จากความสงสัยเล็กๆ 2 เยาวชนไทย สู่การทดลองบนสถานีอวกาศนานาชาติ

นับเป็นครั้งแรกที่ยาวชนไทยบินลัดฟ้าเข้าร่วมโครงการ Asian Try Zero-G 2022 เพื่อร่วมกิจกรรม การนำแนว2 คิดของนักเรียนทั้งสองที่ได้ รับการคัดเลือกจาก โครงการสำรวจอวกาศญี่ปุ่น หรือแจ็กซา (JAXA)  นำไปทดลองจริงบนสถานีอวกาศนานาชาติผ่านห้องบังคับการที่ศูนย์อวกาศสึคุบะ ประเทศญี่ปุ่น  

การเข้าร่วมโครงการ Asian Try Zero-G 2022 ของเยาวชนไทยครั้งนี้ เกิดขึ้นกระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) โดยสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) จับมือกับทางแจ็กซา (JAXA) เพื่อให้เด็กไทยนำเสนอแนวคิดการทดลองในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำ ซึ่งเป็นการเข้าร่วมแข่งขันประชันไอเดียกับเยาวชนจากประเทศสมาชิกในภูมิภาคเอเชียหลายประเทศ   ซึ่งปรากฎว่า การทดลองเรื่อง การศึกษาพฤติกรรมของก้อนน้ำทรงกลมเมื่อถูกแรงกระทำในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำ ของนางสาวจิณณะ  วัยวัฒนะ นักเรียนชั้น ม.6 โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ และการทดลองเรื่องการศึกษาระดับน้ำที่สูงขึ้นจากแรงดึงของผิวภาชนะในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำ ของนางสาวอินทิราภรณ์ เชาว์ดี   บัณฑิตจากคณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์  ได้รับการคัดเลือกจากแจ๊กซา ให้ทำการทดลองบนสถานีอวกาศ สึคุบะ พร้อมกับการทดลองจากผลงานของ เยาวชนจากประเทศญี่ปุ่น ฟิลิปปินส์ สิงคโปร์และสาธารณรัฐจีน (ไต้หวัน)

ดร.จุฬารัตน์ ตันประเสริฐ รองผู้อำนวยการ สวทช. กล่าวว่า สวทช. ร่วมกับแจ็กซา จัดโครงการ“Asian Try Zero-G 2022”  แจ็กซาได้เลือกข้อเสนอการทดลองจาก 5 ประเทศ จำนวน 6 เรื่องขึ้นไปทดลองจริงบนสถานีอวกาศนานาชาติ ในห้องทดลองคิโบะ โมดูล (Kibo Module) ของแจ็กซา โดยนายโคอิจิ วะกาตะ นักบินอวกาศญี่ปุ่น ซึ่งในจำนวนการทดลองที่ได้รับคัดเลือกเป็นการทดลองของเยาวชนไทยถึง 2 เรื่อง โดยครั้งนี้เยาวชนไทยทั้ง 2 คน จะได้เดินทางไปร่วมติดตามรับชมการถ่ายทอดสดการทดลองจากสถานีอวกาศนานาชาติแบบเรียลไทม์ ณ ห้องบังคับการที่ศูนย์อวกาศสึคุบะ ประเทศญี่ปุ่น ภายใต้การสนับสนุนงบประมาณการเดินทางจากบริษัทดิจิทัลบลาสต์ (DigitalBlast)อีกทั้งยังได้เยี่ยมชมเมืองวิทยาศาสตร์ Tsukuba Science Cityถือเป็นประสบการณ์ครั้งสำคัญที่เยาวชนไทยได้สัมผัสการทดลองในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำอย่างใกล้ชิดขณะเดียวกันการได้มีโอกาสสื่อสารพูดคุยกับนักบินอวกาศโดยตรงยังช่วยสานฝันและสร้างแรงบันดาลใจให้เยาวชนไทยสนใจพัฒนางานวิจัยด้านเทคโนโลยีอวกาศในอนาคต

ทั้งแนวคิดและผลการทดลองของเยาวชนไทย นางสาวจิณณะ วัยวัฒนะ (พรีม) เล่าถึงแนวคิด ของตนเองว่า การทดลองที่เสนอไปต้องการศึกษาพฤติกรรมของก้อนน้ำทรงกลมในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำเพื่อดูว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้า น้ำถูกแรงจากภายนอกกระทำ ซึ่งการทดลองแบ่งเป็น 2 ส่วน โดยการทดลองที่ 1ต้องการศึกษาว่าเมื่อเกิดการชน (collision) ระหว่างลูกบอลกับก้อนน้ำทรงกลมแล้วก้อนน้ำจะมีลักษณะเป็นอย่างไร ซึ่งลูกบอลมี 3 แบบ ได้แก่ ลูกบอลเหล็กกล้า ลูกบอลไม้และลูกบอลไม้ที่เคลือบกันน้ำ ส่วนการทดลองที่ 2 คือการศึกษาพฤติกรรมของก้อนน้ำทรงกลมที่สัมผัสกับแรงเฉือนจาก “ลูกข่างกระดก”ซึ่งลูกข่างมีความน่าสนใจตรงที่พลิกกลับด้านเมื่อหมุนได้“

เมื่อนักบินอวกาศเริ่มทดลองการทดลองที่ 1 เรื่องการชนกันระหว่างลูกบอลกับก้อนน้ำทรงกลมพบปัญหาว่าก้อนน้ำทรงกลมไม่เกาะกับห่วงลวดโลหะเพื่อจะปล่อยให้ชนกับลูกบอลอย่างที่คิดไว้  จึงปรับวิธีการทดลองเป็นการปาลูกบอลอย่างเบาๆ เข้าใส่ก้อนน้ำที่ลอยในอากาศแทน ผลการทดลองพบว่าลูกบอลเหล็กกล้าและไม้เมื่อชนกับก้อนน้ำทรงกลม ลูกบอลจะเข้าไปอยู่ที่ผิวของก้อนน้ำทั้งคู่แต่จะต่างกันตรงความลึกของลูกบอลที่จมเข้าไปในก้อนน้ำ ทั้งนี้เกิดจากขนาดแรงยึดติด (adhesive force)ระหว่างน้ำกับวัสดุที่มาชนแตกต่างกัน ซึ่งเป็นข้อมูลที่มีประโยชน์ต่อการศึกษาการชนแบบไม่ยืดหยุ่นของวัตถุต่างสถานะกัน และการศึกษาเปรียบเทียบผลของชนิดวัสดุต่อพฤติกรรมการรวมตัวกับน้ำ ส่วนการทดลองที่ 2คือการศึกษาพฤติกรรมของก้อนน้ำทรงกลมที่สัมผัสกับแรงเฉือนจากลูกข่างกระดกนั้น น่าเสียดายที่เวลาไม่พอจึงไม่ได้ทำการทดลอง 

“การได้มาร่วมกิจกรรมครั้งนี้นับเป็นประสบการณ์ดี ๆที่หาได้ยากมาก อีกทั้งยังได้มีโอกาสเข้าชมห้องทำงานของ JAXA ที่รู้สึกว่าเท่มากค่ะ  นอกจากนี้ยังมีโอกาสเข้าชมอาคารจัดแสดงหุ่นยนต์และเครื่องมือต่าง ๆ ที่อยู่บนคิโบะ โมดูลที่สำคัญคือการได้พูดคุยแลกเปลี่ยนกับเพื่อน ๆ ต่างชาติที่มาจากหลากหลายสาขาวิชา เช่น ฟิสิกส์ วิศวกรรมและยังมีความสนใจทางด้านอวกาศเช่นเดียวกันทำให้เราได้รับแรงบันดาลใจและมีแรงผลักดันในการศึกษาด้านเทคโนโลยีอวกาศมากขึ้น” น้องพริมกล่าว

ด้าน นางสาวอินทิราภรณ์ เชาว์ดี (ปาย) บอกเล่าแนวคิดการทดลองของตนเอง ว่าหัวข้อการทดลองที่ส่งให้นักบินอวกาศ คือ การศึกษาระดับน้ำที่สูงขึ้นจากแรงดึงของผิวภาชนะในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำเป็นการทดลองที่เกิดจากความสนใจเกี่ยวกับการขนส่งของเหลวผ่านท่อในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำโดยตั้งสมมติฐานว่าเมื่ออยู่ในสภาวะที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำ เช่น ในระดับความสูงของสถานีอวกาศนานาชาติจะส่งผลให้ของเหลวที่อยู่ในท่อสามารถขึ้นไปในระดับที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับระดับความสูงของของเหลวที่ทำการทดลองบนพื้นโลก  นอกจากนี้ยังมีการทดลองเปรียบเทียบขนาดรัศมีของท่อที่แตกต่างกันด้วยว่าจะส่งผลให้ระดับความสูงของของเหลวขึ้นไปตามท่อได้แตกต่างกันหรือไม่

ผลการทดลองพบว่าในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำ ของเหลวไม่เคลื่อนที่ตามแรงดึงของผิวภาชนะแม้ใช้รัศมีของท่อที่ลดขนาดลงมาซึ่งแตกต่างจากการทดลองบนพื้นโลกที่มีการเคลื่อนที่ของของเหลวขึ้นไปตามแรงดึงของภาชนะทั้งนี้อาจเป็นผลมาจากพฤติกรรมของของเหลวที่แตกต่างจากบนโลก อาจกล่าวได้ว่าพื้นผิวภาชนะที่ใช้ในการทำให้เกิดแรงดึงควรเข้ากับของเหลว เช่น น้ำ ได้ดีเพื่อให้พื้นผิวภาชนะมีความสามารถมากพอในการดึงของเหลว  ดังนั้น การจัดทำอุปกรณ์ที่อาศัยหลักการแรงดึงของผิวภาชนะควรต้องพิจารณาชนิดของวัสดุด้วย

“การได้มาร่วมกิจกรรมในครั้งนี้ทำให้ได้รับประสบการณ์ที่สำคัญครั้งหนึ่งในชีวิตค่ะ เนื่องจากได้มีโอกาสอยู่ท่ามกลางผู้คนที่สนใจในเรื่องเดียวกัน ได้แลกเปลี่ยนความรู้และวัฒนธรรมซึ่งกันและกัน นอกจากนี้ ยังเป็นความประทับใจที่การทดลองของเด็กคนหนึ่งได้ขึ้นไปทดลองจริงบนสถานีอวกาศนานาชาติ ซึ่งทั้งนักบินอวกาศและทีมงานต่างก็จริงจังในการหาคำตอบของการทดลองเป็นอย่างมาก แม้จะเป็นความสงสัยเล็ก ๆ ของเด็กเท่านั้น”น้องปายสรุป