:| D a r a s a r t. C o m >ยานพลังแสงอาทิตย์

               การเดินทางระหว่างดวงดาวเป็นความใฝ่ฝันมานาน เห็นหนทางไปสู่ความจริงได้ถ้าไม่ต้องใช้เชื้อเพลิง   การเดินทางด้วยพลังแสงอาทิตย์หรือพลังแสงสุริยะหรือโซลาเซล (solar sail) เป็นเทคโนโลยีเดียวที่อาจทำให้การเดินทางระหว่างดวงดาวเป็นไปได้ การเดินทางด้วยยานพลังแสงสุริยะเป็นความฝันตั้งแต่ เฟรดริช ทะซานเดอร์ (Fredrich Tsander) เคยเขียนในค.ศ. 1924 ให้ยานอวกาศไม่ใช้เชื้อเพลิง เดินทางระหว่างดาวเคราะห์และอาจไปถึงดวงดาวได้สักวันหนึ่ง
               ความพยายามมีโครงการพลังแสงสุริยะครั้งแรกมาจากนาซาในทศวรรษ 1970 เมื่อต้องการสำรวจดาวหางฮัลเลย์ แต่แล้วมันก็ไม่ได้เกิดขึ้น และสหรัฐอเมริกาไม่มียานอวกาศสำรวจดาวหางฮัลเลย์เลยแม้แต่ลำเดียว แม้การเข้าสู่เทคโนโลยีอวกาศใหม่นี้ช้ามากและแม้ทุกวันนี้ทั้งนาซา อีซา(ยุโรป)และญี่ปุ่นมีโครงการพัฒนายานพลังสุริยะแล้ว แต่แผนการขึ้นโคจรยังไม่ได้ยืนยันแน่ชัด ยังไม่มีหมายกำหนดเดินทางใดไปในอวกาศจากรัฐบาลของแต่ละประเทศ
               แต่โครงการยานพลังแสงสุริยะของสมาคมดาวเคราะห์(The Planetary Society) กำลังจะเป็นความจริงครั้งแรกของโลก จากความสัมพันธ์กับองค์การอวกาศระหว่างชาติ ทำให้สมาคมทำงานได้และได้ทุนรอนเต็มที่ สมาคมดาวเคราะห์กำลังจะทำให้ยานพลังแสงสุริยะกลายเป็นความจริง   ยานคอสมอส1(Cosmos 1) จะเป็นเป้าหมายของการเดินทางด้วยพลังแสงอาทิตย์เป็นครั้งแรก การใช้พลังแสง(และรังสีอื่น)ของดวงอาทิตย์ขับเคลื่อน เป็นเทคโนโลยีของวิธีการเดินทางจากดาวพุธไปถึงพฤหัสได้ ไกลกว่านั้นแหล่งของแสงต้องเป็นเลเซอร์ไปในระยะทางไกลในอวกาศ ซึ่งเลเซอร์จะได้พลังงานจากแสงอาทิตย์ด้วย การเดินทางไปยังดวงดาว ไม่ใช่เรื่องของรัฐบาล แต่เป็นทีมงานระหว่างชาติจากกลุ่มชนที่น่าสนใจ ที่รวมผู้คนซึ่งสนใจอวกาศระหว่างชาติใหญ่ที่สุดของโลก มีสมาชิกทั่วโลกราวๆ 100,000 คน
               การเริ่มต้นเดินทางของยานคอสมอส1 จะเกิดขึ้นเร็วๆนี้และจะปล่อยยานขึ้นสู่อวกาศปลายค.ศ. 2004 หรือต้นปีค.ศ. 2005 คอสมอส1 เป็นโครงการหนึ่งจากหลายโครงการของสมาคมดาวเคราะห์ สมาคมดาวเคราะห์ได้รับการสนับสนุนจากคอสมอสสตูดิโอหรือห้องศิลปเอกภพ ที่เสนอความบันเทิงและสารคดีของอวกาศ(Cosmos Studios)   โครงการคอสมอส1 เริ่มต้นเมื่อ 15 กันยายน ค.ศ. 2000 มุ่งหมายให้ยานหนัก 100 กก. ขึ้นโคจรรอบโลกเกือบเป็นวงกลมที่ระยะสูง 800 กม. เอียงกับเส้นศูนย์สูตรโลก 76 องศา การทำให้เข้าสู่วงโคจรทำได้โดย มอเตอร์TPS ที่ดัดแปลงจากมอเตอร์ขนสัมภาระจากวงโคจรโลก ข้อมูลหลักการมาจากผลงานการพัฒนาของรัสเซียและสหรัฐอเมริกา
               ความสูงต่ำสุดที่ต้องการอยู่ที่ระยะสูง 600-800 กม.ขึ้นกับความหนาแน่นของบรรยากาศที่เป็นฟังค์ชันของลมสุริยะระยะสูง 800 กม. เป็นระยะเหนือความสูงของกระสวยอวกาศและสถานีอวกาศ ซึ่งเป็นเหตุผลที่ว่าทำไมมีความต้องการจรวดเพื่อให้ขึ้นสูงถึงความสูงต่ำสุดนี้ จรวดโวลนา(Volna) จะสามารถรับใช้ขั้นตอนนี้
               สถาบันวิจัยอวกาศ (Space Research Institute) ในมอสโคว์ได้ประกันคุณภาพของอิเลคโทรนิคส์ทุกชิ้น และการทดสอบซอฟท์แวร์ควบคุมปฏิบัติการ ระบบเป็นอิเลกโทรนิคส์ทั้งหมดชิ้นส่วนได้ลงเรือไป NPO Lavochkin ที่เป็นบริษัทการบินใหญ่ที่สุดของรัสเซีย เพื่อเอาชิ้นส่วนมาประกอบในยานอวกาศ
               การปล่อยยานอวกาศขึ้นสู่อวกาศจะกระทำได้หลังจากการประกอบชิ้นส่วนทั้งหมดของยานแล้วเสร็จ และผ่านการทดสอบครั้งสุดท้าย หลังจากวันนั้นก็จะกำหนดเวลาส่งยานอวกาศขึ้นสู่อวกาศ จากการดำเนินงานของการเดินเรือรัสเซียและหน่วยงานการออกแบบจรวด Makeev ที่สร้างจรวดและทำงานจรวดโวลนา
                ดร.หลุยส์ ฟรายด์แมน ผู้อำนวยการบริหารของสมาคมดาวเคราะห์และผู้อำนวยการโครงการของยานคอสมอส1 กล่าวว่า “จากความใฝ่ฝันและการคาดหวังเป็นเวลานาน ก็มาถึงโอกาสสำคัญของการเริ่มต้นขึ้นสู่อวกาศ เมื่อการประกอบยานอวกาศครั้งสุดท้ายและทุกอย่างดำเนินการไปด้วยดี การวางแผนเอายานอวกาศลงเรือเพื่อเตรียมการปล่อยขึ้นสู่อวกาศใกล้ท่าเรือ Murmansk จะทำได้ปลายเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 2004“
                งานสร้างและพัฒนายานอวกาศจนสามารถปล่อยขึ้นสู่อวกาศอยู่ในรัสเซียที่ศูนย์กลางอวกาศบาบากิน( Babakin Space center) ภายใต้สัญญานของสมาคมดาวเคราะห์ ทางสมาคมดาวเคราะห์มีประสบการณ์ทำงานกับองค์การอวกาศของรัสเซีย ที่ศูนย์กลางอวกาศบาบากินและสถาบันวิจัยอวกาศนานถึง 15 ปี ที่ให้สมาคมสามารถสำรวจอวกาศด้วยเทคโนโลยีใหม่ๆที่พัฒนาการได้ในราคาไม่แพง

ยานอวกาศทั้งหลายปล่อยขึ้นจากพื้นดิน แต่คอสมอส1 จะปล่อยขึ้นด้วยจรวดโวลนาจากเรือดำน้ำของรัสเซียใต้ทะเลบาเรนต์ส เหนือเส้นอาร์คติค เซอร์เคิล เครือข่ายของสถานีพื้นดินจะติดตามและรับข้อมูลจากยานอวกาศหลังจากปล่อยยานด้วยสถานีรัสเซียหลักใกล้กรุงมอสโคว์ ตำแหน่งติดตามยานในแห่งอื่นๆ มีอยู่รอบโลกรวมทั้งแหล่งทำงานจากตัวแทนสหรัฐอเมริกา เช่นการจัดการบรรยากาศและมหาสมุทรแห่งชาติ (NOAA: National Oceanic and Atmospheric Administration) และกองทัพอากาศสหรัฐอเมริกา ดาวเทียมของ NOAA และการบริการข้อมูลจะติดตามยานจากบริเวณแฟร์แบงค์ ในรัฐอลาสกา กองทัพอากาศจะจัดหาภาพแสงของการเดินทางจาก Air Force Maui Optical and Supercomputering(AMOS) ที่ฮาเลียกาลา ฮาวาย ตำแหน่งติดตามอื่นๆรวมทั้งมหาวิทยาลัยคาลิฟอร์เนีย สถานีทดลองบนพื้นดินวิทยาศาสตร์อวกาศที่เบิร์กเลย์ มีสถานีที่สร้างพิเศษ 2 แห่งเพื่อช่วยดำเนินงานคือที่ แพนสกา เวสและสถานีภาคพื้นดินที่เชคโกสโลวาเกีย
การเดินทางด้วยยานพลังแสงสุริยะไม่ได้อาศัยลมสุริยะ(อนุภาคจากดวงอาทิตย์) แต่อาศัยความดันแสงแดด(ทุกรังสี) ที่สะท้อนผลักให้ยานสามารถเปลี่ยนแปลงพลังงานโคจรและความเร็วในอวกาศได้อย่างต่อเนื่องเมื่อได้พุ่งไปในวงโคจรรอบโลกแล้ว การให้แล่นต่อไปได้จะใช้ท่อเป่าลมดึงวัสดุการแล่นออกมาและทำให้โครงสร้างแข็งแรง คอสมอส 1 มี 8 ใบพัด แบนราบรูปสามเหลี่ยมเหมือนกังหันลมยักษ์ พื้นที่ 600 ตารางเมตร ใบพัดสามารถหมุนได้เหมือนใบพัดของเฮลีคอปเตอร์ เพื่อสะท้อนแสงอาทิตย์ไปในทิศทางต่างๆกัน ที่จะทำให้แล่นไปตามวิถีทางโดยติดตามและควบคุมทีท่าของยานอวกาศได้ แต่ละใบพัดวัดความยาวได้ 15 เมตร เป็นไมลาร์จากอลูมิเนียมบาง 5 ไมครอน หรือราวๆ ¼ ความหนาของถุงย่ามใส่ขยะ

คาร์ล ซาแกน

             สมาคมดาวเคราะห์
             สมาคมดาวเคราะห์มีสำนักงานใหญ่ในพาเซนดินา คาลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา ก่อตั้งด้วยความร่วมมือของคาร์ล ซาแกน, บรูซ เมอร์เรย์ และหลุยส์ ฟรายด์แมนน์ ในค.ศ. 1980 มีสตีเฟน สปิลเบิร์ก, อาร์เธอร์ ซีคลาร์ก,แฟรงค์ เดร็ก เป็นหนึ่งส่วนของกรรมการที่ปรึกษา และกรรมการท่านอื่นล้วนแต่เป็นผู้มีความสามารถและมีชื่อเสียง สมาคมก่อตั้งเพื่อทำให้การสำรวจระบบสุริยะก้าวไปข้างหน้า และเพื่อการค้นคว้าชีวิตต่างดาว มีสมาชิกทั่วโลกอยู่ใน 140 ประเทศ นอกจากโครงการยานคอสมอส1 สมาคมดาวเคราะห์ยังดำเนินการแก้ไขข้อบกพร่อง ปรับปรุงและพัฒนายานและชิ้นส่วนของเครื่องมือ ในการสำรวจดาวอังคาร พลูโต ดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกและดวงอาทิตย์เป็นต้น สมาคมดาวเคราะห์เป็นกลุ่มของผู้สนใจอวกาศเอกชนที่น่าสนใจที่สุดในโลก
                  คอสมอส สตูดิโอ ก่อตั้งในค.ศ. 2000 มีฐานทำงานที่ลอสแองเจลิส คาลิฟอร์เนีย และการจัดการในอิธาคา นิวยอร์คโดย แอน ดรูแยน (คู่รักของคาร์ล ซาแกน) โจเฟอร์ มาจ และเค้น กิบสัน เพื่อสร้างสรรค์ความบันเทิงที่อาศัยรากฐานวิทยาศาสตร์ เผยแพร่แก่ผู้ชมทางโทรทัศน์ ภาพยนตร์และอินเตอร์เนต ภาพยนตร์เรื่อง "การเดินทางในอวกาศ(Cosmic Journey)" ได้รางวัลเอมมีทางสารคดีวิทยาศาสตร์เรื่องยาวดีที่สุด จะประกาศให้รับรางวัลวันที่ 13 กันยายน ค.ศ. 2004

                  การเดินทางที่ท้าทาย
                  สมาคมดาวเคราะห์จะทำการบินครั้งแรกของยานโซลาร์เซลหรือยานพลังแสงสุริยะด้วยทุนส่วนตัว โดยมี คอสมอส สตูดิโอ เป็นสปอนเซอร์รายใหญ่ ความพยายามในการปฎิบัติงานอวกาศมาจากองค์การสมาชิกเอกชน โครงการอวกาศได้ทุนจากสื่อมวลชนครั้งแรก และจากผู้สนใจมีส่วนร่วมในความสำเร็จด้วย
                  สมาคมดาวเคราะห์ตั้งใจมียานพลังแสงสุริยะเป็นครั้งแรกของโลก การเดินทางที่แสดงถึงการประสบความสำเร็จขั้นแรก คือการโคจรไม่กี่รอบโดยมีการเพิ่มพลังงานในวงโคจร (เริ่มจากการเวียนวนออกไปจากโลก) ใช้อิทธิพลความดันรังสีดวงอาทิตย์ ถ้าการขึ้นสู่อวกาศใช้เวลาไม่กี่อาทิตย์ก็นับว่าพบกับความสำเร็จแล้ว ความริเริ่มของสมาคมดาวเคราะห์เหมือนความพยายามริเริ่มของพี่น้องตระกูลไรท์เมื่ออดีตราว 100 ปีก่อน พี่น้องตระกูลไรท์บินด้วยเครื่องบินในเวลา 12 วินาทีโดยไร้จุดหมายปลายทาง แต่เป้าหมายของสมาคมดาวเคราะห์ใช้เวลาเป็นอาทิตย์ หรืออาจเป็นแรมเดือนให้ยานพลังแสงสุริยะเคลื่อนห่างไกลออกจากโลกไปอย่างช้าๆ
                  ความเสี่ยงคืออะไร? การทำงานมีทุนรอนต่ำ มีการออกแบบใหม่เอี่ยม การปล่อยยานอวกาศจากเรือดำน้ำให้เข้าสู่วงโคจรด้วยจรวดโวลนาจะเป็นความพยายามครั้งแรก   การออกแบบและการทดสอบบนโลกยาก ปฎิบัติการในอวกาศจะเป็นอย่างไรเกือบรู้ไม่ได้ ไมโครเมทีโอรอยด์หรือวัตถุขนาดเล็กๆในสภาพแวดล้อมของยานอวกาศที่สูงจากพื้นโลกไกล 1,000 กิโลเมตรเป็นอันตรายแล้ว การพัฒนายานขึ้นกับอุตสาหกรรมอวกาศรัสเซีย ซึ่งเสี่ยงกับอันตรายจากการเมืองระหว่างชาติ นี่เป็นการผจญภัยส่วนตัวไม่ใช่เรื่องของรัฐบาล ความริเริ่มนี้เป็นเรื่องส่วนตัวเพื่อคาดหวังเทคโนโลยีอวกาศแห่งอนาคต และยานคอสมอส1 เป็นผลงานแรกขนาดเล็กเพื่อการปฎิวัติเทคโนโลยีและวิทยาศาสตร์ของการเดินทางในอวกาศแนวใหม่ จากความร่วมมือจากองค์การสมาชิกสาธารณชนทั่วโลกที่มีประสบการณ์ในอวกาศมาก่อน ไม่ได้เงินทุนจากรัฐบาลชาติไหน
                 ปฎิบัติการมีความเสี่ยงมากมาย อาจมากเกินไปสำหรับองค์การอวกาศเอกชนที่จะใช้ความพยายาม จากทุนรอนที่มี   แต่การผจญภัยในอวกาศเป็นความพยายามที่มีอยู่ในทีมงาน สมาคมดาวเคราะห์เชื้อเชิญชาวโลกให้ติดตาม สนับสนุนและมีส่วนร่วม กับความสำเร็จกับสมาคมดาวเคราะห์ ที่เวบไซต์ของสมาคมดาวเคราะห์ (http://planetary.org ) และของคอสมอส1 http://solarsail.org

บทความโดย
อ.ยุพา วานิชชัย yupa@buu.ac.th

อ้างอิงจากบทความ
A Bold New Voyage และ Solar Sail Project ของ Louis Friedman
Sailing to the Stars
The Mission
เวบไซต์ http://planetary.org