หากเราส่งจรวดใกล้กับเส้นศูนย์สูตร เราจะได้ประโยชน์จากการหมุนรอบตัวเองของโลกเพราะแค่เรายืนอยู่เฉยๆ ที่เส้นศูนย์สูตรก็เท่ากับเรากำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 1,650 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เทียบกับศูนย์กลางโลกแล้ว ความเร็วนี้เองจะถูกเพิ่มให้กับจรวดที่ต้องเดินทางไปโคจรรอบโลก (วัตถุที่จะโคจรรอบโลกต้องมีความเร็วราวๆ 28,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ทำให้ประหยัดเชื้อเพลิง หรืออาจช่วยให้ส่งสัมภาระได้มากขึ้น ซึ่งจะเป็นประโยชน์มากกับการส่งยานอวกาศไปยังดาวเคราะห์หรือวัตถุอื่นๆ
แต่ถ้าต้องการส่งจรวดให้เข้าสู่วงโคจรที่เอียงจากระนาบการหมุนของโลกมากๆ การมาส่งจรวดที่เส้นศูนย์สูตรจะไม่ได้เปรียบการส่งจากสถานที่อื่นๆ เพราะจรวดต้องใช้พลังงานปริมาณมากไปกับการปรับความเอียงของวงโคจร
(ดูภาพที่ 1)
ในการส่งยานอวกาศไปสู่การเดินทางระหว่างดาวเคราะห์ จรวดจะต้องใช้การโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ให้เป็นประโยชน์ด้วยเพื่อการประหยัดเชื้อเพลิง ยกตัวอย่างเช่น ยานอวกาศในภาพได้รับความเร็วจากการหมุนรอบตัวเองของโลกเสริมเข้ากับการโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ ส่งผลให้มันมีความเร็วราวๆ 100,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (เทียบกับดวงอาทิตย์)
ถ้ายานอวกาศที่จะเดินทางไปยังดาวเคราะห์วงนอกต้องการเข้าสู่วงโคจรแบบ Hohmann transfer มันจะต้องโคจรรอบโลกด้วยความเร็วเท่ากับความเร็วที่จุดใกล้ดวงอาทิตย์ (perihelion) ในวงโคจรแบบ Hohmann (ส่วนยานอวกาศที่จะเดินทางไปยังดาวเคราะห์วงในจะต้องโคจรรอบโลกด้วยความเร็วเท่ากับความเร็วที่จุดไกลดวงอาทิตย์ (aphe-lion) ในวงโคจรแบบ Hohmann) ดังนั้น ยานจะต้องปรับความเร็วในแนวเส้นสัมผัสวงโคจรเพื่อเข้าสู่วงโคจรที่ต้องการ
ในการเลือกสถานที่ส่งจรวดนั้น เบื้องต้นสถานที่ส่งจรวดจะต้องโล่งกว้าง เพื่อไม่ให้จรวดไปลอยอยู่เหนือที่อยู่อาศัยของประชาชน เพื่อป้องกันเหตุไม่คาดฝัน โอกาสในการเกิดฟ้าผ่าบริเวณนั้นต้องอยู่ในเกณฑ์ที่พอรับได้ ถ้าเป็นเส้นทางลงจอดของกระสวยอวกาศต้องมีเงื่อนไขเพิ่มเติมอื่นๆ เช่น ความเร็วลมและสภาพอากาศที่เหมาะสม
(ดูภาพที่ 2)
Kennedy Space Center ที่แหลมคานาเวอรัล รัฐฟลอริดา นั้นเป็นสถานที่ส่งจรวดที่อยู่บริเวณชายฝั่งตะวันออกของสหรัฐอเมริกา เหมาะสมกับการส่งจรวดไปยังวงโคจรที่มีความเอียงต่ำ เพราะภายใต้เส้นทางวงโคจรความเอียงต่ำนั้นมีประชากรอยู่ไม่หนาแน่น
(ดูภาพที่ 3)
แต่ถ้าต้องการส่งจรวดไปยังวงโคจรที่มีความเอียงสูง องค์การนาซาจะส่งจากฐาน Vandenberg Air Force Base ในรัฐแคลิฟอร์เนียซึ่งเส้นทางโคจรความเอียงสูงของจรวดมีประชากรอยู่ไม่หนาแน่น
การส่งจรวดขนาดใหญ่ต้องใช้ฐานส่งภาคพื้นดินที่มีพื้นที่และการสนับสนุนด้านต่างๆ มากมาย แต่ถ้าเป็นจรวดขนาดเล็กอย่างทอรัสสามารถใช้ฐานส่งแบบเคลื่อนย้ายได้ ส่วนจรวดเปกาซัสนั้นขอแค่สนามบินให้เครื่องบินที่ใช้ส่งบินขึ้นสู่ท้องฟ้าได้ก็พอ
ขอบคุณนักอ่านทุกท่านที่ติดตามคอลัมน์ฟิสิกส์ธรรมดาสาระมันส์มาโดยตลอด และขอขอบคุณหนังสือพิมพ์มติชนที่ให้โอกาสและพื้นที่ดีๆ ในการเขียนกับผม
ผมรู้สึกยินดีอย่างยิ่งที่ได้เขียนให้กับหนังสือพิมพ์มติชนมานานถึง 7 ปี คอลัมน์ในอาทิตย์นี้เป็นครั้งสุดท้ายแล้วที่ผมจะเขียนลงมติชน ถึงอย่างไรก็ขอให้ทุกท่านติดตามหนังสือพิมพ์มติชนที่มอบเนื้อหาดีๆ เช่นนี้ต่อไปนะครับ
ส่วนท่านใดติดใจและอยากอ่านผลงานผมต่อก็มาอ่านได้ที่ facebook.com/ardwarong
ขอบคุณทุกท่านอีกครั้งครับ
อาจวรงค์ จันทมาศ
