“จรวด” กับ “ยานอวกาศ” แค่คล้าย ๆ แต่ไม่ใช่

ภารกิจสุดท้าทายบนอวกาศของจีนเริ่มขึ้นอีกครั้ง เมื่อมีการปล่อยยานอวกาศ “ฉางเอ๋อ-5” (Chang’e-5) ไปดวงจันทร์ เพื่อเก็บตัวอย่างหินและดินบนดวงจันทร์กลับมายังโลก ซึ่งถือเป็นความพยายามครั้งแรกของจีนในการเก็บตัวอย่างวัตถุจากนอกโลก โดยที่ผ่านมามีเพียงสหรัฐอเมริกา และอดีตสหภาพโซเวียตเท่านั้นที่เคยเก็บตัวอย่างจากดวงจันทร์กลับมายังโลกได้สำเร็จ

ส่วนที่มาของชื่อยานอวกาศฉางเอ๋อ 5 มาจากคำว่า “ฉางเอ๋อ” (嫦娥）ซึ่งเป็นเทพธิดาแห่งดวงจันทร์ ที่เคยลงมาบนโลกมนุษย์ และได้ดื่มน้ำอมฤตจึงทำให้มีชีวิตอมตะ ก่อนจะเหาะกลับคืนสู่ดวงจันทร์ และเมื่อถึงช่วงฤดูหนาวเทพธิดาฉางเอ๋อจะนำน้ำอมฤตมาพรมลงมายังโลก ทำให้ต้นข้าวของมนุษย์เติบโตงอกงาม และเป็นที่มาของการเทศกาลไหว้พระจันทร์ของชาวจีน ซึ่งเทพธิดาฉางเอ๋อถือเป็นสัญลักษณ์ของความเยาว์วัยและงดงามตลอดกาล

เมื่อพูดถึง “ยานอวกาศ” คนส่วนใหญ่มักจะอดสับสนไม่ได้ว่าแท้จริงแล้วเหมือนหรือต่างจาก “จรวด” อย่างไร วันนี้ Tonkit360 จึงรวบรวมข้อมูลมาฝากกัน เพื่อช่วยไขข้อสงสัยนี้ให้กระจ่างขึ้น

จรวด (Rocket)

จรวดนับเป็นส่วนประกอบหนึ่งที่สำคัญของการเดินทางสำรวจอวกาศ เนื่องจากเป็นส่วนที่ทำให้การส่งดาวเทียมหรือยานสำรวจทะยานพ้นเขตแรงดึงดูดของโลกและออกเดินทางสู่อวกาศได้ ทำให้จรวดจำเป็นต้องมีแรงขับเคลื่อนสูงมาก เพื่อเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลกที่ว่าได้เพื่อเข้าสู่วงโคจรของโลกหรือเคลื่อนที่ออกสู่อวกาศ

จรวดเป็นเครื่องยนต์ที่ใช้ขับเคลื่อนพาหนะสำหรับขนส่งอุปกรณ์ หรือมนุษย์ขึ้นสู่อวกาศ จรวดสามารถเดินทางไปในอวกาศได้ เนื่องจากไม่จำเป็นต้องอาศัยออกซิเจนในบรรยากาศมาใช้ในการสันดาปเชื้อเพลิง เพราะจรวดมีถังบรรจุออกซิเจนอยู่ในตัวเอง

จรวดที่ใช้เดินทางไปสู่อวกาศจะต้องมีแรงขับเคลื่อนสูงมากและต่อเนื่อง เพื่อเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลก (Gravity) ซึ่งมีความเร่ง 9.8 เมตร/วินาที2 ในการเดินทางจากพื้นโลกสู่วงโคจรรอบโลก

จรวดสามารถแบ่งได้ 3 ประเภทตามชนิดของเชื้อเพลิง  

• จรวดเชื้อเพลิงแข็ง มีโครงสร้างไม่ซับซ้อน แต่เมื่อการเผาไหม้เชื้อเพลิงเกิดขึ้นแล้ว ไม่สามารถหยุดได้
• จรวดเชื้อเพลิงเหลว มีโครงสร้างซับซ้อนกว่าจรวดเชื้อเพลิงแข็ง เพราะต้องมีถังเก็บเชื้อเพลิงเหลว และออกซิเจนเหลว (เพื่อช่วยให้เกิดการสันดาป) และต้องมีระบบปั๊มและท่อเพื่อลำเลียงเชื้อเพลิงเข้าสู่ห้องเครื่องยนต์เพื่อทำการเผาไหม้ จึงมีราคาสูง แต่สามารถควบคุมปริมาณการเผาไหม้ และปรับทิศทางของกระแสแก๊สได้ ทำให้ปลอดภัย ควบคุมทิศทางและความเร็วได้ง่าย
• จรวดไอออน ใช้พลังงานไฟฟ้ายิงอิเล็กตรอนเข้าใส่อะตอมของแก๊สเฉื่อยให้แตกเป็นประจุ แล้วเร่งปฏิกริยาให้ประจุเคลื่อนที่ออกจากท่อท้ายของเครื่องยนต์ด้วยความเร็วสูงเพื่อให้เกิดแรงดันผลักจรวดให้เคลื่อนที่ไปด้านหน้า จึงมีแรงขับเคลื่อนต่ำแต่มีความประหยัดสูง เหมาะสำหรับใช้ในการเดินทางระหว่างดวงดาวเป็นระยะเวลานาน 

ยานอวกาศ (Spaceship / Spacecraft)

ยานอวกาศคือยานพาหนะที่นำมนุษย์ หรืออุปกรณ์อัตโนมัติขึ้นไปสู่อวกาศ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อสำรวจโลกหรือเดินทางไปยังดาวดวงอื่น โดยแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ ยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุม และยานอวกาศที่ไม่มีมนุษย์ควบคุม

ยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุม (Manned Spacecraft) จะมีขนาดใหญ่ เนื่องจากต้องมีปริมาตรเพียงพอที่มนุษย์จะอยู่อาศัยได้ อีกทั้งต้องบรรทุกปัจจัยต่าง ๆ ที่มนุษย์ต้องการ อาทิ อากาศ อาหาร และเครื่องอำนวยความสะดวกในการยังชีพอย่างเตียงนอน และห้องน้ำ จึงทำให้ยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุมมีมวลมาก ซึ่งได้แก่ ยานอะพอลโล (Apollo) ที่นำมนุษย์ไปยังดวงจันทร์ เป็นต้น

ยานอวกาศที่ไม่มีมนุษย์ควบคุม (Unmanned Spacecraft) จะมีขนาดเล็กมากเมื่อเปรียบเทียบกับยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุม เพราะไม่จำเป็นต้องใช้จรวดนำส่งขนาดใหญ่ จึงมีความประหยัดเชื้อเพลิงมาก ซึ่งยานอวกาศประเภทนี้ต้องมีสมองกลคอมพิวเตอร์และระบบซอฟต์แวร์ที่ฉลาดมาก เพื่อให้ยานอวกาศสามารถปฏิบัติภารกิจได้เองทุกประการ และแก้ไขปัญหาเฉพาะหน้าได้ทันท่วงที ซึ่งยานอวกาศที่ไม่มีมนุษย์ควบคุมได้แก่ ยานแคสินี (Cassini spacecraft) ซึ่งใช้สำรวจดาวเสาร์ เป็นต้น

หากจะแยกความแตกต่างระหว่างจรวดกับยานอวกาศให้ง่ายขึ้น อาจจำง่าย ๆ ว่า จรวดมีขนาดเล็กกว่ายานอวกาศ ขับเคลื่อนด้วยความเร็วสูง และไม่มีมนุษย์โดยสาร ทำหน้าที่เพียงขับเคลื่อนพาหนะที่ใช้ขนส่งอุปกรณ์ หรือมนุษย์ขึ้นสู่อวกาศ

ข้อมูล : สวทช. / ศูนย์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์โลกและดาราศาสตร์