เมื่อแผ่นดินจีนจะไม่มืดอีกต่อไป โดย ดร.ไพจิตร วิบูลย์ธนสาร

จีนถือเป็นประเทศนักประดิษฐ์แต่ครั้งโบราณกาล โดยได้รับการยอมรับว่าคิดค้นหลายสิ่งที่มนุษย์ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งกระดาษ ดินปืน การพิมพ์ และเข็มทิศ 

ในยุคดิจิตัล เราเห็นจีนทุ่มเททรัพยากรกับการวิจัย คิดค้นนวัตกรรม และต่อยอดสิ่งประดิษฐ์ใหม่ๆ จนสามารถ “ปล่อยของ” ในเกือบทุกด้านอย่างไม่หยุดหย่อน 

ยิ่งหลังจากที่ผมพาท่านผู้อ่านไปเรียนรู้เกี่ยวกับความรุดหน้าในการพัฒนา “ดวงอาทิตย์เทียม” (Artificial Sun) นวัตกรรมพลังงานนิวเคลียร์ของจีนไปเมื่อสัปดาห์ก่อน ก็มีผู้สนใจสอบถามเกี่ยวกับการพัฒนาพลังงานสะอาดของจีนมามากมาย 

บางรายสอบถามมาเพิ่มเติมว่า นอกจากดวงอาทิตย์เทียมแล้ว จีนมี “ดวงจันทร์เทียม” (Artificial Moon) หรือไม่ ปรากฏว่ามีจริงครับ วันนี้ ผมเลยจะพาทุกท่านไปเจาะลึกโครงการพัฒนาดวงจันทร์เทียมของจีนกันครับ ...

“ดวงจันทร์เทียม” เป็นโครงการที่รัฐบาลจีนประกาศต่อสาธารณชนเมื่อเดือนตุลาคม 2018 โดยถือเป็นส่วนหนึ่งของความพยายามที่จะพัฒนาด้านการบินและอวกาศ การใช้พลังงานสะอาดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และด้านอื่นๆ

ตามแผนงานที่วางไว้ นักวิทยาศาสตร์จีนจะทยอยส่งยานอวกาศขึ้นไปก่อสร้างสถานีอวกาศนับแต่ปี 2020 และเมื่อการก่อสร้างแล้วเสร็จ ก็จะปล่อยดาวเทียมที่ติดตั้งแผ่นวัสดุเคลือบสารพิเศษ ทำหน้าที่เป็นเสมือนกระจกขนาดใหญ่เพื่อสะท้อนแสงอาทิตย์ลงมาบนพื้นโลก ทดแทนไฟส่องสว่างตามท้องถนนในพื้นที่ชุมชนเมือง

เมื่อทุกอย่างพร้อม จีนจะทดลองปล่อยจรวดจากศูนย์ปล่อยดาวเทียมซีชาง (Xichang) เมื่อเข้าสู่วงโคจรในระดับที่ต้องการ ก็จะเคลื่อนตัวไปยังบริเวณเหนือเฉิงตู เมืองเอกของมณฑลเสฉวน และปรับมุมกระจกให้สะท้อนแสงอาทิตย์ลงมาครอบคลุมพื้นที่ราว 50 ตารางกิโลเมตรบนพื้นโลก 

โดยดาวเทียมดังกล่าวจะโคจรรอบโลกในรัศมี 500 กิโลเมตรเหนือพื้นผิวโลก เทียบกับ 380,000 กิโลเมตรของดวงจันทร์ แม้ว่าระดับแสงที่สาดส่องลงพื้นผิวโลกจะมากกว่าของดวงจันทร์ถึง 8 เท่า แต่ในสายตาของมนุษย์ ความสว่างจะอยู่ในระดับ 20% ของแสงไฟส่องสว่างเท่านั้น

ทั้งนี้ ในระยะแรก จีนได้มอบหมายให้สถาบันด้านวิจัยระบบอิเล็กทรอนิกส์ขนาดจิ๋วด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอวกาศ (Aerospace Science and Technology Microelectronics System Research Institute) แห่งนครเฉิงตู ทำหน้าที่เป็นแกนหลักในการสานฝันให้โครงการนี้เกิดขึ้นเป็นจริง 

ซึ่งในทางปฏิบัติ โครงการได้ดึงเอาทีมงานจากหลายส่วนงานที่มีชื่อเสียงของจีนมาช่วยดำเนินโครงการนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งชุมชนวิทยาศาสตร์แห่งเขตใหม่เทียนฟู่ (Tian Fu New District Science Society) สถาบันเทคโนโลยีฮาร์บิน (Harbin Technology Institute) และสถาบันวิจัยระบบอิเล็กทรอนิกส์ขนาดจิ๋วด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอวกาศแห่งชาติ

ผู้บริหารโครงการยังเปิดเผยอีกว่า ระบบอัตโนมัติที่ติดตั้งไว้พร้อมปัญญาประดิษฐ์จะสามารถควบคุมตำแหน่งของดวงจันทร์เทียม และกระจกสะท้อนแสงได้อย่างแม่นยำ ทำให้แสงสว่างที่ปรากฏบนโลกมีความถูกต้องในเรื่องช่วงเวลาและทำเลที่ต้องการได้ ขณะที่แสงสว่างจะมีการกระจายตัวมากกว่าของเสาไฟฟ้าส่องสว่าง ซึ่งทำให้คนในพื้นที่เป้าหมายสบายตา

อันที่จริง ความคิดที่สร้างสรรค์เกี่ยวกับดวงจันทร์เทียมสามารถย้อนยุคไปหลายร้อยปี โดยเฉพาะเมื่อศิลปินชาวฝรั่งเศสจินตนาการว่า หากเราร้อยเรียงกระจกขนาดใหญ่ไว้เหนือโลกให้สะท้อนแสงอาทิตย์ให้สาดส่องสู่ผืนโลกได้ ปารีสก็จะไม่มีวันมืดอีกต่อไป 

ในช่วงทศวรรษ 1920 เฮอร์แมน โอเบิร์ต (Hermann Oberth) ได้ขายไอเดียการปล่อยสถานีอวกาศที่ติดตั้งกระจกขนาดความกว้าง 100 เมตรเพื่อใช้สะท้อนแสงจากดวงอาทิตย์สู่พื้นโลก ซึ่งต่อมาสร้างกระแสความสนใจให้กับกองทัพเยอรมนีในการผลิต “ปืนพลังงานแสงอาทิตย์” ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 แต่โครงการนี้มิได้เกิดเป็นรูปธรรมแต่อย่างใด

การทดลองเกิดขึ้นจริงในหลายปีต่อมา แต่จีนก็ไม่ใช่ชาติแรกที่ดำเนินโครงการดวงจันทร์เทียม  จากบันทึกการพัฒนาโครงการนี้พบว่า ในปี 2013 นักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่งได้ทดลองนำเอากระจกจำนวน 3 บานที่ควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์เพื่อจับทิศทางการเคลื่อนตัวของดวงอาทิตย์ และสะท้อนแสงลงไปในบริเวณจตุรัสกลางเมืองหรู่กั๊น (Rjukan) เมืองขนาดเล็กของนอร์เวย์

โครงการทดลองดังกล่าวแม้จะมีขนาดเล็ก แต่ก็ถือเป็นก้าวย่างสำคัญที่นำไปสู่การต่อยอดโครงการดวงจันทร์เทียมของหลายชาติในเวลาต่อมา 

ในปี 1994 รัสเซียได้ทดลองปล่อยดาวเทียมที่ติดตั้งกระจกขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางราว 25 เมตรจากสถานีอวกาศเมียร์ (MIR) ที่โคจรราว 200-420 กิโลเมตรเหนือพื้นผิวโลก

ดวงจันทร์เทียมดังกล่าวถูกออกแบบให้สะท้อนแสงอาทิตย์ลงสู่พื้นที่ในรัศมี 2.5 กิโลเมตร โดยพาดผ่านหลายประเทศในยุโรป แต่ด้วยความเร็วระดับ 7 กิโลเมตรต่อวินาทีและขนาดของกระจกที่เล็กและไม่สามารถปรับมุมได้ ทำให้กระจกดังกล่าวได้แต่กระพริบแสงให้คนในบริเวณเส้นทางที่ดวงจันทร์เทียมพาดผ่านรับรู้เท่านั้น

อย่างไรก็ดี เพียงไม่นานหลังการเริ่มทดลอง แผ่นกระจกที่ติดตั้งไว้ก็เริ่มติดขัด และเกิดความร้อนสูงจนดาวเทียมมอดไหม้ในชั้นบรรยากาศ ส่งผลให้โครงการนี้ถูกยกเลิกไปในเวลาต่อมา

สหรัฐฯ ก็เป็นอีกชาติหนึ่งที่ให้ความสนใจศึกษาและทดลองโครงการที่คล้ายคลึงกัน โดยร็อกเก็ตแล็บ (Rocket Lab) กิจการสัญชาติอเมริกัน แต่ก็โดนโจมตีและประท้วงในวงกว้างว่าก่อให้เกิดมลพิษทางแสง และรกรุงรังวงโคจรโลก ส่งผลให้ต้องยกเลิกโครงการนี้ไปอีกเช่นกัน

ด้วยการเรียนลัดจากหลายประเทศก่อนหน้านี้ และความสามารถทางด้านเทคโนโลยีการบินและอวกาศ วัสดุใหม่ และดิจิตัล รวมทั้งการสนับสนุนและความเอาจริงเอาจังของจีน ทำให้การดำเนินโครงการดวงจันทร์เทียมของจีนในครั้งนี้ดูจะไม่เป็นหมันดังเช่นที่หลายประเทศประสบมา

หากโครงการผ่านการทดสอบไปได้ด้วยดี และไม่ส่งผลกระทบเชิงลบต่อสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ จีนก็เตรียมจะขยายโครงการในระยะที่สองเพิ่มอีก 3 ดวงพร้อมกับขนาดกระจกที่ใหญ่ขึ้น เพื่อให้แสงสว่างครอบคลุมพื้นที่บนพื้นผิวโลกราว 3,600-6,400 ตารางกิโลเมตรในอนาคต 

และหากผ่านการดำเนินโครงการในระยะที่สอง เราก็น่าจะเห็นดวงจันทร์เทียมกระจายตัวไปอยู่เหนือเมืองใหญ่ของจีนอีกหลายแห่งในระยะยาว

แต่ใช่ว่าทุกอย่างจะราบรื่น ความคืบหน้าในการพัฒนาโครงการของจีนกลับทำให้เกิดความกังวลใจเกี่ยวกับปัญหาระบบนิเวศน์ที่อาจเกิดขึ้นตามมา มณฑลเสฉวนเป็นพื้นที่อยู่อาศัยหลักของหมีแพนด้า ซึ่งเป็นสัตว์ประจำชาติของจีน นักนิเวศน์วิทยาคงเกรงว่าหมีแพนด้าจะตาดำอย่างแท้จริงเพราะการอดนอนจากแสงของดวงจันทร์เทียม

ขณะเดียวกัน ชาติมหาอำนาจทางการทหารก็ตั้งข้อสงสัยว่า โครงการดวงจันทร์เทียมอาจถูกต่อยอดเป็นอาวุธที่ใช้ในสงครามอวกาศในอนาคต

ในด้านเทคนิค หากจะให้ดวงจันทร์เทียมสาดแสงแรงกล้าดั่งปืนเลเซอร์ในหนังแนวไซ-ไฟ โครงการอาจต้องติดตั้งกระจกขนาดหลายร้อยตารางกิโลเมตร ซึ่งถือว่าเป็นสิ่งที่ไม่อาจเกิดขึ้นได้ด้วยเทคโนโลยีที่มีอยู่ในปัจจุบันและอนาคตอันใกล้ 

อันที่จริง รัฐบาลจีนต้องการพัฒนาดวงจันทร์เทียมเพื่อเหตุผลในเชิงเศรษฐกิจ วิทยาศาสตร์สังคม และสิ่งแวดล้อม จากการประเมินในเบื้องต้น คาดว่าดวงจันทร์เทียมดวงแรกจะช่วยประหยัดค่าไฟฟ้าในชุมชนเมืองเฉิงตูได้ปีละ 1,200 ล้านหยวน เป็นเวลานานถึง 15 ปี 

ในกรณีของจีน นครเฉิงตู เมืองเอกของมณฑลเสฉวน ซึ่งเป็นพื้นที่นำร่องของโครงการนี้ ก็เป็นชุมชนเมืองขนาดใหญ่ที่มีจำนวนประชากรกว่า 10 ล้านคน และเป็นศูนย์กลางด้านเศรษฐกิจ การเงิน การพาณิชย์ วิทยาศาสตร์ และการขนส่งและสื่อสารในด้านซีกตะวันตกของจีน การดำเนินโครงการดังกล่าวยังจะเป็นสีสันให้เฉิงตูเป็นที่รู้จักของชาวโลก

นอกจากนี้ ดวงจันทร์เทียมยังจะช่วยให้แสงสว่างแก่ผู้คนที่อาศัยอยู่ในถิ่นทุรกันดาร เทือกเขา ป่าดงดิบ และทะเลทราย รวมทั้งยังสามารถสร้างประโยชน์ในพื้นที่ยามไฟฟ้าดับหรือเกิดภัยธรรมชาติ 

ระบบการควบคุมยังจะเปิดให้สถานีภาคพื้นสามารถบังคับให้ดวงจันทร์เทียมเคลื่อนที่จากเฉิงตูไปยังพื้นที่ที่ประสบภัยได้ในยามฉุกเฉิน คุณสมบัติพิเศษนี้จะสามารถช่วยบรรเทาสาธารณภัยแก่คนในพื้นที่ได้อีกมาก เฉพาะมณฑลเสฉวนก็มีประชากรเกือบ 100 ล้านคน และเป็นพื้นที่หนึ่งที่เผชิญกับภัยธรรมชาติหลายรูปแบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งแผ่นดินไหว

ในคราวเกิดปัญหาแผ่นดินไหวครั้งรุนแรงเมื่อกว่า 10 ปีก่อน การล้มครืนของเสาไฟฟ้า และการไม่มีแสงไฟส่องสว่างในยามค่ำคืน ทำให้การเดินทางไปให้ความช่วยเหลือผู้ประสบภัยเต็มไปด้วยความยากลำบาก รัฐบาลจีนจึงยอมลงทุนเพื่อความปลอดภัยและความผาสุกของชาวจีน 

มาถึงวันนี้ โครงการดวงจันทร์เทียมอาจยังอยู่ห่างไกลจากคำว่าสำเร็จ ทีมงานของจีนยังต้องทดสอบทดลองดวงจันทร์เทียมในด้านเทคนิคอยู่อีกระยะหนึ่ง แต่เมื่อสำเร็จลุล่วงแล้ว โครงการนี้จะสามารถต่อยอดไปช่วยเหลือนานาประเทศให้มีแหล่งพลังงานสะอาดที่คุ้มค่าได้ในระยะยาว

ดวงจันทร์กำลังจะมีเพื่อนยามท่องท้องฟ้าในยามราตรี โลกจะไม่มืดมิดอีกต่อไป  ...