วันที่ 2 พฤษภาคม ค.ศ. 2024 นาซา (NASA) ประกาศว่า โครงการสร้างระบบรถไฟครั้งแรกบนดวงจันทร์ ชื่อ โฟลต (FLOAT) ได้ผ่านการคัดเลือกให้เข้าสู่เฟสที่สองของการพัฒนา ก่อนจะถึงเฟสสุดท้าย เพื่อการดำเนินงานอย่างเป็นทางการโดยนาซาต่อไป
"เชื่อ คิด และทำอย่างวิทยาศาสตร์" วันนี้ ขอนำท่านผู้อ่านไปติดตามเรื่องที่เป็นเสมือนกับนิยายวิทยาศาสตร์ คือ การสร้างรถไฟบนดวงจันทร์ของนาซา ไปดูว่า โครงการสร้างระบบรถไฟบนดวงจันทร์ของนาซา มีที่มาอย่างไร? ทำไมนาซา ซึ่งเป็นหน่วยงานของรัฐ จึงมีงบประมาณสำหรับโครงการที่นาซา ก็ยอมรับว่า เหมือน "หลุดออกมาจากนิยายวิทยาศาสตร์" ไปดูว่า ระบบรถไฟบนดวงจันทร์ของนาซา จะเหมือนหรือต่างกับรถไฟบนโลกอย่างไร? ขนหรือบรรทุกอะไร? คุ้มค่าหรือไม่? และจะเกิดขึ้นจริงๆ หรือไม่? เมื่อไร?
ที่มาโครงการรถไฟขบวนแรกบนดวงจันทร์
โครงการขบวนแรกบนดวงจันทร์ของนาซา ชื่อ โฟลต (FLOAT) จากชื่อเต็ม Flexible Levitation On A Track แปลตรง ๆ คือ "ลอยตัวบนทางที่ยืดหยุ่น"
...
เจตนาการตั้งชื่อโครงการ ก็คงเพื่อให้อักษรตัวแรกของโครงการ รวมกันแล้ว เป็น "FLOAT" แปลว่า "ลอยตัว" หรือ "ยกตัว"
โครงการ "โฟลต" เป็นโครงการของ Jet Propulsion Laboratory (ห้องปฏิบัติการแรงขับเคลื่อนไอพ่น) หรือ JPL ของนาซาอยู่ที่แคลิฟอร์เนีย มี อีทาน เชเลอร์ (Ethan Schales) เป็นหัวหน้าโครงการเสนอต่อ เอ็นไอเอซี (NIAC) ของนาซา
อีทาน เชเลอร์ เป็นวิศวกรหุ่นยนต์ และเป็นหัวหน้าแผนก JPL Robotics (ห้องปฏิบัติการแรงขับเคลื่อนไอพ่นหุ่นยนต์)
เอ็นไอเอซี เป็นโครงการของนาซา มีชื่อเต็มตั้งแต่เริ่มต้น เมื่อปี ค.ศ.1998 ถึง 2007 ว่า NASA Institute For Advanced Concepts (สถาบันมโนทัศน์ก้าวหน้านาซา) ยุติปฏิบัติการระหว่างปี ค.ศ.2007 ถึง 2011 จึงได้รับการรื้อฟื้นขึ้นใหม่ ปี ค.ศ. 2011 ถึงปัจจุบัน ในชื่อเต็มว่า NASA Innovative Advanced Concepts (นวัตกรรมมโนทัศน์ก้าวหน้านาซา) แต่ยังใช้ชื่อย่อเดิม คือ NIAC
วัตถุประสงค์ของ เอ็นไอเอซี คือ ส่งเสริม และสนับสนุนความคิด ไม่ว่าจะแปลกใหม่แค่ไหน (แต่ต้องอยู่บนพื้นฐานของวิทยาศาสตร์จริง และมีความเป็นไปได้ ภายใน 10 ถึง 40 ปี) ที่อาจ หรือสามารถมีผลต่อภารกิจของนาซาในอนาคต ให้สามารถก้าวกระโดดไปข้างหน้า โดยการมีส่วนร่วมของนวัตกร และนักลงทุน
ความแตกต่างของ เอ็นไอเอซี ใหม่และเก่า คือ ในการปฏิบัติการจริง โครงการเอ็นไอเอซีเก่า มี นาซาเป็นเจ้าของโครงการ แต่อยู่ภายใต้การดำเนินงานโดย "สมาคมมหาวิทยาลัยอวกาศ" (Universities Space Research Association)
แต่เอ็นไอเอซีใหม่มีนาซาเป็นทั้งเจ้าของโครงการ และการดำเนินงานทั้งหมด
ที่ผ่านมาตั้งแต่ต้น เอ็นไอเอซี ได้อนุมัติโครงการที่ดูแปลกพิสดาร เสมือนเดินออกมาจากโลกจินตนาการของนิยายวิทยาศาสตร์ หลายโครงการ ดังเช่น ...
• การสร้างลิฟต์อวกาศบนโลก
• การสร้างลิฟต์อวกาศบนดวงจันทร์
• ระบบขับเคลื่อนโดยพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชัน
• โครงการซัตเทอร์ (Sutter) เพื่อกระตุ้น “การตื่นทอง” ในอวกาศ ตามชื่อ John Sutter ผู้จุดกระแสตื่นทองในแคลิฟอร์เนีย
• โครงการเรือดำน้ำสำรวจดวงจันทร์ไททัน ของดาวเสาร์
งบประมาณภาครัฐเพื่อจินตนาการดังนิยายวิทยาศาสตร์
สำหรับผู้เขียนก็เพราะการเกิดมีโครงการดังเช่น เอ็นไอเอซี ของรัฐบาลสหรัฐอเมริกา ที่ส่งเสริมและสนับสนุนความคิดแปลกใหม่ ...แม้แต่อย่างสุดโต่ง...บนพื้นฐานของวิทยาศาสตร์จริง ...ทำให้สหรัฐอเมริกา เป็นประเทศแหล่งกำเนิดนวัตกรรม และเทคโนโลยีแปลกใหม่ล้ำยุคมากมาย ...
และจึงเป็นคำตอบสำหรับคำถามว่า ทำไม นาซา จึงมีงบประมาณสำหรับโครงการสร้างระบบรถไฟบนดวงจันทร์ คือ โฟลต
...
ถ้าจะถามต่อว่า แล้วประเทศอื่นๆ ทำอย่างที่ เอ็นไอเอซี ในสหรัฐอเมริกา ทำได้ไหม?
ผู้เขียนมีประสบการณ์คลุกคลีอยู่กับวงการวิจัยและพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของไทยเราเองมาตลอดชีวิตการทำงาน เคยอยู่กับสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (ปัจจุบันคือ สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ) ให้ทุนสนับสนุนการวิจัย และส่งเสริมการประดิษฐ์คิดค้น เคยพบกับคนของนาซา ที่สถาบันสมิทโซเนียน (Smithsonian Institution) ในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. ได้ศึกษาและพูดคุยกับนักวิทยาศาสตร์ วิศวกร และคนในภาครัฐเกี่ยวกับการวิจัยและพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในหลายประเทศ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สหรัฐอเมริกา อังกฤษ และสวีเดน
พบว่า ประเทศดังเช่น สหรัฐอเมริกา อังกฤษ สวีเดน มีงบประมาณส่งเสริมและสนับสนุนการวิจัยและพัฒนาความคิดแปลกใหม่ ที่มาก และชัดเจน
สำหรับประเทศไทย โดยภาพรวม...ก็ต้องยอมรับว่า งบประมาณในการวิจัยและพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มีไม่มากอยู่แล้ว ทำให้โอกาสในการวิจัยและพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เกิดขึ้นอย่างจำกัด ...
แต่ในขณะเดียวกัน โอกาสก็เปิดมากขึ้นสำหรับนักวิทยาศาสตร์ และนักเทคโนโลยีไทย ที่จะได้มีส่วนร่วมในการวิจัยและพัฒนา นวัตกรรม และเทคโนโลยีล้ำยุคในประเทศอื่นๆ ดังเช่น ในสหรัฐอเมริกา และยุโรป รวมทั้งประเทศจีน ที่กำลังเดินหน้าได้อย่างรวดเร็ว ในการวิจัยและพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีก้าวหน้า..
จึงเป็นไปได้ว่า ในขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์จีน อาจจะกำลังทำงานการวิจัยและพัฒนาการบุกเบิกดวงจันทร์ ดังเช่นการวางแผนสร้างอาณานิคมจีน บนดวงจันทร์ และระบบการคมนาคมบนดวงจันทร์ ที่ "ล้ำหน้า" กว่าของสหรัฐอเมริกา ก็เป็นไปได้ ...
แต่ตอนนี้ เรามาโฟกัสที่โครงการสร้าง ระบบรถไฟบนดวงจันทร์ของนาซา กันก่อน
...
พัฒนาการรถไฟบนดวงจันทร์ ของ นาซา
อีทาน เชเลอร์ แห่งห้องปฏิบัติการแรงขับเคลื่อนไอพ่น เสนอโครงการ โฟลตต่อนาซา และได้รับการคัดเลือกเข้าสู่ เฟส 1 ของการวิจัยและพัฒนา เมื่อเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 2021
ผู้เขียนก็ได้ทราบข่าวโครงการสร้างรถไฟขบวนแรก บนดวงจันทร์ ของนาซา แล้ว ตั้งแต่เมื่อปี ค.ศ. 2021 และก็ติดตามเอาใจช่วยตลอดมา....
จนกระทั่งถึงล่าสุด เมื่อต้นเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2024 นี้ จึงได้เห็นว่า โครงการรถไฟ บนดวงจันทร์ โฟลต ได้ผ่านเข้าสู่เฟส 2 ของการวิจัยและพัฒนาแล้ว จึงได้นำเรื่องนี้มาเล่าสู่ท่านผู้อ่านวันนี้
เมื่อโครงการโฟลต ได้รับการคัดเลือกให้เข้าสู่ เฟส 2 แล้ว แสดงว่า นาซา กำลังจะลงมือสร้างรถไฟขบวนแรกบนดวงจันทร์แล้วใช่ไหม ?
คำตอบคือ ยังไม่ใช่!
เพราะในเฟส 2 ของโครงการ ทีมงานจะมีเวลาประมาณ 2 ปี ในการวิจัยและพัฒนาต่อ แล้วจึงส่งให้นาซาพิจารณาเพื่อเข้าสู่ เฟส 3
เฟส 3 จะเป็นเฟสสุดท้ายของโครงการ ก่อนสรุปเป็นรายงานฉบับสมบูรณ์ ส่งนาซา
...
แล้วอย่างไรต่อ?
โดยทั่วไป สำหรับโครงการที่เสนอต่อ เอ็นไอเอซี ถ้าเป็นโครงการที่ผ่าน เฟส 3 ของการวิจัยและพัฒนาแล้ว ก็ถือว่า จบ
จากนั้น ก็เป็นเรื่องของนาซา พร้อมจะนำโครงการที่ผ่านการวิจัย และพัฒนา ครบ 3 เฟสแล้ว ออกใช้งานจริงหรือไม่?
ถ้ายังไม่พร้อม ทั้งความจำเป็น งบประมาณ และเทคโนโลยี โครงการก็จะถูกเก็บเป็นรายงานฉบับสมบูรณ์ไว้ รอให้ถึงเวลาที่เหมาะสม และพร้อมต่อไป...
แต่ถ้าเป็นโครงการที่สำคัญ และเป็นประโยชน์ต่อภารกิจของ นาซา จริงๆ ก็จะกลายเป็นโครงการใหม่ ของ นาซา ที่จะดำเนินงานต่อไป
แล้วโครงการสร้างระบบรถไฟ ขบวนแรกบนดวงจันทร์ มีแนวโน้มเป็นอย่างไร?
โดยภาพรวม ก็ดูสดใสทีเดียว เพราะนาซา ดูจะให้ความสำคัญมาก และจริงๆ แล้ว ก็ได้ประกาศว่า โครงการโฟลต เป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญของโครงการ อาร์เตมิส (Artemis Program) ที่จะส่งมนุษย์ไปสู่ดวงจันทร์ครั้งใหม่ อย่าง "ไปเพื่ออยู่" คือตั้งถิ่นฐานที่อยู่และฐานปฏิบัติการ บนดวงจันทร์ถาวร ซึ่งตามแผนล่าสุด การเดินทางของมนุษย์สู่ดวงจันทร์ ครั้งใหม่ รวม 4 คน จะเกิดขึ้นในปี ค.ศ. 2026 และระบบรถไฟ โฟลต จะเป็นส่วนสำคัญ สำหรับการขนส่งบนดวงจันทร์ในทศวรรษหน้า คือ ทศวรรษ ปี 2030 ...
ตัวหัวหน้าโครงการโฟสต คือ อีทาน เชเลอร์ ก็ยืนยันกับ นาซา ว่า จะสามารถพัฒนาให้ระบบรถไฟฟ้า โฟลต บนดวงจันทร์ ได้เกิดขึ้น สำหรับอาณานิคมแรกของมนุษย์ บนดวงจันทร์ ในทศวรรษปี 2030 ได้จริง !
จากนี้ ก็อีกเพียง 6 ปี ก็จะถึงปี ค.ศ. 2030 ซึ่งก็ไม่ยาวนานสำหรับการพัฒนารถไฟบนดวงจันทร์ ให้เป็นจริงขึ้นมา
หลายคนสงสัยว่า นาซา จะมั่นใจในโครงการรถไฟโฟลต มากเกินไปหรือไม่ เพราะทุกคนล้วนรู้ดีว่า สภาพแวดล้อมบนดวงจันทร์ แตกต่างไปจากโลกโดยสิ้นเชิง ...
เพราะพื้นผิวดวงจันทร์ แห้งแล้ง มีแต่ ฝุ่น ดิน หิน ไม่มีอากาศ ไม่มีน้ำ และดวงจันทร์ ก็ไม่มีสนามแม่เหล็ก ดังเช่นโลก ที่จะช่วยปกป้องชีวิตบนดวงจันทร์ ให้ปลอดภัยจากรังสีคอสมิก...
แล้วโดยปรกติ การสร้างระบบรถไฟสายใหม่ บนโลก ก็ยังต้องใช้แรงงานคนจำนวนมากในการสร้างทางรถไฟ
แต่ความมั่นใจของ นาซา และอีทาน เชเลอร์ ต่อการสร้างระบบรถไฟบนดวงจันทร์ ขบวนแรก ก็มิใช่เป็นเพียงความฝันเฟื่อง เพราะถ้าถามว่า ระบบรถไฟโฟลต จะแตกต่าง หรือเหมือนกับระบบรถไฟบนโลก มากแค่ไหน?
หลายคนอาจคิดว่า คงไม่เหมือนกันโดยสิ้นเชิง!
แต่จริงๆ แล้ว ระบบรถไฟโฟลต บนดวงจันทร์ ก็ไม่แตกต่างไปจากรถไฟบนโลกไปเสียทั้งหมด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เทคโนโลยีที่จะใช้สำหรับระบบรถไฟโฟลต ก็ได้อาศัยเทคโนโลยีของรถไฟยุคใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง รถไฟความเร็วสูง แบบขับเคลื่อนด้วยแรงแม่เหล็ก คือ magnetic levitation ดังเช่น รถไฟความเร็วสูง แม็กเลฟ (Maglev) ที่กำลังขนส่งผู้โดยสารในหลายประเทศ ด้วยความเร็วสูงประมาณ 450 กิโลเมตร ต่อชั่วโมง...
โดยสถิติสูงสุดของ แม็กเลฟ สัญชาติญี่ปุ่น ขึ้นสูงเกือบ 700 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งก็ยังช้ากว่าสถิติสูงสุดของ แม็กเลฟ สัญชาติจีน ที่แล่นด้วยความเร็วสูงสุดได้เกือบ 1,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
สิ่งที่จะไม่เกิดขึ้นบนดวงจันทร์ คือการระดมแรงงานมากมาย ไปสร้างทางรถไฟบนดวงจันทร์ เพราะรถไฟโฟลต จะไม่แล่นไปบนทางรถไฟ เนื่องจากอย่างตรงๆ รถไฟบนดวงจันทร์ของ นาซา จะเป็นแบบ แม็กเลฟ คือ ขับเคลื่อนด้วยแรงแม่เหล็ก (จากแม่เหล็กไฟฟ้า) บนทาง ...คล้ายรางรถไฟ ...แต่จะเป็นแผ่นรอยทาง ลักษณะเป็น (แผ่น) ยาว ....
บนแผ่นรอยทาง ฉาบด้วยแผ่น ฟิล์ม มีความยืดหยุ่นสูง คือ แกรไฟต์ เพื่อสร้างแรงแม่เหล็ก ยกให้ตัวตู้รถไฟลอยอยู่บนทาง และผลัก หรือดึงตู้รถไฟให้เคลื่อนที่ไปข้างหน้า หรือดึงให้ช้าลงเพื่อจอด
เมื่อทุกอย่างพร้อม แผ่นรอยทางยาว ก็จะถูกทอด (เหมือนคลี่ออก) เป็นทางยาว ระหว่างสถานี หรือตำแหน่งต้นทางและปลายทาง แถมยังม้วนเก็บ เพื่อใช้เป็นทางรถไฟ ทอดไปทางอื่นได้
ส่วนตัวตู้รถไฟบนดวงจันทร์ ซึ่งเป้าหมายแรก คือ เพื่อการขนส่งวัสดุและวัตถุดิบที่จำเป็น ดังเช่น ดิน หิน วัตถุ น้ำ เชื้อเพลิง ฯลฯ สำหรับการก่อสร้างฐานที่อยู่ หรือภารกิจของฐานบนดวงจันทร์ ตัวตู้รถไฟ จะเป็นหุ่นยนต์ เพื่อทำงานร่วมกับรอยทางรถไฟในการขับเคลื่อน โดยไม่มีล้อ และไม่ต้องมีมนุษย์ เป็นผู้ควบคุมการทำงาน....
ซึ่งอย่างง่ายๆ ตู้รถไฟโฟลต จะไม่มีลักษณะเหมือนตู้รถไฟบนโลกเลย อาจมีลักษณะเป็นตู้แบบง่ายๆ หรือเป็นถาด เพื่อบรรทุกสัมภาระเท่านั้น
ทั้งหมดจึงลดภาระ และปัญหาในเรื่อง การสร้างขบวนรถไฟสำหรับขนส่งมนุษย์ผู้โดยสารจริงๆ ที่จะต้องมีสภาพให้ผู้โดยสาร ดำรงชีวิตและทำงานได้
รถไฟบนดวงจันทร์ ... คุ้มทุนไหม?
โดยภาพรวม การสร้างระบบรถไฟบนดวงจันทร์ของนาซา จริงๆ แล้ว ฝ่ายผู้สร้างมีทั้งความรู้ที่ละเอียดเกี่ยวกับสภาพบนดวงจันทร์ และเทคโนโลยีหลัก สำหรับการสร้าง แม็กเลฟ บนดวงจันทร์ .....
สิ่งที่ต้องทำ ก็คือ พัฒนาและทดสอบระบบบนโลก แล้วผลิตชิ้นส่วน บนโลก หรือนำต้นแบบไปผลิตบนดวงจันทร์ เพื่อประกอบเป็น ระบบรถไฟบนดวงจันทร์
แต่ทั้งหมด ก็ยังมีการตั้งคำถามเรื่อง การสร้างระบบรถไฟบนดวงจันทร์ ของ นาซา จะคุ้มทุน หรือไม่?
ทั้ง นาซา และ อีทาน เชเลอร์ หัวหน้าโครงการรถไฟบนดวงจันทร์ ก็ประสานเสียงกันชัดเจน ว่า "คุ้ม!" ....
เพราะ ระบบขนส่งโดยรถไฟบนดวงจันทร์ จะช่วยลดภาระและต้นทุนมหาศาล ที่จะส่ง น้ำ เชื้อเพลิง วัสดุที่จำเป็นทั้งหมด โดยยานอวกาศ ไปจากโลก ...
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง จากข้อมูลที่มีอยู่ บนดวงจันทร์มีทรัพยากร แร่ธาตุสำคัญอย่างมากมาย ที่จะต้องใช้บนดวงจันทร์ และส่งกลับมายังโลก
จริงๆ แล้ว สัมภาระหลัก ระยะแรกๆ ของรถไฟบนดวงจันทร์จะเป็นวัสดุจำพวก ดิน หิน บนดวงจันทร์ ประเภทเรียกว่า เรโกลิท (Regolit) ที่จะใช้เป็นแหล่งใหญ่ของการผลิตออกซิเจน บนดวงจันทร์ได้ เพราะ ดิน หินเรโกลิท ที่ปกคลุมพื้นผิวส่วนใหญ่ของดวงจันทร์ อุดมด้วยแร่ธาตุ มีออกซิเจน เป็นองค์ประกอบสำคัญ ดังเช่น ซิลิกา, อะลูมิเนียม, เหล็ก, แมกนีเซียมออกไซด์ ฯลฯ
คำถามสุดท้ายเรื่อง การคุ้มทุน ที่อาจถามกัน คือ รถไฟโฟลต จะเดินหน้าด้วยความเร็ว เท่าใด? จะขนส่งสัมภาระได้มาก แค่ไหน?
คำตอบคือ รถไฟโฟลต จะเดินทางด้วยความเร็ว ...ช้า ....มาก ...... เทียบไม่ได้เลยกับ รถไฟ แม็กเลฟ บนโลก คือเพียงประมาณ 1.61 กิโลเมตร ต่อชั่วโมง ตามการแถลงข่าวขอ อีทาน เชเลอร์ หัวหน้าโครงการรถไฟโฟลต ...
แต่ความเร็ว ดูไม่ใช่สิ่งจำเป็น ที่สุดสำหรับการบุกเบิกดวงจันทร์ เพราะรถไฟโพลต จะสามารถย้ายสัมภาระได้มากถึงวันละประมาณ 100 ตัน!
ไปนั่งรถไฟ บนดวงจันทร์กันไหม?
ผู้เขียนชอบนั่งรถไฟ
ตั้งแต่สมัยเป็นเด็กที่โคราช จนกระทั่ง เดินทางไปเรียนฟิสิกส์ ที่ออสเตรเลีย ผู้เขียนก็ต้องเดินทางโดยรถไฟบ่อยมาก ระหว่าง โคราชกับกรุงเทพ ซึ่งใช้เวลาจากโคราช แต่เช้ามืด ถึงสถานีรถไฟหัวลำโพง กรุงเทพ ก็ค่ำมืดแล้ว แต่ผู้เขียนไม่เคยเบื่อเลย
ถึงทุกวันนี้ ผู้เขียนก็ยังชอบนั่งรถไฟ ถ้ามีโอกาส!
แล้วผู้เขียนอยากไปนั่งรถไฟ บนดวงจันทร์ไหม?
คำตอบของผู้เขียน คือ "อยาก!"
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อยากไปนั่งรถไฟบนดวงจันทร์ ...ดูโลกในท้องฟ้าบนดวงจันทร์ !
แต่ผู้เขียน คงอยู่ไม่ถึงวันที่รถไฟบนดวงจันทร์ จะรับผู้โดยสารได้จริง
แล้วท่านผู้อ่านล่ะครับ?
ถ้ามีโอกาส อยากไปนั่งรถไฟบนดวงจันทร์ไหมครับ?