รีวิว : ผ้าห่มอวกาศจาก NASA สุดยอดเทคโนโลยีควบคุมอุณหภูมิ



วันนี้ทีมงาน SPACETH.CO มาพร้อมของเล่นหน้าตาแปลกที่เหมือนแผ่นฟอยล์ธรรมดา ๆ ที่เราใช้ห่อไก่ห่อปลากัน แต่จริง ๆ แล้วของเล่นใหม่ของเรานี้มาจาก NASA กันเลยทีเดียว มันก็คือ Space Blanket วัสดุที่ NASA พัฒนาขึ้นมาเพื่อควบคุมอุณหภูมิของยานอวกาศ ดาวเทียม จนไปถึงการทำชุดนักบินอวกาศ และเป็นผ้าห่มฉุกเฉินสำหรับใช้ตั้งแต่บนอวกาศจนไปถึงปัจจุบันที่ถูกใช้งานในภารกิจกู้ภัยต่าง ๆ บนโลก วันนี้ทีมงาน SPACETH.CO และ น้องเมเม่สาวแว่นผู้มาร่วมรีวิวกับเราวันนี้จะไปดูสุดยอดเทคโนโลยีจากอวกาศที่ช่วยชีวิตคนบนโลกมาแล้วหลาย่อหลายครั้งอย่างผ้าห่มอวกาศนี้กัน

หนึ่งในเทคโนโลยีด้านอุณหภูมิจากอวกาศ Space Blanket หรือผ้าห่มอวกาศ เป็นชื่อเรียกของเทคโนโลยีที่ NASA พัฒนาขึ้นมาในปี 1964 ในตอนนั้น NASA ต้องการเทคโนโลยีที่สามารถรักษาอุณหภูมิของเครื่องไม้เครื่องมือต่าง ๆ บนอวกาศรวมไปถึงตัวของนักบินอวกาศเองด้วย มันทำจากพลาสติก Mylar ที่บางมาก ๆ เคลือบฟิมล์อลูมิเนียม ทำให้มันสามารถเก็บอุณหภูมิภายในไว้ได้อย่างดี และสะท้อนรังสีความร้อนออกไปได้ถึง  97% เลยทีเดียว

สรุปง่าย ๆ หน้าที่ของ Space Blanket นี้ก็คือ ป้องกันไม่ให้อุณหภูมิภายในถูกถ่ายเทสู่สิ่งแวดล้อม และ ป้องกันไม่ให้อุณหภูมิภายนอกถูกถ่าย นำพา หรือแผ่รังสีความร้อนเข้ามาด้านใน นั่นทำให้อุณหภูมิของสิ่งที่ถูกห่อไวคงที่มากที่สุดนั่นเอง

ในภารกิจ Apollo ซึ่งเป็นการนำ Space Blanket มาใช้เป็นจำนวนมากตั้งแต่เป็นผ้าห่มฉุกเฉินบนยาน จนไปถึงเป็นส่วนที่ห่อหุ้มตัว Lunar Lander หลังจากยุคนั้นในยุคของ Skylab สถานีอวกาศของสหรัฐอเมริกาได้เกิดอุบัติเหตุกับตัวแผ่นกันความร้อนของตัวสถานี ทำให้อุณหภูมิในสถานีลดลงไปมาก NASA ก็แก้ปัญหาด้วยการเอา Space Blanket ไปคลุมบนตัวสถานีนี่แหละ

ลองเล่น Space Blanket

สำหรับสัมผัสแรกที่ได้ลองเล่นก็จะพบว่ามันบางและโปร่งแสงพอสมควร สำหรับผ้าห่มที่ทีมงานได้รับมามีขนาดกว้าง 142 เซนติเมตร และยาว 213 เซนติเมตร นับว่าผืนใหญ่มาก สามารถห่มพร้อมกัน 2-3 คนได้เลย แม้จะใหญ่ขนาดนี้แต่สิ่งที่น่าทึ่งก็คือเมื่อพับอย่างบรรจงมันสามารถถูกใส่อยู่ในกล่องขนาดเล็กกว่าฝ่ามือและใส่ลงในกระเป๋ากางเกงได้อย่างสะดวกสบาย นี่จึงเป็นเหตุผลที่สำคัญที่ NASA เลือกพัฒนาให้มีความบางเบาและกินพื้นที่น้อย เพราะการขนอะไรก็ตามขึ้นไปบนอวกาศนั้นไม่ใช่เรื่องถูก ๆ เลย และบนยานอวกาศหรือสถานีอวกาศนั้นก็ไม่ได้มีพื้นที่ให้เก็บของเยอะขนาดนั้น

หลังจากที่ได้ลองนำมาห่อตัวดูก็จะรู้สึกได้ถึงความอุ่น ความอุ่นนี้เกิดจากการที่ผ้าห่มช่วยไม่ให้อุณหภูมิของเราถูกถ่ายเทไปยังสภาพแวดล้อม และอุณหภูมิก็จะคงที่อยู่เช่นนี้ไม่ร้อนขึ้นหรือเย็นลง เนื่องจากรังสีความร้อนจากภายนอกก็ไม่สามารถถูกพาเข้ามาได้เช่นกัน

ก่อนอื่นต้องทำความเข้าใจก่อนว่า ในเอกภพนี้ไม่มีคำว่า “เย็น” มีแต่ “ร้อนมาก” หรือ “ร้อนน้อยเท่านั้น” และตามหลักเทอร์โมไดนามิกแล้ว ความร้อนจะแพร่กระจายไปในจุดที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า ดังนั้นถ้าเราตั้งวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงไว้ในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิห้อง เราจะพบว่ามีการถ่ายเทความร้อนให้แก่กันและกัน อุณหภูมิของห้องและของวัตถุนันเมื่อเวลาผ่านไปมันจะเท่ากันในที่สุด (วัตถุจะร้อนน้อยลงและห้องจะร้อนมากขึ้น แล้วทั้งคู่จะมาเจอกันตรงกลางและหยุดการถ่ายเทพลังงาน)

นั่นหมายความว่าถ้าเรานำผ้าห่มนี้ไปห่อวัตถุแล้วการถ่ายเทพลังงานระหว่างวัตถุกับห้องจะเกิดขึ้นได้ช้ามากเมื่อเวลาผ่านไปเท่ากัน เราจะพบว่าอุณหภูมิของวัตถุกับอุณหภูมิของห้องยังต่างกันอยู่ เพราะผ้าห่มอวกาศนี้ป้องกันไม่ให้เกิดการถ่ายเทพลังงานความร้อนนั่นเอง

ช่วยชีวิตคนมาแล้วจริง ๆ

การนำไปใช้ของ Space Blanket ก็ตั้งแต่การนำมาห่อตัวของนักวิ่งมาราทอนหลังจากวิ่งเข้าเส้นชัย เนื่องจากการหยุดวิ่งจะทำให้อุณหภูมิในร่างกายลดลงอย่างรวดเร็วซึ่งอาจเป็นอันตรายได้ (โดยเฉพาะในอากาศที่เย็น) ดังนั้นนักวิ่งมาราทอนหลังจากเข้าเส้นชัยแล้วจะมีทีมงานนำ Space Blanket มาห่อตัวไว้เพื่อให้ความร้อนในร่างกายยังไม่ถูกถ่ายเทออกไปสู่สภาพแวดล้อมภายนอก และอุณหภูมิร่างกายลดลงอย่างเฉียบพลันนั่นเอง นักเดินเขาหรือนักเดินป่าก็ใช้ประโยชน์จาก Space Blanket นี้เช่นกัน พวกเขาพกมันไว้ในกระเป๋าเป้และสามารถใช้มันมาห่มเพื่อรักษาอุณหภูมิในร่างกาย

Space Blanket ยังถูกใช้ในการกู้ภัยต่าง ๆ ยกตัวอย่างเช่นในปี 2005 ที่มีเหตุแผ่นดินไหวที่เทือกเขาหิมาลัย ผ้าห่มอวกาศกว่า 150,000 ผืน ได้ถูกแจกจ่ายเพื่อนำไปช่วยเหลือผู้ประสบภัย หรือล่าสุดในวิกฤตการผู้อพยพในยุโรปหลังจากที่ผู้อพยพขึ้นบกมาแล้วพวกเขาก็ได้รับการแจกจ่ายผ้าห่มอวกาศนี้เช่นกันเพื่อรักษาอุณหภูมิในร่างกายหลังจากการเดินทางทางเรือที่หนาวเหน็บ

ต่างจากที่ใช้ห่อยานอวกาศยังไงนะ

เมื่อดูจากลักษณะภายนอกแล้ว Space Blanket อาจจะดูคล้ายคลึงกับวัสดุที่ NASA ใช้ในการห่อดาวเทียมและยานอวกาศ ซึ่งถ้าถามว่าเหมือนกันไหมก็ตอบได้เลยว่าบางส่วนแต่ไม่ใช่ทังหมด เพราะเทคโนโลยีที่ NASA ใช้ในหารห่อยานอวกาศนี้ก็ได้มาจาก Space Blanket นี่แหละ แต่จะมีการเพิ่ม Layer หรือชั้นที่หนาขึ้น เรียกว่า Multi-layer insulation ซึ่งนอกจากแค่การรักษาอุณหภูมิในยานอวกาศแล้ว อีกหนึ่งสิ่งสำคัญเลยคือต้องสามารถป้องกันรังสีและอนุภาคมีประจุในอวกาศได้ด้วย

วัสดุที่ใช้ในการห่อยานอวกาศก็ใช้เทคนิคนี้เช่นกัน ในภาพคือยาน Mars Reconnaissance Orbiter ที่สำรวจดาวอังคารอยู่ ณ ตอนนี้

ถ้าหากรังสีหรืออนุภาคพวกนี้สามารถทะลุทะลวงเข้าไปในตัวยาน อาจจะส่งผลให้การทำงานของยานโดยเฉพาะเครื่องมือต่าง ๆ และแผงวงจรเกิดความเสียหายได้ ปกติแล้วผ้าห่มสำหรับดาวเทียมและยานอวกาศจะมีการห่อโดยประมาณกว่า 40 ชั้นเลยทีเดียว นอกจาก Space Blanket แล้วจะยังมีการใช้แผ่นกันความร้อนอื่น ๆ เช่น Dacron, Kapton และวัสดุอื่น ๆ

แม้ลักษณะการจัดวาง Layer จะต่างกัน แต่หลักการที่ใช้ก็ยังคงเป็นหลักการเดียวกันก็คือการป้องกันไม่ให้อุณหภูมิจากภายนอกถูกถ่ายเทเข้าภายในและป้องกันไม่ให้อุณหภูมิข้างในถูกถ่ายเทออกข้างนอก สำหรับในอวกาศนั้นมีอุณหภูมิที่แปรปรวนมากบางทีก็ติดลบ บางทีก็ร้อนเป็นร้อย ๆ องศาเซลเซียส นั่นไม่ใช่เรื่องดีสำหรับยานอวกาศทั้งหลายแน่ ดังนั้นความสำคัญของชั้นกันความร้อนของยานอวกาศนี้ก็เปรียบเสมือน เสื้อผ้าของยานอวกาศเลยทีเดียว

สำหรับผ้าห่มอวกาศนี้ก็เป็นเพียงอีกหนึ่งในหลาย ๆ เทคโนโลยีที่เกิดขึ้นจากการพัฒนาด้านอวกาศแต่สุดท้ายมันก็ถูกนำมาใช้บนโลกเพื่อช่วยเหลือชีวิตของผู้คนบนโลกด้วยกันเอง นับว่าเป็นหนึ่งในเรื่องน่าทึ่งที่เกิดขึ้น และสำหรับผ้าห่มนี้ก็สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้หลากหลาย ตั้งแต่การเอามาห่มแก้หนาว การเอามาบังแดดในรถยนต์ เพราะเทคโนโลยีอวกาศอาจจะถูกสร้างขึ้นมาเพื่อใช้ในอวกาศ แต่ถ้าเรามีคววามช่างสังเกตและความสร้างสรรค์ ไม่ว่าจะเทคโนโลยีใด ๆ เราก็สามารถนำมาปรับใช้ในชีวิตประจำวันได้ แล้วเราจะรู้ว่าเรื่องวิทยาศาสตร์นั้นใกล้ตัวเรากว่าที่คิด