ถอดรหัส โครงการ TIGERS-X เทคโนโลยีอวกาศไทยเปลี่ยนโลก ย่อห้องแล็บสู่สถานีอวกาศ ISS พลิกโฉมการแพทย์และเศรษฐกิจจากอวกาศสู่ปากท้องคนไทย
ในสายตาของคนทั่วไป อวกาศ อาจดูเป็นเรื่องไกลตัว เป็นสนามประลองเทคโนโลยีของประเทศมหาอำนาจ หรือเป็นเพียงเรื่องของการส่งมนุษย์ไปสำรวจดาวดวงใหม่
แต่สำหรับประเทศไทยในวันนี้ อวกาศกำลังจะกลายเป็นห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูงที่จะกลับมาแก้ปัญหาปากท้อง สุขภาพ และพลิกโฉมโครงสร้างเศรษฐกิจของประเทศผ่านโครงการที่ชื่อว่า TIGERS-X (Thailand Innovative G-force varied Emulsification Research for Space Exploration)
โครงการนี้ไม่ใช่เพียงแค่การส่งการทดลองขึ้นไปอวดชาวโลก แต่คือยุทธศาสตร์การดึงองค์ความรู้จากสภาวะไร้น้ำหนักกลับมาพัฒนาชีวิตของคนไทยอย่างเป็นรูปธรรม
ถอดรหัสปริศนาของไหล ในสภาวะไร้น้ำหนัก
จุดเริ่มต้นของโครงการ TIGERS-X เกิดจากความร่วมมือครั้งสำคัญของภาคการแพทย์และวิศวกรรมขั้นสูง นำโดย ผศ.ดร. วเรศ จันทร์เจริญ หัวหน้าโครงการวิจัย คณะแพทยศาสตร์ศรีสวางควัฒน ราชวิทยาลัยจุฬาภรณ์ ร่วมกับหน่วยงานอุดมศึกษา และสถาบันวิจัยทั้งในและต่างประเทศ โดยมีโจทย์หลักทางวิทยาศาสตร์คือการศึกษาพฤติกรรมของ อิมัลชัน (Emulsification) หรือการผสมตัวของของเหลวสองชนิดที่ไม่สามารถเข้ากันได้ตามธรรมชาติ เช่น น้ำและน้ำมัน
บนพื้นโลก การผสมน้ำกับน้ำมันให้รวมตัวกันเป็นเนื้อเดียวจำเป็นต้องพึ่งพาแรงกลมหาศาลและการใส่สารเคมีประสาน เนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกจะคอยดึงให้ของเหลวที่มีความหนาแน่นต่างกันแยกชั้นกันอย่างรวดเร็ว ปรากฏการณ์นี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์บนโลกไม่สามารถมองเห็นกลไกและแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลที่แท้จริงได้ เพราะแรงโน้มถ่วงกลายเป็น ตัวแปรแทรกซ้อน ที่บดบังทัศนียภาพในระดับจุลภาคไปจนหมด
คณะวิจัยไทยจึงได้ทดลองขั้นเบื้องต้นบนเที่ยวบินสภาวะไร้น้ำหนัก และค้นพบสิ่งน่าทึ่งว่า ในสภาวะที่แรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ น้ำและน้ำมันสามารถผสมรวมตัวกันได้เองโดยไม่ต้องอาศัยแรงกลจากภายนอก
แต่นั่นเป็นเพียงช่วงเวลาสั้นๆ บนเครื่องบิน เพื่อถอดรหัสพฤติกรรมเชิงโมเลกุลนี้อย่างละเอียดและแม่นยำ คณะวิจัยจึงจำเป็นต้องย้ายห้องปฏิบัติการไปอยู่บน สถานีอวกาศนานาชาติ ซึ่งมีสภาวะไร้น้ำหนักแบบถาวร เพื่อทำการทดลองต่อเนื่องยาวนาน และนำข้อมูลมาสร้างเป็นแบบจำลองคณิตศาสตร์สำหรับการพัฒนาสูตรยาขั้นสูงต่อไป
การวางรากฐานด้านอวกาศ ก้าวกระโดดจาก ผู้ซื้อสู่ ผู้สร้าง เทคโนโลยีขั้นสูง
สิ่งที่น่าภาคภูมิใจที่สุดในโครงการ TIGERS-X คือการที่ชุดการทดลองทั้งหมดถูก ออกแบบและประกอบโดยวิศวกรไทย 100% ตัวเครื่องภายนอกมีขนาดกะทัดรัดเพียง 20 × 20 × 10 เซนติเมตร และมีน้ำหนักเพียง 2.5 กิโลกรัม แต่ภายในกลับบรรจุเทคโนโลยีเปลี่ยนโลกที่เรียกว่า Lab-on-a-Chip หรือการย่อส่วนห้องปฏิบัติการเคมีทั้งห้องมาไว้บนชิปขนาดจิ๋วเพียง 7.7 เซนติเมตร
หัวใจสำคัญของชิปนี้คือการออกแบบท่อทางเดินของเหลวในรูปทรงเรขาคณิตที่เรียกว่า Tesla Valve ซึ่งบังคับให้ของเหลวไหลสวนทางและเกิดกระแสปั่นป่วน จนผสมรวมกันได้เองอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดในอวกาศโดยไม่ต้องใช้ใบพัดปั่น ซึ่งวิธีนี้ช่วยขจัดปัญหาการหมักหมมของสิ่งสกปรกและเชื้อโรคในซอกมุมได้อย่างสิ้นเชิง
การที่ชุดทดลองของไทยได้รับการอนุมัติให้ส่งขึ้นสู่อวกาศด้วยยานดรากอน ของบริษัท SpaceX เมื่อกลางเดือนพฤษภาคมที่ผ่านมา เพื่อไปติดตั้งในโมดูลโคลัมบัสของสถานีอวกาศนานาชาติ และที่สำคัญคือ เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่การทดลองบนอวกาศจะถูกควบคุมทางไกลจากแผ่นดินไทย ผ่านห้อง Mission Control Room สิ่งเหล่านี้คือหลักฐานเชิงประจักษ์ว่า ประเทศไทยได้สร้างมาตรฐานวิศวกรรมอวกาศที่ผ่านมาตรฐานความปลอดภัยอันเข้มงวดขององค์กรระดับโลกอย่าง NASA และ ESA ได้สำเร็จ
นี่คือการวางรากฐาน ระบบนิเวศอุตสาหกรรมอวกาศใหม่ ที่เปลี่ยนบทบาทของประเทศไทยจากเดิมที่เป็นเพียงผู้ซื้อเทคโนโลยี มาเป็นผู้ผลิตและส่งออกนวัตกรรมระดับสูง ซึ่งจะช่วยดึงดูดเม็ดเงินลงทุน ขยายห่วงโซ่อุปทาน และสร้างงานมูลค่าสูงให้แก่นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรไทยรุ่นใหม่ในอนาคต
คนไทยได้ประโยชน์อะไรจากงานวิจัยอวกาศนี้?
คนไทยได้ประโยชน์อะไรจากงานวิจัยอวกาศนี้?
คำถามสำคัญที่ตามมาคือ เม็ดเงินที่ทุ่มเทไปกับอวกาศจะกลับมาช่วยเหลือคนไทยบนพื้นโลกได้อย่างไร? คำตอบถูกแบ่งออกเป็น 3 มิติหลักๆ ที่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพชีวิตโดยตรง ได้แก่
-
มิติด้านศักยภาพและเศรษฐกิจอวกาศ ในขั้นแรก ภารกิจนี้ช่วยยกระดับมาตรฐานเทคโนโลยีอวกาศของคนไทยให้สูงขึ้นอย่างก้าวกระโดด ลองนึกภาพย้อนไปในอดีตที่มีการเหยียบดวงจันทร์ครั้งแรก ยินดีและภูมิใจขนาดไหนกับความสำเร็จนั้น ในวันนี้วิทยาศาสตร์ไทยได้ก้าวขึ้นสู่เวทีโลกและได้รับการยอมรับในระดับสากลแล้ว ซึ่งจะตามมาด้วย “เศรษฐกิจอวกาศ” ที่เปิดโอกาสให้คนไทยพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อการส่งออก สร้างเม็ดเงินกลับสู่ประเทศได้อย่างมหาศาล
-
มิติด้านการรักษาพยาบาลและการเข้าถึงยาราคาถูก สารตัวอย่างที่โครงการ TIGERS-X นำขึ้นไปทดสอบในอวกาศคือ สารอาหารทางหลอดเลือดดำ ซึ่งเป็นสารอิมัลชันที่ซับซ้อนและมีความสำคัญอย่างยิ่งยวดต่อชีวิตผู้ป่วยวิกฤต ผู้ป่วยโรคมะเร็ง และทารกแรกเกิดที่ไม่สามารถรับประทานอาหารทางปากได้ ปัญหาของสารอาหารประเภทนี้บนโลกคือมีความไม่เสถียร แยกชั้นง่าย และหากตกตะกอนจะเกิดอันตรายถึงชีวิต ทำให้เก็บรักษาได้ยากและมีราคาแพง องค์ความรู้ที่ได้จากสภาวะไร้น้ำหนักจะช่วยให้คณะแพทย์และเภสัชกรไทยเข้าใจกลไกการรวมตัวของของไหลอย่างลึกซึ้ง จนสามารถนำมาพัฒนาสูตรยาและสารอาหารทางหลอดเลือดดำให้มีความเสถียรสูงขึ้น เก็บรักษาได้นานขึ้น ปลอดภัยขึ้น และช่วยลดต้นทุนการนำเข้าเวชภัณฑ์ราคาแพงจากต่างประเทศ
-
มิติด้านการต่อยอดนวัตกรรมการแพทย์แห่งอนาคต เทคโนโลยี Lab-on-a-Chip ที่วิศวกรไทยพัฒนาขึ้นในภารกิจนี้ไม่ได้หยุดอยู่แค่การผสมของเหลว แต่โครงสร้างและระบบควบคุมของไหลอันแม่นยำนี้ สามารถนำไปต่อยอดสู่เทคโนโลยีอื่นๆ เช่น การสร้างระบบจำลองเพื่อทดสอบประสิทธิภาพของยารักษาโรคชนิดใหม่ๆ บนโลกได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำยิ่งขึ้น
ดังนั้น โครงการ TIGERS-X จึงไม่ใช่แค่เรื่องไกลตัวอย่างการไปตั้งรกรากบนดาวอังคาร แต่คือการใช้ “อวกาศ” เป็นเครื่องมือทำลายข้อจำกัดทางฟิสิกส์ของโลก เพื่อค้นหาความลับที่จะนำกลับมาช่วยชีวิตผู้ป่วย ยกระดับวิศวกรไทย และเปลี่ยนผ่านประเทศไทยจากการเป็นเพียงผู้บริโภคเทคโนโลยี สู่การเป็นผู้กำหนดอนาคตนวัตกรรมทางการแพทย์และอวกาศของโลกอย่างแท้จริง
