อีกหนึ่งการทดลองจากประเทศไทยกำลังจะถูกส่งขึ้นสู่สถานีอวกาศนานาชาติ ต่อจากการทดลอง Thailand Liquid Crystal in Space ของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ นั่นก็คือการทดลองชุด Thailand Innovative G-force varied Emulsification Research for Space Exploration หรือ TIGERS-X จากทีมวิจัย Integrating Space Exploration with Humanity Through Scientific Research จากคณะแพทยศาสตร์ศรีสวางควัฒน ราชวิทยาลัยจุฬาภรณ์ ล่าสุดทีมวิจัยเพิ่งประสบความสำเร็จในการประกอบตัว Payload ชุดสำหรับขึ้นบิน หรือ Flight Model เป็นที่เรียบร้อย เมื่อวันที่ 18 ธันวาคม 2025 ณ ศูนย์ประกอบและทดสอบดาวเทียมแห่งชาติ ของ GISTDA ที่จังหวัดชลบุรี
ชุดการทดลอง TIGERS-X นั้นเป็นชุดการทดลองวิทยาศาสตร์อัตโนมัติหรือ Scientific Payload ที่ออกแบบมาเพื่อศึกษาการผสมกันของสารสองชนิดขึ้นไปในกระบวนการที่เรียกว่า Emulsification ซึ่งอธิบายง่าย ๆ ก็คือการทำให้สารสองชนิดที่ปกติจะไม่ยอมผสมกันเช่น น้ำกับน้ำมันสามารถผสมกันได้โดยอาศัยตัวกลาง เช่น มายองเนส ทำจากน้ำมัน น้ำส้มสายชู และไข่แดง กรณีนี้ไข่แดงคือ Emulsifier ไม่งั้นน้ำส้มสายชูกับไข่แดงจะแยกชั้นกัน
นอกจากทีมวิจัยสนใจกระบวนการ Emulsification แล้ว ยังมีการศึกษากระบวนการที่เรียกว่า Colloidal Mixing นั่นก็คือ กระบวนการกระจายตัวของอนุภาคของแข็งขนาดเล็กระดับไมโครเมตรหรือนาโนเมตรให้อยู่ในของเหลวอย่างสม่ำเสมอ โดยที่อนุภาคเหล่านี้ไม่ได้ละลาย แต่คงสถานะเป็นเฟสแยกต่างหากภายในของไหล ระบบลักษณะนี้พบได้ทั่วไปทั้งในงานวิศวกรรม วัสดุศาสตร์ และวิทยาศาสตร์อวกาศ เช่นการผสมคอนกรีตในอวกาศสำหรับงาน ISRU ไปจนถึงของไหลในระบบ Life Support System
กระบวนการนี้เป็นโจทย์สำคัญในสภาวะไร้น้ำหนักเนื่องจากในอนาคตมนุษย์จำเป็นต้องพึ่งพาการประกอบอาหาร การผสมสาร รวมถึงการผลิตยารักษาโรคในอวกาศ ซึ่งกระบวนการ Emulsifier สามารถพบได้ทั่วไปบนโลก แต่ในภาวะไร้น้ำหนักพฤติกรรมของสารย่อมเปลี่ยนไป ดังนั้นการทดลอง TIGERS-X จึงอาจช่วยวางรากองค์ความรู้ของการผลิตอาหารและยาบนสภาวะไร้น้ำหนักในอนาคต ไปจนถึงกระบวนการก่อสร้าง เช่น การผสมคอนกรีต ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของการทำ In-Situ Resource Utilization หรือการหมุนเวียนทรัพยากรในอวกาศเพื่อการสำรวจในระยะยาว
จากการทดลองบนเที่ยวบินไร้น้ำหนักสู่สถานีอวกาศนานาชาติ
ก่อนหน้านี้ทีมวิจัย Integrating Space Exploration with Humanity Through Scientific Research หรือ ISHA ได้ประสบความสำเร็จในการทำการทดลองในลักษณะเดียวกันในเที่ยวบินไร้น้ำหนักหรือ Zero-G ในช่วงปลายปี 2024 ณ ประเทศสหรัฐอเมริกา และได้ตีพิมพ์ผลการทดลองออกมาในชื่อ Universal and Economical Experimental Platform for Colloidal Mixing Lab-on-Chip in Parabolic Flight โดยงานวิจัยดังกล่าวมีเป้าหมายเชิงเทคนิคที่ชัดเจน คือการพัฒนา Experimental Platform แบบ Universal ที่สามารถรองรับการทดลอง Colloidal Mixing ภายใต้สภาวะไร้น้ำหนักได้ ระบบถูกออกแบบในแนวคิด Lab-on-Chip Fluidic Architecture ที่ควบคุมการไหล การกระจายตัวของอนุภาค และการผสมในระดับมิลลิเมตร พร้อมรองรับการติดตั้งกล้องความเร็วสูงเพื่อเก็บข้อมูล
ทั้งหมดถูกนำขึ้นไปทดสอบในเที่ยวบินไร้น้ำหนัก รวม 29 รอบ แต่ละรอบให้สภาวะไร้น้ำหนัก ประมาณ 20 วินาที และบันทึกภาพที่ความเร็ว 240 ภาพต่อวินาทีเพื่อดูผลของแรงตึงผิวและอนุภาคต่อการผสมผลที่ออกมาคือสถาปัตยกรรมดังกล่าวสามารถใช้งานได้จริง แถมยังค้นพบว่า Microgravity เปลี่ยนพฤติกรรมการผสมของ Emulsion อย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นโจทย์ต่อไปก็คือการทดลองระยะยาวบนสถานีอวกาศนานาชาติ
ชุดการทดลองที่จะถูกส่งขึ้นไปบนสถานีอวกาศนานาชาตินั้น มีความจำเป็นต้องมีขนาดที่เล็กกว่าการทดลองบนเที่ยวบิน Zero-G มาก และต้องถูกออกแบบให้สามารถทำงานได้เองโดยปราศจากการควบคุมของมนุษย์ แตกต่างกับของเที่ยวบิน Zero-G ที่ทีมวิจัยได้บินขึ้นไปพร้อมกับตัว Payload เพื่อควบคุมการทดลองแบบกึ่งอัตโนมัติ สิ่งนี้ทำให้ทีมต้องออกแบบชุด Payload ให้ทำงานได้เองหลังจากที่ถูกติดตั้งบน Rack การทดลองของสถานีอวกาศนานาชาติ รวมถึงสามารถส่งข้อมูลการทำงานคร่าว ๆ กลับโลกในลักษณะของ Telemetry ลงมายังห้องควบคุม ส่วนข้อมูลภาพถ่ายและวิดีโอความละเอียดสูงจะเดินทางกลับโลกมาพร้อมกับ Solid State Drive ที่ถูกติดตั้งไปกับตัว Payload เรียกได้ว่ากระบวนการทั้งหมดจะต้องห้ามพลาด ยังไม่นับรวมความยากของข้อกำหนดด้านความปลอดภัย เนื่องจาก TIGERS-X เป็นการทดลองที่เกี่ยวข้องกับของเหลว ทำให้ต้องผ่านการตรวจสอบการรั่วซึมอย่างเข้มงวด ซึ่งบางส่วนได้รับมรดกมาจากการทดลอง MicroPET ของ MIT Media Lab จากที่เราเคยรายงานไปในบทความ เบื้องหลังการทดลองส่งแบคทีเรียขึ้นไปย่อยพลาสติกในอวกาศ MicroPET กับองค์ความรู้ที่ส่งต่อให้นักวิจัยไทย
สรุปรายละเอียดที่ควรรู้ ขนาด น้ำหนัก เสป็คและการทำงาน
อุปกรณ์การทดลอง TIGERS-X ถูกออกแบบให้มีขนาดกว้าง 200 มิลิเมตร ยาว 200 มิลิเมตร และสูง 100 มิลิเมตร หากเปรียบเทียบกับมาตรฐานของ CubeSat จะได้เป็นขนาด 4U โดยมีมวลทั้งหมดเพียงแค่ 2,500 – 3,000 กรัมเท่านั้น ถือว่ามีขนาดเล็กและเบามาก โดยจะถูกส่งไปติดตั้งกับแพลตฟอร์มารทดลอง International Commercial Experiment Cubes หรือ ICE Cubes ของบริษัท Space Applications Services ในโมดูล Columbus ของสถานีอวกาศนานาชาติฝั่งยุโรป
ตัว Payload นั้นจะทำงานในลักษณะ Active Payload คือใช้ไฟฟ้าและมีช่องทางการสื่อสารกลับลงมายังโลก โดยจะใช้ไฟฟ้าโดยประมาณ 9-12 วัตต์ เทียบเท่ากับหลอดไฟบ้านขนาดเล็กหนึ่งดวงเท่านั้น ระบบไฟฟ้าหรือ Electrical System นั้นจะแบ่งเป็นสองส่วนหลัก ๆ ได้แก่ On-Board Camera หรือ OBC สำหรับบันทึกผลการทดลอง และ Microcontroller Unit หรือ MCU สำหรับควบคุมการทำงานของระบบปั๊มและการเก็บตัวอย่างผลการทดลอง
ตัว OBC นั้นทีมวิจัยเลือกใช้เป็นบอร์ด Orange Pi 5 Ultra พร้อม Memory ขนาด 16 GB และ Storage ขนาด 64 GB โดยตัวบอร์ดจะถูกต่อเข้ากับ SSD ขนาด 1 TB เพื่อเก็บภาพความละเอียดสูงของการทดลองจากกล้องทั้งหมด 4 ตัว เพื่อให้ทีมวิจัยสามารถเห็นภาพความละเอียดสูงของการทดลองเมื่อตัว Payload เดินทางกลับโลก
ส่วนตัว Microcontroller นั้นทีมเลือกใช้บอร์ด STM32 ซึ่งมี Memory เพียงแค่ 320 KB และ Storage ขนาด 1 MB ซึ่งเพียงพอสำหรับการจัดการกับระบบปั๊มของเหลวทั้งหมดของตัว Payload โดยการทำงานของ Payload นั้นจะเป็นการทดลองผสมสารเช่นเดียวกับในเวอร์ชั่น Zero-G แต่จะมีระยะเวลาการเก็บรวมรวมข้อมูลที่ยาวนานกว่า ทำให้นักวิจัยสามารถศึกษาพฤติกรรมของสารได้ในเวลาหลักชั่วโมง หลักวัน หรือหลักสัปดาห์ แถมนักวิจัยยังไม่ต้องรอข้อมูลเดินทางกลับโลก เพราะตัว Payload สามารถส่งข้อมูลกลับโลกได้ผ่านทางระบบอินเทอร์เน็ต ผ่านการ Downlink ของสถานีอวกาศนานาชาติ
เตรียมเดินทางสู่อวกาศด้วยยาน Dragon ของ SpaceX
ชุดการทดลอง TIGERS-X จะถูกส่งขึ้นสู่สถานีอวกาศในภารกิจ CRS-34 ของ SpaceX ในเดือนพฤษภาคม 2026 โดยภารกิจดังกล่าวถูกเลื่อนมาให้เร็วขึ้นจากกำหนดการเดิมเนื่องจาก กรณีฐานปล่อยยานรัสเซียถล่ม ทำให้ NASA ต้องปรับแผน Logistic ของสถานีอวกาศนานาชาติ ซึ่งทีมจะต้องส่งมอบตัว Paylaod ให้กับทาง Space Applications Services ในช่วงเดือนเมษายน 2025 เพื่อเตรียมส่งมอบให้กับ NASA และ SpaceX ตามลำดับ
ชุดการทดลอง TIGERS-X นี้แม้จะมีน้ำหนักเพียงแค่ 2-3 กิโลกรัม แต่ก็ถือว่าเป็นหนึ่งชุดการทดลองที่มีความซับซ้อนมากที่สุดที่นักวิจัยไทยเคยส่งไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ และนับว่าเป็น Active Payload ชิ้นที่ 2 ที่ได้เดินทางไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ ต่อจากชุดการทดลอง Thailand Liquid Crystal in Space ที่เดินทางไปกับบริษัท Voyager Space (Nanoracks เดิม) ผ่านความร่วมมือระหว่าง International Space Station National Laboratory และ NASA
อีกหนึ่งสิ่งที่น่าจับตามองของโครงการ TIGERS-X ก็คือการเปิดเผยข้อมูลสู่สาธารณะ ซึ่ง ดร.วเรศ จันทร์เจริญ ผู้เป็น Principle Investigator ของโครงการได้กล่าวไว้ว่าต้องการให้ข้อมูลเหล่านี้เป็นมรดกทางวิศวกรรมและงานวิจัยให้กับนักวิจัยรุ่นถัดไปสามารถศึกษาและสานต่องานอวกาศจากประเทศไทย โดยไม่จำกัดว่าจะต้องเป็นยานอวกาศหรือดาวเทียมเสมอไป แต่สามารถนำความรู้ศาสตร์ที่ตัวเองเชี่ยวชาญอย่างเช่นกรณีของคณะแพทยศาสตร์ศรีสวางควัฒน ราชวิทยาลัยจุฬาภรณ์ ที่เป็นวิทยาลัยแพทย์แต่ก็ให้ความสำคัญด้านการทดลองในอวกาศ
หากมองให้พ้นจากรายละเอียดเชิงเทคนิคทั้งหมด TIGERS-X คือสัญญาณที่ค่อนข้างชัดว่าการมีบทบาทของประเทศไทยในอวกาศกำลังขยับจาก “ผู้ร่วมทดลอง” ไปสู่ “ผู้ตั้งคำถามเอง” อย่างจริงจัง การทดลองนี้ไม่ได้ถูกออกแบบมาเพื่อโชว์ศักยภาพด้านฮาร์ดแวร์หรือเพื่อปักธงเชิงสัญลักษณ์ แต่กำลังตั้งโจทย์พื้นฐานมาก ๆ ว่าเมื่อมนุษย์ต้องใช้ชีวิต ผลิตอาหาร ผลิตยา และก่อสร้างในอวกาศจริง ๆ ฟิสิกส์ของของไหลจะยังเชื่อฟังสามัญสำนึกแบบบนโลกหรือไม่ และเราจะออกแบบระบบรองรับมันอย่างไร
ความสำคัญของ TIGERS-X จึงไม่ใช่แค่ผลลัพธ์ของการทดลองบนสถานีอวกาศนานาชาติ แต่คือกระบวนการเรียนรู้ทั้งระบบ ตั้งแต่การออกแบบ Payload การผ่านข้อกำหนดความปลอดภัย ไปจนถึงการเปิดข้อมูลให้คนรุ่นถัดไปได้ต่อยอด นี่คือการสร้างมรดกทางวิศวกรรม แบบที่ประเทศกำลังพัฒนาแทบไม่ค่อยได้ทำ และถ้าประเทศไทยจะก้าวไปสู่ยุคที่พูดถึง Lunar Economy, Space Manufacturing หรือ ISRU อย่างจริงจัง งานเล็กขนาดไม่กี่กิโลกรัมอย่าง TIGERS-X นี่แหละ ที่อาจกลายเป็นหนึ่งในก้อนอิฐก้อนแรกของโครงสร้างนั้นโดยที่หลายคนยังไม่ทันสังเกตเห็น
เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co
