เมื่อคนไทยจะไปดวงจันทร์

หลายเดือนก่อน มีโอกาสไปร่วมประชุมที่สถาบันวิจัยดาราศาสตร์ของชาติ อำเภอแม่ริม ได้ยินผู้คนเขาพูดกันถึงเรื่องการพัฒนายานอวกาศที่จะไปดวงจันทร์ซึ่งเป็นความคิดอันเนื่องมาจากรัฐมนตรีกระทรวงอุดมศึกษาและเทคโนโลยีในยุคหนึ่งได้คำนึงไว้

ส่วนที่ว่าจะไปทำไม? นั้น สื่อมวลชนสำนักอื่นๆ ท่านได้ศึกษาวิเคราะห์วิจัยหาคำตอบมาบริการท่านแล้ว แต่สำหรับในเครือฐานเศรษฐกิจนี้สิ่งที่น่าสนใจมากกว่าคือบนดวงจันทร์มีแผนที่ทรัพยากรอะไรที่จะสร้างประโยชน์ทางเศรษฐกิจจากการดำเนินการดังกล่าวนี้ได้

 

 

อันว่าดวงจันทร์นี้ เปนดาวบริวารเพียงดวงเดียวของโลกในประวัติศาสตร์การเดินทางออกไปยังอวกาศของมนุษยโลกนั้นได้เขียนเล่าสู่ท่านฟังในตอนของผู้การ บัซซ์ อัลดริน ชายผู้ผูกนาฬิกาคราวละสามเรือน ซึ่งเป็นบุคคลเบื้องหลังในกระบวนการเหยียบดวงจันทร์ครั้งสำคัญพร้อมๆกับ นีล เอ. อาร์มสตรองในปี 1969 เรียกได้ว่าเป็นบุรุษก้าวที่สองบนดวงจันทร์

ซึ่งอย่างไรก็ดี ดวงจันทร์ซึ่งห่างจากโลกโดยเฉลี่ยประมาณ 384,400 กม. นี้นั้น เมื่อราวปี ค.ศ. 1950 สหภาพโซเวียตได้ส่งยานอวกาศ Luna-1 ไปโคจรเข้าสำรวจใกล้ๆมาแล้วครั้งหนึ่ง ก่อนหน้ายาน อะพอลโล 2 ของนีลแห่งสหรัฐอเมริกาที่ว่า ซึ่งเป็นที่ยอมรับว่าเป็นประเทศแรกที่ได้ส่งมนุษย์อวกาศลงเหยียบบนพื้นผิวดวงจันทร์

จากนั้นมาชาติอื่น ๆ ทั้งจีน อินเดีย ญี่ปุ่นและสหภาพยุโรป ต่างก็มีกิจกรรมสำรวจดวงจันทร์โดยส่งยานอวกาศและมนุษย์อวกาศไปโคจรรอบดวงจันทร์อย่างต่อเนื่องเป็นระยะๆ โดยอีกิจกรรมสำรวจดวงจันทร์นี้มีหลายระดับ กล่าวคือ การส่งยานอวกาศจากโลกไปดวงจันทร์, การให้ยานโคจรรอบดวงจันทร์, การลงจอดบนพื้นผิวดวงจันทร์, การเก็บตัวอย่างวัตถุบนดวงจันทร์และส่งกลับมายังโลก, รวมทั้งการส่งมนุษย์อวกาศไปดวงจันทร์ ซึ่งประดากิจกรรมต่าง ๆ เหล่านี้ เขาว่ามีจุดประสงค์เพื่อศึกษาเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมบนดวงจันทร์, เพื่อทดสอบวัตถุที่เก็บรวบรวมได้, ดูการแพร่คลื่น แม่เหล็กไฟฟ้า, ดูสภาวะแรงโน้มถ่วง, ดูงานด้านธรณีศาสตร์และกายภาพศาสตร์ต่างๆ

ซึ่งแต่เดิมทีกิจกรรมสำรวจดวงจันทร์นี้มักจะเป็นโครงการที่ดำเนินการโดยภาครัฐเป็นหลัก โดยมีข้อตกลงระหว่างประเทศ ชื่อว่า “Agreement Governing the Activities of States on the Moon and Other Celestial Bodies ค.ศ. 1979” ซึ่งประกาศเจตนารมณ์ว่า ดวงจันทร์และบรรดาเทห์ฟากฟ้า(เทหวัตถุ) อื่นใดจะต้องได้รับการใช้สอยเพื่อประโยชน์แห่งรัฐทั้งปวงและประชาคมโลกเท่านั้น แต่ทว่ารัฐภาคีที่เข้าร่วมเป็นสมาชิกตามข้อตกลงดังกล่าวมีน้อยมาก คือไม่ถึงยี่สิบประเทศ (งานนี้ไทยไม่ได้เข้าร่วมเป็นภาคี) ก็เพิ่งเมื่อไม่นานมานี้หรอก ที่มีความกระตือรือร้นของภาคเอกชนที่จะมาทำกิจกรรมสำรวจดวงจันทร์แทนที่ภาครัฐมากขึ้น โดยเล็งเห็นโอกาสทางธุรกิจหลากหลายไม่ว่าจะเป็นการท่องเที่ยวอวกาศ, การทำเหมืองแร่โดยใช้หุ่นยนต์, หรือการเก็บข้อมูลไว้ใน cloud โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์บนดวงจันทร์ _ ฮั่นแน่!

อีทีนี้กิจกรรมสำรวจดวงจันทร์ทั้งหลายเหล่านี้จะทำงานกันไม่ได้เลยถ้าขาดการสื่อสารระหว่างทำงาน ซึ่งปัจจุบันนี้แนวทางการใช้ระบบการสื่อสารมีทั้งระบบ การใช้คลื่นความถี่ (radio) และที่ใช้แสง (laser) ซึ่งนับเป็นปัจจัยสำคัญที่จะทำให้ภารกิจไปดวงจันทร์ บรรลุเป้าหมายได้ (key success factor)

 

 

เรื่องนี้แต่เดิมทีมา การใช้คลื่นความถี่สำหรับกิจกรรมในอวกาศของแต่ละประเทศเป็นไปอย่างสะเปะสะปะ เนื่องจากขาดกฎกติกาสากลที่เหมาะสม สหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศจึงได้จัดให้มีการประชุมวิสามัญ “ Extraordinary Administrative Radio Conference to allocate frequency bands for space radiocommunication purposes ค.ศ.1963” ขึ้น และ จัดงาน “World Administrative Radio Conference for Space Telecommunications ค.ศ. 1971” ตามมา เพื่อกำหนดกฎกติกาการใช้คลื่นความถี่สำหรับกิจการอวกาศทั้งหมดให้เป็นระเบียบแบบแผนเดียวกัน ทั้งในลักษณะที่ใช้สำหรับกิจการอวกาศเพียงอย่างเดียว หรือใช้ร่วมกันกับกิจการอื่นบนพื้นโลกด้วย

เมื่อมาถึงบรรทัดนี้ก็จำเป็นจะต้องปรึกษาท่านผู้สัดทัดกรณีฝ่ายคลื่นความถี่อย่าง นายเสน่ห์ สายวงศ์ วิศวกรเชี่ยวชาญพิเศษ สำนักงานคณะกรรมการกิจการกระจายเสียง กิจการโทรทัศน์ และกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ (กสทช.) ซึ่งทำเอกสารวิจัยส่วนตัวได้ละเอียดดี อธิบายเงื่อนไขและความเป็นไปในเรื่องนี้

เสน่ห์อธิบายเปนขั้นเปนตอนว่า การใช้คลื่นความถี่สำหรับกิจกรรมสำรวจดวงจันทร์ แบ่งได้ 3 ลักษณะ คือ 1.การใช้คลื่นความถี่เพื่อติดต่อสื่อสารกับยานอวกาศที่โคจรระหว่างโลกและดวงจันทร์ 2.การใช้เพื่อติดต่อสื่อสารระหว่างยานที่โคจรรอบดวงจันทร์ และเพื่อติดต่อสื่อสารบริเวณพื้นผิวดวงจันทร์หรือระหว่างยานที่โคจรรอบดวงจันทร์กับยานที่อยู่บนพื้นผิวดวงจันทร์ ซึ่งทั้งหมดนี้ จะใช้คลื่นความถี่ที่กำหนดไว้สำหรับกิจการสำรวจอวกาศ และกิจการระหว่างดาวเทียม ตามที่กำหนดไว้ในข้อบังคับวิทยุ ของสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศโดยเฉพาะ

ปัญหามีอยู่ว่าโดยสภาพทางกายภาพของดวงจันทร์ที่มันหมุนรอบตัวเองมันก็จะมีมุมอับ/มีจุดบอด เรียกว่าด้านไกลหรือด้านมืดของดวงจันทร์ (Far Side of the Moon -FSM) ทำให้ไม่สามารถมองเห็นได้จากโลกของเราโดยตรง เนื่องจากดวงจันทร์จะหันด้านใกล้ ( Near Side of the Moon -NSM) ให้โลกเสมอ ปัจจุบัน พื้นผิวประมาณร้อยละ ๕๙ ของดวงจันทร์สามารถสังเกตได้จากโลก แต่ด้านไกลที่เป็น FSM ยังเหลืออีกตั้งเกือบครึ่ง ดังนั้น จึงเกิดปัญหาว่าการส่ง/รับสัญญาณโดยตรงจากยานหรืออุปกรณ์ที่อยู่บนพื้นผิวดวงจันทร์ด้าน FSM มายังโลกมันจะติดขัดล่ะ จำเป็นต้องมีตัวช่วยคือการถ่ายทอดสัญญาณผ่านยานหรือดาวเทียมที่โคจรรอบดวงจันทร์อีกทอดหนึ่ง ดังแสดงให้เห็นรูป เรียกตัวยานโคจรนี้ว่า orbiter

งานนี้ก็จะทำให้มีความจำเป็นที่ต้องใช้คลื่นความถี่สำหรับการสื่อสารระหว่างยานที่โคจรรอบดวงจันทร์ (orbiter) กับยานหรืออุปกรณ์ที่ทำการสำรวจอยู่บนพื้นผิวดวงจันทร์ (rover) เพิ่มขึ้นการที่เร็วๆนี้เราได้ข่าวการสำรวจดวงจันทร์ของฝ่ายจีนในนามว่าโครงการ ฉางเอ๋อ (Chang’e) นั้น จีนแลเห็นถึงความสำคัญด้านนี้จึงมุ่งไปสำรวจดวงจันทร์ด้านไกลหรือด้านมืด- FSM เป็นหลักด้วย โดยใช้ยานดาวเทียมเชวี่ยเฉียว ทำเป็นศูนย์ปฏิบัติการถ่ายทอดสัญญาณจากด้านมืดดวงจันทร์-FSM กลับมายังโลก

จีนได้ส่งยานฉางเอ๋อ 1 ไปตั้งแต่ พ.ศ. 2550 แล้วส่งยานฉางเอ๋อ 2 ตามไปโคจรรอบดวงจันทร์ ต่อมาตามด้วยนำยานฉางเอ๋อ 3 ไปลงจอดบนดวงจันทร์พร้อมปล่อยรถสำรวจชื่อ อวี้ทู่ ไปวิ่งบนพื้นผิวดวงจันทร์ด้วย ต่อมาอีก 10 ปี จึงส่งยานฉางเอ๋อ 4 ลงจอดบนพื้นผิวดวงจันทร์ด้านมืดไกล (FSM) ที่ว่านี้ พร้อมปล่อยรถสำรวจชื่อ อวี้ทู่-2 เพื่อสำรวจพื้นผิวดวงจันทร์ด้านมืดเป็นเวลากว่า 600 วัน จนยานฉางเอ๋อ 5ได้ลงจอดบนพื้นผิวด้านใกล้ (NSM) ในปีถัดมาโดยนำหินและดินตัวอย่างจากดวงจันทร์กลับมายังโลก จนเมื่อกลางปี 2567 นี้เองจีนปล่อยยานฉางเอ๋อ 6 ลงจอดบนพื้นผิว FSM พร้อมทั้งนำหินและดินตัวอย่างจากดวงจันทร์กลับมายังโลกอีก โดยแหล่งข่าวยืนยันว่าจีนมีแผนสำรวจดวงจันทร์ต่ออีก ปีหน้ายานฉางเอ๋อ 7 จะไปจอดที่ขั้วใต้ของดวงจันทร์เพื่อหาหลักฐานของน้ำ และปี 2571 ฉางเอ๋อ 8 จะลงไปสร้างสถานีทดลองที่ขั้วใต้ของดวงจันทร์ และจะสำรวจทรัพยากรให้ละเอียดต่อไป ซึ่งคาดว่าสถานีนี้จะสร้างเสร็จภายใน พ.ศ. 2574!!

ข้างฝ่ายอเมริกันมีโครงการชื่อ Artemis จับมือกับประเทศพันธมิตร ที่ได้เข้าร่วมลงนามในข้อตกลง Artemis Accords (มี53 ประเทศรวมทั้งไทยด้วย) ประสงค์จะบรรลุเป้าหมายที่จะส่งมนุษย์ไปยังดวงจันทร์ให้ได้ภายในทศวรรษนี้ โดยได้ส่งยานอวกาศ Artemis I ไปโคจรรอบดวงจันทร์แล้วเมื่อ พ.ศ. 2565 และจะส่งยาน Artemis II พร้อมมนุษย์อวกาศไปโคจรรอบดวงจันทร์ และส่ง Artemis III พร้อมมนุษย์อวกาศไปลงบนพื้นผิวดวงจันทร์อีกครั้ง ภายในสิ้นทศวรรษนี้

 

 

อินเดียก็ทำโครงการจันทรยาน _Chandrayaan ส่งยาน Chandrayaan-3 ลงไปจอดบนขั้วใต้ของดวงจันทร์ได้สำเร็จเป็นชาติแรกของโลก เมื่อปี 2566 มีโมดูลขับดันยานลงจอดชื่อ วิกรม (แปลว่าผู้กล้า) และรถสำรวจคันเล็กอีกคันหนึ่งที่เกาะยานวิกรมเพื่อลงไปวิ่งบนดวงจันทร์ ชื่อว่า ปรัชญาน(Pragyan) แต่เนื่องจากไปเผชิญกับสภาพบรรยากาศที่แตกต่างกันสุดขั้วของดวงจันทร์ ทำให้การทำงานของปรัชญานไม่เป็นไปตามที่คาดไว้

ฝ่ายญี่ปุ่นนั้น เมื่อต้นปี 2567 JAXA เป็นชาติที่ห้าของโลกที่สามารถส่งยานอวกาศไปลงจอดบนดวงจันทร์ได้ใช้ยาน ชื่อ SLIM (Smart Lander for Investigating Moon) โดยลงในบริเวณที่กำหนดไว้อย่างแม่นยำ แต่โชคไม่ดีที่ลงจอดผิดแบบ ทำให้ไม่สามารถปฏิบัติงานได้เต็มที่นัก

กลับมาที่เมืองไทยเรา แม้ยังไม่ได้ดำเนินกิจกรรมสำรวจดวงจันทร์โดยตรง แต่หลังจากได้มีการประกาศตั้งภาคีความร่วมมืออวกาศไทย (Thai Space Consortium: TSC) สดร. ก็ได้ไปลงนามบันทึกข้อตกลงความร่วมมือด้านการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีการสำรวจอวกาศเชิงลึก ภายใต้โครงการสถานีวิจัยดวงจันทร์นานาชาติ (International Lunar Research Station) ร่วมกับ CNSA ของจีนในปี 2566 เพื่อร่วมกันออกแบบและพัฒนาระบบอุปกรณ์ปฏิบัติภารกิจอวกาศ ดาวเทียมวิจัยวิทยาศาสตร์ และอุปกรณ์สนับสนุนอื่น ๆ รวมถึงแลกเปลี่ยนองค์ความรู้ ประสบการณ์ และทักษะเชิงวิจัย ด้านดาราศาสตร์ฟิสิกส์ และวิศวกรรมดาราศาสตร์เชิงลึก ไปถึงการสำรวจอวกาศ สภาพอวกาศ วิทยาศาสตร์ข้อมูล และการพัฒนาเทคโนโลยีและวิศวกรรมขั้นสูง งานนี้นักวิทยาศาสตร์ และวิศวกรไทย ของ สดร. และม.มหิดล ไปร่วมกำหนดประเด็นทางวิทยาศาสตร์ในการสำรวจทรัพยากรของดวงจันทร์ โดยนำเสนออุปกรณ์วิทยาศาสตร์และวิจัย (Payload) ที่รองรับภารกิจหลักของอวกาศยานฉางเอ๋อ 7 เช่น อุปกรณ์สำรวจสภาพอวกาศระหว่างโลกและดวงจันทร์, งานตรวจวัดรังสีคอสมิก และติดตามผลกระทบที่มีต่อโลก (Space Weather Global Monitoring) โดยได้รับคัดเลือกเป็น 1 ใน 7 อุปกรณ์วิทยาศาสตร์ที่จะติดตั้งไปกับยานที่ว่า ขณะนี้อยู่ในขั้นตอนการพัฒนาเชิงวิศวกรรมร่วมกันระหว่างสองประเทศ

ทีนี้ก็ต้องกลับมาเรื่องการสื่อสารโดยการใช้คลื่นความถี่และวงโคจรดาวเทียมกัน ซึ่งแม้ว่าการใช้คลื่นความถี่สำหรับกิจกรรมสำรวจดวงจันทร์จะเป็นการใช้คลื่นความถี่ในอวกาศ ซึ่งไม่ได้เป็นสิทธิอธิปไตยของประเทศใดประเทศหนึ่งโดยเฉพาะ แต่หน่วยงานกำกับดูแลการใช้คลื่นความถี่ของแต่ละประเทศ (เช่น กสทช. ของไทย) ย่อมต้องรับผิดชอบต่อการใช้คลื่นความถี่ของดาวเทียม ยานอวกาศ และยานอื่น ๆ ที่เกี่ยวเนื่องกับการสำรวจดวงจันทร์ที่ส่งโดยหน่วยงานภายในของประเทศตน จึงต้องมีระบบการอนุญาตที่กำหนดสิทธิ หน้าที่ และเงื่อนไขการใช้คลื่นความถี่ให้ชัดเจนและเหมาะสม

เสน่ห์ในฐานะวิศวกรเชี่ยวชาญพิเศษของ กสทช. วิเคราะห์ว่า กฎระเบียบเกี่ยวกับการอนุญาตให้ใช้คลื่นความถี่และวงโคจรดาวเทียมของไทยที่มีอยู่ในปัจจุบัน ยังไม่ครอบคลุมการใช้คลื่นความถี่หรือการใช้วงโคจรของดาวเทียม ยานอวกาศ หรือยานอื่นที่เกี่ยวเนื่องในกิจกรรมสำรวจอวกาศ อาจกล่าวได้ว่ายังไม่มีความชัดเจนเพียงพอ ควรที่จะต้องจัดทำกฎระเบียบขึ้นใหม่ หรือแก้ไขปรับปรุงกฎระเบียบที่มีอยู่ในปัจจุบัน ในประเด็นต่างๆเพิ่มเติม เช่น

การกำหนดนิยามให้ครอบคลุมดาวเทียม ยานอวกาศ และยานอื่นที่เกี่ยวเนื่องกับกิจกรรมสำรวจอวกาศ

การกำหนดหลักเกณฑ์การอนุญาตให้เหมาะสมและครอบคลุมการใช้งานทั้งภาคพื้นโลก (terrestrial) และภาคอวกาศ (space)

การกำหนดขอบเขตการอนุญาตว่าครอบคลุมกิจกรรมสำรวจอวกาศในลักษณะใดบ้าง และรวมถึงการใช้คลื่นความถี่ของยานอื่นที่โคจรรอบดวงจันทร์หรือใช้งานอยู่บนพื้นผิวดวงจันทร์ด้วยหรือไม่ อย่างไร

การกำหนดเงื่อนไขการใช้คลื่นความถี่เพื่อไม่ให้มีการใช้งานคลื่นความถี่ของดาวเทียม ยานอวกาศ และยานอื่นที่อาจก่อให้เกิดการรบกวนใน SZM

ทีนี้ว่าในทางเทคนิคแล้วคลื่นความถี่ที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานภารกิจดังกล่าวเปนอย่างไร?

คลื่นความถี่ที่สามารถใช้งานได้สำหรับกิจกรรมสำรวจอวกาศ คือ คลื่นความถี่ในกิจการสำรวจอวกาศ และกิจการระหว่างดาวเทียม ตามที่กำหนดไว้ในข้อบังคับวิทยุ อย่างไรก็ดี เมื่อพิจารณาจากความแพร่หลายในการใช้งานแล้ว พบว่ามีคลื่นความถี่เพียงไม่กี่ย่าน คือ UHF: 390 – 450 MHz S-band: 2 GHz X-band: 7/8 GHz และ Ka-band: 23/27 GHz ดังนั้น จึงมีข้อเสนอแนะว่า ในการพิจารณาอนุญาตให้ใช้คลื่นความถี่ย่านดังกล่าวข้างต้นสำหรับกิจการสื่อสารทั่วไปภายในประเทศ ต้องคำนึงว่ามีการใช้งานในกิจกรรมสำรวจอวกาศด้วย

ทั้งนี้เปนที่น่าสนใจว่ากิจกรรมสำรวจดวงจันทร์นี้ ค่อนจะเป็นที่รับรู้กันอยู่มนวงแคบเฉพาะหน่วยงานที่เกี่ยวข้องกับกิจการอวกาศ จึงจำเป็นต้องมีการแลกเปลี่ยนข้อมูล ข่าวสาร และแนวปฏิบัติที่เหมาะสมระหว่างหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง เช่น การจัดงาน focus group เป็นระยะๆในประเด็นหรือหัวข้อที่อยู่ในความสนใจร่วมกัน เพื่อระบุปัญหาอุปสรรคหรือปัจจัยท้าทายที่เกิดขึ้น รวมทั้งเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ข่าวสาร กฎระเบียบ ทั้งในและระหว่างประเทศ เพื่อเสริมสร้างความเข้าใจที่ถูกต้องตรงกันและช่วยผลักดันให้ การเดินทางไปดวงจันทร์ของไทยประสบความสำเร็จขึ้นได้จริง

 

ขอบคุณภาพสวย จาก ETL Systems, John Hopkins/Ed Whitman, Crescent Space, NASA/David Ryan