาศาสตร์