นับเป็นก้าวสำคัญครั้งประวัติศาสตร์ของวงการวิทยาศาสตร์ไทย เมื่อวันที่ 15 กันยายน พ.ศ. 2568 จรวดฟัลคอน 9 ของบริษัทสเปซเอ็กซ์ได้ทะยานขึ้นจากแหลมคะแนเวอรัล รัฐฟลอริดา สหรัฐอเมริกาอย่างสง่างาม โดยบรรทุกภารกิจสำคัญยิ่ง นั่นคืออุปกรณ์การทดลองใน “ภารกิจวิจัยผลึกเหลวไทยในห้องทดลองลอยฟ้า” หรือโครงการ Thailand Liquid Crystals in Space (TLC) ขึ้นสู่สถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ได้สำเร็จ ภารกิจนี้ไม่เพียงแต่เป็นการส่งงานวิจัยของคนไทยขึ้นไปทดลองในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำเป็นครั้งแรกๆ แต่ยังเป็นการเปิดประตูสู่การพัฒนานวัตกรรมที่จะส่งผลต่อชีวิตประจำวันในอนาคต
โครงการ TLC คือผลผลิตจากความร่วมมืออันแข็งแกร่งระหว่าง มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (GISTDA) ภายใต้บันทึกข้อตกลงกับองค์การนาซา (NASA) ของสหรัฐอเมริกา นำโดย รศ. ดร.ณัฐพร ฉัตรแถม จากคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
เป้าหมายของภารกิจ ไขความลับผลึกเหลวในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง
หัวใจของภารกิจนี้คือการศึกษาพฤติกรรมของผลึกเหลว (Liquid Crystals) ในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำ ซึ่งเป็นสภาวะที่หาไม่ได้บนโลก การตัดปัจจัยด้านแรงโน้มถ่วงออกไปจะช่วยให้นักวิจัยสามารถสังเกตและเข้าใจคุณสมบัติพื้นฐานของวัสดุชนิดนี้ได้อย่างลึกซึ้งและแม่นยำยิ่งขึ้น
ความรู้ที่ได้จากการทดลองครั้งนี้จะถูกนำมาใช้เพื่อปฏิวัติ เทคโนโลยีจอภาพผลึกเหลว (LCD) ที่เราใช้กันอยู่ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แทบทุกชนิด โดยมีเป้าหมายเพื่อพัฒนาจอภาพให้มีคุณสมบัติเหนือชั้นขึ้นในทุกมิติ ไม่ว่าจะเป็น
- การตอบสนองที่ไวขึ้น
- ภาพคมชัดสมจริงยิ่งขึ้น
- การใช้พลังงานที่ต่ำลง
“เพย์โหลด” สมองกลอัจฉริยะฝีมือคนไทย
อุปกรณ์การทดลอง หรือ “เพย์โหลด (Payload)” ที่ถูกส่งขึ้นไปกับจรวด ถือเป็นหัวใจสำคัญของโครงการ TLC ซึ่งทีมวิจัยไทยได้ทุ่มเทพัฒนาและปรับปรุงถึง 4 รอบจนผ่านการตรวจสอบและอนุมัติจากคณะกรรมการของนาซา เพย์โหลดนี้ถูกออกแบบมาอย่างชาญฉลาดเพื่อให้สามารถควบคุมการทดลองได้ทั้งหมดจากภาคพื้นดิน ประกอบด้วยสองส่วนหลักคือ
- ส่วนบันทึกภาพ (Image Module) ทำหน้าที่ศึกษาฟิล์มผลึกเหลว โดยใช้กล้องจุลทรรศน์ KERMIT ที่มีอยู่บนสถานีอวกาศนานาชาติเป็นเครื่องมือหลักในการบันทึกภาพและข้อมูล
- ส่วนควบคุม (Control Module) ใช้คอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยวขนาดเล็กแต่ทรงประสิทธิภาพอย่าง Raspberry Pi 4 Model B เป็นตัวควบคุมหลักในการสั่งการอุปกรณ์ต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการทดลองทั้งหมด
นอกจากนี้ ทีมวิจัยไทยยังได้แสดงศักยภาพด้วยการส่งอุปกรณ์กรองแสง (filter cube) ที่พัฒนาขึ้นเองจำนวน 6 ชิ้น ขึ้นไปพร้อมกับเพย์โหลด เพื่อให้นักบินอวกาศทำการดัดแปลงกล้องจุลทรรศน์บน ISS จากแบบฟลูออเรสเซนซ์ให้กลายเป็นกล้องจุลทรรศน์โพลาไรซ์ ซึ่งจะทำให้สามารถวิเคราะห์การเรียงตัวของโมเลกุลได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด
เส้นทางสู่ห้วงอวกาศและการทดลองที่รอคอย
หลังจากจรวดทะยานขึ้นฟ้าในวันที่ 15 กันยายน พ.ศ. 2568 ยานขนส่งซิกนัสที่บรรทุกเพย์โหลดของไทยก็ได้เดินทางและเชื่อมต่อเข้ากับสถานีอวกาศนานาชาติได้สำเร็จในวันที่ 18 กันยายน พ.ศ. 2568
ปัจจุบัน ทีมวิจัยกำลังเตรียมการปฏิบัติการร่วมกับเจ้าหน้าที่ภาคพื้นดินและนักบินอวกาศ โดยการทดลองจริงบนสถานีอวกาศจะเริ่มขึ้นในวันที่ 1 ธันวาคม พ.ศ. 2568 ซึ่งจะแบ่งการทดลองออกเป็น 48 ช่วง ช่วงละ 3 ชั่วโมง รวมเป็นเวลาการทดลองทั้งสิ้น 144 ชั่วโมง การทดลองจะมุ่งศึกษาผลกระทบจาก 3 ปัจจัยหลักที่มีต่อฟิล์มผลึกเหลว ได้แก่
- การทดลองภายใต้สภาวะที่มีความต่างของความดันไอ
- การทดลองภายใต้การเฉือนของอากาศ (Air shearing)
- การทดลองภายใต้สภาวะที่มีความต่างของความร้อน
จากฟากฟ้า สู่การพัฒนาเทคโนโลยีแห่งอนาคต
ผลลัพธ์ที่ได้จากภารกิจประวัติศาสตร์ครั้งนี้จะมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อภาคอุตสาหกรรม โดยจะช่วยให้กระบวนการผลิตจอภาพมีความสม่ำเสมอมากขึ้น ลดการคัดทิ้งสินค้าในโรงงาน และลดต้นทุนการผลิตลงได้ ขณะเดียวกัน ผู้บริโภคก็จะได้รับประโยชน์จากจอภาพที่คมชัด สวยงาม และทนทานยิ่งขึ้น
ยิ่งไปกว่านั้น องค์ความรู้จากโครงการ TLC ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอื่นๆ ได้อย่างกว้างขวาง เช่น
- กระจกอัจฉริยะ (Smart Glass) ที่สามารถปรับความทึบและใสของกระจกได้ตามต้องการ ช่วยประหยัดพลังงานและเพิ่มความเป็นส่วนตัว
- อุปกรณ์กรองแสง (Optical Filter) สำหรับกล้องในอุตสาหกรรม โดรน ดาวเทียม และเครื่องมือแพทย์ เพื่อการวิเคราะห์ที่แม่นยำขึ้น
- เทคโนโลยี AR และ VR เพื่อให้ได้ภาพที่คมชัด สีตรง และอุปกรณ์ที่บางเบาลง
- ระบบสื่อสาร เรดาร์ และไลดาร์ (LiDAR) ที่ต้องการการปรับตัวตามสภาพแสงและอากาศอย่างรวดเร็ว
ความสำเร็จของภารกิจวิจัยผลึกเหลวไทยในครั้งนี้ จึงไม่ใช่แค่การส่งอุปกรณ์ขึ้นไปในอวกาศ แต่คือการส่งความหวังและศักยภาพของนักวิทยาศาสตร์ไทยไปสู่เวทีโลก เพื่อสร้างสรรค์เทคโนโลยีที่จะยกระดับคุณภาพชีวิตของผู้คนในอนาคตต่อไป
ข้อมูลอ้างอิง:
- รศ. ดร.ณัฐพร ฉัตรแถม
- นิตยสารสาระวิทย์
