เมื่อปลายปีที่ผ่านมา ตัวแทนเยาวชนไทยได้เข้าร่วมการทดลองทางวิทยาศาสตร์ในสภาวะไร้น้ำหนักบนเที่ยวบิน Parabolic ที่ประเทศญี่ปุ่น ระหว่างวันที่ 23-31 ธ.ค.2556 โดยทำการทดลองและสังเกตการณ์การเคลื่อนที่ของสารอาหารในเซลพืชซึ่งเกิดจากการสังเคราะห์แสง รวมทั้งได้พบกับนักบินอวกาศรายแรกของญี่ปุ่น

การปลูกพืชในอวกาศ นับเป็นโจทย์วิจัยอันท้าทายที่องค์กรวิจัยด้านอวกาศทั่วโลกให้ความสนใจอย่างมาก ล่าสุด 4 เยาวชนไทย สร้างอุปกรณ์ติดตามการเคลื่อนที่ของคลอโรพลาสต์เพื่อลำเลียงสารอาหารในสาหร่ายหางกระรอกบนเที่ยวบินไรน้ำหนัก ข้อมูลพื้นฐานสำคัญสำหรับการปลูกพืชในอวกาศ ณ เมืองนาโกยา ประเทศญี่ปุ่น ภายใต้โครงการ The Student Zero-gravity Flight Experiment Contest พร้อมกันนี้ยังได้รับโอกาสพิเศษพบ ดร.โมริ มาโมรุ นักบินอวกาศคนแรกของประเทศญี่ปุ่น รวมทั้งเยี่ยมชมศูนย์พัฒนาดาวเทียมขนาดเล็ก UNIFORM Project ของมหาวิทยาลัยวาเซดะด้วย

พบกับนักบินอวกาศคนแรกของญี่ปุ่น

ดร.สวัสดิ์ ตันติพันธุ์วดี ที่ปรึกษาด้านบริหารจัดการการวิจัย สวทช.กล่าวว่า โครงการ The Student Zero-gravity Flight Experiment Contest จัดขึ้นเป็นปีที่ 8 แล้ว ภายใต้ความร่วมมือระหว่าง สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) และ องค์การสำรวจอวกาศญี่ปุ่น (Japan Aerospace Exploration Agency: JAXA) หรือแจ๊กซา เพื่อกระตุ้นความสนใจและเพิ่มพูนศักยภาพของเยาวชนไทยในการวิจัยทางด้านเทคโนโลยีอวกาศ

“สำหรับโครงงานวิจัยที่ผ่านการคัดเลือกให้ขึ้นไปทดลองบนเที่ยวบินไร้น้ำหนักในครั้งนี้ คือ การศึกษาไซโคลซิสของสาหร่ายหางกระรอกในสภาวะไร้น้ำหนัก ผลงานของนักศึกษา 4 คน ซึ่งจะออกแบบและสร้างชุดการทดลองขึ้นไปทดลองจริงๆ บนเครื่องบินที่ทำการบินแบบพาราโบลา คือ โค้งขึ้นและลงเป็นรูปคลื่น ทำให้เกิดสภาวะไร้น้ำหนักประมาณ 20 วินาที ในแต่ละรอบ จำนวน 10 รอบต่อวัน เป็นจำนวน 2 วัน และใช้กล้องวิดีโอบันทึกผลการทดลองที่เกิดขึ้น เพื่อนำมาวิเคราะห์เปรียบเทียบกับผลการทดลองที่เกิดขึ้นบนผิวโลก ซึ่งผลการทดลองที่ได้อาจเป็นประโยชน์ต่อการนำไปใช้วิจัยต่อยอดบนสถานีอวกาศนานาชาติ”

สี่เยาวชนไทยเตรียมพร้อมกับเที่ยวบินในสภาวะไร้น้ำหนัก

ธนทรัพย์ ก้อนมณี นักศึกษาชั้นปีที่ 3 ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล กล่าวถึงงานวิจัยว่า เราต้องการศึกษาการเคลื่อนที่ของคลอโรพลาสต์ หรือ กระบวนการไซโคลซิส (Cyclosis) เป็นการเคลื่อนที่ของไซโทพลาซึม เพื่อช่วยลำเลียงสารอาหารที่ได้จากการสังเคราะห์แสง สารเมตาโบไลต์ สารพันธุกรรม และสารอื่นๆ ไปยังส่วนต่างๆ ภายในเซลล์ เพื่อการเจริญเติบโต ถือเป็นกระบวนการพื้นฐานที่มีผลต่อการดำรงอยู่ของพืชอย่างมาก

“เราอยากรู้ว่าในสภาวะไร้น้ำหนัก คลอโรพลาสต์ยังสามารถเคลื่อนที่ไปรอบๆ เซลล์ได้เช่นเดียวกับบนพื้นโลกหรือไม่ ซึ่งในงานวิจัยเราเลือกศึกษาในสาหร่ายหางกระรอก เพราะเป็นพืชที่มีใบบางขนาดเล็ก สามารถมองเซลล์ใบที่ยังมีชีวิต และเห็นคลอโรพลาสต์เคลื่อนที่ได้ง่าย เหมาะกับการทดลองในสภาวะไร้น้ำหนักที่จะเกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้นๆ เพียง 20 วินาที เท่านั้น”

สุทธิเกียรติ ช่างเรือนงาม นักศึกษาชั้นปีที่ 3 ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล กล่าวว่า ชุดทดลองจะทำงานภายใต้กล้องจุลทรรศน์ โดยติดตามวัดอัตราเร็วและสังเกตรูปแบบการเคลื่อนที่ของคลอโรพลาสต์ภายในเซลล์สาหร่ายหางกระรอกในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงเปรียบเทียบกับในสภาวะที่มีแรงโน้มถ่วงปกติหรือบนพื้นโลก ซึ่งการทดลองเป็นไปด้วยดี ผลจากการวิเคราะห์เบื้องต้นพบว่า คลอโรพลาสต์ สามารถเคลื่อนที่ได้ในสภาวะไร้น้ำหนัก ไม่ต่างกับบนพื้นโลก มีแนวโน้มที่พืชจะนำอาหารจากการสังเคราะห์แสงไปใช้เจริญเติบโตได้ ถือเป็นข้อมูลพื้นฐานสำคัญสำหรับการปลูกพืชในอวกาศ

ด้านปฐมพงษ์ เป้ามีพันธ์ นักศึกษาชั้นปีที่ 3 ภาควิชาเทคโนโลยีชีวภาพ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล กล่าวว่า การทำวิจัยบนเที่ยวบินไร้น้ำหนักครั้งนี้เป็นความโชคดีและช่วยเพิ่มพูนศักยภาพในการวิจัยด้านเทคโนโลยีอวกาศ ช่วยเปิดโลกทัศน์ได้เห็นงานวิจัยที่ได้นำขึ้นไปทดลองในสถานีอวกาศจริงๆ เช่น การทดลองเลี้ยงปลาในสถานีอวกาศ พบว่าปลาควบคุมตัวเองให้ว่ายน้ำไปข้างหน้า เลี้ยวซ้าย-ขวา ได้เหมือนบนพื้นโลก ซึ่งเป็นความรู้ใหม่ที่น่าทึ่ง

“ที่สำคัญการได้สัมผัสสภาวะไร้น้ำหนักจริงๆ รู้สึกตื่นเต้นและสนุกมาก ได้ลอยตัวอยู่ในสภาวะไร้น้ำหนักบนเครื่องบิน ถึงแม้เป็นช่วงเวลาสั้นๆ แต่เป็นโอกาสที่หาได้ยาก และที่พิเศษอย่างมากคือ ได้เข้าเยี่ยมชมศูนย์พัฒนาดาวเทียมขนาดเล็ก ซึ่งเป็นโครงการขนาดใหญ่ ที่ใช้นักวิชาการหลายสาขาและเทคโนโลยีขั้นสูงมาก รู้สึกตื่นตาตื่นใจและสร้างแรงบันดาลใจให้ผมสนใจงานวิจัยด้านนี้มากขึ้น”

ศรีสุดา โรจน์เสถียร นักศึกษาชั้นปีที่ 3 ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ กล่าวว่า รู้สึกประทับใจ ได้รับประสบการณ์และบทเรียนที่มีค่าหลายอย่างจากการเข้าร่วมโครงการนี้ ได้ทำงานวิจัยร่วมกับผู้เชี่ยวชาญจากองค์การวิจัยด้านอวกาศระดับโลกอย่างแจ๊กซา ซึ่งเจ้าหน้าที่ทุกคอยให้ความรู้ แนะนำเราอย่างเป็นกันเองมาก

“พวกเราได้พบกับ ดร.โมริ มาโมรุ นักบินอวกาศคนแรกของญี่ปุ่นอย่างใกล้ชิด ได้เห็นความเจริญก้าวหน้าของเทคโนโลยีที่นั่น และเห็นว่าญี่ปุ่นให้ความสำคัญกับการทำงานวิจัยมากแค่ไหน นอกจากนี้การวิจัยในสภาวะไร้น้ำหนักยังทำให้ได้รับความรู้ใหม่ๆ แม้การเดินทางไปอวกาศหรือสัมผัสสภาวะไร้น้ำหนักอาจดูไกลตัวสำหรับคนไทย แต่เชื่อว่างานวิจัยทุกเรื่องนั้นมีคุณค่าต่อการพัฒนาในวันข้างหน้า เช่น การทดลองครั้งนี้ในแง่หนึ่งอาจเป็นประโยชน์ต่อการเดินทางหรือใช้ชีวิตในอวกาศ แต่อีกแง่หนึ่งอาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์รู้กลไกการเคลื่อนที่ของสิ่งต่างๆ ในเซลล์พืชเพิ่มขึ้น เพื่อนำไปพัฒนาหรือสร้างสิ่งที่เป็นประโยชน์ต่อมนุษย์ในวันข้างหน้าก็เป็นได้ ”

ผู้ที่สนใจติดตามรายละเอียดเพิ่มเติมที่ facebook.com/JaxaThailand