Science and Engineering เมื่อเยาวชนก็ทำโครงการอวกาศของตัวเอง
เมื่อเยาวชนก็ทำโครงการอวกาศของตัวเอง

Chayapatr

เมื่อเยาวชนก็ทำโครงการอวกาศของตัวเอง

February 18, 2020

ยามเช้าของวันที่สดใสวันหนึ่งในนิวเม็กซิโก ประเทศสหรัฐอเมริกา บนพื้นดินผืนหนึ่งทางตอนใต้ของรัฐ มีโครงเหล็กสีแดงเข้มสูง 4 เมตรตั้งเป็นตระหง่าน ถูกรั้งไว้กับแผ่นธรณีเพื่อทำหน้าที่ของมัน.. เป็นที่ยึดเกาะจรวดสูง 2.4 เมตรที่ถูกเฝ้าและจับจ้องด้วยสายตาของนักวิทยาศาสตร์ วิศวกร ทีมงานและบุคคลจากหลายกลุ่มที่ต่างยืนพร้อมใจเป็นส่วนหนึ่งของประวัติศาสตร์นี้

เวลา 7 โมงครึ่ง เสียง ๆ หนึ่งได้ดังขึ้น สาม… สอง… หนึ่ง… จุดเชื้อเพลิง (เสียงจุดระเบิดเริ่มต้นการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ดังขึ้น) จรวดรูปร่างสูงเพรียวลำหนึ่งปรี่ขึ้นไปยังท้องนภาสีน้ำเงินอย่างรวดเร็ว มันเริ่มจางหายไปจากสายตาของผู้ชมที่เฝ้ามองอย่างใจจดใจจ่อบนผืนโลกอย่างช้า ๆ แม้มันจะเคลื่อนที่เร็วถึงขีดสุดที่ 5 เท่าของเสียง

เมื่อเวลาผ่านไปจรวดที่หมดซึ่งเชื้อเพลิงร้อนลงมาสู่บนพื้นทะเลทราย กลุ่มคนกลุ่มนั้นได้นำข้อมูลที่บันทึกไว้ในตัวจรวดไปวิเคราะห์คำนวณ แล้วก็ได้พบว่าสิ่งประดิษฐ์พวกเขาข้าม Kármán line เส้นแบ่งเขตแดนโลกและอวกาศได้สำเร็จ

จรวด Sounding Rocket ขนาดเล็กกำลังพุ่งขึ้น ที่มา – USC

ในขณะเดียวกัน ชีวการแพทย์หญิงกลุ่ม 3 คนทำงานกันอย่างขมักเขม้นในห้องแลปเพื่อเตรียมตัวส่งการทดลองของพวกเธอขึ้นไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ งานทดลองในฟิลด์ของชีววิทยาเพื่อจะทำความเข้าใจกับผลกระทบของ Microgravity ต่อความสามารถในการฆ่าเชื้อของ Amoxicillin ต่อแบคทีเรีย S. Epidermis

เป้าหมายของพวกเธอไม่ได้มีเพียงแค่การศึกษาเพื่อพัฒนาองค์ความรู้เพื่อใช้ในการช่วยเหลือชีวิตของมนุษย์ในอนาคตเท่านั้น แต่ยังเป็นเครื่องพิสูจน์ความสำเร็จของผู้หญิงในวงการวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยีอีกด้วย

ผู้สร้างทั้งสองเรื่องเล่านี้ มิใช่นักวิทยาศาสตร์ นักวิจัยจากองค์กรอวกาศหรือมหาวิทยาลัยไหน ๆ หากแต่เป็นกลุ่มเยาวชนที่มีความใฝ่ฝัน ความตั้งใจและองค์ความรู้เพื่อสร้างอนาคตของสังคมต่อไป จรวดรูปร่างสูงเพรียวข้างต้นหรือ Traveler IV ถูกสร้างขึ้นโดยนักศึกษาปริญญาตรีจาก University of Southern California และโครงงานวิจัยชีวการแพทย์ในเรื่องเล่าที่ 2 ถูกริเริ่มโดยกลุ่มนักเรียนมัธยมปลายจาก Wendell Krinn Technical High School

ทีมงาน USC Rocket Propulsion Lab ผู้สร้างจรวด Traveler IV (ภาพโดย USC)

แต่มันก็เกิดความสงสัยขึ้น .. ความกังขาถึงความสามาถของเยาวชนนอกเหนือจากที่เราได้เห็นท่ามกลางประชากรจำนวนมหึมา หรือมันเป็นแค่ความบังเอิญหรือไม่ที่เยาวชนกลุ่มหนึ่งอาจจะผ่าเหล่าออกมาจากความปกติของสังคม เป็นที่น่ายินดีที่หลักฐานจากทั่วโลกแสดงให้เห็นว่าสิ่งที่สงสัยนั้นเป็นไม่จริง

ในช่วงสองเดือนที่ผ่านมา

วันที่ 11 ธันวาคม 2019 อิสราเอลได้ส่งดาวเทียมตระกูล Duchifat ลำที่สาม (Duchifat-3) ขึ้นไปสูง 500-600 กิโลเมตรจากพื้นโลก ผ่านจรวด PSLV-C48 (Polar Satellite Launch Vehicle) จากฐานปล่อยที่ Sriharikota ของ ISRO (Indian Space Research Organisation) ประเทศอินเดีย ดาวเทียมดวงนี้เกิดจากการร่วมมือสร้างระหว่างนักเรียนจาก Herzliya Science Center และ Sha’ar HaNegev โดยมีจุดประสงค์การสำรวจเชิงนิเวศวิทยา อย่างการสำรวจคุณภาพอากาศ, แหล่งน้ำหรือการวิเคราะห์เฝ้าดูป่าไม้ โดยข้อมูลที่ได้รับจะเปิดให้เด็กจากทั่วอิสราเอลได้เข้ามาใช้งานเพื่อทำการวิจัยต่าง ๆ

PSLV C-48 (ภาพ: ISRO)

ดาวเทียมขนาด 10*10*30 (3U) ดวงนี้ เป็น CubeSat อย่างน้อยดวงที่ 7 ของโลกที่ส่งโดยภาคการศึกษา (จากโรงเรียน, มหาวิทยาลัย, สถาบันการศึกษา) ภายในเดือนนั้น (อ้างอิงจาก https://www.nanosats.eu/database)

และดาวเทียมอีกดวงที่น่าพูดถึงคือ AzTechSat-1 เป็น CubeSat เพื่อศึกษาทดสอบการติดต่อสื่อสารกับกลุ่มดาวเทียมของ GlobalStar เพื่อใช้ในการพัฒนา Nanosatellite ต่อ ๆ ไป ดาวเทียมดวงนี้สร้างโดยนักศึกษาจาก Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla (UPAEP) ที่ปล่อยในวันที่ 9 ธันวาคม (2 วันก่อนการปล่อย Duchifat 3) จาก Space Launch Complex 40 ที่แหลมเคอเนอเวอรัล ประเทศสหรัฐอเมริกา ในไฟลท์ SpaceX CRS-19 ไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ ก่อนที่จะปล่อยออกมาสู่อวกาศผ่าน JEM airlock ในโมดูล Kibo และกลายเป็นดาวเทียมดวงแรกของนักเรียนเม็กซิโกและเป็นโปรเจกต์แรกที่เป็นการร่วมมือระหว่าง NASA และ Agencia Espacial Mexicana (Space Agency ของ Mexico)

การประกอบ AzTechSat-1 (ภาพ: UPAEP)

ถัดมาในเดือนมกราคมปีนี้ (2020) Wolf Cukier นักเรียนม.ปลายอายุ 17 ที่สมัครเข้าไปฝึกงานยัง Goddard Space Flight Center ของนาซ่าและได้สังเกตรูปแบบการหรี่แสงของดาวฤกษ์ในระบบสุริยะ TOI 1338 ในกลุ่มดาวขาตั้งภาพ จนนำไปสู่การค้นพบดาวเคราะห์ Circumbinary (ดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์สองดวง) ขนาดประมาณ 6.9 เท่าของโลก ตั้งชื่อว่า TOI 1338 b นับเป็นการค้นพบ Circumbinary Planet ดวงแรกของ TESS Space Telescope นับแต่นาซ่าส่งมันขึ้นไปยังอวกาศในปี 2018

ภาพจำลองระบบ TOI 1338 (ภาพ: NASA)

ในเวลาไล่เลี่ยกัน นักวิทยาศาสตร์อีก ค้นพบดาวเคราะห์ดวงแรกที่สังเกตการณ์จากข้อมูลของ TESS ที่สัณนิษฐานว่าอาศัยอยู่ได้ในระบบสุริยะ TOI 700 ชื่อ TOI 700 d หนึ่งในเบื้องหลังความสำเร็จ (และหนึ่งในรายชื่อทีมงานตาม research paper) ก็คือ Alton Spencer จาก Danbury High School ผู้มีความสนใจด้านดาราศาสตร์เริ่มมีความเคลื่อนไหวในด้านการสำรวจดวงดาวมาสักระยะหนึ่งแล้ว

อ่าน – บทสัมภาษณ์ของ Alton Spencer ในปี 2018, 1 ปีครึ่งก่อนการค้นพบ TOI 700 d

ผู้จุดประกาย, ผู้สนับสนุน

การจุดไฟย่อมต้องใช้เชื้อไฟ การจะจุดประกายคนก็ต้องมักจะต้องใช้เชื้อเช่นกัน หน่วยงานด้านอวกาศของรัฐทั่วโลกได้ริเริ่มในการสนับสนุนโครงการของเยาวชน (รวมถึงกลุ่มบุคคลต่าง ๆ ) เพื่อที่จะเป็นการสนับสนุนกำลังที่จะสร้างอนาคตที่สดใสต่อไป

Space Agency จากประเทศต่าง ๆ มีวิธีการจุดประกายเยาวชนในหลากหลายรูปแบบ ไม่ว่าจะเป็นการให้เด็กนักเรียนได้มีโอกาสพูดคุยกับนักวิทยาศาสตร์ การพาไปชมทัศนศึกษาในสถานที่ทำงานจริง การสร้างสื่อการเรียนรู้และทำการทดลองที่น่าสนใจไปนำเสนอเป็นแรงบันดาลใจให้กับเหล่าเด็ก ๆ

ทีมงานจาก JAXA สาธิตการทดลองเกี่ยวกับสุญญากาศให้กับเด็กประถมจาก Shimosuwa Kita Elementary School
Canadian Space Agency ส่งเมล็ดของมะเขือเทศที่เคยขึ้นไปบนอวกาศและเมล็ดมะเขือเทศปกติ ให้กับโรงเรียนที่สนใจเพื่อให้นักเรียนนำไปทำการทดลองเปรียบเทียบความแตกต่างของการเจริญเติบโต โดย CSA จะขอข้อมูลที่ได้จากโรงเรียนทั่วประเทศไปวิจัยอีกในภายหลัง – ส่วนมะเขือเทศก็ให้เด็กที่ปลูกเอากลับไปกินที่บ้านได้นะ (ภาพ: Canadian Space Agency)

ARISS

โครงการ Amateur Radio on the International Space Station หรือ ARISS ได้ถูกก่อตั้งขึ้นและบริหารโดยสมาคมวิทยุสื่อสารสมัครเล่นนานาชาติร่วมกับองค์การอวกาศชาติต่าง ๆ ได้แก่ NASA (สหรัฐฯ), ESA (ยุโรป), JAXA (ญี่ปุ่น), Roscosmos (รัสเซีย) และ Canadian Space Agency (แคนาดา) โดยเปิดโอกาสให้เด็กนักเรียนได้ส่งคำถามเข้าไปคัดเลือกผ่านทางทีมงานของ ARISS ในแต่ละทวีป/ภูมิภาค จากข้อมูลของ NASA การติดต่อต่อครั้งจะมีความยาวประมาณ 10 นาที โดยนักบินอวกาศจะตอบคำถามได้ประมาณ 18 คำถามต่อครั้งขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของคำถาม จุดมุ่งหมายของโครงการนี้คือการจุดประกายให้พวกเขาได้มีโอกาสคุยกับนักบินอวกาศจริง ๆ และพัฒนาแนวคิด STEM (Science – Technology – Engineering – Mathematics) และยังได้ลองใช้วิทยุสื่อสารอีกด้วย

นักบินอวกาศ​Sunita L. Williams ตอบคำถามนักเรียนจากโมดูล Zvezda ภายในสถานีอวกาศนานาชาติ (ภาพ: NASA)

Astro Pi

European Space Agency หรือ ESA ที่เป็นองค์การอวกาศของยุโรป สร้างโปรเจกต์ Astro Pi ขึ้นร่วมกับ Raspberyy Pi เพื่อให้เด็กยุโรปได้มีโอกาสเขียนโปรแกรมขึ้นไปรันบนสถานีอวกาศนานาชาติ โดยเปิดรับสองในสองรูปแบบคือ

1. Mission Zero สำหรับเด็กอายุต่ำกว่า 14 ปี เป็นการส่งผลงานแบบไม่มีการแข่งขัน โดยการเขียนโปรแกรมอย่างง่าย ๆ บนเว็บไซต์ออนไลน์ เพื่อแสดงผลบนหน้าจอของ Astro Pi บนสถานีอวกาศนานาชาติ ทุกผลงานที่ผ่านเกณฑ์จะได้ถูกนำไปรันเพื่อแสดงผลในระยะเวลาสั้น ๆ และผู้เข้าร่วมจะได้รับ Certificate ยืนยัน

2. Mission Space Lab สำหรับเด็กอายุต่ำกว่า 19 ปี เป็นการแข่งขันโดยแต่ละทีมจะต้องส่งแบบเสนอโครงการให้ esa ทีมที่ผ่านการคัดเลือกจะได้รับ Astro Pi Kit (ชุด Raspberry Pi + อุปกรณ์เสริมแบบเดียวกับที่อยู่บน ISS) เพื่อให้ทำการดีไซน์ผลงานและส่งในรอบต่อไป โปรเจกต์ทีมที่ผ่านการคัดเลือกรอบที่ 2 จะได้ถูกนำไปรัน/ทดลองบนสถานีอวกาศนานาชาติแล้วส่งข้อมูลกลับมาให้แต่ละทีมนำไปประมวลผลและเขียนรีพอร์ต และ esa จะทำการคัดเลือกผู้ชนะเลิศขั้นต่อไป

วิดิโออธิบายโครงการ Astro Pi ของ esa

CubeSat Launch Initiative

NASA ได้สร้างโครงการ CubeSat Launch Initiative ขึ้น เป็นการเปิดโอกาสให้ภาคการศึกษาที่สนใจได้ลองส่งโครงการการสร้าง CubeSat ของตนเองหรือกลุ่มตนเองให้ NASA พิจารณาคัดเลือกในการรับหน้าที่เป็นผู้ส่งดาวเทียมให้ โครงการนี้ทำให้เกิดประวัติศาสตร์ก้าวสำคัญอย่างการเป็นผู้ปล่อย CubeSat ดวงแรกของนักเรียนมัธยม (TJ³Sat โดยนักเรียนจาก Thomas Jefferson High School for Science and Technology) หรือแม้แต่ของนักเรียนประถม (STMSat-1 โดยนักเรียนจาก St. Thomas More Cathedral School โดยได้รับความช่วยเหลือจาก Joe Pellegrino ผู้เป็น Deputy Project Manager ของ NASA’s Goddard Space Flight Center เป็นผู้จัดการภารกิจ) ในปัจจุบัน มี CubeSat 85 ดวงจากสถาบันการศึกษาใน 39 รัฐของสหรัฐอเมริกาที่ถูกส่งขึ้นไปบนอวกาศ และมีอีก 34 ดวงที่รอการปล่อยในอนาคต

STMSat-1 CubeSat (และดาวเทียม) ดวงแรกของโลกที่สร้างโดยนักเรียนประถม

สังคมคาดหวังอะไรจากเยาวชน?

จากโครงสร้างกระแสสังคมที่เปลี่ยนแปลงไป วิถีชีวิตของบุคคลก็เปลี่ยนแปลง การเติบโตของเทคโนโลยีอย่างก้าวกระโดดที่ทำให้โลกเชื่อมต่อกัน การรับส่งข้อมูลเกิดขึ้นได้อย่างง่ายดายผ่านปลายนิ้วมือและภายในชั่วเวลาอึดใจ องค์ความรู้มหาศาลตั้งแต่มนุษย์สร้างตัวหนังสือและพัฒนาความสามารถในการจดบันทึกถูกเก็บหรือทำสำเนาไว้บนอินเทอร์เน็ต ข้อดีอย่างหนึ่งที่เกิดขึ้นคือการศึกษาหาความรู้ที่ไม่ได้อยู่เพียงแต่ในห้องเรียนหรือห้องสมุดอีกต่อไป

จากความจริงข้อนี้ ในทัศนะของผมแล้วเห็นว่าเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้บทบาทของผู้เยาว์มีการเปลี่ยนไปค่อนข้างมาก เมื่ออินเทอร์เน็ตสามารถทำให้พวกเขาเหล่านั้นยืนขึ้นพึ่งพาตัวเองได้ง่ายยิ่งขึ้น จนในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เราได้ยินข่วงของเยาวชนที่เริ่มทำงานวิจัย ทำธุรกิจ มูลนิธิเพื่อสังคม และโปรเจกต์ต่าง ๆ มากมาย แต่มองย้อนกลับมา แล้วสังคมมองภาพเยาวชนเป็นอย่างไร เขาอยากให้เป็นแบบนี้หรือเปล่า ? หรือพวกเขาต้องการเห็นเด็กที่เรียนเก่ง ทำตาม norm ของสังคม

เรามองพวกเขาในฐานะอะไรและควรมองอย่างไร คืออนาคต? คือปัจจุบัน? หรือ ทั้งคู่?

เมื่อศักยภาพของเด็กไม่ได้อยู่แค่ในห้องเรียน ไม่ได้อยู่แค่ที่ใบเกรดอีกต่อไป จะดีกว่ามั้ยถ้าเราเปิดโอกาสให้พวกเขาเหล่านั้นได้กล้าที่จะลุกขึ้นมา ก้าวข้ามกรอบกฎเกณฑ์ แล้วได้ทำอะไรที่เขาถนัดในฐานะพลเมืองคนหนึ่งที่ต้องการจะพัฒนาสังคมของเราให้ดียิ่งกว่านี้

ถึงคำตอบจะเป็นอย่างไร สิ่งที่เล่ามามันก็ได้เกิดขึ้นไปแล้ว เรื่องราวของเยาวชนที่จุดประกายความหวังแห่งอนาคตไม่ได้จบอยู่เพียงแค่เรื่องเล่าไม่กี่เรื่องเท่านั้น เยาวชนจากทั่วโลกตั้งแต่ในอดีตจนถึงปัจจุบันจำนวนไม่น้อยได้เคยสร้างและกำลังจะสร้างเรื่องเล่าบทใหม่จำนวนมหาศาลต่อไป, ไม่ใช่เพียงแค่เรื่องอวกาศหรือวิทยาศาสตร์ แต่ในทุกศาสตร์ศิลปะทุกแขนงที่ดำรงอยู่ในโลกสีฟ้าเล็ก ๆ ของเรา

อ้างอิง:

How a Group of Students Built and Launched a Rocket to Space

TRAVELER IV: FIRST TO SPACE

Their high school science project is headed to the space station

NASA’s TESS Mission Uncovers Its 1st World With Two Stars

TESS Satellite Discovered Its First World Orbiting Two Stars

NASA’S NEW TELESCOPE FINDS ITS FIRST EARTH-SIZED ALIEN PLANET ORBITING TWO STARS

NASA Planet Hunter Finds its 1st Earth-size Habitable-zone World

The First Habitable Zone Earth-Sized Planet From TESS II: Spitzer Confirms TOI-700 d

Israeli high school students to launch self-made satellite from ISRO’s Sriharikota

Israeli high-school students launch nano-satellite into space

Duchifat 3

JAXA Space Education Center

TomatosphereTM: Sowing the seeds of discovery through student science

Inspiring Youth with Science in Space

About CubeSat Launch Initiative

First CubeSat Built by an Elementary School Deployed into Space

2019-20 ESA Education School Projects





Read More

บทความอื่น ๆ ที่ควรอ่านต่อ



เรื่องราวน่าสนใจ

อัพเดทเรื่องราว ข่าว และบทวิเคราะห์เจาะลึก