สารานุกรม เทคโนโลยีอวกาศ

ย้อนรอยสกายแล็บ (Skylab) ห้องทดลองลอยฟ้าแห่งแรกของอเมริกา และนาทีระทึกที่เกือบกลายเป็นขยะอวกาศตั้งแต่วันแรก

ก่อนที่มนุษยชาติจะมีสถานีอวกาศนานาชาติให้เราได้เห็นในปัจจุบัน ย้อนกลับไปในยุคบุกเบิกอวกาศหลังจากที่สหภาพโซเวียตได้ส่งสถานีอวกาศซัลยุต (Salyut) ขึ้นสู่วงโคจรสำเร็จในปี พ.ศ. 2514 ทางฝั่งสหรัฐอเมริกาก็ได้เปิดตัวห้องปฏิบัติการลอยฟ้าที่มีขนาดใหญ่และซับซ้อนกว่าในชื่อ สกายแล็บ (Skylab) แต่ภารกิจที่ควรจะเป็นความภาคภูมิใจและเป็นหมุดหมายสำคัญของวงการวิทยาศาสตร์ กลับเริ่มต้นด้วยวิกฤตการณ์ครั้งใหญ่เหนือน่านฟ้าที่เกือบทำให้โครงการมูลค่ามหาศาลนี้ต้องพังทลายลงตั้งแต่วันแรกที่ปล่อยตัว

โครงการสกายแล็บ (Skylab) พัฒนามาจากโครงการแอปพลิเคชันส์อะพอลโล (Apollo Applications Program) ในช่วงปลายทศวรรษ 1960 โดยมีเป้าหมายเพื่อนำชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์ที่เหลือใช้จากโครงการส่งมนุษย์ไปเหยียบดวงจันทร์มาดัดแปลงให้เกิดประโยชน์สูงสุด ตัวสถานีมีน้ำหนักรวมประมาณ 77,110 กิโลกรัม ซึ่งถือเป็นยานอวกาศที่หนักที่สุดในยุคนั้น โครงสร้างหลักประกอบด้วย 4 ส่วนสำคัญ ได้แก่

1. ส่วนปฏิบัติการโคจร (Orbital Workshop) ที่ดัดแปลงมาจากจรวดแซทเทิร์นเพื่อใช้เป็นพื้นที่พักอาศัยและทำวิจัย

2. ส่วนห้องปรับแรงดันอากาศ (Airlock Module) สำหรับให้นักบินอวกาศออกไปเดินอวกาศ

3. ส่วนเชื่อมต่อยาน (Multiple Docking Adapter)

4. ส่วนกล้องโทรทรรศน์อพอลโล (Apollo Telescope Mount) ที่ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์และกล้องสำหรับศึกษาดวงอาทิตย์โดยเฉพาะ

ห้องปฏิบัติการอวกาศแห่งนี้อัดแน่นไปด้วยอุปกรณ์ล้ำสมัยเพื่อรองรับการทดลองกว่า 270 รายการ ครอบคลุมทั้งด้านชีวการแพทย์ การสังเกตการณ์โลก และดาราศาสตร์สุริยะ โดยไฮไลต์สำคัญคือการศึกษาการตอบสนองทางสรีรวิทยาของร่างกายมนุษย์ต่อการใช้ชีวิตในอวกาศเป็นเวลานาน แผนการเดิมกำหนดให้นักบินอวกาศ 3 ชุด ชุดละ 3 คน ผลัดกันขึ้นไปปฏิบัติภารกิจเป็นเวลา 28 วัน และ 56 วัน นอกจากนี้ สกายแล็บยังได้รับการออกแบบให้มีพอร์ตเชื่อมต่อสำรอง ซึ่งถือเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์การบินอวกาศที่มีระบบรองรับการกู้ภัย โดยนาซาสามารถส่งยานอะพอลโลอีกลำพร้อมนักบินอวกาศ 2 คนไปรับลูกเรือทั้ง 3 คนกลับโลกพร้อมกันได้ทันทีหากเกิดเหตุฉุกเฉิน

ความระทึกขวัญเริ่มต้นขึ้นในวันที่ 14 พฤษภาคม พ.ศ. 2516 เมื่อจรวดแซทเทิร์น ไฟฟ์ (Saturn V) ยักษ์ใหญ่พุ่งทะยานออกจากฐานปล่อยเพื่อนำสถานีขึ้นสู่วงโคจร ทว่าเพียง 63 วินาทีหลังจากนั้น ระบบโทรมาตร (Telemetry) กลับส่งสัญญาณเตือนว่า แผ่นกำบังสะเก็ดดาวเคราะห์น้อยและรังสีความร้อน (Micrometeoroid Shield) รวมถึงแผงโซลาร์เซลล์หลักหลุดกางออกก่อนเวลาอันควร เมื่อสถานีเข้าสู่วงโคจรที่ไม่มีเกราะป้องกันความร้อน อุณหภูมิภายในพุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็วจนเป็นอันตรายต่ออุปกรณ์และเสบียง อีกทั้งแผงโซลาร์เซลล์หลักยังไม่ทำงาน ทำให้ผลิตไฟฟ้าได้เพียง 25 วัตต์เท่านั้น ทีมควบคุมภาคพื้นดินต้องเผชิญหน้ากับโจทย์ที่ยากที่สุดในการปรับมุมองศาของสถานีเพื่อรักษาสมดุลระหว่างการรับพลังงาน และการลดความร้อนไม่ให้ระบบภายในละลาย

วิกฤตการณ์นี้ทำให้การปล่อยตัวนักบินอวกาศชุดแรก นำโดยผู้บัญชาการ ชาร์ลส์ “พีท” คอนราด (Charles “Pete” Conrad) พร้อมด้วย พอล เจ. ไวทซ์ (Paul J. Weitz) และโจเซฟ พี. เคอร์วิน (Joseph P. Kerwin) ต้องเลื่อนออกไปถึง 10 วัน เพื่อให้ทีมวิศวกรและนักบินอวกาศที่ศูนย์อวกาศจอห์นสันและศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลทำงานแข่งกับเวลาเพื่อหาทางแก้ไข

ในเวลาต่อมา คณะกรรมการสอบสวนพบว่าโครงสร้างแผ่นกำบังไม่สามารถทนต่อกระแสลมความเร็วเหนือเสียงระหว่างปล่อยจรวดได้ เนื่องจากขาดการทดสอบในสภาวะจำลองการปล่อยตัวจริง และขาดการประสานงานอย่างใกล้ชิดระหว่างทีมออกแบบและผู้เชี่ยวชาญด้านอากาศพลศาสตร์ แต่อย่างไรก็ตาม ความร่วมมือและการแก้ไขสถานการณ์เฉพาะหน้าอย่างยอดเยี่ยมก็ช่วยให้ทีมงานสามารถส่ง “ร่มบังแดด” และซ่อมแซมระบบจนสถานีกลับมาใช้งานได้อย่างสมบูรณ์

ในปัจจุบัน ชิ้นส่วนสำรองของส่วนปฏิบัติการโคจรสกายแล็บได้รับการจัดแสดงไว้ที่พิพิธภัณฑ์ยานบินและอวกาศแห่งชาติสมิธโซเนียน ในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. ขณะที่โมดูลฝึกซ้อมตั้งตระหง่านอยู่ที่ศูนย์อวกาศฮิวสตัน เพื่อเป็นอนุสรณ์เตือนใจถึงบทเรียนราคาแพงทางวิศวกรรม ทว่าในขณะเดียวกัน มันก็คือหนึ่งในข้อพิสูจน์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดถึงอัจฉริยภาพและความสามารถของมนุษย์ในการพลิกวิกฤตที่เกือบจะล้มเหลวให้กลายเป็นความสำเร็จครั้งประวัติศาสตร์ของวงการสำรวจอวกาศ


ข้อมูลอ้างอิง: NASA/John J. Uri

  • Skylab: America’s First Space Station