มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ร่วมกับสำนักพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (GISTDA) จัดงานฉลองบันทึกความเข้าใจ (MOU) Kasetsart-NASA Memorandum of Understanding Celebration Ceremony พร้อมกับเปิดแถลงข่าวโครงการความร่วมมือวิจัย Liquid Crystal หรือ การศึกษาผลึกเหลวในอวกาศ
โครงการวิจัย Liquid Crystal นี้ เป็นความร่วมมือระหว่างระหว่างมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และองค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ ประเทศสหรัฐอเมริกา (NASA) นับเป็น MOU แรกที่ NASA ลงนามร่วมกับประเทศในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้
ประเทศไทยทำหน้าที่เป็นผู้สร้างและทดสอบ set อุปกรณ์การทดลองที่จะถูกส่งขึ้นไปบนสถานีอวกาศนานาชาติ (International Space Station, ISS) และ NASA เป็นผู้รับผิดชอบในการขนส่ง set อุปกรณ์นี้ขึ้นไปบนสถานีอวกาศนานาชาติ ISS เพื่อให้นักบินอวกาศของ NASA เป็นผู้ทำการทดลองภายใต้การควบคุมการทดลอง โดยทีมนักวิจัยจากประเทศไทย
โดยมี ผศ.ดร.ณัฐพร ฉัตรแถม จากภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เป็นหัวหน้าทีม โดยผู้ร่วมวิจัยในทีมประกอบด้วย ผศ.ดร.อภิชาติ พัฒนโภครัตนา จากมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และ ดร.ณัฐวัฒน์ หงส์กาญจนกุล จาก GISTDA
ทางมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์จะเป็นผู้รับผิดชอบ scientific part ของการทดลองนี้ และ GISTDA จะเป็นผู้รับผิดชอบในการสร้างและทดสอบ set อุปกรณ์ โดยจะมีทีม engineer จาก NASA เป็นผู้กำกับดูแลร่วมกับทีมวิศวกรไทยในการสร้างอุปกรณ์ทั้งหมด
การทดลองนี้จะเป็นครั้งแรกที่ประเทศไทยจะได้สร้างอุปกรณ์ขนาดใหญ่เพื่อให้นักบินอวกาศเป็นผู้ทดสอบและทดลองในอวกาศ โดยการสร้างอุปกรณ์นี้ต้องสอดคล้องกับ safety criteria ของการทดลองที่มีมนุษย์เป็นผู้ควบคุมในอวกาศ การทดลองนี้จะเป็นพื้นฐานให้ทีมอวกาศไทยสามารถต่อยอดเพื่อสร้างจรวดส่งไปในอวกาศได้เองในเวลาอันใกล้นี้
สำหรับผลึกเหลวหรือ Liquid crystal นั้นเป็นสสารที่ใช้เป็นหลักในหน้าจอ Liquid Crystal Display หรือ LCD ซึ่งเป็นอุปกรณ์พื้นฐานในหน้าจอโทรศัพท์มือถือ ทีวี และคอมพิวเตอร์ โดยอุตสาหกรรมนี้เป็นอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่มีการใช้อย่างแพร่หลาย จึงเป็นที่สนใจของ NASA มากว่า 20 ปีแล้วในการจะทำให้อุปกรณ์เหล่านี้ใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพในอวกาศ
ผศ.ดร.ณัฐพร กล่าวว่า จากประสบการณ์ทำงานของทีมวิจัยไทยร่วมกับองค์กร NASA มานานกว่า 20 ปีทำให้มีความมั่นใจเป็นอย่างยิ่งว่า ทีมนักวิจัยไทยจะสามารถสร้าง set อุปกรณ์การทดลองนี้ได้สำเร็จและทำการทดลองร่วมกับนักบินอวกาศจาก NASA เพื่อให้เกิดองค์ความรู้ใหม่ทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสำหรับอนาคต
ผศ.ดร.ณัฐพร ได้อธิบายถึงการทดลอง Liquid Crystal บนสถานีอวกาศนานาชาติ อีกว่า ในการทดลองนี้นักวิจัยไทยจะทำการศึกษาผลึกเหลวหรือ Liquid Crystal ซึ่งเป็น complex fluid หรือของไหลที่ซับซ้อนเพื่อให้เข้าใจคุณสมบัติทางความร้อนโดยละเอียดในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง
สิ่งที่สนใจในการศึกษาครั้งนี้ คือการสร้างฟิล์มบางของผลึกเหลวเพื่อศึกษาจุดพร่องหรือ defect ในโครงสร้างของผลึกเหลว ซึ่งเกิดจากผลของการเปลี่ยนแปลงของความร้อนในทันที จุดพร่องที่ศึกษานี้เป็นสิ่งที่เกิดอยู่เสมอในหน้าจอแอลซีดี การเข้าใจจุดพร่องซึ่งเป็นปัญหาหลักของแอลซีดีเป็นหัวข้อที่นักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจกันทั่วโลก
การที่ทีมวิจัยได้มีโอกาสศึกษาจุดพร่องเหล่านี้ในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง จะทำให้สามารถกำจัดผลของแรงโน้มถ่วงปัจจัยของแรงอย่างหนึ่งในการสร้างให้เกิดจุดพร่องนี้ และจะทำให้เราเข้าใจธรรมชาติของการเกิดจุดพร่องเหล่านี้ได้ดียิ่งขึ้น ซึ่งจะทำให้สามารถกำจัดจุดพร่องเหล่านี้ออกจากเทคโนโลยีแอลซีดีที่ใช้กันอยู่ในชีวิตประจำวันได้ อันจะทำให้สามารถพัฒนาเทคโนโลยีแอลซีดีนี้ไปได้ไกลยิ่งขึ้น
นับเป็นการต่อยอดให้เทคโนโลยีอุตสาหกรรมหน้าจอแอลซีดี ซึ่งมีมูลค่ากว่า 3 แสนล้านดอลลาร์สหรัฐต่อปี สามารถพัฒนาให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นกว่าที่ใช้อยู่ในชีวิตประจำวันของพวกเราทุกคน
ทั้งนี้ ผู้วิจัยได้นำผลงานการวิจัยจาก Liquid Crystal มาแสดง ได้แก่ เทคโนโลยีแอลซีดี แสดงการทำงานของ pixel พื้นฐานของหน้าจอแอลซีดี การนำเสนอตัวอย่าง smart glass หรือกระจกอัจฉริยะที่ใช้ในปัจจุบันนี้ เช่น ในกระจกรถยนต์รุ่นใหม่ และ ปัจจุบันได้นำไปใช้ในเครื่องบินโบว์อิ้ง 787 ดรีมไลน์เนอร์ หน้าต่างของเครื่องบินรุ่นนี้ทั้งหมดสามารถปรับแสงได้ด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์
การนำเสนอเทคโนโลยี Liquid crystals ที่ใช้กับเลเซอร์เรียกว่าSpspatial light modulator โดยจะเป็นเทคโนโลยีขั้นสูงทางแสงที่แสดงให้เห็นว่าผลึกเหลวสามารถใช้ได้ใน การปรับเฟสของแสงซึ่งใช้ใน opto-technology ของการสื่อสารที่ต้องใช้ไฟเบอร์ออพติกเป็นหลัก
นอกจากนี้ยังมี prototype ของอุปกรณ์สร้างฟิล์มบางของผลึกเหลวสำหรับการทดลองภาคพื้นดินโดย prototype นี้จะถูกตัดแปลงต่อไปเพื่อสร้าง Microgravity Science Glovebox (MSG) ที่มีกล้องจุลทรรศน์บรรจุอยู่ภายในเพื่อศึกษาฟิล์มบางนี้บนสถานีอวกาศนานาชาติ
ทั้งนี้ นักวิจัยจากภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ต้องสื่อสารกับวิศวกรอวกาศจาก GISTDA ให้เป็นผู้สร้างเครื่องต้นแบบนี้ให้สามารถทนต่อการขนส่งทางจรวดขึ้นไปยังสถานีอวกาศนานาชาติและทำงานได้ครบตามหลักการทางวิทยาศาสตร์ที่ต้องการพิสูจน์ตามสมมุติฐานของจุดพร่องของผลึกเหลวที่ได้คาดการณ์ไว้
ดร.ปกรณ์ อาภาพันธุ์ ผู้อำนวยการสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) หรือ GISTDA กล่าวว่า GISTDA พร้อมร่วมสนับสนุนงานวิจัยฯ อย่างเต็มที่ พร้อมนำองค์ความรู้ บุคลากร และเทคโนโลยีด้านอวกาศมาร่วมส่งเสริมการศึกษาวิจัยผลึกเหลวฯ เพื่อการพัฒนางานวิจัยอย่างยั่งยืน สำหรับการดำเนินงานนั้น มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์จะเป็นผู้รับผิดชอบ Scientific Part ของการทดลองนี้ ในขณะที่ GISTDA จะรับผิดชอบในการสร้างและทดสอบ Set อุปกรณ์ โดยจะมีทีม Engineer จาก NASA เป็นผู้กำกับดูแลร่วมกับทีมวิศวกรไทยในการสร้างอุปกรณ์ทั้งหมด
การทดลองนี้จะเป็นครั้งแรกที่ประเทศไทย จะได้สร้างอุปกรณ์ขนาดใหญ่เพื่อให้นักบินอวกาศเป็นผู้ทดสอบและทดลองในอวกาศ โดยการสร้างอุปกรณ์นี้ต้องสอดคล้องกับ Safety Criteria ของการทดลองที่มีมนุษย์เป็นผู้ควบคุมในอวกาศ และจะเป็นพื้นฐานสำคัญให้ทีมงานด้านอวกาศไทยสามารถนำไปพัฒนาและต่อยอดเพื่อสร้างจรวดส่งไปในอวกาศได้เอง
ดร.ปกรณ์ กล่าวอีกว่า งานวิจัยนี้เกิดขึ้นจาก 2 ความร่วมมือด้วยกันคือ 1. เกิดจากทีมนักวิจัยหลัก นำโดย ผศ.ดร.ณัฐพร ฉัตรแถม และ ผศ.ดร.อภิชาติ พัฒนโภครัตนา จากภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ เป็นอาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์หลัก และที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม นายธีรทัศน์ ชมโชค นักศึกษาปริญญาโท Dr. Padetha Tin NASA Senior Scientist จากนาซ่า รวมทั้ง ดร.ณัฐวัฒน์ หงส์กาญจนกุล ผู้อำนวยการสำนักพัฒนาเทคโนโลยีกิจการอวกาศจาก GISTDA ที่ได้ร่วมศึกษาผลึกเหลวในอวกาศ หรือ ลิควิดคริสตัล เพื่อพัฒนางานวิจัยในภาคอุตสาหกรรม และ 2. คือได้รับการตอบรับจากทางนาซ่าให้งานวิจัยดังกล่าวเข้าร่วมในโครงการโอเอซีส 2 ซึ่งเป็นโครงการที่เกี่ยวกับการศึกษาจุดพร่องในผลึกเหลวชนิดสเมกติกในอวกาศ
ผู้อำนวยการ GISTDA กล่าวต่อว่า งานวิจัย Liquid Crystal ของ ผศ.ฐพร ฉัตรแถม จากมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ชิ้นนี้ ถือเป็นงานวิจัยเพื่ออนาคตที่มีความสำคัญต่อโลกเป็นอย่างมาก และเป็นงานวิจัยขั้นสูงที่ใช้เทคโนโลยีเชิงลึก
ที่ผ่านมาในการดำเนินงานในระยะที่ 1 GISTDA ได้ร่วมทำการวิจัยและสนับสนุนงานด้านวิศวกรรมและเครื่องมือสำคัญสำหรับการทดลองต่างๆ และยังได้มีส่วนสำคัญในการพัฒนาบุคลากรของโครงการให้กับมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ โดยเข้ามาฝึกและร่วมทำงานอยู่ที่ GISTDA ศรีราชา ซึ่งถือว่างานระยะที่ 1 สำเร็จไปได้ด้วยดี
พอมาถึงระยะที่ 2 ที่จะดำเนินการในขั้นต่อไป GISTDA จะร่วมดำเนินการและสนับสนุนงานวิจัยโดยใช้โครงสร้างพื้นฐานด้านอวกาศที่เราพัฒนาขึ้น ไม่ว่าจะเป็น ห้องปฏิบัติการที่จะใช้เพื่อการทดสอบด้านบรรยากาศ สิ่งแวดล้อม อุณหภูมิ ความสั่นสะเทือนในสภาวะอากาศเสมือนจริง รวมถึงเครื่องมือและอุปกรณ์ ภายในศูนย์ทดสอบและประกอบดาวเทียมแห่งชาติ สำหรับการทดลองงานวิจัยนี้ ซึ่งถือเป็นการวิจัยด้านอวกาศขั้นสูงที่จะต้องสนับสนุนอย่างต่อเนื่อง
นอกจากนี้ บทบาทของ GISTDA ในฐานะหน่วยงานด้านอวกาศของประเทศ เรายังคงขับเคลื่อนการดำเนินงานในทุกมิติและพัฒนางานวิจัยอย่างต่อเนื่อง ประเทศไทยมี Road map ด้านการวิจัยระบบโลกและอวกาศ ที่ชื่อว่า ESS หรือ Earth Space System ซึ่งเป็น 1 ใน 3 ของเสาหลักการทดลองวิจัยอวกาศระบบโลก ดังนั้น จุดเริ่มต้นของการดำเนินงานในครั้งนี้จึงเป็นการจุดประกายที่สำคัญของการวิจัยอวกาศในไทย
อีกทั้ง ปัจจุบันได้เข้าไปมีส่วนร่วมกับโครงการสำคัญต่างๆมากมาย อาทิ โครงการ Artemis ซึ่งเป็นโครงการด้านอวกาศที่อยู่ภายใต้การดูแลของนาซ่าที่ตั้งเป้าไว้ว่าจะพานักบินอวกาศไปเหยียบดวงจันทร์อีกครั้งในปี 2024 หรือ โครงการด้านการออกแบบหุ่นยนต์เพื่อใช้ในภารกิจต่างๆ และโครงการด้านอื่นๆอีกหลายโครงการ
ทั้งนี้ ทุกๆงานวิจัยอวกาศที่ดำเนินการจะนำไปสู่อุตสาหกรรมอวกาศของประเทศและธุรกิจอวกาศต่อไปในอนาคต ซึ่งจะสอดคล้องกับนโยบายหลักของกระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม
แหล่งข้อมูล