เชื่อไหมว่า “น้ำตาล” เป็นเชื้อเพลิงส่งจรวดได้?

นอกจากให้ความหวานแล้ว “น้ำตาล” ยังเป็นเชื้อเพลิงส่งจรวดได้ ซึ่งใน “ค่ายจรวดประดิษฐ์” ที่จัดโดยความร่วมมือ สทป.และ ม.แม่โจ้ ได้สาธิตให้เห็นพลังของน้ำตาลผ่านการแข่งขันและออกแบบจรวด ที่ต้องจุดขึ้นฟ้าจริงๆ

ภายในค่ายวิทยาศาสตร์จรวดประดิษฐ์ ครั้งที่ 6 ที่จัดขึ้น ณ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่โจ้ มีการแข่งขันยิงจรวดอย่างคึกคัก จรวดเหล่านั้นเป็นผลงานของนักเรียน ม.ปลาย ที่เข้าค่ายและเรียนรู้ทฤษฎีเกี่ยวกับจรวด การรออกแบบจรวด ไปจนถึงขั้นตอนการสร้างจรวดขนาดเล็ก และสิ่งที่น่าทึ่งคือเชื้อเพลิงที่ใช้ขับจรวดนั้นมีน้ำตาลเป็นส่วนผสมหลัก

ค่ายวิทยาศาสตร์จรวดประดิษฐ์นี้จัดขึ้นโดยความร่วมมือระหว่างสถาบันเทคโนโลยีป้องกันประเทศ (สทป.) และคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่โจ้ นะหว่างวันที่ 30 ส.ค.-2 ก.ย.60 ณ คณะวิทยาศาสตร์ ม.แม่โจ้ โดยมีนักเรียน ม.ปลาย 56 คนเข้าร่วม และได้แบ่งทีมเป็นทั้งหมด 11 ทีม
โดยใหญ่เป็นนักเรียนใน จ.เชียงใหม่และภาคเหนือ

สำหรับแนวคิดในการนำน้ำตาลมาเป็นเชื้อเพลิงแข็งแทนเชื้อเพลิงแข็งชนิดคอมโพสิต จุดประกายขึ้นหลังจาก พลเอกชนินทร์ จันทรโชติ ที่ปรึกษา สทป.ได้เห็นตัวอย่างระหว่างไปเยือนญี่ปุ่น แล้วจึงนำมาประยุกต์เป็นครั้งในค่ายวิทยาศาสตร์จรวดประดิษฐ์ ครั้งที่ 6 โดยทีมวิจัย สทป.พัฒนาสูตรเชื้อเพลิงแข็งนี้ขึ้น

นายไพศาล อภิณหพัฒน์ นักวิจัยส่วนงานวิศวกรรมระบบขับเคลื่อน สทป. อธิบายให้ทีมข่าวผู้จัดการวิทยาศาสตร์ฟังว่าหลักๆ แล้วจรวดขับเคลื่อนได้ด้วยเชื้อเพลิงและออกซิเจน ซึ่งจรวดที่ใช้เชื้อเพลิงแข็งชนิดน้ำตาลนั้นเป็นที่แพร่หลายในต่างประเทศมานานแล้ว โดยใช้สำหรับทำให้เด็กเล่น เนื่องจากง่ายและหล่อไม่ยาก อีกทั้งยังมีสูตรที่เผยแพร่ทางยูทิวบ์

สำหรับขั้นตอนง่ายๆ ในการผลิตเชื่อเพลิงแข็งชนิดน้ำตาลนั้น มีส่วนผสมหลักๆ เป็นน้ำตาลและโพแทสเซียมไนเตรต และให้ความร้อนด้วยไฟอ่อนๆ เนื่องจากหากน้ำตาลไหม้หรือเปลี่ยนเป็นราคาเมล จะทำให้ประสิทธิภาพลดลง และเมื่อผสมสำเร็จแล้วจะได้เชื้อเพลิงแข็งเป็นก้อนสีขาวหนืดๆ

“ข้อดีของเชื้อเพลิงแข็งชนิดน้ำตาลคือทำง่าย หาวัสดุง่าย แต่จุดด้อยคือการให้พลังงานต่ำ โดยต่ำกว่าดินคอมโพสิตกว่า 50% และดูดความชื้นได้ง่าย ซึ่งอาจจะทำให้จุดไม่ติด ประโยชน์ของเชื้อเพลิงน้ำตาลคือทำให้เด็กเห็นว่า จรวดไม่ใช่เรื่องไกลตัว เมื่อมีเชื้อเพลิงแล้ว สิ่งที่เหลือคือใส่ความคิดและความรู้ลงไป สิ่งที่เด็กๆ จะได้จากค่ายคือทฤษฎีการออกแบบจรวด ได้เรียนรู้หลักฟิสิกส์และเคมีในการทำจรวด รวมถึงวิธีปฏิบัติในการทำจรวด” นายไพศาลระบุ

หลังจากเรียนรู้ทฤษฎี ออกแบบและผลิตจรวดแล้ว ในวันที่ 2 ก.ย.60 นักเรียนในค่ายทั้ง 11 ทีมต้องนำจรวดมาแข่งขันกันทีมละ 2 ลำ โดยทัมที่ยิงจรวดได้สูงที่สุดเป็นผู้ชนะ และผลปรากฏว่า “จรวดส้มซ่า” ของทีม Euraka สามารถทะยานึ้นฟ้าได้สูงถึง 161 เมตร จึงได้รับรางวัลชนะเลิศจากการแข่งขันครั้งนี้

น.ส.นิธิยา คำแก้ว นักเรียนชั้น ม.4 โรงเรียนนครเทศบาลนครเชียงราย สมาชิกทีม Euraka บอกว่า ทีมมีจรวด 2 ลำคือ “จรวดสีเขียวดอกน้อยบานค่ำคืนหุ้ม”และ “จรวดส้มซ่า” ซึ่งออกแบบครีบจรวดหรือฟิน (fin) มาต่างกัน

สำหรับ “จรวดสีเขียวดอกน้อยบานค่ำคืนหุ้ม” นั้นน.ส.นิธิยา อธิบายออกแบบให้ฟินเป็นสามเหลี่ยมหน้าจั่ว เพื่อให้มีขนาดเล็ก น้ำหนักน้อย จะได้ขึ้นสูงกว่า แต่ปรากฎว่าจรวดขึ้นไปได้ไม่สูง ส่วนจรวดส้มซ่านั้นออกแบบฟินให้เป็นสี่เหลี่ยมคางหมูเพื่อให้ทนแรงต้านทานได้มากขึ้น ตอนแรกทีมคิดว่าจรวดส้มซ่าจะขึ้นได้ไม่สูง แต่ปรากฎขึ้นไปได้สูงที่สุดในการแข่งขัน

น.ส.นิธิยาบอกว่า จรวดของทีมก็มีปัญหาจุกจิกเยอะมาก เดิมทีหัวจรวดนั้นใหญ่ไป จึงต้องแก้ใหม่หมดทั้งสองลำ และส่งงานช้ากว่ากลุ่ม และบอกด้วยว่าตอนแรกรู้สึกกังวลเพื่อเนื้อหาในค่ายอยู่ในระบบ ม.5-6 กลัวว่าจะตามไม่ทัน แต่พี่วิทยากรอธิบายได้ดี จึงไม่เป็นปัญหา