ห้องทดลองบนท้องฟ้า : FREAK lab กับภารกิจพาการทดลองขึ้นไปอวกาศกับจรวด New Shepard

เมื่อวันที่ 18 ก.ค. 61 ที่ผ่านมา เป็นครั้งแรกที่การทดลองของไทยได้ขึ้นไปสูงถึงกว่า 100 กิโลเมตรเหนือระดับน้ำทะเลแล้วกลับลงมา ถือเป็รระดับความสูงที่เป็นที่ยอมรับโดยสากลว่าเป็นจุดที่เริ่มเข้าสู่ ‘อวกาศ’ โดยไปในเที่ยวบินเดียวกันกับ ‘ทุเรียนไทยสู่อวกาศ’ ที่เป็นข่าวฮือฮาเมื่อสัปดาห์ก่อนๆ

ห้องทดลองขนาดจิ๋วนี้ ขึ้นไปกับจรวดนิวเชพเพิร์ด (New Shepard) ของบริษัทบลู ออริจิน (Blue Origin) ที่เจฟฟ์ เบซอส ผู้ก่อตั้ง Amazon เป็นเจ้าของ นิวเชพเพิร์ดเป็นจรวดที่สามารถปล่อยขึ้นสู่อวกาศและกลับมาลงจอดบนพื้นโลกในแนวดิ่ง สามารถบรรจุสิ่งของต่างๆ (Payload) น้ำหนักหลายร้อยปอนด์ต่อการปล่อยจรวดหนึ่งครั้ง และในอนาคตจะนำนักบินอวกาศขึ้นไปได้ถึงหกคน

นี่ถือเป็นภารกิจทดสอบปล่อยจรวดครั้งที่ 9 เพื่อทดสอบระบบ ‘In-flight Escape System’ ด้วยการพาขึ้นไปบนอวกาศ ก่อนจะดีดแคปซูลซึ่งบรรจุสัมภาระและหุ่นจำลองนักบินอวกาศเพื่อทดสอบความปลอดภัยของระบบ

ท่ามกลางผืนทะเลทรายที่มีหญ้าเป็นกระจุกอยู่ห่างกันในเมืองแวนฮอร์น รัฐเท็กซัส กลางแสงแดดจัดจ้าของวันที่ 18 ก.ค. 2561 (ตามเวลาไทยคือ 22.11 น.) นิวเชพเพิร์ดพุ่งขึ้นสู่ท้องฟ้า

หน้าจอถ่ายทอดสดมีกราฟิกบอกระดับความสูงและเวลาที่ผ่านพ้นไป ใช้เวลาหลายอึดใจจ้องมองจรวดพุ่งขึ้นต่อเนื่องสู่ความเวิ้งว้างเหมือนไม่มีที่สิ้นสุด ก่อนที่ส่วนแคปซูลและตัวจรวดจะย้อนทางกลับลงมาที่ผิวโลกแบบแยกส่วน – ตัวจรวดลงจอดในแนวดิ่ง ส่วนแคปซูลกางร่มชูชีพแล้วร่อนลงช้าๆ กลางทะเลทราย เป็นอันเสร็จภารกิจ

ความพิเศษคือ แคปซูลที่ร่อนลงมานั้นมีอุปกรณ์ที่บรรจุสิ่งของต่างๆ น้ำหนักรวม 6 กิโลกรัมจากเอเชียขึ้นไปในอวกาศด้วย โดยมีบริษัทมิว สเปซ แอนด์ แอดวานซ์ เทคโนโลยี จำกัด  (mu Space and Advance Technology) ผู้ให้บริการด้านเทคโนโลยีดาวเทียมและอวกาศของไทย เป็นผู้ส่งเพย์โหลดบรรจุสิ่งของทดลอง ซึ่งรวบรวมมาจากสถาบันสุขภาพเด็กแห่งชาติมหาราชินี, จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (GISTDA), สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหาร ลาดกระบัง และสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (NARIT)

ส่วนบริษัท มิว สเปซ เองได้ส่งวัสดุผ้าสำหรับใช้ในการทดลองเพื่อการพัฒนาและผลิตเป็นชุดอวกาศและอุปกรณ์เครื่องแต่งกายต่างๆ ขึ้นไปด้วย

การทดลองจากแล็บของคนเพี้ยน

หนึ่งในทีมนักวิจัยที่มีส่วนร่วมในการส่งการทดลองขึ้นไปและเป็นผู้ช่วยด้านวิศวกรรมของโครงการ คือ ฟรีกแล็บ (Freak Lab – Futuristic Research Cluster) หรือ ‘คลัสเตอร์วิจัยนวัตกรรมอนาคต ประเทศไทย’ กลุ่มที่ทำวิจัยทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี สังคมศาสตร์ และศิลปศาสตร์ ที่เกี่ยวข้องกับอนาคต

“FREAK lab เป็นแล็บที่ทำอะไรบ้าๆ บอๆ ที่มันเป็นอนาคตไกลๆ” เกีย-โพธิวัฒน์ งามขจรวิวัฒน์ ผู้จัดการการวิจัย (research manager) ของคลัสเตอร์วิจัยอนาคตกล่าวแนะนำ FREAK lab ซึ่งตั้งต้นจากการรวมตัวของศิษย์เก่าในโครงการ JSTP (โครงการพัฒนาอัจฉริยภาพทางวิทยาศาสตร์สำหรับเด็กและเยาวชน) ที่เคยมาร่วมทำกิจกรรมต่างๆ จนสุดท้ายตัดสินใจตั้งทีมทำงานขึ้นมา

“เราอยากทำสิ่งที่นำเอาศิลป์และวิทย์มารวมกัน เพื่อให้มันเกิดมูลค่าที่มากกว่านั้น เพราะว่าศิลปะมีอายุยืนยาวกว่าชีวิตคน”

แล็บประหลาดนี้เข้าไปมีพื้นที่ในแคปซูลได้อย่างไร กอล์ฟ-วเรศ จันทร์เจริญ ผู้นำกลุ่มวิจัยอวกาศแห่ง FREAK lab เท้าความว่า “ที่มาที่ไปก็คือบริษัท มิว สเปซ คอร์ป ต้องการทดลองชุดนักบินอวกาศของทางบริษัท จึงติดต่อกับบริษัท ​Blue Origin ที่อเมริกาเพื่อส่งชิ้นงานเข้าไป ส่วนพื้นที่ที่เหลืออยู่ เขาแบ่งปันให้กับสถาบันวิจัยต่างๆ ทั่วประเทศไทยโดยไม่เสียค่าใช้จ่าย โดยแบ่งวิจัยในด้านที่ตัวเองถนัด แต่งานวิจัยจะต้องเจ๋งพอที่จะไปอยู่ร่วมกับเขาได้”

ที่มาภาพ: freak.kmutt.ac.th

กอล์ฟขยายความต่อว่า ความ ‘เจ๋ง’ ที่จะเข้าข่ายได้ขึ้นจรวดในรอบนี้ ก็คือการทดลองที่จะมีผลกระทบต่อชีวิต เช่น งานที่เกี่ยวกับปัจจัย 4 ต่างๆ อย่างการแพทย์ อาหาร เด็ก เครื่องนุ่งห่ม ฯลฯ

แคปซูลไฟลท์นี้ไม่ได้มีแค่ชุดการทดลองและสิ่งของต่างๆ จากไทย แต่ยังประกอบไปด้วยสิ่งของจากนาซ่า ศูนย์อวกาศยานเยอรมัน (DLR) เป็นต้น

แล้ว FREAK lab มีบทบาทอย่างไรในภารกิจ ‘หลุดโลก’ ที่มีความหมายตรงตามตัวอักษร อย่างการพาห้องทดลองขึ้นสู่อวกาศครั้งนี้

“เราส่งไปในนามของ GISTDA ซึ่งทีม FREAK lab รับผิดชอบการทำเซนเซอร์ที่ตรวจจับการรั่วไหลของบรรจุภัณฑ์อาหารไทย ซึ่งต้องเป็นระบบตรวจจับแบบที่ไม่ใช้ไฟฟ้า ส่วนทีมที่พัฒนาด้านอาหารจะเป็นอีกทีม” กอล์ฟกล่าว ซึ่งอาหารที่เขาพูดถึงก็คือ ‘ทุเรียน’ ผลไม้ชื่อดังกลิ่นดีที่ถูกซีลใส่บรรจุภัณฑ์ส่งขึ้นอวกาศ

“นี่เป็นภารกิจต้นๆ ของ Blue Origin เลยที่เขาจะทดสอบทุกสิ่งทุกอย่างภายในแคปซูลที่ด้านบนสุด ซึ่งหลังจากนี้ จะเป็นส่วนที่เขาให้นักท่องเที่ยวเข้าไปอยู่ด้านใน ทดสอบว่าแคปซูลมันขึ้นไปได้จริงๆ แล้วลงมาได้จริงๆ

“ก็เลยเป็นความพิเศษ เพราะว่าต่อไปเราจะได้เห็นคนที่ท่องเที่ยวอวกาศได้เข้าไปอยู่ในแคปซูลเดียวกับที่ของของเราเข้าไปอยู่ และเป็นครั้งแรกของไทยที่นำชุดการทดลองที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ขึ้นไปแล้วก็กลับลงมาได้จริงๆ”

ห้องทดลองที่เคลื่อนบนท้องฟ้า

ก่อนเข้าสู่รายละเอียดการทดลอง นนท์-ประพันธ์พงศ์  ดำส่งแสง วิศวกรหลักของโครงการนี้ อธิบายความหมายของคำว่า ‘เพย์โหลด’ ที่เราได้ยินในข่าวบ่อยๆ แต่อาจจะยังไม่เกตว่าคืออะไร

“เพย์โหลดก็คือของบางอย่างที่เราจะใส่เข้าไปกับตัวจรวด แต่ละภารกิจต้องการองค์ความรู้ หรือวิธีการออกแบบที่แตกต่างกันไป ต้องรู้ก่อนว่าจรวดที่เราจะส่งไปมีลักษณะไหน มีข้อกำหนดอย่างไรบ้าง อย่างที่สอง ภารกิจของเราคือการทดลองอะไร สามารถออกแบบอย่างไรเพื่อให้เหมาะกับข้อจำกัดนั้น

“ไฟลต์นี้มีความท้าทายตรงที่ไม่มีไฟฟ้าหรือระบบอิเล็กทรอนิกส์ใดๆ ใช้เลย การแก้ปัญหาคือการออกแบบในเชิงกลไกหรือแมคแคนิกส์ ให้ระบบมันสามารถทำงานเองได้ในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง”

และการขึ้นสู่อวกาศ ไม่ได้มีแค่สภาวะไร้แรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียว ทีมวิศวกรจึงต้องคิดเผื่อภาพทั้งหมดตั้งแต่ปล่อยจรวดจนกระทั่งกลับลงมาจอด

ที่มาภาพ: freak.kmutt.ac.th

“ระหว่างการส่งขึ้นไปจากภาคพื้นโลก จะมีการสั่นสะเทือนจากตัวจรวดและมีความเร่งมากกว่าสภาวะปกติค่อนข้างสูง ถ้าเราออกแบบไม่ดี ก็อาจเกิดความเสียหายกับเพย์โหลดนั้นได้ ต่อมาคือ สภาวะที่เข้าไปสู่ outer space หรืออวกาศแล้ว จะเป็นสภาวะที่ไร้แรงโน้มถ่วง ซึ่งเป็นจุดที่เราสนใจว่าจะเกิดอะไรขึ้น สภาวะสุดท้ายคือการตกกลับมาบนโลก จะมีการตกกระแทกด้วยความเร็วสูง เราพยายามดูผลหรือกลไกที่เกิดขึ้นจากสภาวะที่แตกต่างกันไปค่อนข้างเยอะเหล่านี้ครับ”

“ตัวแคปซูลของ New Shepard ที่เราส่งเข้าไป มีสภาพแวดล้อมที่ไม่ได้เอ็กซ์ตรีมมากเท่ากับยานอื่นๆ เพราะออกแบบมาสำหรับการท่องเที่ยวในอวกาศ แต่ข้อจำกัดอย่างหนึ่งก็คือ การสั่นหรือตกกระทบขณะกลับมายังโลกก็ยังมีอยู่”

ผลงานที่ออกมา คือชุดการทดลองศึกษาการเคลื่อนไหวของก๊าซขณะแรงโน้มถ่วงต่ำ และเครื่องมือตรวจจับอนุภาคของไมโคร-คัลเลอร์ (Micro-Color) ภายใต้แรงโน้มถ่วง ซึ่งทำงานได้เองด้วยระบบกลไก

นอกจากการทดลองของทีมเองแล้ว FREAK lab ยังออกแบบอุปกรณ์สำหรับตรวจจับว่า บรรจุภัณฑ์อาหาร ที่มาจากจากทีมพัฒนาอาหารอวกาศนั้น มีการรั่วไหลในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงหรือไม่ และในเมื่อไม่มีไฟฟ้า พวกเขาจึงต้องออกแบบมาให้สามารถบันทึกผลและมีตัวชี้วัดที่นำกลับมาตรวจสอบภายหลังได้ โดยไม่อาศัยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใดๆ เลย

“แต่ทำยังไง บอกไม่ได้ครับ เพราะว่าจดสิทธิบัตรไว้” กอล์ฟกล่าวขัดไว้ก่อน

ความบ้าที่มีมูลค่า

แม้จะน่าตื่นเต้น แต่นี่ก็เป็นเพียงก้าวแรกก้าวเล็กๆ ของการทดลองบนอวกาศ และปัจจุบัน FREAK lab ก็เดินหน้าออกแบบชุดการทดลองสำหรับเพย์โหลดในอนาคต ภายใต้ส่วนการวิจัยเกี่ยวกับอวกาศ ที่พวกเขาเรียกว่า CAT Space

แม้ที่ตั้งของ FREAK lab จะตั้งอยู่ในรั้วของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (บางขุนเทียน) แต่เกียบอกว่า ความจริงแล้วอาณาเขตของ FREAK lab นั้นกว้างไกลกว่านั้น

“เราไม่อยากบอกว่า FREAK lab อยู่ที่ไหน อยู่กับใคร เราเคยพูดกันเล่นๆ ว่า FREAK Lab ไม่ใช่สถานที่แต่เป็นผู้คน มีทั้งคนที่ทำงานอยู่ต่างประเทศ และมาจากหลายมหา’ลัย เราทำกันออนคลาวด์ (on cloud)

“แล็บนี้ก็คือผู้คนที่มาร่วมกันสร้างความสนุกและความบ้าคลั่ง แต่ละคนมีความสนุกหรือความสนใจที่แตกต่างกัน เมื่อมารวมกัน ความบ้ามันเลยยิ่งใหญ่ขึ้น” เกียผายมือทำท่าเบ่งพลังแล้วหัวเราะ

แม้ CAT Space จะเป็นส่วนที่เติบโตที่สุดในเวลานี้ แต่ FREAK Lab ยังมีส่วนอื่นๆ ที่น่าสนใจ เกียอธิบายว่า ปัจจุบันแล็บพิลึกแห่งนี้ประกอบไปด้วยหน่วยวิจัยพิลึกๆ อีก 6 เซ็กชัน

“มีเรื่องเกี่ยวกับ Biodigital คือการทำเรื่องชีววิทยาให้มันอยู่กับดิจิทัล ส่วนในเชิงงานศิลปะคือ Emotikhon ซึ่งเป็นกระจกที่ส่องแล้วมันจะเดาว่าอารมณ์ของคนคนนั้นเป็นอย่างไร แล้วใส่รูปตัวละครจาก รามเกียรติ์ ส่องไปที่หน้าเขา

“หรือกลุ่ม Social เป็นการทดลองด้านความรู้สึกต่อสังคม Neuro Media อ่านคลื่นสมองแล้วก็ปรินท์ออกมาออกมาเป็นอาหาร”

“อีกส่วนคือ Unschooling เป็นการจัดค่ายให้เด็กๆ ซึ่งไม่ใช่ค่าย ‘วิทยาศาสตร์’ ที่มานั่งทดลองหรือเลคเชอร์ เช่นกิจกรรม Social Robot ที่ไม่ได้มาถึงแล้วก็ประกอบหุ่นยนต์เลย แต่เราให้เด็กไปเรียนการแสดง เรียนดนตรี ไปดูว่าโขน หนังใหญ่ ละครเล็ก เขาสื่อสารอารมณ์อย่างไรก่อน แล้วค่อยเรียนว่าจะทำหุ่นยนต์ให้มันแสดงอารมณ์บ้างได้อย่างไร”

ระหว่างการพูดคุย คำว่า ‘บ้า’ หลุดออกจากปากเกียบ่อยๆ เราจึงสงสัยว่าความบ้าในแบบ FREAK lab คืออะไร และทำไมพวกเขาจึงบ้าได้มากกว่าแล็บอื่นๆ

“ถ้าเราถามตัวเราเองแล้วมันตื่นเต้น มันน่าสนุก นั่นแหละคือความบ้า เพราะว่าเรื่องบางเรื่อง คนโน้นคนนี้บอกว่ามันทำไม่ได้หรอก มันอนาคตเกินไป แต่ถ้าเราอยากลองทำเราก็ทำ”

“อาจเป็นเพราะว่าเราไม่ได้มานั่งตีกรอบว่า ต้องทำให้มันเกิดมูลค่าหรือคอยถามว่าต้นทุนมันเท่าไร แต่ถามตัวเราเองก่อนว่า สนุกไหม แค่นั้นเลย พอเราตอบตัวเองได้ว่า เจ๋งว่ะ น่าสนุกว่ะ ก็ลุยเลย ทำเลย พอเจอปัญหาก็เรียนรู้และก้าวข้ามมันไป หรืออาจจะไม่สำเร็จ แต่ได้ไปถึงจุดที่เราเรียนรู้ว่ามันไปต่อไม่ได้เพราะอะไร ถ้าจะไปต่อได้ในอนาคต มันจะไปได้ด้วยอะไร ซึ่งมันคุ้มค่าแล้วที่ได้เรียนรู้

“และอย่างที่บอกว่า FREAK Lab นำเอาวิทยาศาสตร์กับศิลปะมารวมกัน เพราะฉะนั้นคนที่มาทำงานด้วยกัน ไม่ได้มีแค่วิศวกรหรือนักวิทยาศาสตร์ แต่มีนักแสดง นักเขียน ศิลปิน นักร้อง ฯลฯ มันมีความหลากหลายทางความรู้และความสามารถ ซึ่งผมว่า การได้ทำงานร่วมกับคนต่างสายเป็นเรื่องสำคัญ และนั่นคือมูลค่าจริงๆ ของมัน คือการพัฒนาคน”