ศูนย์รวมความรู้

กระทรวงเทคโนโลยี
สารสนเทศและการสื่อสาร

รายละเอียดแนวทางการพัฒนากิจการอวกาศ
ของประเทศไทย
 


หน่วยงานในสังกัดกระทรวงไอซีที












<< เชื่อมโยงเว็บไซต์ >>

  หน้าหลัก \ ศูนย์รวมความรู้

    ศูนย์รวมความรู้

โดย สมภพ ภูริวิกรัยพงศ์
คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร 51 ถนนเชื่อมสัมพันธ์ เขตหนองจอก กรุงเทพ 10530
โทร 02-988-3655, 02-988-3666 ต่อ 198 โทรสาร 02-988-4040 E-mail: [email protected]


นักบินอวกาศหญิงกำลังตรวจสอบพืชที่ถูกปลูกบนสถานีอวกาศนานาชาติ

ถ้าเราต้องเดินทางในอวกาศไปยังดวงดาวที่อยู่ห่างไกลซึ่งต้องใช้ระยะเวลาการเดินทางหลายเดือนหรือหลายปี เราจำเป็นที่จะต้องนำการเพาะปลูกพืชพันธุ์ไปกับเราด้วย เนื่องจากการเพาะปลูกพืชพันธุ์จะให้อาหารกับมนุษย์เราแล้ว มันยังผลิตออกซิเจนให้กับเราด้วย ในขณะเดียวกันมันก็ช่วยเผาผลาญก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นอันตรายต่อการหายใจของเราด้วย

นอกจากนี้ยังมีอีกสิ่งสำคัญอีกประการหนึ่งที่เราไม่ควรมองข้ามประโยชน์ของการเพาะปลูกพืชพันธุ์บนยานอวกาศที่เราเดินทางไปด้วย หลายท่านถ้าได้ชมภาพยนตร์เรื่องเอเลี่ยน ซึ่งมีหลายภาค แต่จะมีภาคหนึ่งซึ่งเกือบตลอดเรื่องจะเป็นการดำรงชีวิตในยานอวกาศ ถ้าสังเกตให้ดีจะเห็นว่าไม่มีฉากใดเลยที่มีต้นไม้หรือสิ่งใดที่เป็นพืชพันธุ์ปรากฏอยู่บนยานดังกล่าว ผู้ชมหลายๆ ท่านคงจะรู้สึกอึดอัดพอสมควร (รวมทั้งตัวผู้เขียนด้วย) ลองนึกภาพว่าแค่เราชมภาพยนตร์สักเรื่องที่ใช้เวลาสองถึงสามชั่วโมงโดยไม่มีฉากต้นไม้หรือพืชพันธุ์ เรายังรู้สึกอึดอัดเลย และถ้าต้องเดินทางเป็นเวลาแรมเดือนหรือปี โดยไม่มีสิ่งเหล่านี้อยู่รอบเราแล้ว เราคงจะมีสุขภาพจิตที่แย่ลง

ประเด็นเรื่องการผ่อนคลายทางจิตให้กับนักเป็นอวกาศเป็นอีกประเด็นหนึ่งที่องค์การอวกาศของหลายชาติรวมทั้งนาซาได้ตระหนักถึงและใช้ประโยชน์ของการปลูกพืชพันธุ์บนสถานีอวกาศมาบรรเทาปัญหาในเรื่องดังกล่าว

นักวิทยาศาสตร์ยังคงมีคำถามมากมายในการศึกษาเรื่องการปลูกพืชพันธุ์บนสถานีอวกาศ อาทิเช่น พืชที่ปลูกนั้นจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไรในสภาพไร้แรงโน้มถ่วงในอวกาศ หรือ ถ้ามนุษยชาติต้องการที่จะตั้งอาณานิยมบนดวงดาวที่อยู่ห่างไกลออกไปจากโลกแล้ว เราจะสามารถเพาะปลูกพืชพันธุ์บนดวงดาวนั้นๆ ได้หรือไม่ หรือ เราสามารถที่จะเพาะปลูกเมล็ดพันธุ์พืชในยานอวกาศสำหรับการเดินทางในอวกาศที่ยาวนานได้หรือไม่ และอะไรเป็นปัจจัยที่ส่งผลกระทบจำกัดการเพาะปลูกดังกล่าว หรือจำกัดไม่ให้เมล็ดพันธุ์เติบโตขึ้น หรือจำกัดไม่ให้พืชออกผลผลิต รวมไปถึงคำถามว่าการเพาะปลูกพืชในอวกาศนั้นต้องการแรงโน้มถ่วงหรือไม่

คำถามข้างต้นจำเป็นที่จะค้นหาคำตอบให้ได้เสียก่อนที่จะวางแผนนำเอาการเพาะปลูกพืชพันธุ์ไปไว้ในโครงการอวกาศที่ต้องเดินทางเป็นระยะเวลายาวนาน

นาซาทดลองเพาะปลูกพืชบนสถานีอวกาศนานาชาติ
นักบินอวกาศของนาซาได้นำเมล็ดของใบโหระพานับล้านเมล็ดเดินทางไปกับกระสวยอากาศเที่ยวบิน STS-118 เพื่อเดินทางไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ โดยเมล็ดบางส่วนถูกปลูกในห้องพิเศษขนาดที่เหมาะสมบนสถานีอวกาศนานาชาติเพื่อการศึกษาการเพาะปลูกและการเติบโตของเมล็ดเป็นระยะเวลา 20 วัน

นักบินอวกาศ Clayton Anderson กำลังเตรียมการทดลองเพาะปลูกพืชพันธุ์เป็นระยะเวลา 20 วัน บนสถานีอวกาศนานาชาติ
ดาวน์โหลดไฟล์วีดิโอได้ที่ : http://www.nasa.gov/mov/209112main_sts118_growing_plants.mov

นอกจากนี้ เมล็ดของใบโหระพาอีกนับล้านเมล็ดได้ถูกบรรจุไว้ในกล่องแบบพิเศษที่ถูกวางไว้ด้านนอกของสถานีอวกาศเพื่อการทดสอบในสภาวะแวดล้อมของอวกาศจริงๆ เป็นเวลานานร่วมปี (ก่อนที่เที่ยวบิน STS-118 จะเดินทางไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ) และได้ถูกนำกลับมายังโลกพร้อมกับเที่ยวบิน STS-118 เพื่อการวิเคราะห์ถึงผลกระทบของสภาวะแวดล้อมอวกาศที่มีต่อเมล็ดพืชพันธุ์

เมล็ดพืชพันธุ์ถูกบรรจุไว้ในกล่องพิเศษที่วางไว้ภายนอกสถานีอวกาศนานาชาติ
เพื่อทดสอบในสภาวะแวดล้อมในอวกาศจริงเป็นเวลาร่วมหนึ่งปี
และได้ถูกนำกลับมายังโลกเพื่อการวิเคราะห์ถึงผลกระทบของสภาวะแวดล้อมอวกาศที่มีต่อเมล็ดพืชพันธุ์

เพื่อเป็นการเผยแพร่และกระตุ้นเยาวชนให้มีส่วนร่วมในการทดลองนี้ นาซาได้เตรียมการทดลองไว้ดังนี้

1. ทดลองปลูกเมล็ดพันธุ์พืชด้วยชุดซิมมูลเลเตอร์สภาพไร้น้ำหนัก

นาซาเตรียมตัวอย่างชุดซิมมูลเลเตอร์สภาพไร้น้ำหนักให้นักเรียนสามารถประดิษฐ์ขึ้นเอง เพื่อทำการทดลองปลูกเมล็ดในสภาวะไร้น้ำหนัก โดยสังเกตการณ์เปลี่ยนแปลงที่มีผลต่อการเจริญเติบโตว่าแสงแดดและสภาพไร้น้ำหนักมีผลอย่างไร

ชุดซิมมูลเลเตอร์สภาพไร้น้ำหนักสำหรับการเพาะปลูก

2. นักเรียนสามารถเข้าชมและสังเกตการเปลี่ยนแปลงของการปลูกเมล็ดที่ได้รับกัมตภาพรังสีในปริมาณที่แตกต่างกันได้ที่เว็บแคมของมหาวิทยาลัยแม็คมาสเตอร์ (McMaster)

3. นาซาจัดเตรียมเมล็ดใบโหระพา 2 ชุด โดยชุดแรกเป็นเมล็ดที่เคยเดินทางไปในอวกาศ ส่วนชุดที่สองเป็นเมล็ดที่ไม่เคยเดินทางไปในอวกาศ ให้นักเรียนที่ร้องขอโดยการลงทะเบียนเพื่อนำไปใช้ในการทดลอง โดยนักเรียนจะต้องทำการออกแบบชุดทดลองและสร้างขึ้นเอง โดยชุดทดลองดังกล่าวอาจจะถูกนำไปใช้บนดวงจันทร์

นาซากับโครงการ SEEDs (Space Exposed Experiment Developed for Students)
SEEDs เป็นโครงการที่นาซาจัดทำขึ้นเพื่อกระตุ้นให้นักเรียนและเยาวชนเกิดความสนใจในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โดยใช้สื่อวีดิโอหรือภาพถ่ายของการทดลองวิทยาศาสตร์ในอวกาศ อาทิเช่นการเพาะปลูกพืชพันธุ์และการเจริญเติบโตในอวกาศ นอกจากนี้นาซายังมีวัตถุประสงค์เผยแพร่ข้อมูลดังกล่าวให้กับนักการศึกษา

ทั้งนี้โครงการ SEEDs ได้วางแผนการทดลองไว้ดังนี้

1. ทดลองปลูกเมล็ดพันธุ์พืช โดยทดสอบการเจริญเติบโตภายใต้สภาวะแสงส่องสว่างที่มีปริทาณที่แตกต่างกันออกไป รวมไปถึงความดันและแรงโน้มถ่วงที่น้อยมากๆ

2. การทดลองจะเป็นการทดสอบในหลายลักษณะ อาทิเช่น เมล็ดพันธุ์พืชที่ถูกทำให้มีคุณสมบัติคล้ายกับอยู่ภายใต้สภาพแวดล้อมบนดาวอังคาร หรือสภาพแวดล้อมแบบเรือนกระจกบนดาวอังคาร

โดยที่นาซาคาดหวังว่าการเจริญเติบโตของพืชจากเมล็ดดังกล่าวจะสามารถตอบคำถามความต้องการในการเตรียมทรัพยากรในการเดินทางในอวกาศเป็นระยะเวลาที่ยาวนาน อาทิเช่น อาหาร และออกซิเจน รวมไปถึงความต้องการพืชสีเขียวที่จะดูดกลืนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่หายใจออกมาโดยนักบินอวกาศ

การทดลองโดยการเพาะเมล็ดถั่วเหลืองและข้าวโพดจำนวนอย่างละ 4 ถุงที่อยู่บนสถานีอวกาศนานาชาติภายใต้สภาพความมืดหรือไม่ก็ภายใต้แสงส่องสว่าง โดยแต่ละถุงจะมีกริดด้านข้างถุงเพื่อให้นักบินอวกาศสามารถตรวจสอบการเจิญเติบโตได้โดยไม่จำเป็นต้องเปิดถุงออก

นักบินอวกาศตรวจดูการเจริญเติบโตของการเพาะเมล็ดถั่วเหลืองและข้าวโพดบนสถานีอวกาศนานาชาติ

การเจริญเติบโตของเมล็ดถั่วเหลือง 3 วันหลังจากการให้น้ำ

ภายหลังจากการให้น้ำปริมาณ 12 มิลลิลิตรผ่านช่องพิเศษของถุง ถุงเมล็ดถั่วเหลืองและข้าวโพดอย่างละ 2 ถุงถูกติดไว้กับผนังภายในสถานีอวกาศและได้รับแสงสว่าง ส่วนเมล็ดถั่วเหลืองและข้าวโพดอีกอย่างละ 2 ถุงถูกเก็บไว้ในตู้โดยมิให้ถูกแสงสว่างยกเว้นตอนที่จะถ่ายภาพ ทั้งนี้นักบินอวกาศจะบันทึกภาพทุกถุงทุก 1-2 วัน

จากการทดลองพบว่าเมล็ดข้าวโพดที่ถูกแสงสว่างมีการงอกขึ้นโดยชี้ไปทางแสงส่องสว่าง และส่วนที่งอกขึ้นมามีสีเขียวซึ่งแสดงถึงการสังเคราะห์โคลโรฟิลด์ ในขณะถุงข้าวโพดที่ถูกเก็บไว้ในที่มืดก็จะมีการงอกขึ้นเช่นกันแต่การงอกไม่ได้บ่งชี้ถึงทิศทางของแสงส่องสว่าง และส่วนที่งอกไม่ได้มีสีเขียว

สำหรับถุงเมล็ดถั่วเหลืองทั้งที่ถูกแสงสว่างและถูกเก็บไว้ในที่มืดนั้นจะมีส่วนที่งอกออกมา โดยที่ส่วนที่งอกของถุงที่ถูกแสงสว่างจะมีสีเขียวเข้มกว่าถุงมืดเพียงเล็กน้อย ทำให้ได้ข้อสรุปเบื้องต้นว่าผลของแสงส่องสว่างจะมีต่อการงอกของเมล็ดข้าวโพดมากกว่าเมล็ดถั่วเหลือง

เมื่อพิจารณาผลของแรงโน้มถ่วง โดยเป็นที่ทราบดีว่ากรณีที่ปลูกพืชบนโลกนั้น รากของพืชจะเจริญเติบโตไปทิศดิ่งลงตามแรงโน้มถ่วงโลก แต่ในกรณีการทดลองบนสถานีอวกาศนานาชาติซึ่งมีสภาพไร้แรงโน้มถ่วงพบว่ารากที่งอกออกจากเมล็ดข้าวโพดและถั่วเหลืองมีทิศทางไม่แน่นอน

นอกจากนี้การทดลองในสถานีอวกาศเผยให้เห็นว่าชั้นเนื้อเยื่อภายนอกของเมล็ดที่เพาะในอวกาศจะมีรูพรุนมากกว่าเมื่อเทียบกับเมล็ดที่เพาะบนพื้นโลก ทำให้สารอาหารสามารถแพร่ผ่านได้รวดเร็วซึ่งทำให้อธิบายได้ว่าทำไมเมล็ดพันธุ์พืชที่ถูกเพาะปลูกในอวกาศจึงมีอัตราการเจริญเติบโตสูงกว่ากรณีบนพื้นโลก

แหล่งข้อมูลอ้างอิง

แก้ไขล่าสุด 24 พฤษภาคม 2551

กลับไปด้านบน


copyright © 2016 กองโครงสร้างพื้นฐานเทคโนโลยีดิจิทัล สำนักงานคณะกรรมการดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ กระทรวงดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคม
ชั้น 7 อาคาร B ศูนย์ราชการเฉลิมพระเกียรติ 80 พรรษา 5 ธันวาคม 2550 ถนนแจ้งวัฒนะ แขวงทุ่งสองห้อง เขตหลักสี่ กรุงเทพฯ 10210
โทรศัพท์ 0-2141-6877 โทรสาร 0-2143-8027 e-mail: [email protected]