เกม Kerbal Space Program: ตอนที่ 6 ลงจอดบนดวงจันทร์

โพสที่แล้วค้างไว้ตรงที่เราน่าจะบินมาถึงดวงจันทร์ได้ ถ้าเราบินมาถึงแล้วไม่ได้ทำอะไรต่อ พอจรวดหมดแรงส่ง มันก็จะวนกลับสู่โลกตามวิถีของมัน การจะลงดวงจันทร์เราจึงต้องพยายามเข้าสู่วงโคจร วนรอบดวงจันทร์ให้ได้ ก่อนที่จะทำวิถีสำหรับลงจอด

ทำวิถีไปดวงจันทร์ (Trans-Lunar Injection หรือ TLI)


โพสที่แล้วเราได้เห็นวิธีวางแผน maneuver ดึงให้วิถีของจรวดยืดยาวมาเข้าสู่เขตอิทธิพลแรงดึงดูด (SOI) ของดวงจันทร์ได้ สิ่งนี้เรียกว่าการทำ Trans-Lunar Injection คือทำวิถีไปดวงจันทร์ (หรืออันที่จริงควรจะเรียกว่า Trans-Munar Injection ในจักรวาล Kerbal)
 

วิถีตกกลับอิสระ (Free Return Trajectory)


ขอแวะมาเรื่องวิถีตกกลับอิสระนิดนึง สำหรับโครงการอวกาศที่เค้าจะไปดวงจันทร์กันจริงๆ นั้น มักจะวางแผนการบินให้มีวิถีที่สามารถตกกลับอิสระได้ กล่าวคือเป็นวิถีที่เกิดจากการเดินเครื่องยนต์แค่ครั้งแรกครั้งเดียว ก็เพียงพอที่จะส่งจรวดไปถึงดวงจันทร์แล้ววนรอบแล้วตกกลับมายังโลกได้ “โดยไม่ต้องเดินเครื่องยนต์อะไรอีก” ซึ่งเป็นแผนการบินที่ปลอดภัย เพราะหากเกิดปัญหาอะไรขึ้น อย่างน้อยจรวดหรือยานอวกาศก็จะสามารถกลับสู่โลกได้ ซึ่งแผนนี้ก็ได้ถูกนำมาใช้จริงๆ ในโครงการ Apollo 13 คงจะเคยดูในหนังกันมาบ้างแล้ว

วิถีที่สามารถตกกลับอิสระได้นี้ มีอยู่สองแบบ

  1. Circumlunar Trajectory คือวิถีอ้อมดวงจันทร์ แบบที่ดักหน้าและวนหลังดวงจันทร์ จากทิศตะวันออกไปทิศตะวันตก เส้นทางเป็นรูปเลข 8
  2. Cislunar Trajectory คือวิถีตามดวงจันทร์ บินตามจากด้านหลังมาด้านหน้า จากทิศตะวันตกไปทิศตะวันออก เส้นทางเป็นรูปตัว O


แบบ Circumlunar จะใช้เชื้อเพลิงมากกว่า แต่ใช้ระยะเวลาในการเดินทางสั้นกว่า อีกทั้งยังมีเส้นทางที่สามารถปรับเปลี่ยนแผนได้ง่าย
แบบ Cislunar จะใช้เชื้อเพลิงน้อยกว่า แต่มีระยะเวลาเดินทางที่นานกว่า และเส้นทางยังปรับเปลี่ยนค่อนข้างยาก
นั่นจึงเป็นเหตุผลที่โครงการ Apollo จึงมีแผนการบินเป็นรูปเลข 8 เพราะวางเส้นทางให้เป็น Free Return Trajectory ไว้ก่อน แล้วค่อยปรับเปลี่ยนให้เป็นเส้นทางที่โคจรรอบดวงจันทร์อีกทีในภายหลังก็ยังได้ อีกทั้งระยะเวลาที่น้อยกว่าย่อมหมายถึงเสบียงหรือสิ่งยังชีพที่ต้องเตรียมไปที่น้อยกว่า

แต่เวลาเราเล่นกันใน KSP อาจไม่ต้องคำนึงถึงความปลอดภัยขนาดนั้น คือเราตัดสินใจแล้วว่ายังไงก็ต้องไปลงดวงจันทร์ จึงไม่จำเป็นต้องเตรียมเส้นทางแบบ Free Return ก็ได้ ขอแค่ทำ TLI เข้า SOI ของดวงจันทร์ได้เป็นพอ เพราะยังไงเราก็จะ burn เพื่อเข้าสู่วงโคจรอยู่แล้วไม่ได้วกกลับทันที แต่ถ้าหากเราจะลองทำเส้นทางให้เป็นแบบ Free Return ได้ด้วยจริงๆ ก็ดูดีไม่ใช่น้อย (สังเกตความงามในสมมาตรของ trajectory ขาไปและขากลับ)

Cislunar Trajectory แบบหนึ่งซึ่งเข้า SOI ด้านใกล้โลก

 

Circumlunar Trajectory ซึ่งวนรอบดวงจันทร์เป็นรูปเลข 8

เข้าสู่วงโคจร (Orbit Insertion)

  • หากเราลอยมาถึงดวงจันทร์แล้วไม่ได้ทำอะไร เราก็จะตกกลับสู่โลกตามวิถี และถูกทิ้งไว้ข้างหลังดวงจันทร์
  • การเข้าสู่วงโคจรดวงจันทร์ให้ได้ ก็คือต้อง “บินตาม” ดวงจันทร์ให้เร็วพอ แปลว่าเราต้องหันหัวจรวดไปในทิศทางเดียวกับที่ดวงจันทร์เคลื่อนที่ แล้วเร่งความเร็ว
  • เวลาเล่นเกมก็คือ หลังจากเข้า SOI ดวงจันทร์แล้ว พอถึงจุด PE ให้พยายามเร่งเครื่องไปทาง retrograde (เดินเครื่องย้อนการเคลื่อนที่เทียบกับดวงจันทร์) สุดท้ายแล้วมันจะกลายเป็นการเร่งความเร็วตามดวงจันทร์ จนเกิด Orbit รอบดวงจันทร์เอง
  • เมื่อเข้าวงโคจรได้แล้วก็เป็นอันปลอดภัย แม้ไม่ได้เดินเครื่องอะไรอีกเราก็จะไม่ตกกลับไปยังโลก
สมมติก่อนเข้า SOI
เราหันหน้าตาม Prograde เทียบกับโลกอยู่
หลังเข้า SOI
เราจะกลายเป็นหันทาง Retrograde เทียบกับดวงจันทร์

Maneuver ไปทาง Retrograde เพื่อลดความเร็วและทำวงโคจรรอบดวงจันทร์
กล่าวอีกนัยหนึ่งก็คือเป็นการเร่งเครื่องเพื่อบินตามดวงจันทร์นั่นเอง

ลดวงโคจร (De-Orbit)

  • เพื่อที่จะลงสู่ดวงจันทร์ เราจะต้องลดความเร็ว(สัมพัทธ์กับดวงจันทร์) เพื่อลดระดับ PE ให้ตกลงสู่พื้นดวงจันทร์ โดย burn เครื่องในทิศ retrograde
  • สำหรับดาวที่ไม่มีชั้นบรรยากาศ เราสามารถ maneuver กำหนดวิถีให้ PE ไปตกดินที่เป้าหมายที่ต้องการลงจอดบนดวงจันทร์เลยก็ได้ ไม่ต้องห่วงเรื่อง atmosphere drag หรือแรงต้านจากชั้นบรรยากาศจะทำให้วิถีเราเพี้ยน
  • เมื่อ burn ตามแผน maneuver แล้ว ขณะที่ยานกำลังร่วงลงตามวิถี ก็ให้เริ่มขั้นตอนการลงจอด…

การลงจอด (Landing)

  • การลงพื้นแบ่งได้เป็นแบบ Hard Landing คือเตรียมมาลงแบบกระแทกพื้น (ยานที่จะทำแบบนี้ได้ต้องถึกพอ หรือไม่ก็คือปฏิบัติภารกิจเสร็จก็ทำลายเลย) กับแบบ Soft Landing คือการลงเบาๆ เอาให้ความเร็วยานลดเหลือศูนย์ตอนที่แตะพื้นดินพอดี ในที่นี้คงขอพูดถึงแต่แบบ Soft Landing
  • ในดาวที่ไม่มีบรรยากาศ เราไม่สามารถกางร่มเพื่อชะลอยานได้ จึงต้องใช้เครื่องยนต์ลดความเร็วเท่านั้น
  • เทคนิคในการลดความเร็วก็มีหลายอย่าง เช่นค่อยๆ burn ลดความเร็วขณะที่ลดระดับ หรือปล่อยยานร่วงไปตามวิถีแล้วค่อยไป burn เต็มที่เอานาทีสุดท้ายก่อนถึงพื้น วิธีหลังนี้ชุมชน KSP เรียกมันว่า Suicide Burn หรือเดินเครื่องแบบฆ่าตัวตาย ซึ่งเป็นวิธีที่ประหยัดเชื้อเพลิงที่สุด แต่บ้าบิ่นที่สุด เพราะหากกะระยะพลาดก็คือโหม่งพสุธานั่นเอง (การลงจอดของ Falcon 9 บนพื้นโลก ถือเป็น Suicide Burn อย่างหนึ่ง)
  • แต่ในโพสนี้จะขอแนะนำวิธีแบบค่อยๆ ลดความเร็วขณะที่ลดระดับ วิธีนี้เรียกว่า Reverse Gravity Turn ที่เรียกแบบนี้เพราะไปเปรียบกับตอนที่เรายิงจรวดขึ้นฟ้าจะมีการทำ Gravity Turn ซึ่งเป็นการใช้เชื้อเพลิงเพื่อเพิ่มความเร็วให้จรวดโดยเอาแรงดึงดูดมาช่วยในการเลี้ยวจรวดเข้าวงโคจร ในทางกลับกัน ตอนจะลงจอดก็สามารถทำ Reverse Gravity Turn นั่นคือการใช้เชื้อเพลิงเพื่อลดความเร็วโดยเอาแรงดึงดูดมาช่วยในการเลี้ยวจรวดให้ลงตามตำแหน่งที่ต้องการ
ภาพ Gravity Turn ตอนลงจอด จากวิกิของเกม KSP

และต่อไปนี้คือเทคนิค+ความเห็นส่วนตัวบางอย่างที่จะแนะนำในการลงจอด

  1. พยายามหมุนให้ยานหงายท้องคือเห็นพื้นอยู่ด้านบนเห็นฟ้าอยู่ด้านล่าง เพราะเดี๋ยวจะควบคุมได้ง่าย ตอนใกล้ๆ จะลงจอด
  2. เมื่อปล่อยยานร่วงตามวิถีเข้ามาถึงระยะที่ควรชะลอความเร็วแล้ว (อันนี้กะเอาเอง) ให้เริ่ม burn retrograde เพื่อชะลอความเร็ว
  3. ความยากอยู่ที่ เราไม่รู้ว่าที่ความสูงไหน ควรจะต้อง burn ให้ยานเหลือความเร็วซักเท่าไหร่ เทคนิคที่จะแนะนำคือให้เปิดดูในมุมมองแผนที่ พยายามให้ยานของเราอยู่กึ่งกลางระหว่างจุดตกกับจุด AP
    • หากยานเราค่อนไปทางจุดตก แสดงว่าเราลงมาเร็วไป ให้เร่งเครื่องเพิ่มขึ้น (ปุ่ม Shift)
    • หากยานเราค่อนไปทาง AP แสดงว่าเราลงมาช้าไป ให้ลดกำลังเครื่องลง (ปุ่ม Ctrl)
  4. แต่การ burn retrograde โดยตรง จะทำให้จุดตกของเราจะสั้นลง เพื่อที่จะรักษาตำแหน่งของจุดตก เราจึงต้องเงยหัวยานขึ้นนิดหน่อย ให้มันกึ่งๆ ระหว่าง Retrograde และ Radial Out ส่วนจะต้องเงยมากน้อยขนาดไหน ต้องลองกะระยะดูขณะเล่น
    • หากรู้สึกระยะตกเริ่มสั้นเกิน ให้เงยไปทาง Radial Out มากขึ้น
    • หากระยะตกเริ่มยาวเกิน ก็ให้ก้มไปทาง Retrograde มากขึ้น
  5. เมื่อลดระดับและความเร็วจนกระทั่งมองแยกจุดตกกับจุด AP ในแผนที่ไม่ค่อยออกแล้ว ให้เปลี่ยนเป็นมุมมองภาพยาน และเลือก Camera แบบ Free (กดปุ่ม V) มองภาพตามการเคลื่อนที่ของยาน
  6. จนเริ่มมองเห็นจุดลงจอด ให้ burn ทาง Retrograde โดยตรง กะให้ความเร็วแนวราบหายไปหมดบริเวณเหนือจุดลงจอด ซึ่งเราจะรู้ได้โดยสังเกตจาก NavBall ว่ายานเราจะหันหัวชี้ขึ้นกึ่งกลางฟ้า จากจุดนี้ถ้าสามารถล็อก attitude ของยานได้ ให้ล็อกไปที่ Radial Out (Surface mode) ไปเลย เพื่อให้ยานหัวตั้งเสมอ ถึงตอนนี้ก็ควรจะกางขาตั้งหรือ Landing Gear ออกมาได้แล้ว (กด G) (คงไม่ได้ลืมเตรียมขาตั้งมาด้วยใช่มั้ย)
  7. ขณะที่ยานลดระดับลงสู่พื้นในแนวดิ่งก็ burn ต้านเพื่อลดความเร็ว ให้ลงแตะพื้นดินด้วยความเร็วต่ำที่สุด ระวัง overshoot แล้วยานจะกลับพุ่งสูงขึ้น
  8. สังเกตดูการเคลื่อนที่ของยานขณะถึงพื้นด้วย หากว่ายังเคลื่อนที่ในแนวซ้ายขวาหน้าหลังมากไป ให้ใช้ RCS (ปุ่ม J L I K) ยิงเพื่อลดการเคลื่อนที่ในแนวราบ
  9. จนเมื่อยานแตะพื้น ให้ดับเครื่องยนต์หลัก แล้วยิง RCS ถอยหลังเพื่อดันให้ยานอัดติดกับพื้น (กด N) อันนี้จะมีประโยชน์โดยเฉพาะกับดาวที่มีแรงดึงดูดต่ำ ไม่งั้นยานมันจะกระเด้งไม่ติดพื้น
  10. รอจนทุกอย่างสงบนิ่ง ก็ปิดระบบ SAS และ RCS แล้วก็…ขอแสดงความยินดีด้วย คุณได้มาลงจอดบนดวงจันทร์แล้วโดยสวัสดิภาพ!

 

มาดูภาพประกอบ วิธีการลงดวงจันทร์กันอีกที
– ทำวิถีลงจอด ถ้าจะให้ดี กำหนดตำแหน่งที่มีแสงสว่างและจะสามารถมองเห็นโลกได้ที่ขอบฟ้า
– หงายยาน ให้พื้นอยู่ด้านบน ฟ้าอยู่ด้านล่าง

– Burn ลดความเร็ว โดยพยายามให้ยานอยู่กึ่งกลางระหว่าง AP และจุดลงจอด
– ตั้งมุมให้อยู่ระหว่าง Retrograde และ Radial Out รักษาตำแหน่งของจุดลงจอดให้อยู่กับที่

– Burn Retrograde ก่อนถึงจุดลงจอด – จนกระทั่งความเร็วแนวราบหมดไป ยานจะหัวตั้งขึ้น
– ใช้ RCS กำจัดความเร็วแนวราบ ถ้ายังเหลือ
– ล็อกหัวไปที่ Radial Out ถ้าทำได้
(โหมด Sandbox หรือมีนักบิน Level 2)
– ค่อยๆ ลดความเร็วจนกระทั่ง Touchdown
– ดับเครื่องยนต์หลัก ยิง RCS กดยานให้ติดพื้นดิน
– ปิดระบบขับเคลื่อนทั้งหมด

ลงมาถ่ายรูปกัน

 

Advertisements

One Response to “เกม Kerbal Space Program: ตอนที่ 6 ลงจอดบนดวงจันทร์”


Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: