นักศึกษา UAH ทดสอบแท่นลงจอดต้นแบบบนดวงจันทร์ ป้องกันฝุ่น regolith

ทีมนักศึกษาจาก University of Alabama in Huntsville (UAH) ร่วมมือกับ NASA ภายใต้โครงการ Artemis ทดสอบแท่นลงจอดต้นแบบสำหรับดวงจันทร์แล้วครับ งานนี้ทำร่วมกับบริษัท Linc Research Inc. ผ่านโปรแกรม STTR ของ NASA

เหตุผลที่ต้องมีแท่นลงจอดคือเวลายานขึ้นลงแนวตั้งบนดวงจันทร์ จะเกิดการฟุ้งของฝุ่น regolith อย่างรุนแรง เพราะดวงจันทร์ไม่มีชั้นบรรยากาศช่วยกันฝุ่นเหมือนโลก ฝุ่นจึงพุ่งไปได้ไกลถึงอีกฟากของดวงจันทร์ และอาจลอยขึ้นไปรบกวนดาวเทียมหรือยานที่กำลังเข้าใกล้ได้

ทีมที่นำโดย Dr. Judy Schneider ออกแบบแท่นลงจอดแบบโมดูลาร์ที่มีช่องระบายในตัว ต่างจากแท่นบนโลกซึ่งเป็นโครงสร้างทึบที่ต้องรับความร้อนและแรงจากไอพ่นจรวดเต็มที่ ช่วงฤดูร้อนที่ผ่านมา ทีมทดสอบยิงมอเตอร์จรวด 3 ครั้งกับต้นแบบขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3.65 เมตร ที่ Propulsion Research Center ของมหาวิทยาลัย

ต้นแบบนี้ทำจากคอนกรีต ซึ่งใช้จำลองวัสดุที่อาจผลิตได้จาก regolith บนดวงจันทร์จริง เช่นการหลอมเป็นเซรามิกพิมพ์ 3 มิติ หรือผสมสารยึดเกาะจนได้ที่เรียกว่า lunacrete ชิ้นส่วนแต่ละชิ้นยังติดเซนเซอร์ไว้วัดการระบายไอพ่นผ่านช่องต่างๆ ระหว่างการยิงทดสอบด้วย

บนโลกเราใช้โครงสร้างระบายไอพ่นจรวดแบบหล่อเย็นด้วยน้ำ (flame bucket) เพื่อเปลี่ยนทิศไอพ่น แต่บนดวงจันทร์น้ำมีจำกัด เป้าหมายของเราคือเปลี่ยนทิศไอพ่นโดยไม่ทำให้ยานหรือโครงสร้างรอบๆ เสียหาย ผลทดสอบยิงร้อนแสดงให้เห็นว่าเราสามารถเปลี่ยนทิศไอพ่นได้จริง และโครงสร้างแบบมีช่องระบายภายในก็ช่วยป้องกันความร้อนไม่ให้ทำลายแท่นเหมือนที่จะเกิดกับโครงสร้างทึบ

การออกแบบแบบโมดูลาร์ยังช่วยให้สร้างง่ายขึ้นในพื้นที่จำกัดบนดวงจันทร์ และซ่อมแซมขยายต่อได้สะดวกกว่า ตอนนี้ทีมกำลังพัฒนาแท่นลงจอดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 เมตร เพื่อส่งไปทดสอบเพิ่มที่ NASA Marshall Space Flight Center ซึ่งอยู่ใน Huntsville เช่นกัน