จิสด้าผุด “แอสโตรแล็บ” สร้างงานวิจัยและนวัตกรรมอวกาศ

จิสด้าผุด “แอสโตรแล็บ” สร้างงานวิจัยและนวัตกรรมอวกาศ ตั้งเป้าหมายเพื่อเป็นศูนย์กลางการวิจัยและพัฒนานวัตกรรมด้านอวกาศด้านกลศาสตร์วงโคจรของประเทศ

กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม โดย สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) หรือ จิสด้า จัดตั้ง “แอสโตรแล็ป” หรือ Astrodynamics Research Laboratory หรือ Astrolab เป้าหมายเพื่อเป็นศูนย์กลางการวิจัยและพัฒนานวัตกรรมด้านอวกาศด้านกลศาสตร์วงโคจรของประเทศไทยแบบครบวงจร ตั้งอยู่ ณ อุทยานรังสรรค์นวัตกรรมอวกาศ อำเภอศรีราชา จังหวัดชลบุรี

ดร.สิทธิพร ชาญนำสิน นักวิจัยเชี่ยวชาญด้านกลศาสตร์วงโคจรของจิสด้า เปิดเผยว่า แล็บดังกล่าว มีภารกิจหลักเพื่อการวิจัยและพัฒนานวัตกรรมด้านอวกาศ โดยแบ่งการวิจัยที่สำคัญเป็น 4 ส่วน ส่วนแรกคือการวิจัยและพัฒนาด้านกลศาสตร์วงโคจรในอวกาศที่เน้นการพัฒนาอัลกอริทึมเพื่อเพิ่มความแม่นยำสำหรับการคำนวณวงโคจรของวัตถุในอวกาศ ได้แก่ การเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์ ดาวเทียม ดาวเทียมที่สิ้นสุดภารกิจ จรวดนำส่งดาวเทียม หรืออุกกาบาต เป็นต้น เทคนิคการเปลี่ยนวงโคจรดาวเทียม การควบคุมและคาดตำแหน่งวัตถุอวกาศกลับสู่โลก

"เหล่านี้ถือเป็นงานวิจัยที่สำคัญและมีความท้าทายอย่างมาก งานวิจัยในกลุ่มนี้จะถูกนำไปต่อยอดในงานวิจัยส่วนที่เหลือทั้งหมดและสามารถนำไปใช้ทางวิศวกรรมได้หลายด้าน อย่างเช่น การออกแบบและวิเคราะห์ภารกิจดาวเทียม เป็นต้น ผลงานที่ผ่านมาที่พอจะจำกันได้คือ การคาดการณ์ตำแหน่งและเวลากลับสู่โลกของสถานีอวกาศเทียนกง-1 เมื่อปี 2561 ที่เราสามารถคำนวณการโคจร และพิกัดจุดตกในมหาสมุทรแปซิฟิกได้ค่อนข้างแม่นยำเมื่อเทียบกับองค์กรระดับสากล โดยใช้ซอฟท์แวร์วิเคราะห์วงโคจร หรือที่รู้กันในชื่อของ เอ็มเมอรัล
ส่วนที่ 2 จะเป็นส่วนที่ต่อเนื่องกับส่วนแรก แต่จะเน้นการพัฒนาเพื่อให้ประเทศไทยสามารถสร้างดาวเทียมได้"

งานวิจัยนี้จะเป็นส่วนหนึ่งในโครงการภาคีความร่วมมือพัฒนาความสามารถเทคโนโลยีอวกาศไทย หรือที่เรียกว่า ไทยแลนด์สเปซคอนซอเทียม (Thailand Space Consortium) โดยจิสด้าจะรับผิดชอบด้านการพัฒนาโครงสร้างและระบบต่างๆ ที่ใช้ในการปฏิบัติงานของดาวเทียม ซึ่งเป็นการต่อยอดจากการพัฒนาระบบควบคุมดาวเทียมภาคพื้นดินที่จิสด้าได้ดำเนินการอยู่ นอกจากนี้ ยังวิจัยและพัฒนาซอฟแวร์สำหรับควบคุมการปฏิบัติงานของดาวเทียมขนาดเล็ก ทั้งการกำหนดขั้นตอนการปฏิบัติการของดาวเทียม ตั้งแต่ถูกปล่อยจากจรวดนำส่ง การปฏิบัติภารกิจ หลบวัตถุอวกาศ จนควบคุมกับมาสู่โลก รวมไปถึงการพัฒนาระบบจำลองการทำงานของดาวเทียม เพื่อใช้จำลองและตรวจสอบการทำงานของ flight software ในสถานการณ์ต่างๆ ในอวกาศก่อนนำไปใช้กับดาวเทียมจริง ฉะนั้น การวิจัยและพัฒนาซอฟแวร์ดังกล่าว จึงเปรียบเสมือนสมองของดาวเทียม โดยดาวเทียมแต่ละดวงจะมีลักษณะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับภารกิจของแต่ละดาวเทียม

"ด้วยเหตุนี้ หากเราสามารถพัฒนาซอฟแวร์ดังกล่าวได้ก็จะช่วยยกระดับประเทศไทยให้ก้าวหน้าเทคโนโลยีการสร้างดาวเทียมได้อย่างมีนัยสำคัญ การวิจัยและพัฒนานี้ ทางแล็ปได้ทำงานร่วมกับบริษัท Airbus-DE หรือ Airbus in Germany ซึ่งเป็นที่ปรึกษาเพื่อการวิจัยและพัฒนาดังกล่าว "

ส่วนที่ 3 เป็นการวิจัยที่มุ่งเน้นความปลอดภัยของดาวเทียมจากขยะอวกาศหรืออุกาบาต การวิจัยในส่วนนี้จะเน้นการพัฒนาระบบที่สามารถติดตาม คาดการณ์ และแจ้งเตือนความเสี่ยงที่จะชนระหว่างดาวเทียมกับดาวเทียม หรือ ระหว่างดาวเทียมกับขยะอวกาศ การพัฒนาเทคนิคและต้นแบบวิธีการเก็บหรือกำจัดวัตถุอวกาศ รวมไปถึงระบบแจ้งเตือนความเสี่ยงการชนของอุกกาบาต ดาวเคราะห์น้อยกับโลกด้วย

ปัจจุบันหน่วยงานอวกาศนานาชาติในหลายประเทศ รวมไปถึงระดับสหประชาชาติ ในส่วนของสำนักงานกิจการอวกาศส่วนนอกแห่งสหประชาชาติ หรือ United Nations Office for Outer Space Affairs: UNOOSA ก็ให้ความสำคัญกับเรื่องนี้เป็นอย่างมาก เนื่องจากดาวเทียมจำนวนมากที่ถูกส่งขึ้นอย่างต่อเนื่องในแต่ละปี ส่งผลให้จำนวนวัตถุอวกาศสูงขึ้น ทำให้ดาวเทียมมีความเสี่ยงที่จะถูกชนมากขึ้นเช่นกัน หากไม่ได้รับการแก้ไขหรือลดจำนวนขยะอวกาศลง ก็อาจจะส่งผลให้ดาวเทียมเกิดความเสียหายจากการชนกับขยะอวกาศ หรือระยะเวลาการปฏิบัติภารกิจสั้นลงจากที่กำหนดไว้ เนื่องจากเชื้อเพลิงขับดันถูกใช้เพื่อหลบวัตถุอวกาศ

"ผลกระทบดังกล่าวอาจจะทำให้เราไม่สามารถใช้เทคโนโลยีอวกาศได้อย่างประสิทธิภาพหรือไม่สามารถใช้ประโยชน์จากวงโคจรระดับต่ำได้อีกต่อไป ส่วนที่ 4 จัดเป็นส่วนที่มีความน่าสนใจมากๆ เพราะเป็นการศึกษาวิจัยทางด้านสภาพอวกาศ กล่าวคือ การวิจัยการเปลี่ยนแปลงสภาพอวกาศโดยมีสาเหตุหลักมาจากอิทธิพลจากดวงอาทิตย์ ผลการศึกษาวิจัยจะช่วยให้เราสามารถเข้าใจที่มาที่ไปของการเกิด และช่วยให้เราสามารถคาดการณ์สภาพอวกาศได้ล่วงหน้า เพื่อเตรียมการรับมือกับสถานการณ์ที่เกิดขึ้น โดยสภาพอวกาศนี้สามารถส่งผลกระทบในหลายด้าน เช่น ตำแหน่งของระบบ GPS คาดเคลื่อน ระบบอิเล็กทรอนิกส์ดาวเทียมเสียหาย รังสีที่มีความเข้มสูงส่งผลต่อสุขภาพนักบินอวกาศและผู้โดยสาร รบกวนระบบการสื่อสารของการบิน และระบบไฟฟ้าของโรงงานไฟฟ้าเสียหาย ซึ่งประเทศไทยมีผู้เชี่ยวชาญทางด้านสาขานี้อยู่หลากหลาย ทางแล็ปจะมุ่งพัฒนาในส่วนที่ประเทศไทยยังขาดคือ การพัฒนาระบบพยากรณ์สภาพอวกาศ โดยทางแล็ปมีแผนงานที่จะร่วมกับนักวิจัยในมหาวิทยาลัยและหน่วยงานภาครัฐทั้งในและต่างประเทศ เพื่อให้สามารถพัฒนาระบบนี้ขึ้นในประเทศไทยให้ได้ ซึ่งระบบนี้จะช่วยสนับสนุนการพยากรณ์อวกาศให้กับหน่วยงานที่อาจจะได้รับผลกระทบ และยังเป็นฐานข้อมูลสนับสนุนการทำวิจัยด้านสภาพอวกาศ นับเป็นอีกหนึ่งความสำคัญของการศึกษาด้านอวกาศที่ไม่ควรมองข้าม"

ดร.สิทธิพรฯ กล่าวต่อไปอีกว่า นอกจากนี้ แอสโตรแล็ปยังมีส่วนของการบริการวิชาการด้านอื่นๆ ไม่ว่าจะการเป็นสอนเกี่ยวกับพื้นฐานของกลศาสตร์วงโคจร, การออกแบบระบบยานอวกาศ, การเปิดโอกาสให้นักศึกษาฝึกงานได้มีส่วนร่วมในการพัฒนาโครงการต่างๆของแล๊ป รวมถึงการให้ทุนวิจัยเพื่อผลิตบัณฑิตทางด้านวิศวกรรมอวกาศร่วมกับมหาวิทยาลัยทั้งในและต่างประเทศ เพื่อยกระดับประเทศไทย เป็นต้น โดยในปัจจุบัน แอสโตรแล็ปมี 3 โครงการที่กำลังดำเนินการอยู่ ได้แก่ โครงการพัฒนาระบบการจัดการจราจรอวกาศ, โครงการพัฒนาซอฟต์แวร์ควบคุมการปฏิบัติงานของดาวเทียมขนาดเล็ก และโครงการพยากรณ์และวิจัยสภาพอวกาศ ซึ่งคาดว่าจะแล้วเสร็จภายในปี 2565