นักบินอวกาศญี่ปุ่นทดลอง 3 ไอเดียของเยาวชนไทยบนสถานีอวกาศนานาชาติ

กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) โดยสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ร่วมกับองค์การสำรวจอวกาศญี่ปุ่นหรือแจ็กซา (JAXA) และบริษัท เจริญโภคภัณฑ์อาหาร จำกัด (มหาชน) หรือ CPF พา 7 เยาวชนไทยเดินทางไปประเทศญี่ปุ่น เพื่อเข้าร่วมกิจกรรมโครงการ Asian Try Zero-G 2023 รับชมการถ่ายทอดสดนักบินอวกาศญี่ปุ่นนำแนวคิดการทดลองจำนวน 3 เรื่อง ของเยาวชนไทยที่ได้รับการคัดเลือกขึ้นไปทดลองจริงบนสถานีอวกาศนานาชาติ ผ่านห้องบังคับการที่ศูนย์อวกาศสึคุบะ ประเทศญี่ปุ่น ร่วมกับเยาวชนจากประเทศออสเตรเลีย ญี่ปุ่น สิงคโปร์ และสาธารณรัฐจีน (ไต้หวัน)

ดร.จุฬารัตน์ ตันประเสริฐ รองผู้อำนวยการ สวทช. กล่าวว่า ไอเดียการทดลองของเยาวชนไทยได้รับการคัดเลือกโดยแจ็กซา และทดลองโดยคุณซาโตชิ ฟุรุคาวะ (Satoshi Furukawa) นักบินอวกาศญี่ปุ่น ในห้องปฏิบัติการคิโบะโมดูล (Kibo Module) ของแจ็กซา เมื่อวันที่ 13 กุมภาพันธ์ 2567 เวลา 16.15-18.15 น. ตามเวลาประเทศไทย โดยไอเดียการทดลอง 3 เรื่อง ได้แก่

การทดลองที่ 1 เรื่อง “ก้อนน้ำทรงกลมกับแรงไฟฟ้าสถิต (Water spheres and electrostatic force)” เสนอโดย คุณชญานิน เลิศอุดมศักดิ์ (ฟุง) นักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 โรงเรียนสวนกุหลาบวิทยาลัย

การทดลองที่ 2 เรื่อง “การศึกษาการเคลื่อนที่แบบวงกลมของลูกบอลสองลูกบนเส้นเชือกในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำ (Stranger things two ball on string)” เสนอโดย คุณณัฐภูมิ กูลเรือน (เฟรม), คุณจิรทีปต์ มะจันทร์ (ต้นกล้า), คุณฟ้าใหม่ คงกฤตยานุกุล (เพียว) และคุณภูมิพัฒน์ รัตนวัฒน์ (ต้นน้ำ) นักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 โรงเรียนยุพราชวิทยาลัย

และการทดลองที่ 3 เรื่อง “การออกกำลังกายท่าดาวทะเลภายใต้สภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำ (Starfish exercise for microgravity)” เสนอโดย คุณวรรณวลี จันทร์งาม (มุก) และคุณพุทธิมา ประกอบชาติ (เอม) นักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 โรงเรียนระยองวิทยาคม

“ในครั้งนี้เยาวชนไทยทั้ง 7 คน ได้เดินทางเข้าร่วมติดตามรับชมการถ่ายทอดสดการทดลองจากสถานีอวกาศนานาชาติแบบเรียลไทม์ ณ ห้องบังคับการศูนย์อวกาศสึคุบะ ประเทศญี่ปุ่น ภายใต้การสนับสนุนงบประมาณการเดินทางจากบริษัท เจริญโภคภัณฑ์อาหาร จำกัด (มหาชน) ทั้งนี้ สวทช. ร่วมกับแจ็กซา จัดโครงการ “Asian Try Zero-G 2023” เปิดโอกาสให้เยาวชนไทยได้ส่งแนวคิดการทดลองทางวิทยาศาสตร์ในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำเข้าร่วมแข่งขันกับเยาวชนจากประเทศสมาชิกในภูมิภาคเอเชียมาอย่างต่อเนื่อง ในครั้งนี้แจ็กซาได้เลือกข้อเสนอการทดลองจาก 8 ประเทศ จำนวน 16 เรื่อง ขึ้นไปทดลองจริงบนสถานีอวกาศนานาชาติ ซึ่งในจำนวนการทดลองที่ได้รับคัดเลือกเป็นการทดลองของเยาวชนไทยถึง 3 เรื่อง โดยในการเข้าร่วมกิจกรรมครั้งนี้นอกจากเยาวชนไทยจะได้ติดตามการทดลองในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำอย่างใกล้ชิด และมีโอกาสสื่อสารพูดคุยกับนักบินอวกาศโดยตรงแล้ว ยังได้เยี่ยมชมมหาวิทยาลัยสึกุบะ (University of Tsukuba) มหาวิทยาลัยชั้นนำของประเทศญี่ปุ่น ที่มุ่งเน้นด้านการวิจัยและพัฒนาด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีด้วย ถือเป็นประสบการณ์ครั้งสำคัญที่ช่วยสานฝันและสร้างแรงบันดาลใจให้เยาวชนไทยสนใจพัฒนางานวิจัยด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในอนาคต”

คุณประสิทธิ์ บุญดวงประเสริฐ ประธานคณะผู้บริหาร บริษัทเจริญโภคภัณฑ์อาหาร จำกัด (มหาชน) หรือ CPF กล่าวว่า ในฐานะแบรนด์อาหารของคนไทยรู้สึกประทับใจและชื่นชมน้อง ๆ ทุกคนเป็นอย่างยิ่ง การที่น้อง ๆ เยาวชนไทยได้รับคัดเลือกจากองค์การสำรวจอวกาศญี่ปุ่น ให้เข้าชมการทดลองโครงงานสำคัญ ณ ประเทศญี่ปุ่น สะท้อนความสามารถในด้านวิทยาศาสตร์ของทุกคน และตอกย้ำว่าเด็กไทยเก่งไม่แพ้ชาติใดในโลก รวมถึงดีใจที่แบรนด์ CP มีส่วนร่วมสนับสนุนเติมเต็มความฝันของเด็กไทยในครั้งนี้ เพราะเราเชื่อในศักยภาพคนไทยที่จะก้าวไปได้อีกไกลในเวทีโลก

คุณชญานิน เลิศอุดมศักดิ์ (ฟุง) ผู้เสนอการทดลองเรื่อง “ก้อนน้ำทรงกลมกับแรงไฟฟ้าสถิต (Water spheres and electrostatic force)” เล่าว่า ต้องการศึกษาว่าแรงไฟฟ้าสถิตมีผลกับก้อนน้ำทรงกลมในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำอย่างไร ในการทดลองสร้างไฟฟ้าสถิตด้วยการนำไม้บรรทัดพลาสติกมาถูกับผ้า และนำปลายไม้บรรทัดเข้าไปจ่อใกล้ ๆ ก้อนน้ำที่ถูกยึดไว้กับถุง เพื่อสังเกตว่าก้อนน้ำมีการขยับหรือเปลี่ยนรูปร่างตามที่ถูกแรงไฟฟ้ากระทำหรือไม่

“ผลการทดลองบนสถานีอวกาศนานาชาติ พบว่าแรงไฟฟ้ามีผลกับก้อนน้ำอย่างชัดเจน โดยเมื่อนักบินอวกาศนำไม้บรรทัดพลาสติกที่มีประจุไฟฟ้าเข้าไปใกล้ก้อนน้ำ เริ่มแรกก้อนน้ำขยับเข้าหาประจุทั้งก้อนโดยมีส่วนที่ติดกับปลายหลอดของถุงยึดไว้อยู่ และเมื่อนำไม้บรรทัดเข้าใกล้เพิ่มไปอีก ก้อนน้ำก็หลุดออกมาจากปลายหลอดและลอยขึ้น การได้มีโอกาสเห็นการทดลองจากสิ่งที่เราคิดและอยากรู้ ทำให้รู้สึกตื่นเต้นและประทับใจในความยิ่งใหญ่ของการสำรวจอวกาศ นอกจากนี้การได้ไปเยี่ยมชมพื้นที่ต่าง ๆ ของ JAXA เช่น แบบจำลองของ KIBO Module สถานที่ฝึกนักบินอวกาศ และห้อง Mission Control รวมทั้งได้พบกับคุณโนริชิเงะ คะไน (Norishike Kanai) นักบินอวกาศญี่ปุ่น ที่มาช่วยบรรยายและตอบคำถามโดยตรง ทำให้ได้รับความรู้และแรงบันดาล รู้สึกดีใจและโชคดีมากที่ได้รับโอกาสและประสบการณ์พิเศษครั้งนี้”

คุณณัฐภูมิ กูลเรือน (เฟรม) และคุณฟ้าใหม่ คงกฤตยานุกุล (เพียว) ตัวแทนทีมการทดลอง เรื่อง การศึกษาการเคลื่อนที่แบบวงกลมของลูกบอลสองลูกบนเส้นเชือกในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำ เล่าว่า การทดลองนี้มีที่มาจากการศึกษาเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของเพนดูลัม (pendulum) ที่มีลักษณะเป็นลูกบอลสองลูกผูกติดไว้กับเชือก เมื่อทำให้หมุน ชุดการทดลองจะทำให้ลูกบอลทั้งสองลูกเกิดการหมุนในระนาบที่แตกต่างกัน กลุ่มของเราพบว่า การเคลื่อนที่ของลูกบอลเกิดขึ้นได้จากแรงตึงเชือกและแรงโน้มถ่วง พวกเราจึงสงสัยว่าจะเกิดอะไรขึ้น หากทดลองแบบเดียวกันบนสถานีอวกาศนานาชาติ ซึ่งอยู่ในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำ โดยกลุ่มของเราได้ตั้งสมมติฐานจากการเขียนแผนภาพแรง (Free body diagram) ว่า หากไม่มีแรงโน้มถ่วงคอยดึงลูกบอลลงสู่พื้นแล้ว เมื่อทำการทดลองลูกบอลจะค่อย ๆ ลอยขึ้นจนสุดที่ระนาบเดียวกับมือของนักบินอวกาศผู้ทดลอง

“ผลการทดลองออกมาในลักษณะที่คล้ายกับสมมติฐานที่ตั้งไว้คือ เมื่อทำการทดลองแล้ว ลูกบอลมีการเคลื่อนที่ขึ้นจริง ๆ และยังมีส่วนที่ไม่เหมือนกับสมมติฐานของเราคือ ลูกบอลนั้นมีการลอยขึ้นอย่างรวดเร็วมาก และลูกบอลนั้นยังลอยสูงขึ้นเกินกว่าระนาบเดียวกับมือของนักบินอวกาศผู้ทำการทดลองอีกด้วย พวกเราทั้ง 4 คน รู้สึกประทับใจที่ได้เข้าร่วมนำเสนอโครงการที่สำคัญครั้งหนึ่งในชีวิต ได้สื่อสารกับนักบินอวกาศญี่ปุ่นร่วมกับเพื่อน ๆ ชาวต่างชาติที่มีความสนใจเหมือนกันในด้านฟิสิกส์ วิศวกรรม และเทคโนโลยี การเข้าร่วมกิจกรรมนี้เป็นการเปิดโลก เปิดมุมมองใหม่ ๆ และเป็นแรงบันดาลใจสำหรับการเลือกเส้นทางการศึกษาของพวกเราในอนาคตต่อไป”

คุณวรรณวลี จันทร์งาม (มุก) ตัวแทนทีมการทดลองที่ 3 เรื่อง การออกกำลังกายท่าดาวทะเลภายใต้สภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำ เล่าว่า เราเห็นว่าปัญหาของนักบินอวกาศซึ่งต้องเจอขณะออกไปทำภารกิจในอวกาศ คือการสูญเสียมวลกล้ามเนื้อ เราอยากให้นักบินอวกาศออกกำลังกายแบบ Bodyweight แต่ปัญหาคือการออกกำลังกายประเภทนี้ต้องใช้น้ำหนักของตัวเองมาเป็นแรงต้าน เราจึงเสนอแนวคิดแก้ปัญหานี้โดยการใช้ Resistance Band มาเป็นอุปกรณ์เพิ่มแรงต้าน ส่วนที่มาของท่าดาวทะเลคิดขึ้นมาจากสาเหตุที่ว่า เมื่อนักบินอวกาศออกกำลังกายในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำตัว นักบินอวกาศจะไม่สามารถอยู่ติดกับพื้นได้หากไม่มีอุปกรณ์เสริม เราจึงเลือกเลียนแบบท่าทางธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตที่ไม่ได้เคลื่อนที่บนบก ซึ่งก็คือท่าทางของดาวทะเลที่ทำตามได้ง่ายและน่าจะเหมาะกับการออกกำลังกายในอวกาศ

“ผลการทดลองน่าประทับใจมาก เพราะว่าคุณซาโตชิ ฟุรุคาวะ นักบินอวกาศญี่ปุ่นผู้ทำการทดลองบอกว่า มีการใช้กล้ามเนื้อส่วนใดบ้างในขณะที่ทำการทดลอง ซึ่งได้แก่ กล้ามเนื้อแกนกลาง กล้ามเนื้อด้านข้างลำตัว กล้ามเนื้อต้นแขน และกล้ามเนื้อน่อง โดยแต่ละส่วนนั้นตรงตามที่เราได้คาดการณ์ไว้ และทำให้การออกกำลังกายของเรานั้นบรรลุจุดประสงค์ที่ตั้งไว้ ก็รู้สึกตื่นตาตื่นใจมาก ทั้งการได้พูดคุยกับนักบินอวกาศผ่านห้อง mission control และเจอกับคุณโนริชิเงะ คะไน นักบินอวกาศญี่ปุ่น ที่คอยอธิบายขั้นตอนการทำงาน ทำให้ได้รับความรู้ต่าง ๆ  เรียกได้ว่าเป็นประสบการณ์ที่ลืมไม่ลงเลย และพวกเราหวังเป็นอย่างยิ่งว่าจะสามารถนำความรู้ที่ได้จากการไปเรียนรู้ครั้งนี้มาใช้ประโยชน์อย่างแน่นอน”