การปลูกพืชในอวกาศ นับเป็นโจทย์วิจัยอันท้าทายที่องค์กรวิจัยด้านอวกาศทั่วโลกให้ความสนใจอย่างมาก ล่าสุด 4 เยาวชนไทย สร้างอุปกรณ์ติดตามการเคลื่อนที่ของคลอโรพลาสต์เพื่อลำเลียงสารอาหารในสาหร่ายหางกระรอกบนเที่ยวบินไรน้ำหนัก ข้อมูลพื้นฐานสำคัญสำหรับการปลูกพืชในอวกาศ ณ เมืองนาโกย่า ประเทศญี่ปุ่น ภายใต้โครงการ “The Student Zero-gravity Flight Experiment Contest” พร้อมกันนี้ยังได้รับโอกาสพิเศษพบ ดร.โมริ มาโมรุ นักบินอวกาศคนแรกของประเทศญี่ปุ่น รวมทั้งเยี่ยมชมศูนย์พัฒนาดาวเทียมขนาดเล็ก UNIFORM Project ของมหาวิทยาลัยวาเซดะด้วย
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 ประกอบด้วย นางสาวศรีสุดา โรจน์เสถียร นายสุทธิเกียรติ ช่างเรือนงาม นายปฐมพงษ์ เป้ามีพันธ์ และนายธนทรัพย์ ก้อนมณี โดยพวกเขาจะได้ออกแบบและสร้างชุดการทดลองขึ้นไปทดลองจริงๆ บนเครื่องบินที่ทำการบินแบบพาราโบลา คือ โค้งขึ้นและลงเป็นรูปคลื่น ทำให้เกิดสภาวะไร้น้ำหนักประมาณ 20 วินาที ในแต่ละรอบ จำนวน 10 รอบต่อวัน เป็นจำนวน 2 วัน และใช้กล้องวิดีโอบันทึกผลการทดลองที่เกิดขึ้น เพื่อนำมาวิเคราะห์เปรียบเทียบกับผลการทดลองที่เกิดขึ้นบนผิวโลก ซึ่งผลการทดลองที่ได้อาจเป็นประโยชน์ต่อการนำไปใช้วิจัยต่อยอดบนสถานีอวกาศนานาชาติ”
นายธนทรัพย์ ก้อนมณี หรือ น้องต่อ นักศึกษาชั้นปีที่ 3 ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล กล่าวว่า โครงการวิจัยของเราต้องการศึกษาการเคลื่อนที่ของคลอโร- พลาสต์ หรือเรียกว่า กระบวนการไซโคลซิส (Cyclosis) เป็นการเคลื่อนที่ของไซโทพลาซึม เพื่อช่วยลำเลียงสารอาหารที่ได้จากการสังเคราะห์แสง สารเมตาโบไลต์ สารพันธุกรรม และสารอื่นๆ ไปยังส่วนต่างๆ ภายในเซลล์ เพื่อการเจริญเติบโต ถือเป็นกระบวนการพื้นฐานที่มีผลต่อการดำรงอยู่ของพืชอย่างมาก
“เราอยากรู้ว่าในสภาวะไร้น้ำหนัก คลอโรพลาสต์ยังสามารถเคลื่อนที่ไปรอบๆ เซลล์ได้เช่นเดียวกับบนพื้นโลกหรือไม่ ซึ่งในงานวิจัยเราเลือกศึกษาในสาหร่ายหางกระรอก เพราะเป็นพืชที่มีใบบางขนาดเล็ก สามารถมองเซลล์ใบที่ยังมีชีวิต และเห็นคลอโรพลาสต์เคลื่อนที่ได้ง่าย เหมาะกับการทดลองในสภาวะไร้น้ำหนักที่จะเกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้นๆ เพียง 20 วินาที เท่านั้นครับ”
สำหรับการออกแบบชุดทดลอง นายสุทธิเกียรติ ช่างเรือนงาม หรือ น้องเอ็ม นักศึกษาชั้นปีที่ 3 ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล กล่าวว่า ชุดทดลองถูกออกแบบให้ทำงานภายใต้กล้องจุลทรรศน์ โดยติดตามวัดอัตราเร็วและสังเกตรูปแบบการเคลื่อนที่ของคลอโรพลาสต์ภายในเซลล์สาหร่ายหางกระรอกในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงเปรียบเทียบกับในสภาวะที่มีแรงโน้มถ่วงปกติ หรือ บนพื้นโลก ซึ่งการทดลองเป็นไปด้วยดี ผลจากการวิเคราะห์เบื้องต้นพบว่า คลอโรพลาสต์ สามารถเคลื่อนที่ได้ในสภาวะไร้น้ำหนักไม่ต่างกับบนพื้นโลก มีแนวโน้มที่พืชจะนำอาหารจากการสังเคราะห์แสงไปใช้เจริญเติบโตได้ ถือเป็นข้อมูลพื้นฐานสำคัญสำหรับการปลูกพืชในอวกาศครับ
“นอกจากการทำงานวิจัยในสภาวะไร้น้ำหนักแล้ว ที่พิเศษอย่างมากคือ ได้เข้าเยี่ยมชมศูนย์พัฒนาดาวเทียมขนาดเล็ก ซึ่งเป็นโครงการขนาดใหญ่ ที่ใช้นักวิชาการหลายสาขาและเทคโนโลยีขั้นสูงมาก รู้สึกตื่นตาตื่นใจและสร้างแรงบันดาลใจให้ผมสนใจงานวิจัยด้านนี้มากขึ้นครับ”
ด้าน นายปฐมพงษ์ เป้ามีพันธ์ หรือ น้องเป้า นักศึกษาชั้นปีที่ 3 ภาควิชาเทคโนโลยีชีวภาพ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล กล่าวว่า การได้รับโอกาสไปทำวิจัยบนเที่ยวบินไร้น้ำหนักครั้งนี้ นับเป็นความโชคดีมากๆ ช่วยเพิ่มพูนศัยภาพในการวิจัยด้านเทคโนโลยีอวกาศ ได้ฝึกทำงานในฐานะนักวิจัยอย่างจริงจัง อีกทั้งยังได้มีโอกาสพูดคุยกับนักวิทยาศาสตร์ที่ออกแบบการทดลองบนสถานีอวกาศจริงๆ ซึ่งช่วยเปิดโลกทัศน์ และได้เห็นการทดลองหลายชิ้นที่น่าอัศจรรย์มาก เช่น การทดลองเลี้ยงปลาในสถานีอวกาศ พบว่า ปลาสามารถควบคุมตัวเองให้ว่ายน้ำไปข้างหน้า เลี้ยวซ้าย ขวา ได้เหมือนบนพื้นโลก เป็นความรู้ใหม่และเป็นแรงบันดาลใจให้เราอยากทำงานวิจัยด้านนี้มากขึ้นครับ
“ที่สำคัญการได้สัมผัสสภาวะไร้น้ำหนักจริงๆ รู้สึกตื่นเต้นและสนุกมาก ได้ลอยตัวอยู่ในสภาวะไร้น้ำหนักบนเครื่องบิน ถึงแม้เป็นช่วงเวลาสั้นๆ ไม่กี่วินาทีก็ตาม แต่เป็นโอกาสที่หาได้ยาก อีกทั้งยังได้พบกับสภาวะ Hyper G หรือแรงโน้มถ่วงเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า เมื่อเครื่องบินเร่งความเร็วเชิดหัวขึ้นสูงเพื่อเตรียมเข้าสู่สภาวะไร้น้ำหนัก ซึ่งไม่เคยรู้จักมาก่อน ทำให้เข้าใจเรื่องสภาวะไร้น้ำหนักอย่างแจ่มแจ้งครับ”
ขณะที่ นางสาวศรีสุดา โรจน์เสถียร หรือ น้องดา นักศึกษาชั้นปีที่ 3 ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ กล่าวว่า รู้สึกประทับใจที่ได้เข้าร่วมโครงการนี้มาก เพราะได้รับประสบการณ์และบทเรียนที่มีค่าหลายอย่าง ได้ฝึกทำงานวิจัยกับผู้เชี่ยวชาญจากองค์การวิจัยด้านอวกาศระดับโลกอย่างแจ๊กซา ซึ่งเจ้าหน้าที่ทุกคอยให้ความรู้ แนะนำเราอย่างเป็นกันเองมาก
“การเดินทางไปทดลองที่ญี่ปุ่นครั้งนี้ พวกเราได้พบกับ ดร.โมริ มาโมรุ นักบินอวกาศคนแรกของญี่ปุ่นอย่างใกล้ชิด ได้เห็นความเจริญก้าวหน้าของเทคโนโลยีที่นั่น และเห็นว่าญี่ปุ่นให้ความสำคัญกับการทำงานวิจัยมากแค่ไหน นอกจากนี้การเข้าร่วมวิจัยในสภาวะไร้น้ำหนักครั้งนี้ยังทำให้ได้รับความรู้ใหม่ๆ มากขึ้น แม้การเดินทางไปอวกาศหรือสัมผัสสภาวะไร้น้ำหนักอาจเป็นเรื่องที่ดูเหมือนไกลตัวสำหรับคนไทย แต่โดยส่วนตัวเชื่อว่างานวิจัยทุกเรื่องนั้นมีคุณค่าและจะมีประโยชน์ต่อการพัฒนาในวันข้างหน้า อย่างเช่น การทดลองครั้งนี้ในแง่หนึ่งอาจเป็นประโยชน์ต่อการเดินทางหรือใช้ชีวิตในอวกาศ แต่อีกแง่หนึ่งก็อาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์รู้กลไกการเคลื่อนที่ของสิ่งต่างๆ ในเซลล์พืชเพิ่มขึ้นเพื่อนำไปพัฒนาหรือสร้างสิ่งที่เป็นประโยชน์ต่อมนุษย์ในวันข้างหน้าก็เป็นได้ ”
