NASA ประกาศภารกิจ CAPSTONE 02 ส่งยานคู่ทดสอบ Rendezvous และระบบนำทางอัตโนมัติรอบดวงจันทร์

Jul 29, 2026 · 3 min read

NASA ประกาศเดินหน้าภารกิจ CAPSTONE 02 เตรียมส่งยานอวกาศขนาดเล็กสองลำขึ้นไปปฏิบัติงานร่วมกันในวงโคจรรอบดวงจันทร์ภายในปี 2027 เพื่อทดสอบเทคโนโลยี Rendezvous and Proximity Operations หรือการนัดพบและบินเข้าใกล้ระหว่างยาน ระบบนำทางอัตโนมัติ การสื่อสารใน Cislunar Space ตลอดจนศึกษาสภาพแวดล้อมด้านรังสีบริเวณดวงจันทร์ NASA Announces New Spacecraft Technology Demonstration Mission at Moon

ภารกิจดังกล่าวได้รับการพัฒนาโดย NASA ร่วมกับบริษัท Advanced Space ภายใต้แนวคิดที่มองยานอวกาศไม่ใช่เป็นเพียงพาหนะหนึ่งลำที่เดินทางไปทำงานตามลำพัง แต่เป็นองค์ประกอบภายใน Mission Architecture ขนาดใหญ่ ซึ่งประกอบด้วยยานขนส่งนักบิน สถานีอวกาศ ยานลงจอด ดาวเทียมสื่อสาร และยานสนับสนุนหลายลำที่ต้องค้นหาตำแหน่ง ติดต่อ และเคลื่อนที่เข้าหากันได้โดยไม่ต้องพึ่งศูนย์ควบคุมบนโลกตลอดเวลา

CAPSTONE 02 จะใช้ยานอวกาศแบบเดียวกันสองลำ ผลิตโดย Terran Orbital Systems แต่ละลำมีมวลประมาณ 400 กิโลกรัม โดยยานทั้งคู่สามารถสลับบทบาทระหว่าง Chaser ซึ่งทำหน้าที่เคลื่อนที่เข้าหา กับ Target ซึ่งเป็นเป้าหมายของการ Rendezvous ได้ ภายในภารกิจเดียวกัน ทีมควบคุมจึงสามารถทดลองสถานการณ์หลายรูปแบบ ตั้งแต่การบินเข้าใกล้ การรักษาระยะ ไปจนถึง Formation Flying หรือการบินเป็นกลุ่มในวงโคจรรอบดวงจันทร์

ภาพจำลองยาน CAPSTONE 02 ทั้งสองลำในการทดสอบ Proximity Operations ที่มา – NASA

การใช้ยานที่เหมือนกันสองลำยังสะท้อนแนวคิดด้าน Distributed Space Systems กล่าวคือ ความสามารถของภารกิจไม่ได้ผูกติดอยู่กับยานขนาดใหญ่เพียงลำเดียว แต่เกิดจากการประสานงานระหว่างยานหลายลำ คล้ายกับการเปลี่ยนจากคอมพิวเตอร์เครื่องใหญ่หนึ่งเครื่องมาเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่แบ่งงานกันทำ สถาปัตยกรรมเช่นนี้สามารถขยายจำนวนยาน เพิ่มความทนทานของระบบ และนำกลับมาใช้ซ้ำกับภารกิจอื่นได้ง่ายกว่า

โจทย์สำคัญของ CAPSTONE 02 คือการพิสูจน์ว่า Rendezvous ซึ่งตอนนี้เป็นกิจวัตรทั่วไปในวงโคจรต่ำของโลก จะสามารถทำได้อย่างแม่นยำเพียงใดใน Cislunar Space ซึ่งยานต้องเคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลแรงโน้มถ่วงจากทั้งโลกและดวงจันทร์พร้อมกัน การคำนวณเส้นทางจึงไม่เหมือนการบินรอบโลกแบบสองวัตถุธรรมดา แต่เป็นปัญหา Three-body Dynamics ซึ่งตำแหน่งและความเร็วของยานเปลี่ยนแปลงภายใต้สนามแรงโน้มถ่วงที่ซับซ้อนกว่า

เทคโนโลยีนี้มีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับสถาปัตยกรรมของ Artemis ซึ่งกำหนดให้นักบินอวกาศเดินทางมากับยาน Orion ก่อนนัดพบกับยานลงจอดบนดวงจันทร์ นักบินจึงอาจต้องย้ายจากยานลำหนึ่งไปยังอีกลำหนึ่งในวงโคจรห่างไกลจากโลก ความผิดพลาดในการระบุตำแหน่งเพียงเล็กน้อยสามารถขยายตัวเป็นความคลาดเคลื่อนขนาดใหญ่ได้ และสภาพแวดล้อมดังกล่าวก็ไม่สามารถจำลองบนโลกได้ครบถ้วน การทดสอบด้วยยานจริงจึงเป็นขั้นตอนที่หลีกเลี่ยงไม่ได้

จาก CAPSTONE Pathfinder สู่ระบบยานหลายลำ
อุปกรณ์วิทยาศาสตร์บนยาน CAPSTONE 02
บทเรียนจาก Lunar Flashlight

จาก CAPSTONE Pathfinder สู่ระบบยานหลายลำ

ชื่อ CAPSTONE ย่อมาจาก Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment โดยภารกิจ CAPSTONE รุ่นแรกถูกส่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อเดือนมิถุนายน 2022 ด้วยยาน CubeSat ขนาดใกล้เคียงเตาไมโครเวฟ ก่อนกลายเป็นยานลำแรกที่เข้าสู่ Near Rectilinear Halo Orbit หรือ NRHO รอบดวงจันทร์ได้สำเร็จ วงโคจรดังกล่าวเป็นวงโคจรแบบเดียวกับที่ NASA เคยเลือกใช้สำหรับสถานี Gateway แม้ ณ วันนี้โครงการดังกล่าวจะถูกพักไปอย่างไม่มีกำหนด

ยาน CAPSTONE รุ่นแรกของ NASA ที่เดินทางไปยังดวงจันทร์ในปี 2022 ที่มา – NASA

ดังนั้นภารกิจแรกมีหน้าที่คล้ายการส่ง “รถสำรวจเส้นทาง” ไปวิ่งบนถนนก่อนสร้างระบบขนส่งจริง โดยตรวจสอบว่าวงโคจร NRHO มีพฤติกรรมตรงกับแบบจำลองเพียงใด ต้องใช้เชื้อเพลิงรักษาวงโคจรมากน้อยแค่ไหน และศูนย์ควบคุมควรวางแผนการปฏิบัติงานอย่างไร CAPSTONE ยังทดสอบซอฟต์แวร์ Cislunar Autonomous Positioning System หรือ CAPS ซึ่งช่วยให้ยานระบุตำแหน่งของตัวเองเมื่อเทียบกับยานลำอื่น โดยไม่ต้องอาศัยการติดตามจากสถานีภาคพื้นดินเพียงอย่างเดียว

CAPSTONE 02 จึงเป็นการเปลี่ยนระดับจากการทดสอบ “ถนนและป้ายบอกทาง” ไปสู่การทดลอง “ระบบจราจร” ระหว่างยานหลายลำ หาก CAPSTONE รุ่นแรกพิสูจน์ว่ามนุษย์สามารถนำยานขนาดเล็กไปดำเนินงานในวงโคจร Three-body รอบดวงจันทร์ได้ รุ่นที่สองจะต้องพิสูจน์ว่ายานสองลำสามารถมองเห็นกัน คำนวณตำแหน่งสัมพัทธ์ และเดินทางเข้าหากันอย่างปลอดภัยได้

อุปกรณ์วิทยาศาสตร์บนยาน CAPSTONE 02

ยาน CAPSTONE 02 แต่ละลำจะใช้อุปกรณ์หลายระบบร่วมกันในการนำทาง ประกอบด้วยข้อมูลติดตามจากสถานีภาคพื้นดิน Optical Sensors สำหรับสังเกตยานอีกลำ และการใช้ตำแหน่งของวัตถุท้องฟ้าเป็นจุดอ้างอิง วิธีนี้จะทำให้ยานสามารถสร้างคำตอบด้านตำแหน่งจากข้อมูลหลายแหล่ง แทนการรอให้โลกส่งพิกัดขึ้นมาเพียงอย่างเดียว

ภารกิจยังบรรทุก Optical Imaging Payload ซึ่งพัฒนาโดย Lawrence Livermore National Laboratory สำหรับสนับสนุนการทดสอบ Relative Navigation และถ่ายภาพดวงจันทร์ Instrument ดังกล่าวไม่ได้เป็นเพียงกล้องสำหรับเก็บภาพประชาสัมพันธ์ แต่ทำหน้าที่เป็น Sensor ภายในวงรอบของ Guidance, Navigation and Control โดยภาพที่ได้จะถูกใช้ระบุตำแหน่ง ทิศทาง และการเคลื่อนที่ของยานอีกลำหรือวัตถุอ้างอิงบนท้องฟ้า

CAPSTONE 02 จะทำหน้าที่เป็น Operational Testbed สำหรับซอฟต์แวร์นำทางที่ NASA พัฒนาขึ้นสามชุด ซอฟต์แวร์เหล่านี้จะเก็บข้อมูลตั้งแต่ช่วง Low-energy Transfer ซึ่งยานเดินทางเลยออกไปหลังดวงจันทร์ ก่อนอาศัยแรงโน้มถ่วงค่อย ๆ นำยานกลับเข้าสู่วงโคจรปลายทาง เส้นทางลักษณะนี้ใช้เวลามากกว่าการพุ่งตรงไปยังดวงจันทร์ แต่ช่วยลดพลังงานและเชื้อเพลิงที่ต้องใช้

ในจำนวนซอฟต์แวร์บนยานนั้นรวมถึง CAPS รุ่นพัฒนาต่อจากภารกิจ CAPSTONE แรก เป้าหมายระยะยาวคือการทำให้ยานสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกัน แล้วใช้ข้อมูลดังกล่าวหาตำแหน่งของตัวเองได้ คล้ายระบบ GPS ฉบับ Cislunar แต่ยังไม่ถึงขั้นเป็นโครงข่ายดาวเทียมนำทางเต็มรูปแบบ CAPSTONE 02 จึงควรถูกมองว่าเป็นการทดสอบองค์ประกอบพื้นฐานของระบบดังกล่าว มากกว่าการประกาศสร้าง “GPS รอบดวงจันทร์” โดยตรง

นอกจากนี้ NASA ระบุว่าภารกิจจะศึกษาสภาพแวดล้อมด้านรังสีบริเวณดวงจันทร์ต่อจาก CAPSTONE รุ่นแรก ข้อมูลเหล่านี้มีความสำคัญต่อการออกแบบ Electronic Systems การประเมินอายุการใช้งานของยาน และการวางแผนภารกิจที่ต้องมีมนุษย์อาศัยอยู่นอกสนามแม่เหล็กโลกเป็นเวลานาน

บทเรียนจาก Lunar Flashlight

แนวคิดการใช้ยานขนาดเล็กเป็น Technology Demonstrator รอบดวงจันทร์ไม่ได้เริ่มต้นและจบลงที่ CAPSTONE เท่านั้น ก่อนหน้านี้ NASA ยังพัฒนาภารกิจ Lunar Flashlight ยาน CubeSat ขนาด 6U มวลประมาณ 14 กิโลกรัม ซึ่งถูกส่งขึ้นสู่อวกาศในเดือนธันวาคม 2022 เพื่อค้นหาน้ำแข็งภายในหลุมอุกกาบาตมืดถาวรบริเวณขั้วใต้ของดวงจันทร์

Instrument หลักของ Lunar Flashlight คือ Laser Reflectometer ซึ่งใช้เลเซอร์ Near-infrared สี่ความยาวคลื่นส่องลงไปยังพื้นผิว แล้ววัดแสงที่สะท้อนกลับเพื่อแยกแยะน้ำแข็งออกจาก Regolith ภารกิจนี้จึงรวมเป้าหมายวิทยาศาสตร์เข้ากับการสาธิตเทคโนโลยีหลายระบบ ตั้งแต่ระบบขับดันขนาดเล็ก เชื้อเพลิงแบบ Green Monopropellant ระบบ Command and Data Handling ไปจนถึงวิทยุสื่อสารห้วงอวกาศ Iris รุ่นใหม่

ยาน Lunar Flashlight ที่ออกแบบมาเพื่อใช้ Laser Reflectometer ในการตรวจหาน้ำบนดวงจันทร์ ที่มา – NASA

อย่างไรก็ตาม Lunar Flashlight ไม่สามารถเข้าสู่วงโคจรที่ต้องการได้ เนื่องจากระบบขับดันทำงานผิดปกติ ภารกิจจึงไม่สามารถบรรลุเป้าหมายการสำรวจน้ำแข็งบนดวงจันทร์ แม้จะสาธิตเทคโนโลยีบางส่วนในอวกาศได้สำเร็จ กรณีนี้เป็นภาพสะท้อนอีกด้านของแนวทาง Small Spacecraft Demonstration ซึ่งยอมรับความเสี่ยงสูงกว่าภารกิจขนาดใหญ่ แลกกับการนำ Hardware ใหม่ขึ้นไปทดสอบได้เร็วและมีต้นทุนต่ำกว่า

Lunar Flashlight ไม่ใช่ภารกิจต้นแบบโดยตรงของ CAPSTONE 02 ในเชิงระบบนำทางหรือ Rendezvous แต่ทั้งสองอยู่ภายใต้ตรรกะเดียวกัน คือการแยกเทคโนโลยีที่จำเป็นต่อการสำรวจดวงจันทร์ออกมาเป็นภารกิจขนาดเล็ก แล้วนำขึ้นไปทดสอบในสภาพแวดล้อมจริงก่อนรวมเข้ากับสถาปัตยกรรมขนาดใหญ่

อีกภารกิจที่สะท้อนแนวคิดเดียวกันคือ Lunar Trailblazer ยานขนาดเล็กมวลประมาณ 200 กิโลกรัมในโครงการ SIMPLEx ซึ่งถูกออกแบบให้เข้าสู่วงโคจรสูงราว 100 กิโลเมตรเพื่อทำแผนที่น้ำบนดวงจันทร์ด้วย Instrument สองชิ้นที่ทำงานคู่กัน ได้แก่ High-resolution Volatiles and Minerals Moon Mapper หรือ HVM3 Imaging Spectrometer จาก JPL สำหรับแยกร่องรอยเชิงสเปกตรัมของน้ำและแร่ธาตุ และ Lunar Thermal Mapper หรือ LTM จาก University of Oxford สำหรับวัดอุณหภูมิและสมบัติทางความร้อนของพื้นผิว ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเปรียบเทียบได้ว่าน้ำอยู่ที่ใด อยู่ในรูปแบบไหน และสัมพันธ์กับอุณหภูมิอย่างไร อย่างไรก็ดี ภารกิจสูญเสียการติดต่อกับยานหนึ่งวันหลังการปล่อยเมื่อวันที่ 26 กุมภาพันธ์ 2025 และ NASA ยุติภารกิจอย่างเป็นทางการในวันที่ 31 กรกฎาคมปีเดียวกัน ก่อนที่ยานจะเดินทางถึงดวงจันทร์ กรณีของ Lunar Trailblazer จึงเป็นอีกบทเรียนว่า Mission Architecture แบบ Small Spacecraft สามารถนำ Instrument ขั้นสูงขึ้นบินได้ด้วยต้นทุนและระยะพัฒนาที่ต่ำลง แต่ความประหยัดนั้นก็มาพร้อม Margin ของระบบที่น้อยกว่า และความขัดข้องในยานเพียงส่วนเดียวอาจทำให้ภารกิจวิทยาศาสตร์ทั้งหมดสิ้นสุดลงได้ทันที

นี่คือกระบวนการที่ NASA เรียกว่า Iterative and Risk-tolerant Demonstration ซึ่งความล้มเหลวบางส่วนไม่ได้ถูกมองว่าเป็นจุดสิ้นสุด แต่เป็นข้อมูลด้านวิศวกรรมสำหรับภารกิจรุ่นถัดไป หากการทดลองประสบความสำเร็จ CAPSTONE 02 จะไม่ได้ทิ้งไว้เพียงภาพยานสองลำบินคู่กันเหนือดวงจันทร์ แต่จะสร้างองค์ความรู้สำหรับระบบขนส่งและโครงสร้างพื้นฐานใน Cislunar Space

เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co