ดาวอังคาร บ้านใหม่ของมนุษยชาติ ตอนที่ 2

เรื่องโดย รวิศ ทัศคร

การสร้างฐานที่พักบนดาวอังคารมีความน่าสนใจ เนื่องจากสามารถปกป้องมนุษย์จากรังสีคอสมิกบนพื้นผิวดาวอังคาร รวมถึงก้อนอุกกาบาตได้ เพราะดาวอังคารไม่มีชั้นบรรยากาศที่มีความหนาแน่นหรือสนามแม่เหล็กที่มีแรงสูงคอยปกป้องเหมือนโลกของเรา

เคยมีบริษัทที่ทำงานด้านสถาปัตยกรรมของเยอรมนีชื่อ ZA Architects เคยให้แนวคิดเอาไว้เมื่อปี พ.ศ. 2556 ว่า หากในปี พ.ศ. 2566 หรืออีกสองปีจากวันที่เขียนบทความนี้ โลกเรามีเทคโนโลยีด้านหุ่นยนต์ที่ก้าวหน้าเพียงพอ เราอาจส่งหุ่นยนต์ไปขุดเปลือกดาวอังคารที่อุดมไปด้วยหินบะซอลต์ เพื่อเตรียมงานโครงสร้างไว้ใต้ดิน สำหรับสร้างที่พักอาศัยใต้ดินได้ โดยอารีนา เอจีวา (Arina Ageeva) หนึ่งในทีมสถาปนิกของบริษัท ZA Architects ให้สัมภาษณ์ในนิตยสาร Dezeen ว่าแนวคิดตามที่บริษัทคิดไว้คือ อาจเจาะช่องที่หลังคาของโครงข่ายถ้ำ สกัดหินออกเป็นหลายๆ ระดับชั้นใต้ดินเหมือนการสร้างตึกใต้ดิน เพื่อให้แสงแดดผ่านเข้ามาได้ ซึ่งเมื่อก่อสร้างใกล้แล้วเสร็จ ผู้ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์อาจไปสานงานต่อจนเสร็จ โดยโครงสร้างของพื้นอาจใช้กระบวนการขึ้นรูปด้วยวิธีการอัดวัสดุบะซอลต์ออกมาเป็นเส้นใยบะซอลต์ด้วยกระบวนการอัดผ่านขึ้นรูป (extrusion) ทำเป็นพื้นตาข่ายซึ่งถูกและทำง่ายกว่าเส้นใยคาร์บอน นอกจากนี้บริษัทเดียวกันยังวางแผนจะใช้เทคโนโลยีเครื่องพิมพ์สามมิติในการสร้างโครงสร้างใหญ่ๆ แบบสำเร็จรูป โดยขึ้นรูปเอาไว้ก่อน (prefabs) ในการสร้างอาณานิคมบนดวงจันทร์และดาวอังคารอีกด้วย ^[5]

ภาพที่ 1 แนวคิดของโครงสร้างที่เจาะไว้ใต้พื้นผิวดาวอังคาร
ภาพจาก https://archello.com/story/20811/attachments/photos-videos/3

ผู้อ่านสามารถสแกน QR code เพื่อชมคลิปข่าวนี้ของบริษัท ZA Architect กันได้ครับ

อันที่จริงแล้วยังมีกลุ่มอื่นอีกมากมายหลายกลุ่มที่มีแนวคิดคล้ายกันนี้ เช่น มาร์สวัน (Mars One) ซึ่งเป็นองค์กรไม่หวังผลกำไร ตั้งเป้าใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่แล้วในปัจจุบันเพื่อให้มนุษย์ออกไปตั้งถิ่นฐานบนดาวอังคารได้จริง มีนักลงทุนจากทั่วโลกถือหุ้นในโครงการดังกล่าว นำโดย บาส ลันสดอร์ป (Bas Lansdorp) นักธุรกิจชาวดัตช์ น่าเสียดายที่โครงการล้มละลายไปเมื่อปี พ.ศ. 2562 ดับฝันผู้ที่เข้ามาสมัครในโครงการ และมีข่าวอื้อฉาวมากมายในที่สุด

ภาพที่ 2 ช่องรับแสงเข้าที่พื้นผิว แนวคิดโดยบริษัท ZA Architects
https://archello.com/story/20811/attachments/photos-videos/1

อีกรายที่ได้เข้ามามีบทบาทและมีผลงานที่จับต้องได้จริงเป็นบริษัทเอกชนทางด้านธุรกิจการขนส่งทางอวกาศของสหรัฐอเมริกา คือบริษัทสเปซเอกซ์ (SpaceX) ก่อตั้งโดย อีลอน มัสก์ (Elon Musk) เมื่อปี พ.ศ. 2545 สำนักงานใหญ่อยู่ที่เมืองฮาวโทรน รัฐแคลิฟอร์เนีย โธุรกิจหลักคือการขนส่งสัมภาระขึ้นไปในวงโคจรโลกด้วยจรวด Falcon 9, Falcon Heavy และยานอวกาศตระกูล Dragon ทั้ง Dragon 1 ที่ใช้ขนส่งสัมภาระ และ Dragon 2 ที่ขนส่งนักบินอวกาศได้ ทางบริษัทสเปซเอกซ์กำลังพัฒนายาน Star Ship ซึ่งเป็นยานที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ โดยอาศัยขุมพลังเป็นเครื่องยนต์จรวดพลังสูง “Raptor” ถึง 33 เครื่อง ซึ่งให้แรงขับรวมถึง 72 เมกะนิวตัน (16 ล้านปอนด์) คิดเป็นสองเท่าของจรวด Saturn V (แซตเทิร์น 5) ที่ใหญ่ที่สุดขององก์การนาซาในอดีต บริษัทหวังว่าจะใช้เป็นยานที่สามารถขนทั้งคนและสัมภาระที่จำเป็นไปสู่ดาวอังคารในโครงการสร้างอาณานิคมที่นั่นได้ โดยในระยะแรกจะเป็นการส่งอุปกรณ์ที่จำเป็น เสบียง และที่อยู่อาศัย (แบบสำเร็จรูป) ไปล่วงหน้าก่อน จากนั้นลูกเรือมนุษย์ประมาณสิบกว่าคนที่ส่งไปในตอนแรกก็จะช่วยกันสร้างโรงงานผลิตเชื้อเพลิงแบบอัตโนมัติขึ้น เพื่อผลิตมีเทนและออกซิเจนสำหรับเป็นเชื้อเพลิงขับดันขึ้นจากทรัพยากรที่มีอยู่บนดาว

อีลอน มัสก์ คาดหวังว่าสถานีเล็กๆ ที่เป็นจุดเริ่มต้นจะค่อยๆ ขยายตัวขึ้นจนกลายเป็นเมืองบนดาวอังคารแบบที่พึ่งพาตนเองขึ้นมาได้จริงๆ ภายในปี พ.ศ. 2593 อย่างไรก็ตาม หากขนคนไปเที่ยวละ 100 คน เราอาจจะต้องการเที่ยวบินของยานถึงกว่าหมื่นเที่ยวเพื่อขนคนไป 1 ล้านคน โดยยังไม่ได้นับสัมภาระที่จะใช้ในการดำเนินชีวิตของผู้คนเหล่านั้นในช่วงแรกอีกจำนวนมาก

อีลอน มัสก์ เคยคาดการณ์เอาไว้ในปี พ.ศ. 2555 ว่าค่าใช้จ่ายในการส่งคนไปจะอยู่ที่ 5 แสนดอลลาร์สหรัฐต่อคน แต่ในปี พ.ศ. 2559 เขาเชื่อว่าในระยะยาวค่าใช้จ่ายต่อคนจะลดลงมาอยู่ที่ 2 แสนดอลลาร์สหรัฐ ซึ่งตั้งแต่เดือนกันยายน พ.ศ. 2559 เป็นต้นมา โครงการนี้อาศัยเงินทุนสนับสนุนจากบริษัทสเปซเอกซ์และเงินทุนส่วนตัวของอีลอน มัสก์ เท่านั้น หนังสือพิมพ์วอชิงตันโพสต์ได้ชี้ให้เห็นว่า รัฐบาลสหรัฐฯ ไม่มีงบประมาณที่จะตั้งอาณานิคมบนดาวอังคารแล้ว ดังนั้นเมื่อภาครัฐมีสถานะทางการเงินยอบแยบเต็มที ก็คงจะต้องเป็นภาคเอกชนที่จะต้องมองดาวอังคารว่าเป็นสภาพแวดล้อมที่น่าดึงดูดในการทำธุรกิจ และวิจารณ์ว่าแม้มัสก์จะยินยอมทุ่มเททรัพย์สินของเขาลงไปในโครงการดังกล่าว แต่มันก็อาจไม่เพียงพอที่จะสร้างอาณานิคมที่เขาฝันถึง^{[7], [8], [9]}

ด้วยเหตุนี้ แม้อีลอน มัสก์ ต้องการระดมทุนเพื่อเป้าหมายหลักในการไปดาวอังคาร เขาจึงต้องมองเป้าหมายใกล้ที่สุดก่อน นั่นคือ …ดวงจันทร์

เขาติดต่อนักลงทุนชาวญี่ปุ่น ชื่อ ยูซากุ มาเอซาวะ อายุ 42 ปี ซึ่งเป็นเศรษฐีผู้ก่อตั้งห้างแฟชั่นออนไลน์ชื่อ Zozotown มาร่วมโครงการนี้ โดยตั้งแต่ปี พ.ศ. 2560 เป็นต้นมาทางสเปซเอกซ์แถลงว่าจะพานักท่องเที่ยวกระเป๋าหนักไปชมดวงจันทร์ใกล้ๆ โดยจรวดรุ่นใหม่ที่ชื่อ Big Falcon Rocket: BFR (จรวดรุ่นนี้มีสมญาอื่นที่ไม่ค่อยสุภาพด้วย ซึ่งไม่ขอนำมาเล่าในบทความ – ผู้เขียน) ข่าวบอกว่ามาเอซาวะเป็นคนที่กระเป๋าสตางค์ตุงมาก และเคยเป็นข่าวเกรียวกราวเมื่อปี พ.ศ. 2560 เมื่อเขาจ่ายเงิน 110 ล้านดอลลาร์สหรัฐอย่างไม่เสียดายเพื่อซื้อภาพวาด ที่วาดโดยศิลปินชื่อ ฌอง มิเชล บาสเกีย (Jean-Michel Basquiat) การที่คนคนหนึ่งลงทุนเพื่อศิลปะขนาดนี้ ทำให้เราเข้าใจถึงแรงบันดาลใจของมาเอซาวะดี เขากล่าวออกสัมภาษณ์ว่าม่อาจพลาดโอกาสที่จะเห็นดวงจันทร์ในระยะใกล้ได้ และเผยว่าเขาได้จ่ายเงินซื้อตั๋วทุกที่นั่งที่มีในภารกิจโคจรรอบดวงจันทร์ของจรวด BFR ไว้หมดแล้ว และจะพาศิลปินจากทั่วโลก 6–8 คน เดินทางไปกับเขาในปี พ.ศ. 2566 นี้ด้วย โดยจะเชิญศิลปินจากสาขาต่างๆ ทั้งด้านวรรณกรรม ภาพยนตร์ วิชวลอาร์ต สถาปัตยกรรม และแฟชั่น และจะขอให้พวกเขาสร้างผลงานที่ได้แรงบันดาลใจจากประสบการณ์ของเขา ในโครงการชื่อ dearMoon^[7]

ไม่ว่าในอนาคตการตั้งอาณานิคมบนดาวอังคารของบริษัทสเปซเอกซ์จะทำได้คืบหน้าถึงขั้นไหน แต่ก็มีคลิปภาพแอนิเมชันสามมิติ ที่ศิลปินชาวโปแลนด์ชื่อ อันเซ พาเวเลซ (Andrzej Pawelec) ได้สร้างเอาไว้ให้เราเห็นได้คร่าวๆ ว่าสภาพความเป็นอยู่ในอาณานิคมหรือฐานบนดาวอังคารของสเปซเอกซ์จะเป็นอย่างไรในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า ผู้อ่านสามารถเข้าไปชมได้โดยการสแกน QR code ในรูปด้านล่าง

อย่างไรก็ตามการตั้งอาณานิคมหรือฐานปฏิบัติการบนดาวอังคารยังไม่ใช่สิ่งที่นาซาทิ้งให้ไปอยู่ในมือเอกชนเสียทีเดียว ในเดือนพฤษภาคม ปี พ.ศ. 2560 นาซาก็ได้จัดโครงการประกวดการออกแบบส่วนที่พักอาศัยและระบบสนับสนุนสำหรับการสำรวจอวกาศห้วงลึกของมนุษย์ หรือโครงการ X-Hab (eXploration Systems and Habitation) ครั้งที่ 6 ประจำปี ค.ศ. 2017 ซึ่งตั้งเงินรางวัล 10,000–20,000 ดอลลาร์สหรัฐ มอบให้แก่ทีมจากมหาวิทยาลัยที่ชนะการประกวด โดยจะต้องผลิตผลการศึกษาหรือต้นแบบผลิตภัณฑ์ที่จะเพิ่มความรู้และลดความเสี่ยงในการสำรวจอวกาศ ^[10] มีมหาวิทยาลัยและสถาบันการศึกษาที่เข้าร่วม ได้แก่ California Polytechnic State University, Pratt Institute, University of Maryland, และ University of Michigan ได้ผลงานต้นแบบเป็นทั้งที่อยู่อาศัยบนพื้นดาวอังคาร และแนวคิดของที่พักอาศัยในช่วงการเดินทางซึ่งรักษาแรงโน้มถ่วงประดิษฐ์เอาไว้ที่ 1G จากการหมุนของโมดูลพี่พัก เป็นต้น อ่านรายละเอียดได้ในลิงก์ https://www.nasa.gov/feature/students-design-space-habitat-concepts-for-mars

หลังจากนั้นไม่นาน ในปี พ.ศ. 2562 ภาควิชาวิศวกรรมโยธา มหาวิทยาลัยเพอร์ดู (Purdue University) ^[11] ก็ได้รับเลือกจากองค์การนาซา ให้เป็นผู้นำเครือข่ายความร่วมมือของหลายมหาวิทยาลัย ซึ่งเป็นโครงการที่กินระยะเวลากว่า 5 ปี ภายใต้งบประมาณ 15 ล้านดอลลาร์สหรัฐ มีนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยคอนเนตทิคัต (University of Connecticut), มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด (Harvard University) และมหาวิทยาลัยเท็กซัส (University of Texas) เข้ามาร่วมโครงการด้วย โดยในโครงการจะมีสถาบัน Resilient ExtraTerrestrial Habitats Institute (RETHi) ของมหาวิทยาลัยเพอร์ดู ร่วมงานด้วยในภารกิจที่จะพัฒนาเทคโนโลยีต่างๆ ที่จำเป็นในการจัดตั้งที่อยู่อาศัยถาวรของมนุษย์บนดวงจันทร์และดาวอังคาร โดยใช้ความเชี่ยวชาญระดับโลกของเพอร์ดูในการพัฒนาสาธารณูปโภคพื้นฐาน และงานด้านโยธาที่จะต้องจัดการกับภัยพิบัติจากธรรมชาติที่จะเกิดขึ้นได้ นอกจากนี้ก็ยังร่วมงานกับผู้นำในสาขาทางด้านหุ่นยนต์ อาคารอัจฉริยะ การจำลองผล สถาปัตยกรรมที่ปรับรูปแบบได้ รวมถึงการอาศัยเทคนิคการวินิจฉัยและทำนายเวลาที่จะเกิดปัญหาขึ้นเพื่อจัดการกับงานด้านสุขภาพของผู้อยู่อาศัยอีกด้วย

ในขณะเดียวกันทางฝั่งของประเทศจีนก็มีความเคลื่อนไหวเช่นเดียวกัน โดย หวัง เซี่ยวจุน (Wang Xiaojun) หัวหน้าของ China Academy of Launch Vehicle Technology (CALT) ซึ่งเป็นบริษัทผู้ผลิตจรวดส่งสัมภาระขึ้นวงโคจรชั้นนำบริษัทหนึ่งในโลก และเป็นบริษัทลูกของ China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC) ซึ่งเป็นผู้ผลิตจรวดในตระกูล Long March ของจีน ได้ประกาศในงานเสวนาวิชาการสำรวจอวกาศโลก Global Space Exploration Conference (GLEX 2021) ในปีนี้ ^{[12], [13]} ว่า หลังจากความสำเร็จของยานสำรวจ Tianwen-1 ประเทศจีนมีแผนการสามระยะเพื่อพัฒนาดาวอังคารในสเกลใหญ่ โดยระยะแรกจะเริ่มเก็บตัวอย่างดินหินดาวอังคารมาวิเคราะห์ และส่งยานหุ่นยนต์ไปสำรวจในขั้นแรก จากนั้นในระยะที่สองจะตามมาด้วยภารกิจสำรวจที่มีมนุษย์ และหลังจากนั้นจะเป็นการสร้างฐานปฏิบัติการบนดาวเคราะห์แดงดวงนี้ ตามมาด้วยระยะที่สามคือการปล่อยกองยานขนสัมภาระระหว่างโลกกับดาวอังคาร โดยมีตารางเวลาในการปล่อยยานตามลำดับในปี พ.ศ. 2576, 2578, 2580, 2584 และ 2586 ยานของจีนจะอาศัยเครื่องยนต์พลังขับดันนิวเคลียร์อันทรงพลังเป็นตัวเลือกหลักในภารกิจสำรวจดาวอังคารที่มีมนุษย์เป็นนักบิน ทางการจีนได้เผยข่าวออกมาเมื่อเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2564 ว่ากำลังศึกษาความเป็นไปได้ในการออกแบบระบบลิฟต์อวกาศเพื่อลดค่าใช้จ่ายในการขนส่งสัมภาระขึ้นวงโคจร และในการตั้งถิ่นฐานบนดวงจันทร์และดาวอังคาร ซึ่งหากทำได้สำเร็จ จีนจะเป็นชาติแรกที่ลดค่าใช้จ่ายในการสำรวจอวกาศลงได้มหาศาล ^[15]

อย่างไรก็ตามในเดือนสิงหาคม ปี พ.ศ. 2563 กระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ ได้เผยแพร่ชื่อของบริษัทต่างๆ ของจีนที่ดำเนินการภายใต้รัฐบาลทหารคอมมิวนิสต์จีน และ CALT เป็นหนึ่งในบริษัทที่มีรายชื่อในนั้น และต่อมาในเดือนพฤศจิกายนปีเดียวกัน ประธานาธิบดีโดนัลด์ ทรัมป์ (Donald Trump) ก็ได้ออกคำสั่งห้ามมิให้บริษัทต่างๆ ในสหรัฐอเมริกา รวมถึงปัจเจกบุคคล มีหุ้นส่วนในบริษัทต่างๆ ในรายชื่อ ซึ่งรวมถึง CALT ด้วย ^[14] ซึ่งภายใต้ความกดดันอย่างหนัก ทั้งทางการเมือง เศรษฐกิจ และข้อจำกัดด้านเทคโนโลยีจากทางสหรัฐอเมริกา จึงทำให้ยังมีข้อสงสัยว่าจีนจะมีความก้าวหน้าในการสำรวจและตั้งถิ่นฐานได้ตามที่ตั้งเป้าไว้หรือไม่เช่นกัน

ขณะที่หน่วยงานและองค์กรจากชาติต่างๆ กำลังวาดฝันและมุ่งมั่นทำโครงการตั้งถิ่นฐานบนดาวอังคารให้เป็นจริง ในฉบับหน้าเราไปดูกันดีกว่าครับว่าถ้าเราได้ไปอยู่บนดาวอังคารจริงๆ เราจะอยู่กันได้อย่างปลอดภัยจริงๆ หรือไม่ พบกันฉบับหน้าครับ

แหล่งข้อมูลประกอบบทความ

Forget, F., Costard, F., and Lognonne, P. 2008. Planet Mars: Story of another world. Praxis Pub., Ltd. Dorset, UK.
https://en.wikipedia.org/wiki/Carbonates_on_Mars
https://eos.org/research-spotlights/detecting-carbonates-on-the-surface-of-mars
Bultel, B., Viennet, J., Poulet, F., Carter, J., & Werner, S. C. (2019). Detection of carbonates in martian weathering profiles. Journal of Geophysical Research: Planets. doi:10.1029/2018je005845
https://www.wired.co.uk/article/underground-mars-habitat
https://www.space.com/37200-read-elon-musk-spacex-mars-colony-plan.html
https://www.cnet.com/news/spacex-mystery-moon-passenger-yusaku-maezawa-first-bfr-tourist/
https://en.wikipedia.org/wiki/SpaceX_Mars_program#Mars_early_missions
https://en.wikipedia.org/wiki/SpaceX_Starship
https://www.nasa.gov/feature/nasa-x-hab-2017-challenge-seeks-exploration-systems-and-habitation-designs-from-university
https://engineering.purdue.edu/CE/AboutUs/News/Features/nasa-selects-purdue-to-develop-resilient-and-smart-deep-space-habitats
https://www.globaltimes.cn/page/202106/1226925.shtml
https://gizmodo.com/china-hopes-to-put-first-human-on-mars-in-2033-report-1847163177
https://en.wikipedia.org/wiki/China_Academy_of_Launch_Vehicle_Technology
https://www.sundayvision.co.ug/science-china-plans-to-send-androids-to-mars-before-a-manned-base/
Oze, C., Beisel, J., Dabsys, E., Dall, J., North, G., Scott, A., Lopez, A.M., Holmes, R., Fendorf, S. (2021). Perchlorate and Agriculture on Mars. Soil Systems, 5(3), 37. doi:10.3390/soilsystems5030037
Eichler, A., Hadland, N., Pickett, D., Masaitis, D., Handy, D., Perez, A., Batcheldor, D., Wheeler, B., Palmer, A. (2021). Challenging the agricultural viability of Martian regolith simulants. Icarus, doi:10.1016/j.icarus.2020.114022
https://www.sciencenews.org/article/mars-farming-harder-martian-regolith-soil
Davila, A. F., Willson, D., Coates, J. D., & McKay, C. P. (2013). Perchlorate on Mars: a chemical hazard and a resource for humans. International Journal of Astrobiology, 12(04), 321–325. doi:1017/s1473550413000189