100 ปี สร้างยานอวกาศเดินทางระหว่างดวงดาว

หน้าที่ 1 - ที่มาที่ไปของโครงการ

     โครงการ 100 Year Starship Study (หรือ 100YSS) เป็นโครงการเริ่มต้นโดย Defense Advanced Research Agency (DARPA) และยังมี NASA ร่วมบริหารโครงการนี้ด้วย รูปแบบของโครงการคือการสร้างองค์กรหรือเครือข่ายของ นักวิทยาศาสตร์ วิศวะกร นักธุรกิจนักลงทุน นักเรียนนักศึกษา ตลอดจนผู้สนใจทางด้านเทคโนโลยีอวกาศ เครือข่ายนี้จะมีเงินทุนเป็นของตัวเองและเป็นอิสระจากรัฐบาล โดยมีจุดมุ่งหมายคือ เพื่อผลักดันการวิจัยเทคโนโลยีต่างๆ ที่จำเป็นในการสร้างยานอวกาศสำหรับเดินทางสู่ระบบสุริยะอื่นภายใน 100 ปี ตั้งแต่ ปี พ.ศ. 2554 ถึง 2654 (หรือ ปี 2011 ถึง 2111)
      วันที่ 30 พฤศจิกายน ถึง 2 ตุลาคม ปี 2554 DARPA และ NASA ได้จัดประจุมขึ้นที่เมืองออร์แลนโด ประเทศสหรัฐอเมริกา เพื่อให้ผู้เข้าร่วม 100YSS ได้มาพบปะกัน และร่วมกันวางแผนที่จะทำให้บรรลุจุดมุ่งหมาย คือ การสร้างยาวอวกาศสักลำที่สามารถพามนุษย์เดินทางไปสู่ระบบสุริยะอื่นให้ได้ภายในอีก 100 ปี ข้างหน้า การประชุมมีผู้เข้าร่วมประมาณ 2,000 คน โดยมีเนื้อหาหลักของการประชุมแบ่งเป็นข้อได้ดังนี้

- ในด้านวิทยาศาสตร์ จะเป็นการประชุมเกี่ยวกับจุดหมายของการเดินทาง ระยะทางและเวลาที่ใช้สำหรับการเดินทาง เนื่องจากยานอวกาศที่จะสร้างนั้นจะเดินทางเที่ยวเดียวเท่านั้น เฉพาะขาไปแต่ไม่มีขากลับ ถ้าหากจะส่งมนุษย์เดินทางไปกับยานอวกาศแล้วล่ะก็จะมีสิ่งที่ต้องพิจารณาคือสุขภาพของลูกเรือที่เดินทางไปกับยาน และแผนการก่อตั้งอาณานิคมบนดาวเดราะห์ดวงใหม่ของระบบสุริยะใหม่

- ในด้านสังคม จะมีหัวข้อเกี่ยวกับกฏหมาย ปรัชญา และศาสนา ด้านธุรกิจการลงทุน รวมถึงการประชาสัมพันธ์ (ไม่ขอกล่าวถึงรายละเอียด)

ในด้านวิทยาศาสตร์ ปัญหาทางเทคโนโลยีของการสร้างยานสำหรับเดินทางระหว่างระบบดาวแบ่งเป็นหัวข้อสำคัญได้ดังนี้
1. จะทำอย่างไรเพื่อให้ยานอวกาศมีความเร็วมากพอสำหรับเดินทาง
2. แหล่งพลังงานของยานสำหรับเดินทางในอวกาศ
3. ทำอย่างไรจึงจะส่งมนุษย์ร่วมเดินทางไปกับยานลำนี้

     เมื่อย้อนกลับมาดูเทคโนโลยียานอวกาศที่เรามีอยู่ ตอนนี้การเดินทางในอวกาศของมนุษย์ ไม่ว่าจะเป็นการส่งมนุษย์ขึ้นไปเหยียบผิวดวงจันทร์ การไปสำรวจดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดวงจันทร์ของดาวพฤหัส และอื่นๆ ล้วนแต่เป็นลักษณะของการเดินทางดาวเคราะห์ (โลก) ไปสู่ดาวเคราะห์อีกดวงในระบบสุริยะเดียวกัน หรือที่เรียกว่า interplanetary travel ยานอวกาศต่างเดินทางในอวกาศด้วยเชื้อเพลิงจรวดและใช้แรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์หรือวัตถุทางผ่านช่วยเหวี่ยงยานเพื่อเร่งความเร็ว ยานอวกาศในปัจจุบันสามารถทำความเร็วได้มากที่สุดคือ  250,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ยานที่ชนะขาดในเรื่องของความเร็วคือ ยานอวกาศไร้นักบินชื่อ Hilios probe ที่ถูกส่งไปโคจรรอบดวงอาทิตย์

     เมื่อรู้ความเร็วสูงสุดของการเดินทางในอวกาศแล้ว คราวนี้เรามาพิจารณาเรื่องระยะทางกันบ้าง ยานที่เคลื่อนที่ออกจากโลก แล้วเดินทางไปไกลที่สุดคือยาน Voyager 1 ซึ่งเป็นยานไร้นักบินลำแรกของมนุษย์ที่สามารถเดินทางไปสู่ขอบของระบบสุริยะของเราได้ ยานลำนี้ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศในวันที่ 5 กันยายน ปี พ.ศ. 2520 จนปัจจุบัน ระยะทางที่มันเดินทางไปคือ 15,000 ล้านกิโลเมตร และตอนนี้มันกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 38,551 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

 
รูปซ้ายคือยาน Hilos รูปขวาคือยาน Voyager 1

     ระบบดาว และ ระบบดาวเคราะห์ คือคำที่จะปรากฏบ่อยในบทความนี้ แล้วคำเหล่านี้หมายถึงอะไร ให้นึกถึงคำว่าระบบสุริยะของเรา ซึ่งประกอบด้วยดาวฤกษ์ที่พวกเราเรียกว่า "ดวงอาทิตย์" เป็นดาวแม่ มีดาวเคราะห์ (รวมโลกด้วย) ดาวเคราะห์แคระ ดาวหาง อุกกาบาต และอื่นๆ ได้รับอิทธิพลความโน้มถ่วงและโคจรเป็นบริวารรอบดวงอาทิตย์ ลักษณะนี้ ในที่นี้จะกล่าวว่า ระบบสุริยะของเรา คือ "ระบบดาวเคราะห์ระบบหนึ่ง" เมื่อเราเงยหน้ามองท้องฟ้าตอนกลางคืน ดาวระยิบระยับที่อยู่บนฟ้าแต่ละดวงก็คือดาวฤกษ์ทำนองเดียวกับดวงอาทิตย์ของเรา ถ้าดาวฤกษ์ดวงไหนบนฟ้ามีดาวเคราะห์และวัตถุอื่นเป็นบริวารของตัวมันเองแล้ว ในบทความนี้จะเรียกดาวฤกษ์และบริวารนั้นว่า "ระบบดาวเคราะห์ อีกระบบที่นอกเหนือจากระบบสุริยะของเรา" หรือเรียกอย่างสั้นๆ คือ "ระบบดาวเคราะห์" หรือเรียกให้สั้นลงอีกคือ "ระบบดาว" นั้นเอง ทีนี้เมื่อเราเงยหน้ามองฟ้าอีกครั้ง ดวงดาวที่เห็นอาจอนุมานได้ว่าที่ตรงนั้นมีระบบดาวที่อาจคล้ายหรือไม่คล้ายกับระบบสุริยะของเรา สิ่งที่นักดาราศาสตร์กำลังตามหาคือ หาว่า "ระบบดาวใดที่มีดาวเคราะห์อำนวยต่อชีวิตเป็นสมาชิกอยู่"

ดาวฤกษ์และดาวเคราะห์หรือวัตถุบริวารถูกเรียกว่า "ระบบดาวเคราะห์" แล้วระบบดาวใดล่ะที่มีดาวเคราะห์แบบโลกอยู่

     การเดินทางระหว่างระบบดาว (หรือ interstellar travel) คือการเดินทางจากโลกไปสู่ขอบของระบบสุริยะ ที่ที่ยาน Voyager 1 ไปถึง ต่อจากนั้นคือการเดินทางผ่านบริเวณที่เรียกว่า interstellar space ไปเรื่อย ๆ จนกระทั่งไปถึงขอบของระบบดาวเคราะห์อีกระบบ บริเวณที่เรียกว่า interstellar space เป็นบริเวณของอวกาศที่กว้างใหญ่มาก กว่าร้อยละ 99.99 ของการเดินทางทั้งหมดจะเป็นการผ่านอวกาศในส่วนนี้ จะไม่มีวัตถุใดๆ ให้ยานได้จอดพักหรือเร่งความเร็วโดยใช้แรงโน้มถ่วงได้อีก การเดินทางในอวกาศนี้จึงต้องใช้พลังงานของยานอวกาศเท่านั้น
      ถ้าหากเราต้องการจะส่งยานลำหนึ่งเดินทางไปให้ถึงระบบดาวเคราะห์ที่มีดาวแม่เป็นดาวฤกษ์ชื่อ อัลฟาแซงทัวรี ซึ่งเป็นระบบดาวที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด แม้จะอยู่ใกล้ที่สุด แต่อัลฟาแซงทัวรีกับดวงอาทิตย์ก็ห่างกันมากถึง 40.114 ล้านล้านกิโลเมตร หรือ 4.24 ปีแสง

 
รูปแสดงเส้นทางของ Voyager 1 และ 2 รูปยังแสดงขอบของระบบสุริยะ(แบบจำลองเก่า) ที่ประกอบด้วยชั้นสามชั้น

หมายเหตุ สามารถอ่านข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวขอบของระบบสุริยะได้ที่ แบบจำลอง ขอบของระบบสุริยะ

     ถ้านำระยะทางระหว่างอัลฟาแซงทัวรีไปเทียบกับการเดินทางของ Voyager 1 แล้ว ถือว่า ยาน Voyager 1 เดินทางไปได้เพียง 1 ส่วน จาก 2,500 ส่วน เท่านั้น และการเดินทางแค่ส่วนเดียวก็ยังต้องใช้เวลามากถึง 35 ปี แล้วสมมติว่าให้ยาน Voyager 1 ไปอัลฟาแซงทัวรี ก็ต้องใช้เวลา 87,500 ปี หรือ ถ้าเราส่งยานอีกลำที่มีความเร็วสูงที่สุดเท่าที่เคยมี ความเร็วเท่ากับ Hilios probe ไปยังปลายทางเดียวกันแล้ว ก็ยังต้องใช้เวลาเดินทางถึง 18,519 ปี

     จากที่กล่าวมา จะเห็นว่าการเดินทางระหว่างดวงดาวด้วยยานอวกาศที่มีอยู่ในปัจจุบันนั้น ต้องบอกว่าเป็นไปไม่ได้เลย ดังนั้น ถ้าหากนักวิทยาศาสตร์และวิศวะกรต้องการจะบรรลุเป้าหมายของโครงการ 100YSS พวกเขาต้องลงทุนลงแรงวิจัยอย่างหนัก เพื่อคิดค้นเทคโนโลยีรูปแบบใหม่ที่ดีพอสำหรับท้าชนกับเป้าหมายนี้ 

หน้าที่ 2 - ขับเคลื่อนยานด้วย เรือใบแสง และ นิวเคลียร์ฟิวชัน

     เป้าหมายของโครงการ 100YSS ไม่ใช่เพียงแค่ยานต้องเดินทางไกลได้เท่านั้น แต่ยานยังต้องมีความเร็วมากพอที่จะไปถึงระบบดาวอีกระบบภายในเวลา 1 ชั่วอายุคนด้วย ถ้ายานอวกาศสามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วระดับ 108 ล้านกิโลเมตรต่อชั่วโมงได้ หรือ 1 ใน 10 ของความเร็วแสงแล้ว ยานจะเดินทางไปถึงอัลฟาแซงทัวรีใช้เวลา 42.4 ปี อย่าลืมว่าอัลฟาแซงทัวรีคือระบบดาวที่ใกล้ที่สุด ถ้าต้องการจะไประบบดาวที่ไกลกว่านี้ ก็จำเป็นต้องใช้ความเร็วมากกว่านี้ แล้วระบบขับเคลื่อนแบบใดล่ะที่จะสามารถเร่งความเร็วของยานได้มากขนาดนั้น
     เครื่องยนต์จรวดที่ใช้อยู่ในปัจจุบันคงจะไม่เหมาะสำหรับการสร้างยานเดินทางระหว่างระบบดาว นักวิทยาศาตร์ตลอดจนผู้เชี่ยวชาญด้านการออกแบบยานอวกาศต่างมองหาแหล่งพลังงานและระบบขับเคลื่อนรูปใหม่เพื่อขับเคลื่อนยานให้ได้ความเร็วสูงตามที่ต้องการ ระบบขับเคลื่อนรูปแบบใหม่ที่น่าจะนำมาใช้ได้จริงสำหรับยานในโครงการ 100YSS ได้แก่ ระบบเรือใบแสง (solar sail) และ ระบบขับเคลื่อนด้วยระเบิดนิวเคลียร์ฟิวชัน ส่วนระบบขับเคลื่อนที่เป็นไปได้ในเชิงทฤษฎีแต่ยังห่างไกลจากเทคโนโลยีปัจจุบัน คือ ระบบขับเคลื่อนด้วยการประลัยระหว่างสสารและปฏิสสาร หรือ ระบบขับเคลื่อนจากรังสีหลุมดำ รวมทั้งระบบขับเคลื่อนความเร็วเหนือแสง (การวาร์ป)

การวาร์ป คือการเคลื่อนที่ของยานอวกาศทุกลำในนิยายวิทยาศาสตร์

     ถ้าจะพูดถึงเทคโนโลยีที่ยังทำมาใช้งานจริงไม่ได้ในตอนนี้เห็นจะไม่ควรนัก ดังนั้นเรามาดูเฉพาะระบบขับเคลื่อนที่น่าจะทำมาใช้ได้จริงกันดีกว่า

1. ระบบเรือใบแสง
     ในสมัยโบราณ มนุษย์สร้างเรือใบโดยนำผืนผ้ามาขึงไว้บนท่อนไม้ และผูกท่อนไม้ติดกับเรือเรือและใช้แรงลมที่พัดมาที่ใบเรือสร้างแรงขับเคลื่อน ทำให้เรือสามารถเคลื่อนที่ในผืนน้ำได้ พอมาถึงตอนนี้ หลักการของเรือใบถูกนำกลับมาพิจารณาอีกครั้ง แต่คราวนี้ มันจะเป็นหลักการสำหรับขับเคลื่อนยานอวกาศ ให้สามารถเดินทางในอวกาศได้โดยไม่จำเป็นต้องเผาหรือบรรทุกเชื้อเพลิง และนี่แหละคือทางเลือกหนึ่งสำหรับยานอวกาศในอีก 100 ปี ข้างหน้า
     ถ้าพูดถึงเรือใบของมนุษย์สมัยก่อน เราก็คงจะเข้าใจอย่างทันทีว่าเรือใบทำงานได้อย่างไร แต่ถ้าพูดถึงเรือใบแสงสำหรับยานอวกาศล่ะ มันคืออะไร จริงๆ แล้ว คำว่าเรือใบแสง คือชื่อเล่นที่ผมเรียก solar sail ซึ่งเป็นยานอวกาศขับเคลื่อนโดยแสงอาทิตย์แทนการจุดจรวด ตัวยานจะถูกติดตั้งด้วยแผ่นพลาสติกบางขนาดใหญ่ สิ่งที่ผลักดันใบของยานลำนี้ก็คือแสงจากดวงอาทิตย์ ดังนั้น ถ้าเปรียบเทียบยานลำนี้กับเรือใบแล้ว แผ่นพลาสติกบางที่ว่าเปรียบเสมือนใบเรือ และแสงอาทิตย์เปรียบเสมือนลมนั้นเอง

เรือใบแสงสำหรับเดินทางระยะใกล้สามารถใช้งานได้จริงแล้ว

     การทำงานของเรือใบอวกาศอธิบายได้โดยฟิสิกส์ที่ไม่ยาก จากหลักทวิภาคของคลื่นและอนุภาค แสงแม้จะเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แต่มันก็ประพฤติตัวเป็นอนุภาคได้และถูกเรียกว่าโฟตอน โฟตอนแต่ละตัวมีโมเมนตัม เมื่อพวกมันวิ้งเข้าชนกับวัตถุสะท้อนแสง โฟตอนเหล่านั้นก็ถูกสะท้อนออก ในขณะที่โฟตอนถูกสะท้อนนั้นเอง โฟตอนจะถ่ายเทโมเมนตัมให้กับวัตถุ เกิดแรงกระทำต่อวัตถุ แรงอันเนื่องจากโฟตอนมากระทำต่อวัตถุนี้เองคือแรงที่ทำให้ยานอวกาศเคลื่อนที่ได้ แม้ว่าแรงที่เกิดจากโฟตอนแต่ละอนุภาคจะมีขนาดที่น้อย แต่การสะท้อนเกิดขึ้นกับโฟตอนจำนวนมากอย่างต่อเนื่อง ยานอวกาศจึงค่อยๆ เร่งจากหยุดนิ่งจนมีความเร็วสูงได้
     จุดด้อยของระบบเรือใบแสงคือ เมื่อยานเคลื่อนที่ไปถึง interstellar space ตอนนั้นความเข้มของแสงอาทิตย์อาจไม่เพียงพอต่อการเร่งความเร็วยานอีก นักวิจัยได้หาทางแก้ข้อด้อยนี้โดยการใช้แสงเลเซอร์แทนแสงอาทิตย์ เครื่องกำเนิดเลเซอร์ที่จะมาทดแทนแสงอาทิตย์ควรมีกำลังไม่น้อยกว่าระดับ 1 เทระวัตต์ เทียบเท่าหลอดนีออน 1 แสนล้านหลอด แหล่งพลังงานที่จ่ายพลังให้กับเครื่องกำเนิดเลเซอร์นี้คงจะเป็นพลังงานนิวเคลียร์ ในปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างเครื่องกำเนิดเลเซอร์กำลัง 1 เทรระวัตต์ได้ แต่ต้องใช้ต้นทุนที่สูงมากๆๆๆ แถมเมื่อสร้างเสร็จแล้ว เครื่องกำเนิดเลเซอร์ยังมีขนาดใหญ่เท่าสนามฟุตบอลอีกด้วย

2. ระบบขับเคลื่อนด้วยระเบิดนิวเคลียร์ฟิวชัน
     แม้ว่าจะยังไม่มียานอวกาศลำใดที่ออกเดินทางโดยระบบนี้ แต่ก็เป็นระบบที่อยู่ในขั้นตอนของการวิจัยอย่างที่นักวิจัยทำกันอย่างจริงจังและเป็นรูปธรรม ในปัจจุบันงานวิจัยและการออกแบบยานอยู่ในโครงการ Icarus จริงๆแล้ว โครงการนี้มีเป้าหมายที่จะสร้างยานทั้งลำ แต่ในที่นี้เราจะมาดูเฉพาะในส่วนของระบบขับเคลื่อนกันครับ พวกเขากำลังวิจัยระบบขับเคลื่อนด้วยพลังงานนิวเคลียร์จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน โดยจะเน้นไปในด้านเทคโนโลยี Inertial confinement fusion (ICF)

แบบจำลองของยานขับเคลื่อนโดยนิวเคลียร์ฟิวชัน แบบจำลองยังไม่มีการสร้างขึ้นจริง

    ICF เป็นวิธีการหรือกระบวนการหนึ่งของการใช้พลังงานนิวเคลียร์ฟิวชัน สำหรับ ICF เชื้อเพลิงนิวเคลียร์จะอยู่ในรูปเม็ดของธาตุดิวเทอเรียมและทริเทียม จุดระเบิดโดยการยิงเม็ดเชื้อเพลิงด้วย แสงเลเซอร์ ปืนอิเล็กตรอน หรือ ปืนไอออน อย่างใดอย่างหนึ่ง เมื่อยิงเม็ดเชื้อเพลิง พลังงานปริมาณมากจะทำให้เปลือกของเม็ดเชื้อเพลิงแตกออก สร้างคลื่นกระแทกเคลื่อนที่เข้าสู่ภายในของเม็ดเชื้อเพลิง คลื่นกระแทกที่เกิดขึ้นมีพลังงานมากพอที่จะอัดเชื้อเพลิงจนกระทั้งมีความหนาแน่น 20 เท่าของความหนาแน่นตะกั่ว และมีอุณหภูมิ 100 ล้านองศาเซลเซียส ในสถานะนี้เม็ดเชื้อเพลิงจะเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน ผลคือ เม็ดเชื้อเพลิงหนักเพียง 10 มิลลิกรัม สามารถให้พลังงานเท่ากับเผาน้ำมัน 117.35 ลิตร

รูปซ้ายคือปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันระหว่างดิวเทอเรียมและทริเทียม รูปด้านขวาคือเม็ดเชื้อเพลิง เรียกว่า Deuterium-Tritium micro-balloon fuel pellet

รูปแสดงการจุดระเบิด 1. พลังงานถูกยิงมาที่เชื้อเพลิงตามลูกศรสีฟ้า 2. เปลือกนอกของเชื้อเพลิงระเบิดออกตามลูกศรสีส้ม เกิดคลื่นกระแทกเข้าด้านในของเชื้อเพลิงตามแนวลูกศรสีชมพู 3. เม็ดเชื้อเพลิงถูกอัดและมีความร้อนสูง 4. เกิดนิวเคลียร์ฟิวชัน

     แม้ว่านี้จะเป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ แต่มันไม่ใช่ปฏิกิริยาลูกโซ่อย่างเดียวกับที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เทคโนโลยี ICF เป็นใช้พลังงานที่คล้ายกับการเผาไหม้น้ำมันในเครื่องของรถยนต์มากกว่า คือ ในรถยนต์จะมีการนำละอองน้ำมันและอากาศเข้ากระบอกสูบ จากนั้นกระบอกสูบจะอัดแล้วจุดระเบิด แรงระเบิดดันกระบอกสูบเลื่อนลงส่งแรงให้กับล้อ ในเครื่องยนต์ของรถจะเกิดกระบวนการแบบนี้เป็นวัฎจักร
     สำหรับยานอวกาศของ Icarus ก็เช่นกัน แรงขับดันของยานจะเกิดจากการจุดระเบิดนิวเคลียร์ฟิวชันแบบเป็นวัฏจักร ประกอบด้วย การปล่อยเม็ดเชื้อเพลิงเข้าสู่ห้องเผาไหม้ แล้วจุดเชื้อเพลิง นับเป็นหนึ่งรอบ จากนั้นก็เริ่มรอบสอง รอบสาม ไปเรื่อยๆ จนกว่ายานจะมีความเร็วมากพอสำหรับการเดินทาง
     งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับระบบขับเคลื่อนมีอยู่หลายเรื่องที่อยู่ในขั้นของการศึกษา เรื่องแรกคือการศึกษาว่าวิธีจุดระเบิดแบบใด (ยิงด้วยเลเซอร์ อิเล็กตรอน หรือไอออน) จะเหมาะสมสำหรับยานอวกาศมากที่สุด อีกหัวข้อวิจัยที่สำคัญไม่แพ้กันคือการออกแบบเม็ดเชื้อเพลิง และแสวงหาวิธีสังเคราะห์ดิวเทอเรียมที่สถานะความหนาแน่นสูง งานวิจัยถัดไปคือการศึกษาออกแบบวงรอบของการจุดระเบิด ท่อขับดัน รวมถึง กลไกต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง เพื่อให้วัฏจักรของการจุดระเบิดเกิดขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพที่สุด เพื่อการขับเคลื่อนยานอวกาศ

หน้าที่ 3 - มนุษย์จะเดินทางไปกับยานได้อย่างไร

     แม้ว่ายานขับเคลื่อนด้วยแสงอาทิตย์ของและยานพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชัน ไม่ได้มีออกแบบให้มนุษย์เดินทางไปด้วย แต่โครงการ 100YSS ทะเยอทยานยิ่งกว่า คือมีเป้าหมายว่า ยานที่จะสร้างให้สำเร็จในอีก 100 ปีข้างหน้าจะสามารถพามนุษย์เดินทางไปด้วยได้ จึงมีปัญหาที่สำคัญและยากที่สุดที่ต้องพิจารณา คือ จะทำอย่างไรที่จะให้มนุษย์อาศัยอยู่ในยาน เป็นลูกเรือเดินทางไปที่ไกลแสนไกลได้อย่างปลอดภัย

ยานอวกาศขนาดใหญ่สำหรับเดินทางไกลและก่อตั้งอาณานิคม จากอนิเมชันเรื่อง Macross Frontier ตัวยานถูกออกแบบให้บรรทุกเมืองใหญ่และลูกเรือไปกับยานด้วย

     ประเด็นแรก คือการความเป็นอยู่ของลูกเรือเมื่อถึงจุดหมายปลายทาง เนื่องจากยานของโครงการ 100YSS เป็นยานที่มีแต่ขาไป ไม่มีขากลับ นั้นหมายความว่า จุดหมายปลายทางของยานลำนี้จะต้องเป็นระบบดาวที่มีดาวเคราะห์แบบโลกอยู่ และลูกเรือของยานจะสามารถสร้างบ้านใหม่บนดาวเคราะห์ดวงนี้ได้ เป็นอาณานิคมนอกระบบสุริยะแรกของมวลมนุษย์ ถ้าเป็นแบบนั้นจริง ลูกเรือที่จะเดินทางไปกับยานก็ต้องไปกันหลายคน อาจจะหลายพันคนหรือหมื่นคนก็ตาม เพื่อให้มีจำนวนคนเพียงพอต่อการสร้างอาณานิคมและอยู่รอดบนโลกใหม่สืบไป จากที่กล่าวมา แสดงว่ายานอวกาศที่มีเป้าหมายที่จะบรรทุกลูกเรือไปด้วยจะต้องมีขนาดใหญ่อาจถึงขั้นเป็นเมืองลอยอวกาศที่มีสาธารณูปโภค เครื่องมือและเครื่องจักรที่จำเป็นครบถ้วน มีแหล่งน้ำ มีพื้นที่เพาะปลูกและปศุสัตว์ และสุดท้ายในยานคงต้องมีอาวุธ เพื่อให้ลูกเรือที่อาศัยอยู่ในยานมีอาหารเพียงพอ และมีอาวุธป้องกันตัวจากสิ่งที่ไม่เป็นมิตร

การได้เจอโลกใหม่ที่สวยงามคือความฝันของลูกเรือ


ดาวเคราะห์ เคปเลอร์ 22บี คือดาวเคราะห์ดวงหนึ่งคาดว่าคล้ายโลก โคจรอยู่รอบดาวแม่ชื่อ "เคปเลอร์ 22" แต่ระบบดาวนี้อยู่ไกลจากระบบสุริยะถึง 600 ปีแสง ไกลกว่าอัลฟาแซงทัวรี เกือบ 150 เท่า

     ประเด็นถัดไป คือลูกเรือจะต้องเดินทางไปถึงที่หมายในสภาพที่สมบูรณ์ ทั้งร่างกายที่แข็งแรง และ จิตใจที่ปกติสุข มนุษย์มีความต้องการพื้นฐาน ทั้งทางด้านร่างกายและจิตใจ แม้ว่าการสร้างยานให้กลายเป็นเมืองที่มีพื้นที่ เครื่องมือและเครื่องใช้ครบครันเป็นเรื่องยาก แต่การเยียวยาจิตใจผู้คนระหว่างเดินทางไกลนั้น เป็นเรื่องยากยิ่งกว่า เพราะเมื่อออกเดินทางแล้ว ผู้คนในยานจะเสมือนอาศัยอยู่ในเมืองที่ถูกตัดขาดกับโลกอย่างสิ้นเชิง ลองคิดดูสิว่าถ้าเราเป็นลูกเรือที่เดินทางไปกับยาน เราจะต้องติดอยู่ในกล่องเหล็กที่ถูกตัดขาดสังคมโลก การส่งข้อความหรือความคิดถึงกับคนบนโลกจะล่าช้าไปนานนับปี เพราะว่าข้อมูลข่าวสารต่างๆ จะถูกส่งด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งต้องใช้เวลาในการเคลื่อนที่จากยานกลับมาถึงโลก ยิ่งห่างออกไปการรับส่งข้อความยิ่งกลับมาถึงโลกช้ามากเท่านั้น การส่งข้อความจากโลกไปที่ยานอวกาศก็ช้าแบบเดียวกัน ถ้าเป็นเช่นนี้แล้ว ผู้คนที่อาศัยอยู่ในยานอวกาศจะมีปัญหาทางจิตหรือไม่ จะยังมีความสุขในสภาพนั้นได้ไหม

     ในปัจจุบัน การเดินทางระหว่างระบบดาวยังเป็นเรื่องยาก แต่ท้าทาย โครงการ 100YSS จึงถูกก่อตั้งขึ้นโดยมีจุดประสงค์ที่เอาชนะความท้าทายนี้ โดยมี บรรดานักวิทยาศาสตร์ วิศวะกร ผู้เชี่ยวชาญจากทั่วโลกเข้าร่วมโครงการ และยังมีนักธุรกิจหลายคนสนับสนุนในเรื่องแหล่งเงินทุน งานสัมมนาที่จัดขึ้นเมื่อ 2 ตุลาคม 2554 ที่ผ่านมาได้มีการรวบรวมแนวคิดต่างๆ หลายด้าน โดยประเด็นหลักอยู่ที่ เครื่องยนต์ที่จะขับเคลื่อนยาน เชื้อเพลิง และการส่งมนุษย์เดินทางไปกับยานอย่างปลอดภัย โครงการนี้ยังอยู่ในระยะเริ่มต้น ไม่แน่ว่า อีก 100 ปี ข้างหน้า มนุษย์จะเดินทางไปเหยียบดาวเคราะห์ในระบบดาวใหม่สำเร็จ ก็เป็นได้

บทความเรียบเรียงจาก
Ad astra! To the stars!

อ้างอิง
[1] http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2011/28apr_voyager/

[2] http://www.jspec.jaxa.jp/e/activity/ikaros.html

[3] http://www.icarusinterstellar.org/currentresearch.php

[4] http://www.splung.com/content/sid/5/page/fusion