NASA เปิด Human Lander Challenge 2027 ชวนนักศึกษาพัฒนาระบบสื่อสารบนดวงจันทร์
NASA เปิดการแข่งขัน Human Lander Challenge หรือ HuLC ประจำปี 2027 โดยเชิญทีมนักศึกษาระดับมหาวิทยาลัยในสหรัฐอเมริกา ร่วมเสนอแนวคิดและเทคโนโลยีเพื่อแก้หนึ่งในความท้าทายสำคัญ ของการสำรวจดวงจันทร์ระยะยาว นั่นคือระบบการสื่อสารที่มีความน่าเชื่อถือ และสามารถรองรับกิจกรรมของมนุษย์และยานอวกาศบนดวงจันทร์ได้
หัวข้อการแข่งขันประจำปี 2027 คือ Lunar Communications หรือระบบการสื่อสารบนดวงจันทร์ โดย NASA ต้องการแนวคิดในระดับระบบ ที่สามารถช่วยพัฒนา ปรับปรุง และเพิ่มประสิทธิภาพ การสื่อสารของยานลงจอดและการปฏิบัติงานบนพื้นผิวดวงจันทร์
NASA ระบุว่า เมื่อการสำรวจของมนุษย์เดินหน้าออกจากวงโคจรต่ำของโลก ไปสู่การปฏิบัติงานบนดวงจันทร์อย่างต่อเนื่อง ระบบการสื่อสารจะมีความสำคัญไม่ต่างจากตัวยานอวกาศหรือจรวด
ทำไมการสื่อสารบนดวงจันทร์จึงสำคัญ?
ภารกิจบนดวงจันทร์ในอนาคตจะไม่ได้ประกอบด้วยยานเพียงลำเดียว แต่จะมีทั้งนักบินอวกาศ รถสำรวจ ที่อยู่อาศัย ยานลงจอด ระบบสนับสนุนบนพื้นผิว ดาวเทียมถ่ายทอดสัญญาณ และทีมควบคุมภารกิจบนโลก
องค์ประกอบทั้งหมดจำเป็นต้องสามารถส่งข้อมูลหากันได้อย่างต่อเนื่อง ไม่ว่าจะเป็นคำสั่งจากศูนย์ควบคุม ข้อมูลสถานะของยาน ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ ภาพ วิดีโอ หรือการสื่อสารที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยของนักบินอวกาศ
แต่สภาพแวดล้อมของดวงจันทร์สร้างความท้าทายหลายประการ ทั้งภูมิประเทศที่บดบังสัญญาณ ระยะทางระหว่างโลกกับดวงจันทร์ ข้อจำกัดของกำลังไฟฟ้าและอุปกรณ์ ตลอดจนพื้นที่บนด้านไกลของดวงจันทร์ ที่ไม่สามารถติดต่อกับโลกได้โดยตรง
NASA จึงมองว่าระบบการสื่อสารที่มีความยืดหยุ่น และสามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ จะเป็นโครงสร้างพื้นฐานสำคัญสำหรับการสร้างกิจกรรมของมนุษย์ บนดวงจันทร์ในระยะยาว
โจทย์ Human Lander Challenge 2027
การแข่งขันในปีนี้ต้องการให้ทีมนักศึกษาพัฒนา แนวทางแก้ปัญหาในระดับระบบสำหรับการสื่อสาร ของยานลงจอดและการปฏิบัติงานบนพื้นผิวดวงจันทร์ โดยแนวคิดที่นำเสนอควรมีความเป็นไปได้ ที่จะนำไปพัฒนาหรือใช้งานได้ภายในระยะเวลาประมาณ 3–5 ปี
NASA แบ่งพื้นที่สำคัญสำหรับการพัฒนาออกเป็นสามกลุ่มหลัก ได้แก่ Hardware, Software และ Architecture แต่ทีมสามารถเสนอแนวคิดอื่นที่เกี่ยวข้องกับโจทย์การแข่งขันได้เช่นกัน
Hardware – อุปกรณ์สื่อสารสำหรับสภาพแวดล้อมบนดวงจันทร์
หนึ่งในหัวข้อคือการพัฒนาเครือข่ายไร้สาย และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถใช้งานในอวกาศ เพื่อเชื่อมต่อนักบินอวกาศ รถสำรวจ ที่อยู่อาศัย และยานลงจอดเข้าด้วยกัน
อีกหัวข้อหนึ่งคือการออกแบบเสาอากาศ การจำลองการแพร่กระจายของสัญญาณ และเทคโนโลยีที่ช่วยลดผลกระทบจากสภาพแวดล้อม เช่น ภูมิประเทศ ฝุ่นดวงจันทร์ เรโกลิท และความแตกต่างของอุณหภูมิอย่างรุนแรง
Software – ทำให้ข้อมูลเดินทางได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การแข่งขันยังเปิดรับแนวคิดด้านซอฟต์แวร์ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้แบนด์วิดท์ เช่น การบีบอัดข้อมูล การปรับรูปแบบการส่งสัญญาณ และการจัดลำดับความสำคัญของข้อมูล เพื่อให้ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย หรือภารกิจสำคัญสามารถถูกส่งได้ก่อน
อีกความท้าทายคือการบริหารเครือข่ายและตารางการสื่อสาร เมื่อในอนาคตมีผู้ใช้งานจำนวนมากขึ้นในพื้นที่ระหว่างโลกและดวงจันทร์ ระบบจะต้องสามารถจัดสรรเสาอากาศภาคพื้นดิน ช่องสัญญาณ และวิทยุของยานอวกาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ
Architecture – สร้างเครือข่ายบนพื้นผิวและในวงโคจร
NASA ต้องการแนวคิดสำหรับสถาปัตยกรรมเครือข่ายบนพื้นผิวดวงจันทร์ ที่สามารถขยายตัวได้เมื่อจำนวนภารกิจเพิ่มขึ้น โดยอาจประกอบด้วยสถานีถ่ายทอดสัญญาณหลายจุด เส้นทางการสื่อสารสำรอง และระบบที่ยังคงทำงานได้แม้บางส่วนของเครือข่ายเกิดปัญหา
ในส่วนของวงโคจร นักศึกษาสามารถเสนอระบบดาวเทียมถ่ายทอดสัญญาณรอบดวงจันทร์ เพื่อให้พื้นที่บนพื้นผิวสามารถติดต่อกับโลก ได้อย่างต่อเนื่องหรือเกือบต่อเนื่อง
เครือข่ายดังกล่าวจะมีความสำคัญอย่างยิ่ง สำหรับภารกิจที่ปฏิบัติงานบริเวณด้านไกลของดวงจันทร์ หรือพื้นที่ที่ไม่มีแนวการมองเห็นตรงมายังโลก
สูงสุด 12 ทีมผ่านเข้าสู่รอบสุดท้าย
หลังการประเมิน Proposal Package ใน Phase 1 NASA จะคัดเลือกสูงสุด 12 ทีม เพื่อเข้าสู่ Phase 2
แต่ละทีมที่ผ่านเข้ารอบจะได้รับเงินรางวัล 9,000 ดอลลาร์สหรัฐ เพื่อสนับสนุนการพัฒนาแนวคิดต่อ ก่อนเข้าร่วมการประเมินการออกแบบขั้นสุดท้าย ในงาน Human Lander Challenge Forum ที่เมือง Huntsville รัฐ Alabama ในเดือนมิถุนายน 2027
ทีมที่ผ่านเข้าสู่รอบสุดท้ายจะต้องจัดทำ Technical Paper โปสเตอร์ และนำเสนอผลงานด้วยตนเอง ต่อคณะผู้เชี่ยวชาญจาก NASA และภาคอุตสาหกรรม
เมื่อสิ้นสุดการแข่งขัน สามทีมที่มีผลงานสูงสุดจะแบ่งเงินรางวัลรวม 18,000 ดอลลาร์สหรัฐ
กำหนดการสำคัญ
ตามข้อมูลล่าสุดจากเว็บไซต์ Human Lander Challenge ทีมที่สนใจสามารถส่ง Notice of Intent ซึ่งไม่มีผลผูกพัน ได้ภายในวันที่ 20 ตุลาคม 2026
กำหนดส่ง Proposal Package พร้อมวิดีโอความยาว 2 นาที คือวันที่ 4 มีนาคม 2027 และมีกำหนดแจ้งผลการคัดเลือกทีม ในวันที่ 7 เมษายน 2027
การแข่งขันรอบสุดท้าย Human Lander Challenge Forum มีกำหนดจัดขึ้นที่ Huntsville รัฐ Alabama ระหว่างวันที่ 21–24 มิถุนายน 2027
ใครสามารถเข้าร่วมได้?
การแข่งขัน Human Lander Challenge 2027 เปิดสำหรับทีมนักศึกษาจากวิทยาลัย และมหาวิทยาลัยที่ได้รับการรับรองและตั้งอยู่ในสหรัฐอเมริกา โดยมีอาจารย์ที่ปรึกษาร่วมกับทีม
NASA มองว่าการเปิดโจทย์ด้านวิศวกรรมจริงให้นักศึกษา เป็นอีกช่องทางหนึ่งในการนำความคิดใหม่ ๆ จากภาคการศึกษาเข้ามาช่วยพัฒนาเทคโนโลยี ที่อาจมีบทบาทต่อภารกิจสำรวจอวกาศในอนาคต
ส่วนหนึ่งของการพัฒนา Human Landing System
Human Lander Challenge สนับสนุนการพัฒนาเทคโนโลยี และแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับ Human Landing System หรือ HLS ซึ่งเป็นระบบที่ใช้ขนส่งนักบินอวกาศ ระหว่างพื้นที่รอบดวงจันทร์และพื้นผิวดวงจันทร์ ในภารกิจสำรวจของ NASA
การแข่งขันดำเนินการโดย National Institute of Aerospace ในนามของ NASA และได้รับการสนับสนุนจาก Human Landing System Program Office ของ NASA
แม้หัวข้อการแข่งขันในแต่ละปีจะแตกต่างกัน แต่เป้าหมายหลักคือเปิดโอกาสให้นักศึกษา นำความรู้ด้านวิศวกรรมและวิทยาศาสตร์ มาประยุกต์กับความท้าทายจริง ของการส่งมนุษย์ไปปฏิบัติงานนอกโลก
ดวงจันทร์เป็นก้าวสำคัญก่อนการสำรวจดาวอังคาร
NASA ระบุว่า แม้การแข่งขันปี 2027 จะมุ่งเน้นระบบการสื่อสารบนดวงจันทร์ และในบริเวณ cislunar space แต่เทคโนโลยีเหล่านี้ยังสามารถเป็นพื้นฐาน สำหรับภารกิจมนุษย์ที่เดินทางไกลออกไปในอนาคต
ดวงจันทร์จึงทำหน้าที่เสมือนพื้นที่ทดสอบ สำหรับระบบที่จะต้องมีความน่าเชื่อถือมากยิ่งขึ้น เมื่อมนุษย์เริ่มเดินทางไปยังดาวอังคาร ซึ่งอยู่ห่างจากโลกมากกว่าดวงจันทร์อย่างมหาศาล
Credit Image: NASA
Source: NASA – NASA Opens 2027 Human Lander Challenge for Lunar Communications
ข้อมูลการแข่งขัน: NASA's Human Lander Challenge
ติดตามข่าวสารด้านอวกาศ ดาราศาสตร์ วิทยาศาสตร์ และการสำรวจจักรวาลเพิ่มเติมได้ที่ Siam Astronomy