แข่งขัน “ดาวเทียมกระป๋อง” ก้าวแรกเด็กไทยในภารกิจพิชิตอวกาศ

“อวกาศ” คือ ความใฝ่ฝันของมวลมนุษยชาติ และ “เทคโนโลยีอวกาศ” ก็เป็นสิ่งที่แพงมาก มีเพียงประเทศมหาอำนาจหรือประเทศที่พัฒนาแล้วไม่กี่ประเทศเท่านั้นที่สามารถเป็นเจ้าของได้ แต่ในอนาคตอันใกล้เทคโนโลยีอวกาศอาจไม่ใช่เรื่องไกลตัวคนไทยอีกต่อไป เมื่อวันนี้เด็กไทยสามารถสร้าง “ดาวเทียมกระป๋อง” ได้เองแล้ว

          แคนแซท (CanSat) หรือ “ดาวเทียมขนาดเล็กเท่ากระป๋องเครื่องดื่ม” เป็นอุปกรณ์ที่ใช้จำลองการทำงานของดาวเทียมจริง โดยมีจุดประสงค์เพื่อใช้ในการเรียนรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีทางด้านอวกาศ มีขนาดเล็กประมาณกระป๋องน้ำอัดลม และไม่ได้ถูกปล่อยเข้าสู่วงโคจรในอวกาศจริง แต่แคนแซทจะถูกปล่อยลงมาจากความสูงประมาณ 100 – 4,000 เมตร จากพาหนะต่างๆ เช่น อากาศยาน จรวด บอลลูน หรือ โดรน ซึ่งในระหว่างที่แคนแซทกางร่มชูชีพร่อนลงมา จะมีการปฏิบัติภารกิจทางวิทยาศาสตร์ที่กำหนดไว้ เช่น บันทึกภาพ วัดอุณหภูมิและความชื้นในอากาศ ก่อนที่จะตกถึงพื้นดิน

          “ภายในแคนแซทจะประกอบไปด้วยเซนเซอร์ต่างๆ เช่นเดียวกับที่ใช้ในโทรศัพท์มือถือสมาร์ตโฟนในปัจจุบัน เช่น จีพีเอส กล้องถ่ายภาพดิจิทัล เซนเซอร์วัดความเร่ง ไจโรสโคป เซนเซอร์วัดสนามแม่เหล็ก ซึ่งอุปกรณ์ทั้งหมดมีขนาดเล็ก ราคาถูก สามารถหาซื้อได้ตามท้องตลาดทั่วไป และสามารถหาข้อมูลการใช้งานได้ง่ายจากอินเทอร์เน็ต เพื่อนำมาพัฒนาได้ด้วยตนเอง”

          “แคนแซทจึงเหมาะสมที่จะเป็นโครงการอวกาศขนาดเล็กสำหรับนักเรียน ที่มุ่งเน้นการลงมือปฏิบัติจริง เช่น การเรียนรู้เกี่ยวกับการออกแบบดาวเทียม การกำหนดภารกิจ การสร้างและประกอบดาวเทียม การทดสอบ การเตรียมตัวปล่อยขึ้นสู่อวกาศ และการวิเคราะห์ปัญหา นอกจากนี้นักเรียนจะได้เรียนรู้ทักษะในการทำงานเป็นทีม การบริหารจัดการโครงการเพื่อให้บรรลุเป้าหมายภายใต้ข้อจำกัดต่างๆ ได้” นาวาอากาศเอก ฐากูร เกิดแก้ว ผู้อำนวยการศูนย์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์โลกและดาราศาสตร์ (LESA) อธิบายถึงความสำคัญของดาวเทียมกระป๋อง

          เพื่อพัฒนาศักยภาพของเยาวชนไทยในด้านสะเต็มศึกษา และเตรียมความพร้อมของประเทศไทยสู่การพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศที่กำลังทวีความสำคัญมากขึ้นและมีการแข่งขันที่สูงขึ้นของนานาประเทศ ศูนย์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์โลกและดาราศาสตร์ (LESA) จึงได้ร่วมกับโรงเรียนนายเรืออากาศนวมินทกษัตริยาธิราช และ กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โดยหน่วยงานภายใต้สังกัด 3 หน่วยงาน ได้แก่ สํานักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) องค์การพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ (อพวช.) และสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) (สทอภ.) จัดกิจกรรมการแข่งขันสร้างดาวเทียมกระป๋อง “CanSat Thailand 2017” ครั้งแรกในประเทศไทย ระดับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนปลายหรือเทียบเท่า

          นักเรียนที่ผ่านการคัดเลือกสู่การแข่งขันรอบชิงชนะเลิศจำนวน 10 ทีม ได้มีโอกาสเข้าค่ายเพื่อเรียนรู้การพัฒนาดาวเทียมกระป๋องจากวิทยากรผู้เชี่ยวชาญ หลังจากนั้นแต่ละทีมได้กลับไปพัฒนาดาวเทียมกระป๋องของตนเองจนเสร็จสมบูรณ์ และนำมาแข่งขันรอบชิงชนะเลิศ โดยการทดสอบปล่อยดาวเทียมกระป๋องจากโดรนที่ระดับความสูง 300-500 เมตร ที่สนามบินโคกกระเทียม กองบิน 2 จังหวัดลพบุรี เมื่อวันที่ 10 ธันวาคม ที่ผ่านมา

          นอกจากความคิดสร้างสรรค์และความสมบูรณ์ของส่วนประกอบทางด้านเทคนิคที่บรรจุอยู่ในดาวเทียมกระป๋องแล้ว ความสำเร็จของ “ภารกิจ” ถือเป็นหัวใจสำคัญที่จะตัดสินว่าดาวเทียมกระป๋องของทีมใดคือผู้คว้าชัยในสนามประลองนี้

          ผลปรากฏว่า ทีม SatelDust จากโรงเรียนกำเนิดวิทย์ จ.ระยอง คว้ารางวัลชนะเลิศ และรางวัล The Best Scientific Award ด้วยภารกิจ ดาวเทียมกระป๋องจำลองการเก็บตัวอย่างฝุ่นและปริมาณฝุ่นในชั้นบรรยากาศ เพื่อนำมาวิเคราะห์และประมวลผลเพื่อหาขนาดฝุ่น ชนิดของฝุ่น และเชื้อโรคในอากาศ แล้วศึกษาต่อยอดถึงความเป็นไปได้ของโรคที่เกิดจากมลพิษทางอากาศ โดยข้อมูลจากเซนเซอร์ในดาวเทียมแคนแซทจะถูกส่งด้วยระบบ IoT (Internet of Things) มายังเครื่องคอมพิวเตอร์บนภาคพื้นดินแบบเรียลไทม์ได้

          “พวกเราสนใจเรื่องเทคโนโลยีอวกาศอยู่แล้ว เมื่อเห็นโครงการนี้จึงลองสมัครเข้ามา จากแรกๆ ที่ยังไม่ค่อยรู้อะไรเกี่ยวกับดาวเทียมกระป๋อง ก็ได้มาเรียนรู้จากโครงการนี้ ทีมของพวกเราพัฒนาดาวเทียมกระป๋องให้สามารถเก็บตัวอย่างฝุ่นจากชั้นบรรยากาศลงมาได้ ก่อนที่ฝุ่นจะตกลงมาสู่พื้นดิน ทำให้เราสามารถวิเคราะห์ได้ล่วงหน้าว่าฝุ่นเหล่านั้นจะนำเชื้อโรคอะไรมาบ้างหรือจะก่อให้เกิดโรคอะไรต่อร่างกายของเราได้บ้าง ในอนาคตพวกเราก็หวังว่าจะได้พัฒนาต่อไปสู่การเก็บตัวอย่างฝุ่นในอวกาศหรือบนดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ส่วนรางวัลที่ได้รับก็ถือว่าเกินความคาดหมายมาก อยากให้มีโครงการนี้ต่อไปเรื่อยๆ และอยากให้เพื่อนๆ ที่สนใจได้เข้ามาลองดูค่ะ” นางสาวภัททิยา พิบูลจินดา นักเรียนชั้น ม.5 หัวหน้าทีม SatelDust กล่าว

          ส่วนทีม Canpable จากโรงเรียนกรุงเทพคริสเตียน คว้ารางวัลรองชนะเลิศ และรางวัล The Best Technical Award ด้วยภารกิจ จำลองการทำงานของยานอวกาศที่กำลังเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ โดยทำการแจ้งเตือนสถานะสภาพแวดล้อม ปริมาณก๊าซชนิดต่างๆ ที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ ซึ่งมีจุดเด่นที่ดาวเทียมกระป๋องสามารถแยกตัวออกเป็น 2 ส่วนได้ คือ ยานแม่และยานลูก โดยสามารถส่งสัญญาณถึงกันได้ เพื่อประโยชน์ในการสำรวจบริเวณที่มีอุปสรรคในการติดต่อสื่อสารหรือบริเวณที่มีก๊าซพิษ

          “พวกเราได้รู้จักเพื่อนใหม่ๆ ที่มีความสนใจในเรื่องเดียวกัน ซึ่งไม่สามารถหาได้จากที่ไหนถ้าไม่ใช่ที่โครงการนี้ ที่สำคัญคือได้ความรู้และประสบการณ์มากมาย โดยเฉพาะทักษะการแก้ปัญหาเฉพาะหน้าที่คงหาไม่ได้จากการเรียนในโรงเรียนทั่วไป เป็นประสบการณ์ที่พวกเราจะนำไปเรียนรู้และพัฒนาตนเองต่อไปครับ” ความรู้สึกของ นายวาริช บุญสนอง นักเรียนชั้น ม.5 หนึ่งในสมาชิกทีม Canpable

          การพัฒนาดาวเทียมกระป๋อง แม้จะเป็นเพียงแค่ดาวเทียมจิ๋ว และไม่ได้ถูกส่งขึ้นไปสู่วงโคจรรอบโลกจริงๆ แต่นี่ถือเป็นจุดเริ่มต้นที่สำคัญของเยาวชนไทยในการเรียนรู้เทคโนโลยีอวกาศ ซึ่งอาจจะเป็นใบเบิกทางที่จะช่วยสร้างเทคโนโลยีอวกาศของคนไทยให้เป็นจริงได้ในวันข้างหน้า