เกม Kerbal Space Program: ตอนที่ 7 กลับสู่โลก

ดวงจันทร์ไม่มีบรรยากาศ และมีความโน้มถ่วงน้อยกว่าโลกมากนัก การจุดจรวดเพื่อหนีออกจากความโน้มถ่วงของดวงจันทร์จึงเป็นเรื่องที่ง่ายมาก และใช้เชื้อเพลิงนิดเดียว ผิดกับตอนหนีออกจากความโน้มถ่วงของโลก ซึ่งต้องใช้จรวดตั้งหลายต่อ ที่น่าสนใจก็คือเราจะบินออกจากดวงจันทร์แล้วกลับโลกอย่างไรให้ประหยัดเชื้อเพลิงได้มากที่สุด เพราะถ้าเราบินมาถึจุดนี้ได้(ดวงจันทร์) คงเหลือเชื้อเพลิงให้ใช้อีกไม่มากเท่าไหร่แล้ว หากพลาดพลั้งเชื้อเพลิงหมดก่อนถึงโลก คงได้ “Strand” อยู่กลางอวกาศ ต้องรอคอยให้ภาคพื้นดินส่งยานชุดใหม่ขึ้นมาช่วยเหลือ ก็สนุกไปอีกแบบ

ออกจากดวงจันทร์ (Mun Escape)

  • การออกตัวจากดวงจันทร์นั้น เช่นเดียวกับบนโลก คือหากเราเคลื่อนที่ตามทิศทางการหมุนรอบตัวเองของดาว(มุ่งหน้าทิศตะวันออก หรือ 90 องศา) ก็จะได้ความเร็วความจรวดเพิ่มมาฟรีๆ และประหยัดเชื้อเพลิงไปได้จำนวนหนึ่ง แต่บางคนอาจสงสัยว่า ดวงจันทร์เป็นดาวที่หันหน้าด้านเดียวเข้าหาโลกเสมอ แล้วจะเรียกว่ามันหมุนรอบตัวเองได้อย่างไร คำตอบก็คือ มันหมุนรอบตัวเองนั่นแหละ แต่ความเร็วในการหมุนรอบตัวเองนั้นเท่ากับความเร็วในการโคจรรอบโลกพอดี เลยเห็นมันหันหน้าด้านเดียวเข้าหาโลกเสมอ แต่ก็นั่นแหละเรียกว่ามันหมุนแล้ว ซึ่งก็คือหมุนในทิศทวนเข็มนาฬิกา ทิศทางเดียวกับที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลก
  • เนื่องจากดวงจันทร์ไม่มีบรรยากาศ ดังนั้นเราสามารถเริ่มทำ Gravity Turn ได้ทันทีนับตั้งแต่เดินเครื่องให้ยานลอยพ้นจากพื้นดวงจันทร์ เราไม่จำเป็นต้องหันหัวจรวดให้สูงเพื่อหนีชั้นบรรยากาศ แต่เราสามารถหันหัวในแนวราบ (อาจจะเงยนิดๆ เพื่อหลบภูเขา) มุ่งหน้าไปทางทิศทิศตะวันออก ทำวงโคจร แล้วเตรียมเร่งเครื่องออกจาก SOI ของดวงจันทร์
  • ที่ต้องคิดต่อคือ เมื่อออกพ้น SOI ของดวงจันทร์แล้ว เราควรให้ยานมุ่งไปทางไหน คำตอบก็คือต้องให้ยานมุ่งหน้าไปยังทิศที่ย้อนการเคลื่อนที่โคจรของดวงจันทร์ เพราะเมื่อเราออกจาก SOI ดวงจันทร์แล้วก็จะกลับเข้าสู่ SOI ของโลก วิถีของเราก็จะเป็นวงโคจรรอบโลก ที่เราต้องทำก็คือลดวงโคจรลงเพื่อกลับสู่โลก ปกติการลดวงโคจรก็คือต้องลดความเร็วลง เราจึงต้องพยายามให้ยานออกจาก SOI ของดวงจันทร์ในตำแหน่งที่เคลื่อนที่ย้อนเวคเตอร์ความเร็วของดวงจันทร์ ดังนั้นตำแหน่งที่ดีที่สุดที่จะเร่งเครื่องเพื่อหนีความโน้มถ่วงดวงจันทร์ ก็คือบริเวณด้านหน้าดวงจันทร์ค่อนไปทางด้านใกล้โลก ซึ่งจะทำให้ยานหลุดพ้น SOI ออกไปในจุดที่ทิศทางการเคลื่อนที่ย้อนกับดวงจันทร์ด้วยความเร็วสูงสุด ส่วนจะต้องเร่งเครื่องนานเท่าไหร่นั้น ให้ลองทำ Maneuver ดู เอาให้เกิด PE ที่เข้าใกล้โลกมากเท่าที่ต้องการ
จุดที่ดีที่สุดในการหนีดวงจันทร์คือบริเวณด้านหน้าดวงจันทร์ค่อนไปทางด้านใกล้โลก

ลดวงโคจร (De-Orbit)

  • ในการทำ Maneuver เพื่อหนีดวงจันทร์ เราอาจเล็งให้เกิด PE บนโลกซัก 20km ถึง 30km เพื่อ Re-Entry กลับโลกเลยก็ได้ นั่นเพราะโลกเรามีชั้นบรรยากาศที่สามารถช่วยชะลอยานของเราได้ โดยที่เราไม่จำเป็นต้องเดินเครื่องจรวดอีกเลย เรียกว่าเป็นเบรคอากาศหรือ Aerobrake แบบนี้จะประหยัดเชื้อเพลิงได้มาก
  • หรือหากเราไม่แคร์เรื่องเชื้อเพลิง แต่อยากกำหนดตำแหน่ง Splash Down ลงทะเลให้ใกล้กับฐาน Kerbal Space Center มากที่สุด (เพราะว่าใน Career Mode หากเรายิ่ง Land ใกล้กับฐาน KSC ได้มากเท่าไหร่ จะยิ่งได้เงินค่า Recover มากขึ้นเท่านั้น) ก็ให้เล็ง PE มาที่ Low Kerbin Orbit ก่อน (70km – 250km) แล้วค่อยลดวงโคจรให้เป็นวงกลม (Circularize) แล้วจึงวนหาจังหวะ De-Orbit อีกครั้งให้ได้จุด Splash Down ตามที่ต้องการ
    • แต่การ Circularize Orbit รอบโลกนี่เปลืองเชื้อเพลิงมากนะ มีอีกวิธีหนึ่งคือเล็ง PE ไปที่ซัก 40km กะว่าใช้บรรยากาศเป็น Aerobrake ช่วยลดความเร็ว ระหว่างบินผ่านจุด PE เราก็เดินเครื่อง Retrograde ไปด้วย แต่อย่ามากจนถึงกับ De-Orbit เอาแค่ลดความเร็ว ลด AP พอสมควร ก็ปล่อยให้ยานพ้น PE และลอยกลับขึ้นไปที่ AP อีกครั้ง แล้วค่อยทำ Circularize แบบนี้ก็ประหยัดเชื้อเพลิงไปอีกประมาณหนึ่ง
  • เท่าที่ทดลอง หาก Parking Orbit เราอยู่ที่ประมาณ 150km, จากจุดที่เราอยู่ ให้ De-Orbit ให้เกิด PE ประมาณ 30km บริเวณแหลมทางตะวันออกของฐาน KSC จะทำให้จุด Splash Down อยู่ไม่ไกลจากฐานมากนัก
เล็ง PE ที่ประมาณ 30km เหนือแหลมด้านตะวันออก
ด้วยแรงต้านจากชั้นบรรยากาศประกอบกับดาว Kerbin ที่หมุน
จะทำให้จุด Splash Down อยู่ไม่ไกลจากฐาน KSC

กลับสู่โลก (Re-Entry)

  • หลังจากที่ทำ Maneuver เล็ง PE จนแน่ใจว่ายานจะตกกลับสู่โลกได้ เราก็ไม่จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงอีก แต่ปกติผมจะเก็บเครื่องยนต์เอาไว้จนนาทีสุดท้ายก่อนผ่านเส้น 70km แล้วค่อยสลัดเครื่องยนต์ทิ้งจนเหลือแต่ยาน Re-Entry ซึ่งถึงจุดนี้เราก็เปลี่ยนทิศทางยานไม่ได้อีกแล้ว ทำได้เพียงประคองยานให้หัน Retrogade เพื่อให้เกราะกันความร้อนอยู่ด้านหน้าการเคลื่อนที่ของยาน ตรงนี้หากเปิด SAS ได้ก็เปิดเลย เพื่อป้องกันยานแกว่ง แต่ต้องมีไฟฟ้าพอด้วยนะ ไม่งั้น SAS ก็ไม่ทำงาน
  • เมื่อยานลดระดับเข้าชั้นบรรยากาศ Mesosphere (ประมาณ 56km ของดาว Kerbin) ซึ่งเริ่มมีอากาศบางๆ ผิวยานจะเริ่มเสียดสีกับชั้นบรรยากาศ เกิดแรงฉุด (Drag) ความเร็วเริ่มลดลง พลังงานจลน์ถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน
  • ความร้อนจากการเสียดสีนั่นยังไม่เท่าไหร่ ยานที่ตกลงมาด้วยความเร็วระดับ Hypersonic (เกินกว่ามัค 5) พอหน้ายานปะทะกับอากาศ โมเลกุลของอากาศบริเวณนั้นจะถูกอัดให้อยู่ในพื้นที่แคบๆ โดยฉับพลัน เมื่อพลังงานต่อปริมาตรมีค่าสูง จึงเกิดความร้อนสูง สูงมากเสียจนโมเลกุลในอากาศถูกสลายพันธะ เกิดเป็นไอออน เปลี่ยนสถานะจากก๊าซเป็นพลาสมา เห็นเป็นเปลวแสงสว่างวาบ
    • โน้ตไว้นิดนึง ถ้านิยามว่าไฟหมายถึงการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงกับออกซิเจนแล้วละก็ ตัวพลาสมาที่เกิดขึ้นในที่นี้ไม่ใช่ไฟ
  • ในการ Re-Entry ของจริงนั้น ขณะที่เกิดพลาสมารอบตัวยาน ความถี่ของประจุไฟฟ้าในพลาสมาจะรบกวนวิทยุสื่อสาร ทำใหขาดการติดต่อระหว่างยานกับภาคพื้นดิน เรียกว่าเกิด Blackout ในเกม KSP ก็แอบมีคุณลักษณะนี้อยู่เช่นกัน แต่ไม่ได้เปิดเป็น default ไว้ หากต้องการลองเล่นดูต้องเข้าไปแก้ใน Difficulty Settings แล้วเปิดตัวเลือก “Plasma Blackout” เอาเอง
    Plasma ที่เกิดขึ้นขณะ Re-Entry จะรบกวนสัญญาณการสื่อสาร
    (ถ้าในเกมเปิดตัวเลือก Plasma Blackout ไว้)
  • อุณหภูมิของพลาสมาที่เกิดขึ้นขณะ Re-Entry อาจสูงถึง 11,000K เพื่อที่จะรับมือกับความร้อนสูงขนาดนั้น ยาน Re-Entry จะต้อง…
    • มีรูปทรงที่ป้าน ต้านลม ซึ่งมีข้อดีสองประการ หนึ่งคือมันช่วยชะลอความเร็วได้ดี สองคือรูปทรงป้านจะทำให้เกิด shock wave ดันแนวปะทะของพลาสมาร้อนๆ ด้านหน้าให้ออกห่างยานแล้วไหลออกด้านข้างไป ทำให้มีความร้อนหลงเหลือมาถึงผิวยานไม่ถึง 3,000K
    • ติดตั้งเกราะกันความร้อนที่ด้านหน้าของยาน ซึ่งในเกมมีเกราะกันความร้อนให้เลือกอยู่สองชนิด คือเกราะแบบที่กร่อนได้ (Ablator) และแบบกางได้ (Inflatable) เกราะกันความร้อนทั้งสองแบบนี้เป็นเทคโนโลยีที่มีอยู่จริง
      เกราะแบบกร่อนได้ ทำจากวัสดุอย่างเช่น Carbon-Phenolic, PICA, SIRCA มันสามารถสลายตัวเป็นไอเมื่อร้อนจัด (Pyrolyse) ซึ่งเป็นปฏิกริยาดูดความร้อน และยังทำให้เกิดชั้นก๊าซที่ช่วยป้องกันความร้อนได้อีก
      เกราะแบบกางได้ น้ำหนักเบา ทอจากเคฟลาร์เคลือบซิลิกอนหลายชั้น เมื่อพองลมมันอาจกางได้ถึง 10 เมตร มันทำงานเหมือนร่มชูชีพเพียงแต่หันกลับด้าน คือหันด้านโค้งปะทะอากาศแทนด้านเว้า ช่วยชะลอความเร็ว จึงลดความร้อนลงได้
    • ในเกมไม่ได้พูดถึงวัสดุกันความร้อนอีกชนิดหนึ่งคือ LI-900 กระเบื้องใยซิลิกาสุดมหัศจรรย์ที่เอาไปเผาที่อุณหภูมิ 1,500K แต่ออกมาแล้วจับด้วยมือเปล่าได้ทันที วัสดุชนิดนี้ถูกนำไปใช้เป็นเกราะกันความร้อนให้กับ Space Shuttle แต่ในเกมเราไม่มีให้ติดเกราะกันความร้อนกับพวก Space Plane ก็คงจะสมมติว่า Space Plane เหล่านั้นถูกป้องกันด้วย LI-900 อยู่แล้วล่ะมั้ง

ลดระดับและลงพื้น (Descend & Landing)

  • บรรยากาศที่หนาแน่นขึ้นจะทำให้ยานลดความเร็วลงอย่างต่อเนื่อง จนเมื่อพ้นช่วงความร้อนมาแล้ว ก็เตรียมกางร่มเพื่อชะลอความเร็วได้ เป็นข้อดีของดาวที่มีบรรยากาศ ที่ไม่ต้องพึ่งแต่ retrograde burn ในการชะลอความเร็ว
  • ร่มมีอยู่สองประเภทคือ Drogue Chute กับ Main Chute
    Drogue Chute (ในเกมจะทำเป็นสีส้ม) คือร่มขนาดเล็กที่จะกางออกมาก่อนเพื่อชะลอยานขณะที่ความเร็วยังสูงอยู่
    Main Chute (ในเกมจะทำเป็นสีฟ้า) คือร่มขนาดใหญ่ ให้แรงฉุดมากกว่า Drogue ในความเป็นจริงควรจะต้องใช้ Drogue ช่วยลดความเร็วลงมาประมาณนึงก่อนค่อยกาง Main Chute เพราะหากกาง Main Chute ขณะที่ความเร็วยังสูงเกินไป มันจะฉีกขาด แต่ในเกมบางทีผมไม่ได้ติด Drogue เลย ก็กาง Main Chute ได้ไม่เห็นเป็นอะไร
  • ถ้าเป็นเกม version แรกๆ จำเป็นต้องกด deploy ร่มให้ถูกจังหวะ คือต้องรอให้ความเร็วต่ำก่อน ไม่อย่างนั้นร่มจะฉีกขาดและพัง แต่ใน version ที่เล่นอยู่ตอนนี้ (1.2.2) ถึงจะกด deploy ร่มแล้ว แต่ถ้ายังไม่ถึงระดับบรรยากาศที่ตั้งไว้ ร่มก็จะไม่ยอมกาง (Drogue ปกติจะเริ่มกางที่ประมาณ 0.02 บรรยากาศหรือประมาณ 19km, ส่วน Main ปกติจะเริ่มกางที่ 0.04 บรรยากาศหรือประมาณ 12km) ดังนั้นพอพ้นช่วงความร้อนแล้ว เราสามารถกด deploy ร่มรอไว้ก่อนได้เลย เล่นง่ายกว่าเดิมขึ้นเยอะ
  • ทั้ง Drogue และ Main Chute เวลากางร่มจะกางสองจังหวะ จังหวะแรกกางร่มน้อยๆ จะกางเมื่อถึงระดับบรรยากาศที่ตั้งไว้ จังหวะที่สองกางร่มเต็มที่ จะกางเมื่อถึงระดับความสูง(จากพื้นดิน)ที่ตั้งไว้ (ปกติ Drogue จะกางเต็มที่ที่ความสูง 2.5km, Main กางเต็มที่ที่ความสูง 1km)
  • หลังจากร่มกางเต็มที่แล้ว ความเร็วในการตกจะลดลง จนถึงจุดหนึ่งซึ่งน้ำหนักสมดุลกับแรงต้านอากาศ ความเร็วก็จะไม่ลดลงอีก เรียกว่าเป็นความเร็วปลาย หรือ Terminal Velocity ซึ่งค่าความเร็วปลายนี้ไม่ได้ขึ้นกับมวลของยานอย่างเดียวเท่านั้น แต่ขึ้นกับรูปทรงทางอากาศพลศาสตร์ด้วย ถ้ารูปทรงต้านลม ความเร็วปลายก็จะน้อย ถ้ารูปทรงลู่ลม ความเร็วปลายก็จะมาก
  • เราสามารถดีดเกราะกันความร้อนออกขณะที่กำลังกางร่มลงอยู่นี้ได้ เพื่อลดน้ำหนัก และลด terminal velocity ลงอีกนิดนึง จะมีประโยชน์ในกรณีที่ยานเราตกลงบนพื้นดิน ไม่ได้ตกบนพื้นน้ำ จะได้ลงมาเบาๆ หน่อย
  • ถึงจุดนี้ก็ไม่มีอะไรน่าห่วงแล้ว รอยานลงแตะพื้นดินหรือพื้นน้ำอย่างเดียวเท่านั้น
  • “ยานถึงพื้นอย่างปลอดภัยแล้ว, เสร็จสิ้นภารกิจ, ขอยุติการสื่อสารเพียงเท่านี้”
  • จบ
Advertisements

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: