คณะแพทยศาสตร์ศรีสวางควัฒน ราชวิทยาลัยจุฬาภรณ์ เตรียมนำส่งชุดการทดลอง TIGERS-X (Thailand Innovative G-force Varied Emulsification Research for Space Exploration) ขึ้นสู่สถานีอวกาศนานาชาติ (International Space Station: ISS) เพื่อศึกษาพฤติกรรมการผสมตัวของของเหลวในสภาวะไร้น้ำหนัก โดยนำองค์ความรู้ที่ได้รับมาใช้ในการพัฒนาโภชนาการทางหลอดเลือด (Total Parenteral Nutrition: TPN) ตลอดจนวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับโภชนาการและเวชภัณฑ์ เพื่อการประยุกต์ใช้บนโลกและในการสำรวจอวกาศ
ยานขนส่งอวกาศดรากอน (Dragon) ของบริษัทสเปซเอ็กซ์ (SpaceX) มีกำหนดการปล่อยตัวจากฐานปล่อยที่ 40 (Space Launch Complex-40) ณ ฐานทัพอวกาศคานาเวอรัล รัฐฟลอริดา สหรัฐอเมริกา ในวันที่ 13 พฤษภาคม พ.ศ. 2569 เวลา 06.16 น. (ตามเวลาประเทศไทย) จะเดินทางไปถึงสถานีอวกาศนานาชาติที่ความสูง 400 กิโลเมตรเหนือพื้นโลกในวันถัดไป เมื่อถึงสถานีอวกาศนานาชาติ ชุดการทดลองจะถูกนำไปติดตั้งภายในห้องทดลองโคลัมบัส (Columbus module) ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) บนแพลตฟอร์มการทดลองอัตโนมัติไอซ์คิวบ์ (ICE Cubes) เพื่อดำเนินการทดลองทางการแพทย์
ชุดการทดลอง TIGERS-X เป็นการทดลองอัตโนมัติควบคุมจากภาคพื้นโลก มีน้ำหนัก 2.5 กิโลกรัม กว้างและยาว 20 เซนติเมตร สูง 10 เซนติเมตร ถูกออกแบบและพัฒนาโดยวิศวกรและนักวิจัยไทย เป็นห้องทดลองทางการแพทย์ในอวกาศชิ้นแรกของประเทศไทย
การศึกษาพฤติกรรม “อิมัลชัน” ของสารในสภาวะไร้น้ำหนัก
ชุดการทดลอง TIGERS-X มีโจทย์ทางวิทยาศาสตร์หลักคือการทำความเข้าใจปรากฏการณ์ อิมัลชัน (Emulsification) หรือการผสมกันของของเหลวที่ตามธรรมชาติไม่สามารถเข้ากันได้อย่างน้ำและน้ำมัน ในสภาวะปกติ การทำให้น้ำและน้ำมันผสมกันต้องอาศัยแรงกล เช่น การปั่นหรือการคน แต่สภาพแวดล้อมบนสถานีอวกาศนานาชาตินั้นปราศจากอิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ซึ่งช่วยตัดตัวแปรรบกวนที่สำคัญออกไป สภาพแวดล้อมสภาวะไร้น้ำหนัก (Microgravity) จึงเปิดโอกาสให้ทีมวิจัยสามารถศึกษาพฤติกรรมการผสมกันโดยไม่ต้องอาศัยแรงกล (Static Mixing) และสังเกตพฤติกรรมการผสมได้อย่างชัดเจนและแม่นยำยิ่งขึ้น
ความเข้าใจพฤติกรรมการผสมในระดับโมเลกุลที่ได้จากการทดลอง จะถูกนำมาใช้เป็นรากฐานในการพัฒนาสูตรโภชนาการทางหลอดเลือด (TPN) ตลอดจนวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับโภชนาการและเวชภัณฑ์ โดยผลประโยชน์ของการทดลองสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ระยะ ได้แก่
- ระยะสั้น นำองค์ความรู้มาใช้ในการพัฒนาสูตรโภชนาการทางหลอดเลือด เพิ่มพูนความรู้เกี่ยวกับกระบวนการอิมัลซิไฟเออร์ (Emulsifier) เพื่อนำไปสู่การแพทย์เฉพาะบุคคล (Personalized Medicine)
- ระยะกลาง นำไปสู่การพัฒนาระบบโภชนาการและเวชภัณฑ์สำหรับการสำรวจอวกาศระยะยาว เช่น การสำรวจดวงจันทร์และดาวอังคาร ในส่วนของระบบช่วยพยุงชีพ (Life Supporting System) และระบบการผลิตอาหารในอวกาศ (Space Food System)
- ระยะยาว ใช้เป็นรากฐานทางการแพทย์อวกาศ (Space Medicine) เพื่อรองรับการตั้งถิ่นฐานในอวกาศห้วงลึกบนดวงจันทร์ ดาวอังคาร หรือดาวเคราะห์ดวงอื่น
การพัฒนาด้านวิศวกรรมอวกาศของประเทศไทย
ชุดการทดลองอัตโนมัติ TIGERS-X แสดงถึงขีดความสามารถทางวิศวกรรมของประเทศไทย โดยตัวฮาร์ดแวร์ถูกออกแบบและประกอบขึ้นโดยทีมวิศวกรและนักวิจัยชาวไทยทั้งหมด มีการใช้งานชิ้นส่วนผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปเชิงพาณิชย์ (COTS) มาประยุกต์ใช้จนสามารถผ่านมาตรฐานความปลอดภัยของทั้ง NASA และ ESA ทำให้สามารถนำส่งขึ้นไปปฏิบัติงานบนสถานีอวกาศนานาชาติได้อย่างสมบูรณ์
- นวัตกรรมการผสมบน Lab-on-a-Chip ส่วนสำคัญของการทดลองอยู่ที่เทคโนโลยีอุปกรณ์การทดลองขนาดเล็กเท่าชิป (Lab-on-a-Chip) ซึ่งถูกออกแบบรูปทรงเรขาคณิตภายในให้เป็นโครงสร้างแบบ Tesla Valve โครงสร้างอุทกพลศาสตร์นี้จะสร้างกระแสปั่นป่วน (Turbulence) เมื่อของเหลวไหลผ่าน ส่งผลให้น้ำและน้ำมันเกิดการผสมกันอย่างมีประสิทธิภาพในสภาวะไร้น้ำหนัก โดยไม่จำเป็นต้องใช้ใบพัดหรือชิ้นส่วนทางกลไก (Static Mixing) ซึ่งนอกจากจะประหยัดพลังงานแล้ว ยังช่วยลดพื้นที่ซอกมุมที่อาจเกิดการสะสมของสิ่งสกปรก
- การควบคุมชุดการทดลองบนสถานีอวกาศนานาชาติจากประเทศไทย การทดลองครั้งนี้จะมีการสั่งการและควบคุมการทดลองบนสถานีอวกาศนานาชาติจากแผ่นดินไทย ผ่านห้องควบคุมภารกิจ (Mission Control Room) ณ คณะแพทยศาสตร์ศรีสวางควัฒน ราชวิทยาลัยจุฬาภรณ์ ซึ่งจะทำให้ทีมวิจัยสามารถรับข้อมูลภาพเคลื่อนไหวความละเอียดสูงกลับมายังโลกได้ทันที และสามารถวิเคราะห์ผลพร้อมปรับเปลี่ยนแผนการทดลองได้ตลอดระยะเวลาปฏิบัติภารกิจ
- การสนับสนุนการวิจัยทางการแพทย์ การพัฒนาชุดทดลองนี้เป็นโครงการศึกษาเทคโนโลยีการผสมของเหลวภายในอวกาศเพื่อการประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ การทำงานของอุปกรณ์การทดลองขนาดเล็ก (Lab-on-a-Chip) ถือเป็นต้นแบบของการออกแบบการผสมกันโดยไม่ต้องใช้แรงกลหรือใบพัด เทคโนโลยีดังกล่าวอาจนำไปสู่การพัฒนาเครื่องผลิตโภชนาการทางหลอดเลือด (TPN) ในอนาคต ซึ่งตอบสนองวิสัยทัศน์ของคณะแพทยศาสตร์ศรีสวางควัฒนฯ ที่มุ่งหวังให้เกิดผลลัพธ์เป็นนวัตกรรมด้านระบบบริการสุขภาพ (Healthcare Innovations)
การทำการทดลองบนสถานีอวกาศนานาชาติ
ชุดการทดลองจะถูกนำไปติดตั้งบนสถานีอวกาศนานาชาติเป็นเวลาไม่ต่ำกว่า 30 วัน ซึ่งคณะวิจัยจะดำเนินการทดลองต่อเนื่องเป็นระยะเวลา 6 วัน เพื่อศึกษาพฤติกรรมการผสมในรูปแบบที่แตกต่างกันซ้ำหลายครั้ง หลังจากเสร็จสิ้นการทดลอง ชุดอุปกรณ์จะเดินทางกลับสู่โลกด้วยยานดรากอนลำเดิม โดยมีกำหนดลงจอดบนผิวน้ำนอกชายฝั่งรัฐแคลิฟอร์เนียภายในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2569 ก่อนที่ชุดการทดลองทั้งหมดจะถูกส่งมอบคืนให้แก่คณะวิจัยในประเทศไทยเพื่อนำไปวิเคราะห์ผลในเชิงลึกต่อไป
ประโยชน์จากโครงการและโอกาสในอนาคต
โครงการ TIGERS-X เป็นโครงการวิจัยด้านเทคโนโลยีการผสมของเหลวในอวกาศเพื่อประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ ภารกิจดังกล่าวสะท้อนถึงการปรับเปลี่ยนกระบวนทัศน์เชิงยุทธศาสตร์ (Strategic Paradigm Shift) ของอุตสาหกรรมอวกาศไทย จากการเป็นผู้ใช้เทคโนโลยีขั้นสูง สู่การเป็นผู้ผลิตนวัตกรรมในอุตสาหกรรมการแพทย์ หุ่นยนต์ และอวกาศ
ความสำเร็จของภารกิจนี้เป็นสิ่งยืนยันถึงขีดความสามารถทางวิศวกรรมแบบครบวงจร (End-to-End Engineering Capability) ของประเทศไทย ซึ่งครอบคลุมตั้งแต่กระบวนการออกแบบ การเลือกใช้วัสดุ การผลิตและประกอบชิ้นส่วน ไปจนถึงกระบวนการทดสอบและระบบสื่อสารทางไกลกับสถานีอวกาศนานาชาติ แสดงให้เห็นว่าห่วงโซ่อุปทาน (Supply Chain) และระบบนิเวศทางเทคโนโลยีของประเทศมีความพร้อมในการรองรับอุตสาหกรรมขั้นสูง มรดกทางองค์ความรู้และมาตรฐานทางวิศวกรรมที่เกิดขึ้น จะเป็นปัจจัยสำคัญในการสร้างความเชื่อมั่น และเป็นแนวทางให้สถาบันวิจัยรวมถึงหน่วยงานภาคเอกชนของไทยก้าวเข้าสู่ระบบเศรษฐกิจอวกาศ (Space Economy) ได้อย่างมั่นคง
โครงการนี้ดำเนินการโดยคณะแพทยศาสตร์ศรีสวางควัฒน ราชวิทยาลัยจุฬาภรณ์ ร่วมกับ สถาบันการจัดการปัญญาภิวัฒน์ (PIM) ศูนย์เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (TMEC) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (GISTDA) องค์การอวกาศยุโรป European Space Agency (ESA) และ บริษัทสเปซแพลิเคชันเซอร์วิส (Space Application Services) ซึ่งโครงการวิจัยนี้ได้รับทุนวิจัยจาก สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.) ภายใต้ กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.)
- สามารถดูรายละเอียดโครงการฉบับเต็มได้ทาง เว็บไซต์อย่างเป็นทางการ
- สามารถโหลด ภาพและวิดีโอสำหรับใช้ประกอบข่าวได้ที่นี่
About Author
