ผนวกวิทย์ใส่ภูมิปัญญาจุด “บั้งไฟไทย” สู่เทคโนโลยีอวกาศ

พี่น้องชาวอีสานจุดบั้งไฟเพื่อสืบสานประเพณีและภูมิปัญญามาเป็นเวลากว่า 100 ปี เมื่อเข้าสู่ “ยุค 4.0” กลุ่มนักเทคโนโลยีทั้งจากสถาบันการศึกษาไทย หน่วยงานด้านจรวดสหรัฐฯ ไปจนถึงชมรมอนุรักษ์มรดกทางภูมิปัญญาและกองทัพบกได้จับมือกันขยับเทคโนโลยีแบบไทยๆ ไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศ

ย้อนกลับไปเมื่อ 1 เดือนที่ผ่านมา “จรวดบั้งไฟช้างสาร๑” ที่มีความสูง 2 เมตร มีหน้าตัดกว้าง 9 เซ็นติเมตร และหนักประมาณ 15 กิโลกรัม ได้ทะยานขึ้นสู้ท้องฟ้า จ.ยโสธร ท่ามกลางบรรยากาศของประเพณีบุญบั้งไฟยโสธร จรวดช้างสารลูกดังกล่าวไม่ได้มีเป้าหมายเพื่อขอฝนและบูชาสิ่งศักดิ์สิทธิ์ตามประเพณีดั้งเดิม แต่เป็นจุดเริ่มต้นในการพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศโดยผนวกภูมิปัญญาเข้ากับวิทยาศาสตร์

“จรวดบั้งไฟช้างสาร๑” เป็นผลพวงจากความร่วมมือของ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) ร่วมกับ บริษัท ซิกเนเจอร์ มาร์เกตติง จำกัด (Zignature Marketing) ซึ่งเป็นฝ่ายปฏิบัติการในประเทศไทยและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ของศูนย์อวกาศและจรวดแห่งชาติสหรัฐ (U.S. Space and Rocket Center – USSRC) พร้อมด้วยสถาบันวิจัยการบินและอวกาศแห่งประเทศไทย (Thailand Space and Aeronautics Research – TSR) ชมรมอนุรักษ์มรดกยโสธร และกองทัพบก

จากความร่วมมือของหน่วยงานข้างต้นได้นำเอาองค์ความรู้หลักการอากาศพลศาสตร์ (aerodynamics) และเทคโนโลยีติดตามจรวด (GPS) เพื่อบอกพิกัด ความเร็ว ความสูง และประสิทธิภาพของการยิง รวมถึงติดตั้งเทคโนโลยีจับภาพเคลื่อนไหวขณะจรวดเดินทางจากพื้นสู่อากาศ มาใช้พัฒนา “จรวดบั้งไฟช้างสาร๑” ซึ่งเป็นบั้งไฟต้นแบบ 4.0 ที่ผนวกวิทยาศาสตร์เข้ากับภูมิปัญญา

จากการวิเคราะห์ผลในด้านต่างๆ พบว่า “จรวดบั้งไฟช้างสาร๑” สามารถทะยานสู่ท้องฟ้าจุดสูงสุดที่ระดับ 470 เมตร โดยมีอัตราความเร็วขาขึ้นที่ 450 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และใช้เวลาประมาณ 21 วินาที ซึ่งในภาพรวมทีมพัฒนาถือว่าประสิทธิภาพของการยิงในครั้งนี้ เป็นที่น่าพอใจและประสบผลสำเร็จตามหลักการทางวิทยาศาสตร์ สามารถนำไปเป็นต้นแบบในการต่อยอดรูปแบบ การส่งวัตถุเช่น ดาวเทียม และจรวดของไทย ขึ้นสู่อวกาศได้ในอนาคต

ผศ.พลศาสตร์ เลิศประเสริฐ อาจารย์ภาควิชาเทคโนโลยีป้องกันประเทศ คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) ผู้ดูแลโครงสร้างจรวดสมัยใหม่ตามหลักการอากาศพลศาสตร์ (aerodynamics) กล่าวว่า จุดเริ่มต้นในการเข้ามาศึกษารูปแบบและความสามารถของบั้งไฟ อันเป็นภูมิปัญญาของชาวบ้านภาคตะวันออกเฉียงเหนือ เนื่องจากประเพณีบุญบั้งไฟถือเป็นประเพณีที่สืบทอดมาอย่างยาวนาน แต่ในระยะหลังเนื่องจากชาวบ้านได้พัฒนารูปแบบและเชื้อเพลิงของบั้งไฟได้ดีขึ้น ทำให้สามารถพุ่งขึ้นไปในระยะที่สูงมากโดยหากเป็นบั้งไฟแสน ซึ่งบรรจุเชื้อเพลิงหรือดินดำประมาณ 120 กิโลกรัม ความสูงที่พุ่งขึ้นฟ้าไปไกล 5-10 กิโลเมตร ซึ่งเป็นขีดความสามารถที่สูงใกล้เคียงกับจรวดสมัยใหม่ในต่างประเทศมาก

“เพื่อต่อยอดองค์ความรู้จากภูมิปัญญาชาวบ้าน ให้บั้งไฟของคนไทยมีประสิทธิภาพและเสถียรภาพที่ดีขึ้น และเพื่อศึกษาข้อมูลที่ก่อนหน้านี้ไม่เคยมีใครศึกษามาก่อน ตั้งแต่รูปแบบ น้ำหนัก ประสิทธิภาพการยิง ความเร็ว ความสูง และพิกัดที่ตกพื้น จึงได้ร่วมกับหน่วยงานที่เกี่ยวข้องพัฒนาและศึกษาต้นแบบบั้งไฟ 4.0 ซึ่งข้อมูลที่ได้จากการศึกษาเหล่านี้ นอกจากจะช่วยให้การจุดบั้งไฟมีความปลอดภัยที่มากขึ้นแล้ว ขณะเดียวกันยังทำให้เกิดความชัดเจนของข้อมูลสำหรับใช้อ้างอิงตามหลักวิชาการได้อีกด้วย โดยในส่วนของการพัฒนาบั้งไฟตามหลักการอากาศพลศาสตร์นั้น ได้ติดตั้งครีบหรือฟินในส่วนของปลายบั้งไฟด้วย ซึ่งตามหลักการแล้วนอกจากเพิ่มความสมดุลแล้ว ยังเพิ่มเสถียรภาพการทะยานสู่อากาศด้วย โดยจากการทดสอบพบว่าสามารถขึ้นได้สูงกว่าปกติถึง 2 เท่า” ผศ.พลศาสตร์ กล่าว

ผศ.พลศาสตร์ กล่าวว่า การพัฒนาบั้งไฟตามหลักการอากาศพลศาสตร์นั้นนับเป็นจุดเริ่มต้นในการพัฒนารูปแบบการส่งวัตถุไปสู่ขอบอวกาศ ประยุกต์เป็นแนวทางในการส่งดาวเทียมหรือจรวดของไทย ขึ้นสู่อวกาศได้ในอนาคต ขณะที่การติดตั้งเทคโนโลยีติดตามจรวดซึ่งจะสามารถบอกพิกัด ความเร็ว ความสูง และประสิทธิภาพของการยิง รวมถึงติดตั้งเทคโนโลยีจับภาพเคลื่อนไหวขณะจรวดเดินทางจากพื้นสู่อากาศ ยังสามารถนำข้อมูลเหล่านี้มาคำนวณพื้นที่ปลอดภัย โดยเฉพาะรัศมีในการตกสู่พื้นดินที่ถือเป็นความเสี่ยงในการก่อให้เกิดความสูญเสีย ทั้งต่อชีวิตและทรัพย์สินของชาวบ้านได้อีกด้วย

ด้าน นายพลกฤษณ์ สุขเฉลิม จากสถาบันวิจัยการบินและอวกาศแห่งประเทศไทย กล่าวเสริมว่า การอัพเกรดบั้งไฟซึ่งถือเป็นตัวแทนของเทคโนโลยีแบบเก่า เข้ากับเทคโนโลยีสมัยใหม่ที่มีความทันสมัยและมีประสิทธิภาพ จะช่วยให้บั้งไฟที่มีความสามารถสูงอยู่แล้ว มีภาพลักษณ์ของเทคโนโลยีสมัยใหม่มากขึ้น และได้ศึกษาในมุมมองตามหลักวิทยาศาสตร์มากขึ้น

“ในความเป็นจริงประเพณีบุญบั้งไฟของไทยเรา ไม่ต่างจากการแข่งขันจรวดในต่างประเทศ กีฬาที่มีการแข่งขันจรวดทำมือมานานกว่า 20-30 ปี โดยวัดจากความสูงที่พุ่งขึ้นฟ้าได้สูงที่สุดเหมือนในบ้านเรา แต่ที่แตกต่างคือของต่างประเทศมีการติดตั้งระบบเพื่อติดตามจรวด ทำให้รู้ระดับความสูงและพิกัดของจรวดหลังจากพุ่งขึ้นฟ้า ในขณะที่ของไทยเรายังไม่มีการติดตั้งอุปกรณ์เพื่อบันทึกหรือศึกษาอย่างจริงจัง แต่จากการศึกษารูปแบบและเชื้อเพลิงของบั้งไฟไทยถือว่าเรามีของดีไม่แพ้ต่างชาติ เพียงแต่ว่ายังไม่มีการผนวกองค์ความรู้ตามหลักวิทยาศาสตร์เข้ามายกระดับภูมิปัญญาของชาวบ้านให้ก้าวหน้ายิ่งขึ้น” นายพลกฤษณ์กล่าว

ส่วน นายกฤษณ์ คุนผลิน ผู้แทนศูนย์อวกาศและจรวดแห่งชาติสหรัฐฯ ผู้ริเริ่มและบริหารทุนวิจัยโครงการนี้ กล่าวถึงวัตถุประสงค์ของการพัฒนาโครงการ “บั้งไฟ 4.0 วิถีไทย วิถีโลก” ว่า ได้รับแรงบันดาลใจมาจากการพูดคุยกับนายชาร์ลส ดุค (Charles Duke) นักบินอวกาศอะพอลโล 16 (Apollo 16) ซึ่งกล่าวว่าไทยเป็นประเทศแรกๆ ของโลกที่เริ่มยิงจรวด จึงเริ่มรวบรวมทีมงานและหาทุนเพื่อนำเทคโนโลยีไทยแท้ ผนวกเข้ากับวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ในการสร้างเทคโนโลยีของไทยเองในการสำรวจและทำธุรกิจด้านอวกาศ

“เมื่อมาเห็นบั้งไฟของไทยเป็นครั้งแรกที่ยโสธร สิ่งที่เห็นคือธุรกิจแสนล้านเหรียญสหรัฐและทำให้นึกถึงการที่ธุรกิจอวกาศ ได้เปลี่ยนเมืองฮันท์วิลล์ (Huntsville) ในรัฐอะลาบามา ซึ่งในอดีตทำเกษตรกรรมเหมือนยโสธร แต่ในปัจจุบันเป็นเมืองด้านการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีที่ใหญ่ที่สุดเป็นอันดับที่สองของสหรัฐฯ จึงเชื่อมั่น การเอาจริงในเรื่องนี้และพัฒนาอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 15-20 ปี จะทำให้เห็นผลด้านการพัฒนาธุรกิจอวกาศในไทยอย่างแน่นอน” นายกฤษณ์กล่าว