ルクセンブルクへは片道はリェージュ経由で

トピ主さんのレスを全部見ないで、レスしたので、是非行きたいルクセンブルクかブリュッセルの代わりにゲント提案をしてしまいました。
すいません。

行かれるなら往復ナミュール経由でなく、片道はリェージュ(ベルギー一のグルメの街です)乗り換えでルクセンブルクへのルートを取るといいですよ。メルヘンの街クレルボーなどがあり、とても車窓風景がいいです。
計４時間ほどかかりますが、ルクセンブルクには正午前後に着き、半日はたっぷり観光できます。

３時間などアッという間です。３時間が長い、退屈と言われてる方は列車の揺れが苦手のようで、短距離でも空路を選ばれるようですので、余り気にしないほうがいいかと。ブリュッセルからルクセンブルク日帰りは普通にいます。

ルクセンブルクに行かずに２国だけの往復でもレイルパスを利用する方は大勢います。
パスは値段だけでなく、予約なしで、乗り放題。変更自由な使い勝手さも加味されます。

ベネルクスは独、スイス、オーストリア、デンマーク、チェコと並び予約なしでも列車に乗れ自由に旅できる地域です。
よってパス利用のしがいのある国です。

FYRAに乗らなければ、全く予約は要りませんが、安いゆえ、時間を買うということでアムス往復だけは利用してもいいでしょう。