จะดีแค่ไหนถ้าเราสามารถบินไปทวีปไหนก็ได้ในเวลาไม่เกิน 4.5 ชั่วโมง จะดีแค่ไหนถ้าวงการอวกาศมีกระสวยลำใหม่ที่บินขึ้นลงจากพื้นสู่วงโคจรได้ด้วยตัวเองไม่ต้องอาศัยติดไปกับจรวดใดๆ วันเวลานั้นกำลังใกล้เข้ามาแล้ว กับผลงานทางวิศวกรรมใหม่ เครื่องยนต์เจ็ทลูกผสมที่มีชื่อว่า “เซเบอร์” SABRE™

“เซเบอร์” เป็นผลงานการคิดค้นของวิศวกรบริษัท Reaction Engines Ltd ชื่อย่อว่า REL ใช้เชื้อเพลิงขับดันเป็นส่วนผสมของไฮโดรเจน-อ๊อกซิเจน แบบเดียวกับจรวดในวงการอวกาศ แต่เนื่องจากอ๊อกซิเจน 1 ลิตรมีน้ำหนักถึง 1.141 กิโลกรัม ขณะที่ไฮโดรเจน 1 ลิตร มีน้ำหนักเพียง 70 กรัม จึงมีแนวคิดใช้อ๊อกซิเจนในอากาศธรรมดาแทน โดยออกแบบให้ “เซเบอร์” นำอากาศเข้าด้านหน้าขณะที่กำลังบินอยู่ในโลกแล้วนำอากาศที่ร้อนจัดมาลดอุณหภูมิลงจนเหลือ -120 °C เพื่อสร้างส่วมผสมไฮโดรเจน-อ๊อกซิเจนขึ้นมา แต่หากต้องการจะออกนอกบรรยากาศโลก ก็จะปิดส่วนหน้าแล้วเปลี่ยนมาใช้อ๊อกซิเจนเหลวในถังขนาดเล็กเป็นส่วนผสมเชื้อเพลิงแทน วิธีนี้ทำให้ไม่ต้องพกถังอ๊อกซิเจนขนาดใหญ่น้ำหนักมากไปกับยานบินตั้งแต่แรก

เครื่องยนต์ SABRE™ ที่นำไปติดตั้งกับกระสวย SKYLON จะออกแบบให้โค้ง 7 องศา เพื่อเพิ่มแรงพยุงตัว

เครื่องยนต์ “เซเบอร์” จะถูกนำไปติดตั้งกับเครื่องบินโดยสาร LAPCAT A2 และ กระสวยอวกาศ SKYLON โดยมีหน้าตาไม่เหมือนกันแต่ภายในทำงานด้วยลักษณะเดียวกัน เครื่องยนต์เวอร์ชั่นที่จะนำไปติดตั้งกับเครื่องบินโดยสารจะเป็นแท่งตรงตามแบบเครื่องยนต์ทั่วไป แต่เวอร์ชั่น ที่จะนำไปติดตั้งกับกระสวยอวกาศจะออกแบบให้โค้งเล็กน้อยเพื่อเพิ่มแรงพยุงตัว

เครื่องบินโดยสารขนาด 300 ที่นั่ง LAPCAT A2

สำหรับเครื่องบินโดยสาร 300 ที่นั่ง LAPCAT A2 นั่น จะจำเป็นต้องนำถังอ๊อกซิเจนขึ้นไปด้วยเนื่องจากไม่ได้บินไปนอกโลก คงมีแต่ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงหลัก รวมทั้งฮีเลียมเหลวที่ใช้ทำความเย็น และใช้อ๊อกซิเจนจากอากาศแทน เครื่องบินนี้จะสามารถทำความเร็วที่ 5 เท่าของความเร็วเสียงที่ความสูง 92,000 ฟุตเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดโซนิคบูม สามาถเดินทาง ลอนดอน-ซิดนีย์ ในเวลา 4.5 ชั่วโมงเท่านั้น จากที่ต้องใช้เวลา 22 ชั่วโมงสำหรับเครื่องบินเจ็ทธรรมดาอย่างแอร์บัส A380

กระสวยอวกาศ SKYLON

และสำหรับกระสวยอวกาศ SLYLON จะถูกออกแบบให้พื้นที่ส่วนใหญ่เป็นที่เก็บเชื้อเพลิงไฮโดรเจนและมีถังอ๊อกซินขนาดเล็กติดตั้งไป 2 ถัง กระสวยอวกาศ SLYLON สามารถออกเดินทางจากพื้นสนามบินทั่วไปที่พิเศษคือต้องการลู่วิ่งที่ยาวถึง 5.6 กิโลเมตร หลังจากขึ้นสู่ท้องฟ้าก็จะเริ่มทำความเร็วไปที่ 5.5 เท่าของความเร็วเสียงโดยใช้อ๊อกซิเจนจากอากาศ ซึ่งหากไม่มีเครื่องยน์ลูกผสม “เซเบอร์” กระสวยจะต้องแบกถังอีอกซิเจนหนักถึง 250 ตันขึ้นไปด้วย และเมื่อถึงความสูง 28.5 กิโลเมตรจากผิวโลก SKYLON ก็จะปรับมาใช้เครื่องยนต์เซเบอร์ในโหมดอวกาศ คือใช้อ๊อกซิเจนจากถังเล็กที่นำไปด้วยและปิดส่วนอากาศเข้า จากนี้จะทำความเร็วไปถึง 26,500 กิโลเตร/ชั่วโมง และเมื่อขึ้นไปถึงวงโคจรระดับต่ำที่ 300 กิโลเมตรจากผิวโลก SKYLON ก็จะปล่อยสัมภาระที่นำไปด้วย อาจเป็นดาวเทียม หรืออื่นๆ เมื่อเสร็จหน้าที่ก็จะบินกลับโลกโดยลดความเร็วลงให้มากที่สุด ค่อยๆลดความสูงเพือไม่ให้โดนเผาไหม้ และลงจอดบนสนามบินที่ความเร็วลดเหลือ 240 กิโลเตร/ชั่วโมง โดยไม่ต้องเปลืองเกราะกันความร้อนแบบกระสวยอวกาศรุ่นเก่า

วิทยาการอวกาศและการบินกำลังจะเปลี่ยนโฉมไปในอีกไม่นานจากนี้

เรียบเรียงโดย @MrVop