สถานีอวกาศนานาชาติ
สถานีอวกาศนานาชาติหรือ International Space Station:ISS เป็นโครงการความร่วมมือของประเทศมหาอำนาจทางด้านอวกาศอย่างแท้จริง โดยแต่ละประเทศจะสร้างในส่วนตัวตนเองถนัดและนำเข้ามาประกอบด้วยกัน ISS คือโครงการวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่อีกโครงการหนึ่งของโลกยุคนี้
เรื่องราวของอวกาศจัดเป็นเรื่องไกลตัวก็ไม่ใช่ใกล้ตัวก็ไม่เชิง แต่เรื่องราวของอวกาศเป็นเรื่องราวที่มนุษยชาติพยายามทำความเข้าใจกับมันมานานนักหนาแล้ว สิ่งที่เราเรียนรู้เกี่ยวกับอวกาศหรือเอกภพในระยะเวลาที่ผ่านมาอย่างยาวนานหลายชั่วอายุคนนั้นเป็นเพียงเศษเสี้ยวเดียวของความลับนอกโลกที่ยังคงซุกซ่อนอย่างมากมายมหาศาลจนน่าหวั่นว่ามนุษยชาติจะเรียนรู้ทำความเข้าใจมันได้มากน้อยแค่ไหน สถานีอวกาศเป็นทางเลือกหนึ่งที่ทำให้มนุษย์เราได้เรียนรู้และได้เข้าใจเกี่ยวกับเอกภพได้มากยิ่งขึ้นมันเปรียบเสมือนการเปิดประตูบานใหญ่สู่ห้วงความรู้ที่ดูประหนึ่งเหมือนว่าเป็นแหล่งเรียนรู้ขนาดใหญ่ที่ไม่สามารถทำความเข้าใจมันได้จนหมดสิ้น ในอดีตนั้นหลายชาติทุ่มเทความรู้ความสามารถของตนเพื่อพัฒนา
สถานีอวกาศขึ้นมาด้วยจุดประสงค์หลักคือ การศึกษาถึงปรากฏการณ์ต่างๆในห้วงอวกาศ การทดลองทางวิทยาศาสตร์ในบรรยากาศที่มีแรงโน้มถ่วงน้อย และศึกษาถึงการใช้ชีวิตและการทำงานที่เกิดขึ้นในสภาพไร้น้ำหนัก ฯลฯ
ความคิดที่จะสร้างสถานีอวกาศเริ่มเป็นจริงเป็นจังขึ้นมาครั้งแรกในปี ในช่วง ค.ศ. 1971 ถึง 1882 เมื่อสหภาพโซเวียตในขณะนั้น ได้ดำเนินการก่อสร้างสถานีอวกาศซัลยุต (Salyut) ซึ่งถือว่าเป็นสถานีอวกาศแห่งแรกของมนุษย์เราโดยได้ทำการปล่อยให้สถานีอวกาศซัลยุตขึ้นไปโคจรอยู่รอบโลกเราในปีค.ศ. 1971 สหรัฐอเมริกามหาอำนาจอีกประเทศหนึ่งก็ไม่ยอมน้อยหน้าสร้างสถานีอวกาศของตนเองขึ้นมาในเวลาที่ไล่เลี่ยกัน โดยในปีค.ศ. 1973 สหรัฐอเมริกาได้ส่งสถานีอวกาศสกายแล็บ (Skylab) ขึ้นไปยังอวกาศบ้างจากนั้นสองมหาอำนาจก็พยายามห่ำหั่นขันแข่งกันเพื่อให้ตัวเองก้าวเป็นผู้นำเกี่ยวกับวิทยาการทางด้านอวกาศ
สหภาพโซเวียตนั้นมีความปรารถนาอย่างยิ่งยวดในการเป็นผู้นำของเรื่องสถานีอวกาศในขณะที่สหรัฐอเมริกานั้นเริ่มหันเหความสนใจและทุ่มเทความรู้ความสามารถในทางด้านการสร้างกระสวยอวกาศเพื่อเน้นในทางขนถ่ายสรรพสิ่งออกสู่ห้วงอวกาศแทน
สถานีอวกาศเมียร์(Mir)
ภาพจาก http://phys-sun-1.phys.boun.edu.tr
จนกระทั่ง รัสเชีย(สหภาพโซเวียตเดิม)สามารถสร้างสถานีอวกาศแห่งใหม่ที่มีความพร้อมมากกว่าเก่าสถานีอวกาศแห่งนั้นคือสถานีอวกาศเมียร์ ด้วยประสบการณ์ในการพัฒนาสถานีอวกาศ Salyut Station ในช่วงปี 1971 ถึง 1882 ทำให้สถานีอวกาศแห่งใหม่ของรัสเซียมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น เมียร์เป็นสถานีอวกาศ ที่มีส่วนประกอบหลัก 7 ส่วนโดยถูกปล่อยขึ้นวงโคจรชิ้นแรกใน เดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 1986 หลังจากนั้นจึงทยอยชิ้นส่วนอื่นๆตามไปจนกระทั่งครบสมบูรณ์ ในปี 1996 โคจรเหนือโลกประมาณ 248-261 กิโลเมตรด้วยความเร็ว 28,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง หรือประมาณ 16 รอบต่อ 1 วัน แต่กระนั้นเมียร์ก็ยังคงมีจุดบกพร่องอีกหลายจุด มีการเกิดอุบัติที่เหตุที่ไม่คาดฝันกับสถานีอวกาศแห่งนี้อยู่เสมอ สถานีอวกาศเมียร์ ของรัสเชีย อันจัดได้ว่าเป็นสถานีอวกาศที่ทำการวิจัยนอกโลกที่ใช้งานมาอย่างยาวนาน และชาวโลกได้ใช้ประโยชน์จากสถานีอวกาศแห่งนี้หลายๆด้าน ไม่ใช่เฉพาะแต่ประเทศรัสเชียแต่หลายประเทศได้ใช้ประโยชน์จากมัน จนกระทั่งหมดอายุใช้งานลง 23 มีนาคม พ.ศ. 2544
แม้ชาติมหาอำนาจจะแข่งขันกันสร้างสถานีอวกาศแต่ผลที่ได้รับก็ยังไม่น่าพออกพอใจเท่าทีควรเพราะ ยังมีจุดบกพร่องอีกหลายประการ แต่การนำจุดดีของแต่คนมาผสานกันเราอาจจะเห็นสถานีอวกาศที่สมบูรณ์แบบที่สุดเท่าที่องค์วามรู้ในยุคปัจจุบันของมนุษยชาติจะเอื้ออำนวย
สถานีอวกาศนานาชาติหรือ International Space Station:ISS เป็นโครงการความร่วมมือของประเทศมหาอำนาจทางด้านอวกาศอย่างแท้จริง ภายหลังจากยุคแห่งการแข่งขันที่จะเป็นผู้นำทางด้านอวกาศ โดยมีประเทศที่เข้าร่วมในการสร้างสถานีอวกาศแห่งนี้มากถึง 16 ประเทศอันประกอบด้วย สหรัฐอเมริกา รัสเซีย บราซิล ญี่ปุ่น แคนาดา เบลเยี่ยม เดนมาร์ก ฝรั่งเศส เยอรมันนี อิตาลี เนเธอร์แลนด์ นอร์เวย์ สเปน สวีเดน สวิตเซอร์แลนด์ และ สหราชอาณาจักร ซึ่งจะรับผิดชอบในการผลิตส่วนต่างๆในส่วนที่ตนเองถนัด และจะค่อยทยอยสิ้นส่วนของสถานีอวกาศนานาชาติออกไปประกอบกันจนเป็นสถานีอวกาศที่สมบูรณ์ในที่สุด ตามแผนการแล้วจะต้องมีการขนส่งชิ้นส่วนต่างๆ ถึง 44 เที่ยวเลยทีเดียว โครงการสถานีอวกาศที่ยิ่งใหญ่นี้ เริ่มส่งชิ้นส่วนออกไปครั้งแรกตั้งแต่ ในช่วงปลายปี ค.ศ. 1998 .ในช่วงแรกมีการคาดการณ์กันว่าสถานีอวกาศแห่งนี้จะสามารถสร้างจนเสร็จสมบูรณ์ได้ในช่วงเวลา ค.ศ. 2006 แต่มีความผิดพลาดอยู่หลายส่วน จึงทำให้มีการประเมินกันใหม่ ในคราวนี้ได้คาดหมายกันว่าจะสามารถดำเนินการสร้างให้แล้วเสร็จได้ภายในปีค.ศ. 2011 และสร้างเปิดให้ใช้งานได้ในช่วงปี ค.ศ.2016
สถานีอวกาศนานาชาติ
ภาพจาก http://www.shuttlepresskit.com
เมื่อสร้างเสร็จสมบูรณ์สถานีอวกาศนานาชาติจะมีขนาดความยาวประมาณ 73 เมตร และความกว้างส่วนปีกกว้างประมาณ 93 เมตร สูงประมาณ 27.4 เมตร มีน้ำหนักรวม เกือบ 473 ตัน โคจรรอบโลกด้วยความสูงเกือบ 400 กิโลเมตร ใช้เวลาในการโคจรอบโลกประมาณ 91.34 นาทีต่อรอบ ดังนั้นใน เวลา 1 วันสถานีอวกาศดังกล่าวจะโคจรรอบโลกประมาณ 15-16 รอบ เลยทีเดียว
ส่วนประกอบสำคัญของสถานีอวกาศนานาชาติ
1.Zarya Control Module เป็นชิ้นส่วนแรกของสถานีอวกาศนานาชาติ โดยทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานเริ่มต้นกับสถานีอวกาศ ชิ้นส่วนนี้ถูกออกแบบโดยประเทศสหรัฐอเมริกา แต่ดำเนินการสร้างโดยประเทศรัสเซีย ถูกส่งขึ้นสูวงโคจรใน 20 พฤศจิกายน ค.ศ. 1998
2. Unity Module ออกแบบและสร้างโดยประเทศสหรัฐอเมริกา ทำหน้าที่ในการเชื่อมต่อส่วนต่างๆ ทั้งห้องปฎิบัติการและที่พักอาศัย โดยได้ถูกส่งไปให้ทำการเชื่อมต่อกับส่วนแรกในวันที่ 4 ธันวาคม ค.ศ. 1998 นอกจากนี้แล้ว Unity Module ยังมีช่องสำหรับเชื่อต่อกับส่วนอื่นๆ อีก 6 ส่วน
3. Zvezda Service Module เป็นโมดูลบริการที่ทำหน้าที่ เป็นระบบควบคุมสถานีอวกาศทั้งยังเป็นระบบพลังงานหลัก แทนที Zarya Control Module ชิ้นส่วนนี้ถูกสร้างโดยประเทศรัสเซีย โดยถูกปล่อยขึ้นสู่วงโคจรในวันที่ 12 กรกฎาคม ค.ศ. 2000
4. The U.S. Destiny Laboratory Module เป็นห้องปฏิบัติการ ทางวิทยาศาสตร์ของสถานีอวกาศ ถูกสร้างโดยประเทศสหรัฐอเมริกา 7 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 2001
นอกจากนี้ยังมีส่วนต่างๆที่ทยอยส่งขึ้นไปยังสถานีอวกาศอีกหลายส่วน เช่น Quest ที่ทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อมต่อแอร์ล็อก Columbus ห้องปฏิบัติการของยุโรป Japanese Pressurized Module ห้องปฏิบัติการของญี่ปุ่น และมีอีกหลายส่วนที่จะส่งตามขึ้นไปในอนาคต จนสามารถประกอบกันเป็นสถานีอวกาศที่สมบูรณ์ได้
สำหรับระบบพลังงานของสถานีอวกาศแห่งนี้ นอกจากจะใช้ Zarya Control Module เป็นแหล่งพลังงานเริ่มต้นแล้ว พลังงานส่วนใหญ่จะใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ก่อนจะนำมาแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสตรงเพื่อนำมาใช้งานในสถานีอวกาศต่อไป
ส่วนประกอบของสถานีอวกาศนานาชาติ
ภาพจาก http://spaceodyssey.dmns.org
อากาศที่ใช้หายใจเป็นเรื่องสำคัญอีกอย่างหนึ่งทีต้องมี สถานีอวกาศนานาชาติใช้ ระบบ Elektron ทำหน้าที่สร้างออกซิเจน รวมทั้งมีระบบต่างๆที่จำเป็นอีกหลายอย่างในการดำรงชีพอยู่ในสถานีอวกาศแห่งนี้ทั้งเรื่อง ความดันอากาศ ระบบดับเพลิง เรื่องน้ำกินน้ำใช้ ดังนั้นการจะมีสถานีอวกาศที่สมบูรณ์แบบอาจจะต้องอาศัยเวลาในการดำเนินการนานอยู่สักหน่อยแต่หากเมื่อทุกอย่างลงตัวเชื่อแน่ว่า ผลตอบแทนที่ได้รับกลับคืนมานั้นคือองค์ความรู้เกี่ยวกับอวกาศที่มนุษย์เราจะได้ทำความเข้าใจกับมัน ที่ถือว่าคุ้มเสียยิ่งกว่าคุ้มเสียอีก
ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับจากสถานีอวกาศนานาชาติ
เป้าหมายสำคัญของสถานีอวกาศนานาชาติ คือการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับอวกาศ ทำให้เราสามารถเรียนรู้และทำความเข้าใจเกี่ยวกับอวกาศได้ดียิ่งขึ้นความรู้ที่จำเป็นในกิจการด้านอวกาศ การขนส่ง โครงสร้าง พลังงานเป็นต้น ทั้งยังสามารถใช้ในการศึกษาผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์ที่อยู่ในอวกาศเป็นเวลานาน มีผลกระทบต่อกล้ามเนื้อและกระดูกมากน้อยเพียงใด เพื่อนำองค์ความรู้ใหม่เหล่านี้ มาวางเป็นแนวทางที่จะศึกษาถึงความเป็นไปได้ในการที่อพยพผู้คนไปอยู่อีกดาวหนึ่งหากมีความจำเป็นในอนาคต
หรือการศึกษาในเชิงวิทยาศาสตร์ที่ยังไม่เป็นที่เข้าใจมากนักเมื่อทำการทดลองในบรรยากาศโลกเรา เช่น เรื่องกลศาสตร์ของไหลในสถาวะไร้น้ำหนัก ที่น่าจะทำการศึกษาได้ดีกว่าสภาพปรกติภายใต้แรงโน้มถ่วงของโลกเรา
ทั้งสามารถใช้ศึกษาเกี่ยวกับชั้นบรรยากาศและสภาพสิ่งแวดล้อมของโลกเราได้เป็นอย่างดีเพราะสถานีอวกาศจะโคจรผ่านรอบโลกเรา 15-16 รอบต่อวันเลยทีเดียว
หรือการเพาะเลี้ยงเซลล์มะเร็ง ก็เป็นผลดีอย่างประการหนึ่งที่จะได้รับจากสถานีอวกาศเพราะมนุษย์ยังไม่สามารถเพราะเลี้ยง เนื้อเยื่อเซลแบบ 3 มิติอย่างเช่นที่เกิดในร่างกายคนทำให้ไม่สามารถเข้าใจมันได้ดี แต่ในสภาวะที่แรงโน้มถ่วงของโลกมีไม่มากนักถ้าสามารถเพาะเซลล์โครงสร้าง 3 มิติได้อาจจะเป็นไปได้ว่ามนุษย์จะสามารถหยุดยั้งโรคมะเร็งได้ในอนาคต ฯลฯ
และเหนือสิ่งอื่นใดการมีสถานีอวกาศที่เพียบพร้อมสามารถทำให้มนุษย์เข้าใกล้เอกภพได้มากขึ้นช่องทางในการศึกษาเพิ่มเติมและการเดินทางไปในดินแดนจักรวาลอันไกลโพ้นก็คงไม่ไกลเกินเอื้อม
สถานีอวกาศนานาชาติ (International Space Station:ISS) นับเป็นโครงการทางวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ทีสุดอีกโครงการหนึ่งของโลกยุคนี้ เทียบเท่ากับ โครงการอื่นทั้ง
- Large Hadron collider : เครื่องเร่งความเร็วอนุภาค ของศูนย์วิจัย CERN
- The International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) :เตาปฏิกรณ์ฟิวชัน
- หอคอยพลังแสงอาทิตย์ในออสเตรเลีย: ที่สูงประมาณหนึ่งกิโลเมตร เมื่อหอคอยที่ทำงานเต็มประสิทธิภาพจะผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ 200 MW เลยทีเดียว
- โปรแกรมจำลองสภาพอากาศโลก
-กล้องโทรทรรศน์ James Webb Space Telescope
- Svalbard International Seed Vault - นอร์เวย์ขุดถ้ำใต้ภูเขา เพื่อเก็บรักษาพืชพันธุ์ธัญหารของโลกไว้เพื่อป้องกันการสูญพันธุ์
- ลิฟต์อวกาศ
- ANTARES - กล้องโทรทรรศน์ใต้น้ำ (9 โครงการวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ของโลกยุคนี้โดยไม่ได้เรียงลำดับ จัดอันดับโดยเว็บไซต์ Discovery Channel )
นับแต่การปฎิวัติอุตสาหกรรมวิทยาศาสตร์ก็เจริญรุดหน้าแบบก้าวกระโดดมาตลอด อีกไม่กี่ 10 ปี เราคงจะได้เห็นโครงการทางวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่และไม่เคยคาดคิดว่ามันจะเกิดบนพื้นโลกใบนี้ได้ สถานีอวกาศนานาชาติเป็นหนึ่งในนั้น และถ้าทำสำเร็จไม่ใช่ความสำเร็จของประเทศใดประเทศหนึ่งอย่างที่แล้วๆมาแต่เป็นการแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของมนุษย์ที่พยายามจะเรียนรู้เอกภพ เป็นสัญลักษณ์แห่งความสมัครสมานสามัคคีที่ไม่มีเชื้อชาติของศตวรรษใหม่เลยทีเดียว
