ดาวเทียมจัดเป็นอวกาศยาน (Spacecraft) ประเภทหนึ่งที่โคจรรอบโลกหรือรอบดาวดวงอื่นตามภารกิจ อย่างไรก็ตามดาวเทียมไม่สามารถเดินทางเข้าสู่วงโคจรด้วยตัวเอง ต้องอาศัยจรวดนำส่ง (Rocket หรือ Launcher) สำหรับนำดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรที่กำหนดไว้ ดาวเทียมนภา-1 (NAPA-1) ซึ่งเป็นดาวเทียมดวงแรกของกองทัพอากาศ จะเดินทางขึ้นสู่วงโคจรด้วยจรวดนำส่งเพื่อสามารถดำรงภารกิจได้
จรวดนำส่งเวกา หรือ Vega ป็นตัวย่อมาจากคำในภาษาอิตาลี คือ Vettore Europeo di Generazione Avanzata หมายถึง Advanced Generation European Carrier Rocket เป็นจรวดนำส่งของบริษัท Arianespace ร่วมกับ Italian Space Agency และ European Space Agency โดยมีขนาดเล็กสุดในเมื่อเทียบกับจรวดนำส่งอีกสองรุ่นคือ Ariane 5 และ Soyuz โดยจรวดนำส่งเวกาได้รับการออกแบบสำหรับภารกิจการนำส่งอุปกรณ์ (Payload) หรือดาวเทียมที่มีขนาดเล็กไปสู่วงโคจร Low Earth Orbit ที่ไม่เกิน 700 กิโลเมตร โดยสามารถบรรทุก Payload มีน้ำหนักมากถึง 1,500 กิโลกรัม
จรวดนำส่งเวกามีท่าอวกาศยาน (Spaceport) หรือฐานปล่อยอวกาศยานเป็นของตัวเองที่ Vega Launch Site (SLV) หรือเรียกว่า Ariane Launch Site1 (ELA1) ซึ่งเดิมเคยเป็นท่าอวกาศยานของจรวดนำส่ง Ariane 1 และ Ariane 3 โดยอยู่บริเวณ Guiana Space Center (CSG) ซึ่งเป็นท่าอวกาศยานของยุโรป (European Spaceport) ใน French Guiana ตั้งอยู่ในทวีปอเมริกาใต้ ตำแหน่งละติจูด 5 องศาเหนือ
ภาพที่ 1 : ตำแหน่งท่าอวกาศยาน French Guiana
ส่วนประกอบของจรวดนำส่งเวกา ประกอบด้วย 4 ส่วน (Stage) โดยสามส่วนแรกเป็นจรวดเชื้อเพลิงแข็ง คือ ส่วนที่หนึ่งส่วน P80 ส่วนที่สอง Z23 และส่วนที่สาม Z9 สำหรับส่วนสุดท้ายเป็นส่วนจรวดเชื้อเพลิงเหลวคือส่วน Payload AVUM (Attitude & Vernier Upper Module) สำหรับบรรจุดาวเทียมที่จะปล่อย โดยสามส่วนแรกเป็นส่วนขับเคลื่อนโดยทำการจุดระเบิดและเมื่อใช้เชื้อเพลิงหมดไปจะแยกส่วนออกจากตัวอวกาศยาน จนกระทั่งเหลือส่วนสุดท้ายที่จะนำ Payload คือดาวเทียมไปปล่อยในวงโคจรตามแต่ละดวง
ภาพที่ 2 : ส่วนประกอบจรวดนำส่งเวกา
รายละเอียดของแต่ละส่วน
ส่วนที่ 1 (Stage 1) P80 Solid Propellant Motor เป็นส่วนที่ขับเคลื่อนด้วย Solid Rocket Motor (SRM) มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 3 เมตร ความยาว 11.2 เมตร น้ำหนักรวม 96,243 กิโลกรัม ใช้ Propellant HTPB1912 น้ำหนัก 87,710 กก. โดยให้แรงขับในสภาวะสูญญากาศได้ 3,015 กิโลนิวตัน (kN) ใช้เวลาเผาไหม้ประมาณ 109.9 วินาที ก่อนถูกแยกตัวออกมา ที่ความสูงประมาณ 58 กิโลเมตร ที่ความเร็วประมาณ 1.7 กม./ชม.
ส่วนที่ 2 (State 2) ZEFIRO-23 Second State (Z23) เป็นส่วนที่ขับเคลื่อนด้วย Zefiro Solid Rocket Motor (ZEFIRO มาจากคำว่า Zero First state Rocket เป็นจรวดที่พัฒนาช่วงแรกต้องการให้ส่วนนี้ขับเคลื่อนเป็นส่วนแรกทั้ง Stage 0 และ Stage 1 ของจรวดนำส่ง) มีความยาว 8.93 เมตร มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 1.9 เมตร บรรทุกน้ำหนักได้ 26,300 กิโลกรัม ใช้ Propellant HTPB1912 น้ำหนัก 23,814 กก. สามารถให้แรงขับในสภาวะสูญญากาศได้ 1,120 กิโลนิวตัน (kN) ใช้เวลาเผาไหม้ประมาณ 78 วินาที ก่อนแยกตัวออกมา
ส่วนที่ 3 (State 3) ZEFIRO-9 Third State (Z9) เป็นส่วนขับเคลื่อนที่ใช้ระบบเดียวกับส่วนที่ 2 คือ Zefiro Solid Rocket Motor มีความยาว 4.12 เมตร เส้นผ่าศูนย์กลาง 1.2 เมตร บรรทุกน้ำหนักได้ 12,000 กก.ใช้ Propellant HTPB1912 น้ำหนัก 10,567 กก. สร้างแรงขับในสภาวสูญญากาศได้ 317 กิโลนิวตัน (kN) ใช้เวลาเผาไหม้ประมาณ 119.6 วินาที และแยกตัวออกเหมือนกับส่วนที่ 1 และ 2 เมื่อเผาไหม้เชื้อเพลิงหมด
ส่วนที่ 4 (State 4) AVUM Module หรือ ส่วน Attitude and Vernier Upper Module เป็นส่วนขับเคลื่อนสุดท้ายสำหรับการเดินทางเข้าสู่แนววงโคจรการปล่อยดาวเทียม ส่วนนี้มีน้ำหนักรวม 688 กิโลกรัม ได้รับการออกแบบสำหรับการติดตั้ง Payload หรือ ดาวเทียมที่ต้องการปล่อยในชั้นความสูงที่ออกแบบไว้ โดยมีระบบขับเคลื่อนภายในสองระบบคือ ระบบขับเคลื่อนแบบ Bipropellant สำหรับการเคลื่อนที่หลัก มีเชื้อเพลิงเหลว คือ UDMH/NTO อยู่ในถังบรรจุ 4 ถัง และ RD-869 ให้แรงขับ 2.45 kN และ ระบบขับเคลื่อนแบบ Monopropellant มีเชื้อเพลิงคือ Hydrazine น้ำหนัก 38.6 กิโลกรัม สำหรับให้กำลังกับตัวขับเคลื่อน (Thruster) สำหรับการหมุนตัวและปรับวงโคจร โดย AVUM Module นี้เป็นส่วนสำคัญในการปรับท่าทางและตำแหน่งของโมดูลให้ถูกต้องในการปล่อยดาวเทียม และเมื่อปล่อยดาวเทียมหมดแล้ว โมดูลนี้จะปรับวงโคจรเข้าสู่บรรยากาศโลกและเผาไหม้จนหายไปในที่สุดเพื่อลดขยะอวกาศที่อาจจะตกค้างได้
สำหรับการนำส่งครั้งนี้เป็นเที่ยวบิน VV16 ภารกิจ Small Satellite Mission Service (SSMS) Proof of Concept (POC) ซึ่งเป็นภารกิจนำส่งดาวเทียมหลายดวงในเที่ยวเดียวกัน (Rideshare) ซึ่งทำให้เกิดความคุ้มค่าต่อการนำส่งดาวเทียม
Credit Picture : https://www.dlr.de
https://www.spacenews.com
ข้อมูล : Vega User’s Manual
https://www.arianespace.com/vehicle/vega/
https://www.avio.com/vega
เรียบเรียง นาวาอากาศเอก ดร.พนม อินทรัศมี
