“ถ้าสาหร่ายสามารถวิ่งเข้าหาแสงในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงได้ ก็มีโอกาสเลี้ยงส่าหร่ายในอวกาศ เพื่อใช้เป็นอาหารและผลิตเชื้อเพลิงในสถานีอวกาศได้”
ข้างต้นคือ สมมติฐานของ 4 เยาวชนไทย ที่องค์การสำรวจอวกาศญี่ปุ่น (Japan Aerospace Exploration Agency) หรือ แจกซา (JAXA) คัดเลือกให้ขึ้นไปร่วมทดลองในสภาวะไร้น้ำหนัก บนเครื่องบินที่บินแบบพาราโบลา ในโครงการการทดลองบนเที่ยวบนไร้น้ำหนักระดับนักเรียยน “The Student Zero-gravity Flight Experiment Contest” ณ เมืองนาโกยา ประเทศญี่ปุ่น และที่พิเศษสุดครั้งนี้เด็กๆ ยังได้รับโอกาสให้เข้าเยี่ยมศูนย์อวกาศชมสึคูบะ (TSUKUBA SPACE CENTER) ของแจกซา และดาวเทียมยูนิฟอร์ม (UNIFORM) ที่มหาวิทยาลัยโตเกียว เมื่อเร็วๆ นี้
ดร.สวัสดิ์ ตันติพันธุ์วดี ที่ปรึกษาด้านบริหารจัดการการวิจัย สวทช.กล่าวว่า โครงการดังกล่าวจัดขึ้นเป็นครั้งที่ 7 แล้ว ภายใต้ความร่วมมือระหว่าง สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) และ องค์การสำรวจอวกาศญี่ปุ่น โดยโครงการวิจัยที่ได้รับเลือกในครั้งนี้ คือ “การศึกษาการเคลื่อนที่ของสาหร่ายเข้าหาแสง ในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง” ผลงานของ นายอุเทศ อาชาทองสุข น.ส.วรรณิดา แซ่ตั้ง นายนรินธเดช เจริญสมบัติ และนายนพพล ทวีสุข
“ผู้ที่ผ่านการคัดเลือกต้องออกแบบและสร้างชุดการทดลองเพื่อนำขึ้นทดลองบนเครื่องบินที่ทำการบินแบบพาราโบลา คือ โค้งขึ้นและลงเป็นรูปคลื่น ทำให้เกิดสภาวะไร้น้ำหนักประมาณ 20 วินาที ในแต่ละรอบ จำนวน 10 รอบต่อวัน เป็นจำนวน 2 วัน และใช้กล้องวิดีโอบันทึกผลการทดลองที่เกิดขึ้น เพื่อนำมาวิเคราะห์เปรียบเทียบกับผลการทดลองที่เกิดขึ้นบนผิวโลก ซึ่งแน่นอนว่านอกจากผลการทดลองอาจเป็นประโยชน์ในการนำไปต่อยอดวิจัยบนสถานีอวกาศนานาชาติแล้ว การได้คิดค้นงานวิจัยทางด้านอวกาศยังช่วยเพิ่มพูนศักยภาพของเยาวชนไทย โดยท้ายที่สุดทาง สวทช.และแจกซาต่างหวังเป็นอย่างยิ่ง ว่า โครงการนี้จะช่วยให้เด็กไทยหันมาสนใจและให้ความสำคัญกับงานด้านเทคโนโลยีอวกาศมากขึ้น”
น.ส.วรรณิดา แซ่ตั้ง นิสิตชั้นปีที่ 2 คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ กล่าวถึงโครงการวิจัยว่า การทดลองของพวกเขาต้องการดูการเคลื่อนที่เข้าหาแสงของสาหร่าย Chlamydomonas reinhardtii โดยในสภาวะปกติบนพื้นโลกสาหร่ายชนิดนี้จะเคลื่อนที่เข้าหาแสง เพราะต้องสังเคราะห์แสงสร้างอาหาร ซึ่งเราอยากรู้ว่าในสภาวะไร้น้ำหนักนั้น สาหร่ายยังคงเคลื่อนที่เข้าหาแสงได้หรือไม่ ถ้าเคลื่อนที่จะเร็วหรือช้ากว่าบนพื้นโลก
“การทดลองในสภาวะไร้น้ำหนักผ่านไปด้วยดี ขณะนี้กำลังอยู่ในช่วงวิเคราะห์ผลว่า มีความเหมือนหรือต่างจากบนพื้นโลกอย่างไร แต่เบื้องต้นจากการสังเกตด้วยตาเปล่า พบว่าสาหร่ายเคลื่อนที่เข้าหาแสงเช่นกัน ทั้งนี้หากผลวิเคราะห์พบว่า สาหร่ายยังมีชีวิตรอด เคลื่อนที่เข้าหาแสงและสังเคราะห์แสงได้ในสภาวะไร้น้ำหนักจริง ก็ย่อมมีโอกาสนำสาหร่ายไปทดลองเลี้ยงเป็นอาหารและใช้ผลิตไฮโดรเจนเพื่อเป็นเชื้อเพลิงบนสถานีอวกาศในอนาคต” วรรณิดา กล่าว
ด้านการออกแบบชุดทดลอง นายนพพล ทวีสุข นิสิตชั้นปีที่ 1 คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย กล่าวว่า ยากและท้าทายมาก เพราะสภาวะไร้น้ำหนักมีเวลา 20 วินาทีต่อครั้งเท่านั้น จึงต้องออกแบบอุปกรณ์ทดลองที่ง่ายและมีขั้นตอนการทำงานน้อยที่สุด ซึ่งชุดการทดลองของพวกเขาทำงานภายใต้กล้องจุลทรรศน์ โดยวิธีดูการเคลื่อนที่เข้าหาแสงของสาหร่าย
“เราออกแบบให้สีพื้นของแผ่นสไลด์ที่ใส่สาหร่ายเป็นสีแดงจากแสงแอลอีดี มีความยาวคลื่นประมาณ 600 นาโนเมตร ซึ่งเป็นสีที่สาหร่ายไม่ชอบ จากนั้นใช้แสงจากเลเซอร์สีน้ำเงินส่องลงไปเป็นจุดวงกลมบนสไลด์เพื่อเป็นตัวดึงดูดให้สาหร่ายเคลื่อนที่เข้ามาหา ส่วนสาเหตุที่ใช้สีน้ำเงิน เพราะแสงสีน้ำเงินเป็นสีที่สาหร่ายชอบ เนื่องจากมีความยาวคลื่นประมาณ 450 นาโนเมตร ตรงกับช่วงคลื่นที่สาหร่ายใช้ในการสังเคราะห์แสงพอดี” นพพล อธิบาย
สำหรับการติดตั้งเลเซอร์พวกเขาใช้วิธีวางบนแท่นด้านล่างใกล้ๆ กล้องจุลทรรศน์ แสงเลเซอร์จะถูกยิงไปที่กระจกใต้กล้องจุลทรรศน์ และสะท้อนขึ้นไปยังแท่นวางสไลด์ของสาหร่าย แต่ขั้นตอนการติดตั้งค่อนข้างยาก ทุกคนจึงต้องทุ่มเทอย่างหนัก แต่ผลที่ออกมานพพลบอกว่าคุ้มค่ามากครับ และที่พิเศษสุดจากการได้ร่วมโครงการนี้ คือการได้ทำงานกับเจ้าหน้าที่แจกซาและได้เข้าไปเยี่ยมชมสถานที่ทำงานของเขา รวมถึงได้เห็นหน้าจอทีวีที่ใช้ติดต่อกับนักบินอวกาศซึ่งตื่นตาตื่นใจมาก อันเป็นโอกาสที่หาได้ยาก
ส่วน นายอุเทศ อาชาทองสุข นิสิตชั้นปีที่ 3 คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ กล่าวว่า การทดลองในสภาวะไร้น้ำหนัก ได้ฝึกการทำงานเป็นทีม การคิดอย่างเป็นระบบ รอบคอบ และรู้จักประยุกต์ใช้เครื่องมือเพื่อแก้ไขปัญหาเฉพาะหน้าที่เกิดขึ้นได้ตลอดเวลา เช่น ปกติกล้องจุลทรรศน์ที่ใช้ทดลองสภาวะไร้น้ำหนักต้องสั่งทำพิเศษ แต่พวกเขาก็ประยุกต์กล้องจุลทรรศน์ธรรมดาให้มีคุณสมบัติพิเศษแทน เช่น การปรับโฟกัสกล้อง เพราะบนเที่ยวบินพาราโบลา ต้องเจอทั้งสภาวะไร้น้ำหนัก และสภาวะที่มีแรงโน้มถ่วงเป็นเท่าตัว ทำให้ตัวปรับโฟกัสที่ปรับไว้ให้เห็นสาหร่ายชัดที่สุดเลื่อนตลอดเวลา จึงต้องหาอุปกรณ์เสริมเพื่อให้การหมุนฝืดลง
“เลเซอร์ที่ใช้มีปัญหาว่า หัวเลเซอร์มีขนาดของลำแสงเลเซอร์ใหญ่ไป ก็แก้ด้วยการนำฝาปิดเลเซอร์มาใช้เข็มหมุดเจาะรูเพื่อให้ได้แสงขนาดเล็กตามที่เราต้องการ ซึ่งก็สนุก ตื่นเต้น ฝึกให้คิดตลอดเวลา และยังได้ความรู้ใหม่ๆ จากอาจารย์สวัสดิ์ รวมถึงเจ้าหน้าที่ JAXA ที่คอยให้คำแนะนำตลอดการทำงาน เป็นช่วงเวลาสั้นๆ ที่ได้ประสบการณ์มากเลยครับ” นายอุเทศกล่าวถึงข้อจำกัดของเที่ยวบินพาราโบลา
ขณะที่ นายนรินธเดช เจริญสมบัติ นิสิตชั้นปีที่ 2 คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ กล่าวว่า การได้สัมผัสสภาวะไร้น้ำหนักนั้นพิเศษมาก ถ้าปลดเข็มขัดจะลอยขึ้นเลย เขาได้เข้าใจความหมายของสภาวะไร้น้ำหนักจริงๆ รู้สึกถึงการไหลเวียนเลือดมันเปลี่ยนไป
“ขนลุกเลยครับ ตื่นเต้นมาก นอกจากนั้นเรายังได้ไปเยี่ยมชม ดาวเทียมยูนิฟอร์มของมหาวิทยาลัยโตเกียว ตื่นตาตื่นใจ ได้เห็นเทคโนโลยีใหม่ๆ ที่น่าทึ่ง คือ เขานำกระป๋องน้ำอัดลมมาสร้างเป็นดาวเทียมได้ ซึ่งทำได้ไม่ยากเลย และเป็นความคิดของเด็กมัธยมเท่านั้น ทำให้เราได้แรงบันดาลใจในการคิดค้นงานใหม่ๆ มากขึ้น และที่ประทับใจมากคือได้ไปเยี่ยมชมศูนย์อวกาศสึคูบะของแจกซา เราได้เห็นห้องต้นแบบและจำลองสภาพห้องให้เหมือนกับบนโมดูลคิโบ (KIBO) ห้องฝึกนักบินอวกาศ ทั้งยังได้เห็นอุปกรณ์และงานวิจัยที่นำไปติดตั้งบนคิโบ ช่วยเปิดโลกทัศน์งานวิจัยด้านเทคโนโลยีอวกาศให้เรามากจริงๆ ครับ พวกเราดีใจที่ได้โอกาสไปเรียนรู้ และภูมิใจที่ได้ไปในฐานะตัวแทนของประเทศไทยครับ” นรินธเดชเล่าถึงความรู้สึก
สำหรับผู้ที่สนใจการคิดค้นงานวิจัยด้านอวกาศ และอยากรู้ว่าประสบการณ์บนเที่ยวบินไร้น้ำหนักของเยาวชนไทยทั้ง 4 คน ว่าน่าตื่นเต้นและสนุกขนาดไหน และสาหร่ายจะเคลื่อนที่เข้าหาแสงในสภาวะไร้น้ำหนักได้หรือไม่ ติดตามชมได้ในสารคดีพิเศษ “JAXA ภารกิจวิจัยสุดขอบฟ้า” ซึ่งจะมีการออกอากาศทาง NSTDA Channel (www.nstdachannel.tv) ในเดือน เม.ย.นี้
