สวทช.ค้นหางานวิจัยทดลองบนอวกาศกับ "แจกซา"

สวทช.เปิดรับงานวิจัยและแนวคิดทำการทดลองบนห้องปฏิบัติการคิโบของแจกซา ขณะเดียวกันก็รอลุ้นข้าวจากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อออกรวงภายใน 6 เดือน เพื่อส่งขึ้นไปสถานีอวกาศ หากไม่เป็นผลต้องหางานวิจัยใหม่ พร้อมกันนี้ยังเปิดรับโครงงานเยาวชนขึ้นไปทดลองบนเที่ยวบินความโน้มถ่วงต่ำด้วย

หลังจากมีความร่วมมือกับองค์การสำรวจอวกาศญี่ปุ่นหรือแจกซา (Japan Aerospace Exploration Agency: JAXA) ดำเนินโครงการทดลองในภาวะไร้แรงโน้ม (Thailand Zero-Gravity Experiment) ถ่วงมาได้ 2 ปี สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ได้เปิดรับงานวิจัยเป็นปีที่ 3 โดยผู้จัดการวิทยาศาสตร์ได้ร่วมในงานแถลงข่าวเปิดตัวโครงการที่จัดขึ้น ณ กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเมื่อวันที่ 21 พ.ค.51

ภายในโครงการดังกล่าวประกอบด้วย โครงการเสนองานวิจัยสำหรับห้องปฏิบัติการคิโบ (Research Proposal for KIBO) ซึ่งคัดเลือกงานวิจัยของนักเรียน นักศึกษา นักวิจัยและประชาชนทั่วไปเพื่อนำไปทดลองในห้องปฏิบัติการคิโบบนสถานีอวกาศนานาชาติ (ไอเอสเอส) และโครงการแข่งขันโครงงานบนเที่ยวบินสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำสำหรับนักศึกษา (The Student Zero-gravity Flight Experiment Contest) ซึ่งคัดเลือกงานวิจัยของนักเรียน-นักศึกษาระดับมัธยมและอุดมศึกษาขึ้นไปทดลองบนเที่ยวบินจำลองสภาพไร้น้ำหนัก (Parabolic flight)

ดร.สวัสดิ์ ตันติพันธุ์วดี หัวหน้าโครงการการกระตุ้นความคิดสร้างสรรค์ของเยาวชน นักวิจัยและประชาชนโดยผ่านความร่วมมือกับองค์กรอวกาศญี่ปุ่นของสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ ได้กล่าวในการแถลงข่าวว่าได้ร่วมมือกับแจกซาในครั้งนี้เป็นครั้งที่ 3 แล้ว ซึ่งแจกซาถือเป็นองค์การที่ใหญ่ระดับองค์การอวกาศยุโรป (อีซา) และองค์การบริหารการบินอวกาศสหรัฐฯ (นาซา) โดยมีฐานส่งจรวดของตัวเอง 2-3 แห่ง และมีการพัฒนาทางด้านเทคโนโลยีอวกาศหลายอย่าง

"ทำไมเราต้องขึ้นไปทดลองบนอวกาศ เราได้ประโยชน์อะไรจากการลงทุนด้วยเงินจำนวนมาก การทดลองบนอวกาศมีสิ่งแวดล้อมที่ต่างจากห้องแล็บบนโลก คือ 'ไร้น้ำหนัก' ซึ่งจะให้ผลการทดลองที่แตกต่างออกไป เช่น น้ำมันกับน้ำไม่ผสมกันบนโลก แต่เมื่ออยู่ในอวกาศก็ผสมเป็นเนื้อเดียวกันได้ หรือเอาโลหะต่างชนิดกันไปผสมบนอวกาศก็ได้อัลลอยชนิดใหม่ที่มีคุณสมบัติกันไปจากเดิม อาจจะเบาขึ้นหรือแข็งแรงขึ้น" ดร.สวัสดิ์กล่าวและยกตัวอย่างข้อดีของการทดลองบนอวกาศ

ทั้งนี้เราได้สอบถามเพิ่มเติมจาก ดร.สวัสดิ์ ภายหลังชี้แจงบนเวทีแถลงข่าวซึ่งให้รายละเอียดโครงการนี้ว่า ในส่วนของงานวิจัยที่จะนำขึ้นไปทดลองในห้องปฏิบัติการคิโบบนสถานีอวกาศนั้น ในขั้นต้นได้คัดเลือกโครงการทดลองปลูกข้าวภายใต้ระบบการเพาะเนื้อเยื่อของ ดร.สุริยันตร์ ฉะอุ่มและทีมวิจัยจากศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) ซึ่งหากงานวิจัยประสบความสำเร็จในสภาวะปกติบนพื้นโลกก็จะส่งขึ้นไปทดลองบนสถานีอวกาศต่อไป

"หากข้าวไม่ออกรวงภายใน 6 เดือนนี้ก็ถือว่างานวิจัยล้มเหลวและต้องหางานวิจัยอื่นต่อไป" ดร.สวัสดิ์กล่าวและเผยว่าตั้งแต่เปิดโครงการรับงานวิจัยเพื่อนำไปทดลองบนสถานีอวกาศนั้นมีผู้ส่งงานวิจัยนี้ทีมเดียว จึงจำเป็นต้องประกาศรับงานวิจัยเพิ่มเผื่อไว้ในกรณีที่งานวิจัยเรื่องการปลูกข้าวนี้ไม่ประสบความสำเร็จ ทั้งนี้ไม่จำกัดอายุ อาชีพของผู้ส่งงานวิจัย หรือจะแค่ส่งแนวคิดมาก็ได้ แล้วทางเราจะจัดทำอุปกรณ์การทดลองให้"

"ส่วนงานวิจัยระดับนักเรียน-นักศึกษามีผู้ส่งโครงงานเข้าประกวดปีละ 6-7 โครงงาน ซึ่งถือเป็นระดับที่ใช้ได้เมื่อเทียบกับญี่ปุ่นเองที่มีส่งเข้าประกวดปีละประมาณ 20 โครงงาน ญี่ปุ่นเปิดโอกาสให้ประเทศในอาเซียนส่งงานวิจัยเข้าร่วมแต่ปีแรกมีแค่เราส่งจึงได้ไป พอปีที่ 2 มาเลเซียก็ส่งบ้าง แต่สำหรับปีนี้ญี่ปุ่นให้โควตาแค่ทีมเดียวซึ่งก็ต้องแข่งขันกับประเทศอื่นๆ ซึ่งก็ไม่แน่ว่าเราจะได้หรือเปล่า ดังนั้นถ้ามีโครงงานที่โอเคก็จะส่งไปทั้งหมดเพื่อให้ทางแจกซาคัดเลือกอีกที แต่ทั้งนี้อย่าส่งโครงงาน "ทรมานสัตว์" เพราะอยากเห็นโครงงานที่เป็นประโยชน์ในแง่วิทยาศาสตร์มากกว่า" ดร.สวัสดิ์กล่าว

พร้อมกันนี้เราได้คุยกับกลุ่มเยาวชนซึ่งนำโครงงานขึ้นไปทดลองบนเที่ยวบินแบบพาราโบลิกที่มีสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำเมื่อเดือน ธ.ค.2550 ที่ผ่านมา โดยนายวนรักษ์ ชัยมาโย ซึ่งเพิ่งจบการศึกษาจากภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดลและเป็นหนึ่งใน 4 เยาวชนที่มีโอกาสทำการทดลองวิทยาศาสตร์กับแจกซาเผยว่า พวกเขาได้นำการทดลองเกี่ยวกับการต้มน้ำบนเที่ยวบินพาราโบลาเพื่อดูการไหลวนของน้ำภายใต้สภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำ

"หากเราต้มน้ำบนโลกน้ำร้อนที่มีความหน้าแน่นต่ำก็จะเบาและลอยขึ้นด้านบน แต่ในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำไม่ว่าหนักหรือเบาก็จะลอยเหมือนกัน ดังนั้นเราจึงสันนิษฐานว่าหากต้มน้ำในที่สภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำน้ำร้อนจะไม่ลอยขึ้นและจะเกิดการสะสมความร้อนซึ่งอาจจะทำให้เกิดการระเบิดได้ ซึ่งคาดหวังว่าจะนำการทดลองนี้ไปต่อยอดในเรื่องการระบายความร้อนของเครื่องยนต์บนอวกาศ" นายวนรักษ์กล่าว

ทั้งนี้ทีมเยาวชนดังกล่าวได้ออกแบบเครื่องต้มน้ำภายใต้เงื่อนไขที่แจกซากำหนดมาให้คือ ต้องทดลองในพื้นที่จำกัด ห้ามใช้วัตถุอันตรายหรือไวไฟ ทดลองด้วยกำลังไฟฟ้าต่ำคือกระแสสลับไม่เกิน 3 แอมป์และกระแสตรงไม่เกิน 5 แอมป์ โดยที่อุปกร์ทุกอย่างต้องยึดแน่น ไม่หลุดและอยู่ในรูปทรงสี่เหลี่ยม และมีน้ำหนักไม่เกิน 50 กิโลกรัม ซึ่งเที่ยวบินพาราโบลาจะสร้างสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำเที่ยวบินละ 10 ครั้งๆ 20 วินาที

วนรักษ์เล่าให้เราฟังว่าได้ใช้อนุภาคเงินที่มีความหนาแน่นใกล้เคียงกับน้ำผสมลงไป และเปิดแสงเลเซอร์สีเขียวเพื่อให้เห็นการเคลื่อนที่ของอนุภาคเงินอันเป็นตัวแทนการเคลื่อนไหวของน้ำ โดยในการทดลองภายใต้สภาวะและข้อกำจัดที่ได้ชี้แจงไปนั้นทำให้ไม่สามารถสังเกตได้โดยตรงจึงต้องต่อสัญญาณภาพการเคลื่อนไหวของน้ำผ่านทางหน้าจออีกทีและนำภาพที่ได้มาวิเคราะห์ทีละเฟรม ซึ่งผลทดลองชี้ให้เห็นว่าน้ำร้อนไม่ลอยขึ้นจริงๆ

อย่างไรก็ดีพวกเขายอมรับว่าข้อเท็จจริงองค์การอวกาศน่าจะทราบดีอยู่แล้วว่าน้ำไม่สามารถระบายความร้อนในอวกาศได้ แต่การทดลองของพวกเขาก็ยังให้ข้อมูลใหม่ว่าน้ำมีการเคลื่อนที่แบบหมุนบนเที่ยวบินพาราโบลาด้วย ซึ่งนำไปตอบคำถามการทดลองของโครงงานอื่นๆ ที่ศึกษาการเคลื่อนที่ของปลาบนเที่ยวบินเดียวกันได้ อีกทั้งการทดลองนี้ยังได้องค์ความรู้ว่าเมื่อน้ำอยู่บนโลกจะเป็นตัวระบายความร้อนแต่เมื่ออยู่ในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำจะทำหน้าที่เป็นฉนวนกันความร้อน

ส่วนเยาวชนที่สนใจส่งโครงงานไปทดลองบนเที่ยวบินแรงโน้มถ่วงต่ำเช่นเดียวกันนี้ สิทธิพงษ์ มะโนธรรม ซึ่งจบการศึกษาจากภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และเป็นเยาวชนในโครงงานเดียวกับวนรักษ์แนะนำว่าเข้าไปดาวน์โหลดใบสมัครที่ www.nstda.or.th/jaxa-thailand แล้วเขียนเสนอโครงงานคร่าวๆ ไปยัง สวทช. โดยต้องเป็นโครงงานที่เป็นประโยชน์แต่ไม่ขอยกตัวอย่างเพราะไม่อยากจำกัดความคิดของคนที่อยากสมัครและอยากให้คิดเองอย่างอิสระ

สำหรับผู้สนใจส่งโครงงานวิจัยไปร่วมวิจัยกับแจกซาสามารถสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ ฝ่ายสร้างความตระหนักทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ โทรศัพท์ 0-2564-7000 ต่อ 1403 หรือ E-mail: pusti@nstda.or.th หรือ www.nstda.or.th/jaxa-thailand