วันอังคารที่ 17 มีนาคม พ.ศ. 2563

เทคโนโลยีอวกาศ (Space Technology)
เทคโนโลยีอวกาศ
ผลการค้นหารูปภาพสำหรับ เทคโนโลยีอวกาศ

ความหมายของอวกาศ

          บริเวณที่อยู่นอกบรรยากาศของโลกออกไปเป็นบริเวณว่างเปล่าอันกว้างใหญ่ไพศาลไม่มีแรงโน้มถ่วง เพราะเรื่องราวในอวกาศเป็นเรื่องที่ไม่ตายตัวจะเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ

ทำไมต้องสำรวจอวกาศ

         ก็เพราะธรรมชาติของมนุษย์ทุกคน ย่อมมีความอยากรู้อยากเห็น อยากรู้เรื่องราวของสิ่งต่าง ๆ รอบตัว อยากรู้อดีตและอนาคตของตัวเอง การคาดเดาเรื่องราวของตัวเรานี้ เราอาจคาดเดาได้จากประสบการณ์ การเรียนรู้ การสังเกตคนอื่นที่อยู่รอบตัวเรา แล้วนำมาอนุมานได้ว่าตัวเราเคยเป็นอย่างไรและอนาคตจะเป็นอย่างไร

ยุคแห่งการบุกเลิกอวกาศ

           การส่งดาวเทียมสปุตนิก 1 (Sputnik 1) เมื่อปี พ.ศ.2500 ซึ่งเป็นดาวเทียมดวงแรกของโลก และเป็นยานอวกาศลำแรกในโครงการสปุตนิก ดำเนินการโดยสหภาพโซเวียต (รัสเซียขณะนั้น) นับเป็นยุคบุกเบิกสู่การแข่งขันทางอวกาศ โดยในช่วงตลอด 50 กว่าปีที่ผ่านมา มนุษย์มีการพัฒนาความรู้ เทคโนโลยี และนวัตกรรมทางอวกาศอย่างต่อเนื่อง

          แต่ในช่วงหลังนั้น การสำรวจอวกาศไม่ใช่การสำรวจเพื่อแข่งขันและชิงความเป็นผู้นำทางเทคโนโลยีอวกาศ แต่เป็นความร่วมมือระดับนานาชาติเพื่อร่วมสำรวจอวกาศ เช่นการสร้างสถานีอวกาศนานาชาติ (International Space Station : ISS) และสั่งสมองค์ความรู้เกี่ยวกับอวกาศและดาราศาสตร์ อันจะเป็นประโยชน์ต่อมวลมนุษยชาติในอนาคต เช่น การสื่อสารผ่านดาวเทียม การสำรวจทรัพยากรโลก เป็นต้น

จรวด (Rocket)


ผลการค้นหารูปภาพสำหรับ จรวด

          การเดินทางสำรวจอวกาศนั้น ส่วนสำคัญที่ทำให้การส่งดาวเทียมหรือยานสำรวจอวกาศทะยานพ้นเขตแรงดึงดูดของโลกและเดินทางออกสู่ห้วงอวกาศได้ก็คือ “จรวด” ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญในการนำยานอวกาศ ดาวเทียม หรืออุปกรณ์ประเภทอื่น ๆ ขึ้นสู่อวกาศ การจะขึ้นไปสู่อวกาศได้นั้นจรวดจะต้องมีแรงขับเคลื่อนสูงมาก เพื่อเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลกก่อนที่จะเคลื่อนที่เข้าสู่วงโคจรของโลกหรือเคลื่อนที่ออกสู่อวกาศ

        จรวด ทำงานตามกฎของนิวตันข้อที่ 3 ที่กล่าวไว้ว่า “แรงกิริยา = แรงปฏิกิริยา” โดยจรวดจะปล่อยแก๊สร้อนออกทางท่อท้ายด้านล่าง (แรงกิริยา) ทำให้จรวดเคลื่อนที่ขึ้นไปด้านบน (แรงปฏิกิริยา)

        สิ่งสำคัญที่ทำให้จรวดมีแรงขับเคลื่อนได้ คือ เชื้อเพลิง ซึ่งความหมายของเชื้อเพลิงในที่นี้ไม่ใช่เชื้อเพลิงปกติที่เราใช้กับเครื่องยนต์ทั่วไป แต่หมายรวมถึงทั้งเชื้อเพลิงและอ๊อกซิเจนซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวอ็อกซิไดซ์ การสันดาปในเครื่องยนต์ทั่วไปจะใช้ออกซิเจนที่อยู่ในอากาศรอบ ๆ เครื่องยนต์ แต่ในกรณีของจรวด จะต้องมีถังบรรจุออกซิเจนติดไปกับจรวดด้วย เนื่องจากในอวกาศไม่มีอากาศซึ่งเป็นแหล่งออกซิเจน

ประเภทของจรวดตามชนิดของเชื้อเพลิงออกเป็น 3 ประเภท คือ

ผลการค้นหารูปภาพสำหรับ จรวดเชื้อเพลิงแข็ง

  1. จรวดเชื้อเพลิงแข็ง มีโครงสร้างไม่ซับซ้อน แต่เมื่อการเผาไหม้เชื้อเพลิงเกิดขึ้นแล้ว ไม่สามารถหยุดได้ ตัวอย่างของจรวดเชื้อเพลิงแข็งได้แก่ บั้งไฟภาคอีสาน เป็นต้น
  2. จรวดเชื้อเพลิงเหลว มีโครงสร้างซับซ้อนกว่าจรวดเชื้อเพลิงแข็ง เพราะต้องมีถังเก็บเชื้อเพลิงเหลว และออกซิเจนเหลว ซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง และยังต้องมีระบบปั๊มและท่อเพื่อลำเลียงเชื้อเพลิงเข้าสู่ห้องเครื่องยนต์เพื่อทำการเผาไหม้ 
  3. จรวดไอออน ไม่ได้ใช้พลังงานจากการสันดาปชื่้อเพลิงดังเช่นจรวดเชื้อเพลิงแข็งและจรวดเชื้อเพลิงเหลว แต่ใช้พลังงานไฟฟ้ายิงอิเล็กตรอนเข้าใส่อะตอมของแก๊สเฉื่อย เช่น ซีนอน ให้แตกเป็นประจุ แล้วเร่งปฏิกริยาให้ประจุเคลื่อนที่ออกจากท่อท้ายของเครื่องยนต์ด้วยความเร็วสูงเพื่อให้เกิดแรงดัน ผลักจรวดให้เคลื่อนที่ไปด้านหน้า


ผลการค้นหารูปภาพสำหรับ จรวดไอออน


ดาวเทียม

        ดาวเทียม คือ อุปกรณ์ที่มนุษย์สร้างขึ้นแล้วปล่อยไว้ในวงโคจรรอบโลก เพื่อใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ เช่น ถ่ายภาพ ตรวจอากาศ โทรคมนาคม และปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ เป็นต้น ดาวเทียมถูกส่งขึ้นสู่อวกาศโดยติดตั้งบนจรวดหรือยานขนส่งอวกาศ​  ดาวเทียมดวงแรกของโลกเป็นของสหภาพโซเวียตชื่อ สปุตนิก 1 (Sputnik 1)  ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 4 ตุลาคม 2500 นับเป็นจุดเริ่มต้นของยุคอวกาศ  



ผลการค้นหารูปภาพสำหรับ สปุตนิก 1 (Sputnik 1)

        ห้าสิบกว่าปีผ่านไปนับตั้งแต่สปุตนิก 1 ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศจนถึงปัจจุบัน ได้มีการส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรรอบโลกมากกว่า 30,000 ดวง เพื่อใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ  ดาวเทียมจึงมีขนาด รูปร่าง ลักษณะแตกต่างกัน ดาวเทียมส่วนใหญ่มีองค์ประกอบหลักที่คล้ายคลึงกัน ดังนี้

  • ระบบเครื่องยนต์  ดาวเทียมขนาดใหญ่ที่มีอายุใช้งานยาว มีหน้าที่สร้างแรงขับดันเพื่อรักษาระดับความสูงของวงโคจร  เนื่องจากที่ระดับวงโคจรในอวกาศยังคงมีโมเลกุลอยู่อย่างเบาบาง แต่ดาวเทียมโคจรด้วยความเร็วสูง โมเลกุลอากาศสามารถสร้างแรงเสียดทานให้ดาวเทียมเคลื่อนที่ช้าลงและเคลื่อนที่ต่ำลง
  • ระบบนำร่อง เป็นระบบคอมพิวเตอร์ มีหน้าที่ตรวจสอบตำแหน่งของดาวเทียม โดยการเปรียบเทียบกับตำแหน่งของดาวฤกษ์  สัญญาณวิทยุจากสถานีบนโลกหรือสัญญาณจากดาวเทียมจีพีเอส
  • ระบบควบคุมและสื่อสาร ประกอบด้วย คอมพิวเตอร์ที่เก็บรวมรวมข้อมูล และประมวลผลคำสั่งต่างๆ ที่ได้รับจากส่วนควบคุมบนโลก โดยมีอุปกรณ์วิทยุและเสาอากาศ เพื่อใช้ในการรับส่งข้อมูล 
  • ผลการค้นหารูปภาพสำหรับ ดาวเทียม



    เทคโนโลยีอวกาศ (Space Technology) เทคโนโลยีอวกาศ ความหมายของอวกาศ             บริเวณที่อยู่นอกบรรยากาศของโลกออกไปเป็นบริเว...