เทคโนโลยีอวกาศ

ก 1 คานา เอกสารชุดการกิจกรรมการเรยี นรู้ เร่อื ง เทคโนโลยีอวกาศ รายวิชาโลก ดาราศาสตรแ์ ละอวกาศ (ว30106) กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศกึ ษาปที ี่ 4 จัดทาขึน้ เพอ่ื มงุ่ สง่ เสรมิ ให้ผู้เรยี นได้รับท้ังความรูแ้ ละ กระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ มคี วามมงุ่ มั่นท่ีจะศกึ ษาค้นคว้าสืบเสารหาความรู้เพ่อื รวบรวมข้อมลู วเิ คราะห์ ผลนาไปสู่ คาตอบของคาถามมกี ารรว่ มกันคดิ ลงมอื ปฏิบตั จิ ริง อนั จะสง่ ผลให้นกั เรยี นมีผลสมั ฤทธทิ์ างการเรยี นสงู ขนึ้ อย่างมี ประสิทธิภาพตามหลกั สตู รการศึกษาข้ันพืน้ ฐานพุทธศักราช 2551 (ปรบั ปรงุ 2563) กล่มุ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ ประกอบดว้ ยชุดกจิ กรรมการเรียนรู้จานวน...4.. ชดุ รวมทง้ั สิน้ ......4.....ชั่วโมง ดังน้ี กิจกรรมที่ 1 เดินทางออกไปท่องอวกาศ กิจกรรมท่ี 2 เร็วแค่ไหนถึงสง่ เธอออกไปไกลนอกอวกาศ กิจกรรมท่ี 3 ดาวเทียมและยานอวกาศทอี่ อกไปนอกโลก กิจกรรมที่ 4 หลงทางบนดวงจนั ทร์ ผจู้ ดั ทาหวงั เปน็ อยา่ งย่งิ วา่ ชดุ กิจกรรมการเรยี นรเู้ ล่มน้ี จะเกดิ ประโยชนใ์ หน้ ักเรียนนาไปใช้การเรียนรู้ และประสบผลสาเรจ็ ในการเรียน และเปน็ แนวทางในการกจิ กรรมการเรยี นรโู้ ดยใชก้ จิ กรรมน้ี สาหรบั ครผู สู้ อนหรอื ผู้ที่ มคี วามสนใจในเร่ืองดังกลา่ ว นางสาวเบ็ญจวรรณ ดลี า ผ้จู ดั ทา

สารบญั ข เร่ือง 2 คานา หนา้ สารบัญ คาแนะนาการใช้กจิ กรรมการเรยี นรู้ สาหรับครู ก แผนผังการจัดชน้ั เรยี น ข คาชี้แจงในการศึกษาชุดกิจกรรม สาหรบั นักเรียน 1 ข้ันตอนในการใช้ชุดกจิ กรรมสาหรับนักเรยี น 3 ขอบข่ายการเรยี นรู้ 4 แบบทดสอบกอ่ นเรียน 5 กระดาษคาตอบก่อนเรยี น 6 กิจกรรมการเรียนรู้ เร่อื ง เทคโนโลยอี วกาศ 7 กิจกรรมที่ 1 เดนิ ทางออกไปท่องอวกาศ 9 กจิ กรรมที่ 2 เรว็ แค่ไหนถึงส่งเธอออกไปไกลนอกอวกาศ 10 ใบความรเู้ ร่ือง การส่งดาวเทยี มและยานอวกาศ 10 ใบความรูเ้ รอ่ื ง ดาวเทียมและยานอวกาศ 11 กิจกรรมท่ี 3 ดาวเทยี มและยานอวกาศท่อี อกไปนอกโลก 12 ใบความรู้เรื่อง ระบบขนส่งอวกาศและการใช้ชวี ติ ในอวกาศ 15 ใบความรู้เพ่ิมเตมิ เร่ือง เครื่องมอื ทางดาราศาสตร์ 18 เรอื่ งเลา่ การใชช้ วี ิตในอวกาศ 19 กจิ กรรมที่ 4 หลงทางบนดวงจันทร์ 22 แบบทดสอบหลังเรียน 24 กระดาษคาตอบก่อนเรียน 26 ภาคผนวก 27 อา้ งองิ 29 30 36

1 คาแนะนาการใชก้ ิจกรรมการเรยี นรู้ สาหรบั ครู ชดุ กจิ กรรมน้ใี ช้สาหรบั ประกอบกจิ กรรมการเรยี นรู้ ดว้ ยชุดกจิ กรรมการเรียนร้โู ดยใช้การกระบวนการ ทางวิทยาศาสตร์ วชิ าวิทยาศาสตรโ์ ลก ดาราศาสตร์และอวกาศ หน่วยการเรียนรู้ เทคโนโลยอี วกาศ ซงึ่ ครูต้อง ดาเนินการดงั น้ี ขน้ั เตรยี มการ ครเู ตรยี มความพร้อมก่อนดาเนนิ การจัดการเรยี นรู้ ดังน้ี 1. ศึกษารายละเอยี ดในคู่มือการใช้ชดุ กิจกรรมเลม่ นี้ เพือ่ ให้เข้าใจชัดเจน 2. ตรวจสอบความสมบรู ณ์ของชดุ กจิ กรรมก่อนใชง้ าน 3. เตรียมชุดกจิ กรรมการเรยี นรู้ ซึง่ ประกอบดว้ ย แบบทดสอบก่อนเรียน ใบความรู้ ชดุ กิจกรรม และแบบทดสอบหลังเรยี น ตลอดจนอุปกรณต์ า่ ง ๆ ให้ครบถ้วน 4. จดั เตรยี มห้องเรียนให้พร้อมและเหมาะสม 5. จดั นกั เรียนเปน็ กลมุ่ 8 กลุ่ม กลมุ่ ละ 5-6 คน แบบคละความสามารถ ขั้นดาเนนิ การจดั การเรยี นรู้ การจดั กจิ กรรมการเรียนรู้ ครูจะต้องจัดกจิ กรรมใหค้ รบตามท่รี ะบไุ ว้ในแผนการจัดการเรยี นรู้ เพื่อให้ กจิ กรรม เปน็ ไปอยา่ งต่อเนื่องและบรรลตุ ามวัตถปุ ระสงค์ ซง่ึ ครตู ้องดาเนินการดงั นี้ 1. ชี้แจงวธิ ีการเรยี นและคาแนะนาสาหรบั นักเรียน ใหน้ ักเรียนทราบกอ่ นเร่ิมสอน 2. ให้นักเรยี นทาแบบทดสอบก่อนเรียน 3. แจง้ จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้ใหน้ กั เรียนทราบ 4. ดาเนนิ การจัดกิจกรรมการเรียนรูต้ ามแผนการจัดการเรียนรู้เพ่อื ใหส้ อดคล้องกับจุดประสงค์ การเรียนรู้ เนื้อหา และเวลาท่ีกาหนด

2 5. ขณะทน่ี ักเรยี นปฏิบัติกิจกรรมครูคอยให้คาปรึกษา คาแนะนาให้กาลงั ใจ ตลอดจนกระตุ้น และเปิดโอกาส ให้ทุกคนมสี ่วนรว่ มในกจิ กรรม ตามบทบาททส่ี มาชกิ มอบหมาย พรอ้ มทงั้ มี การประเมินพฤติกรรมของนกเรียนไปดว้ ย 6. เม่ือนักเรยี นปฏบิ ัติกจิ กรรมครบถ้วน ให้นักเรยี นทาแบบทดสอบหลังเรยี น 7. ครตู รวจสอบการทากจิ กรรมของนกั เรยี นและสรปบทเรียนรว่ มกบั นกั เรยี น 8. เฉลยแบบทดสอบรายบุคคล เพอื่ ใหน้ ักเรยี นทราบคะแนนทันที แล้วแจง้ คะแนนใหน้ ักเรยี นทราบ ความกา้ วหนา้ ขนั้ ประเมินผลการจดั กจิ กรรม 1. ตรวจแบบทดสอบ ใบงาน ใบกิจกรรม ของนักเรยี น (กรณีนกั เรยี นทาแบบทดสอบหลังเรียน ไม่ผ่านเกณฑ์ ใหน้ กั เรยี นกลับไปศึกษาชดุ กิจกรรมด้วยตนเอง แลว้ ทาแบบทดสอบใหม่อีกครง้ั โดยดาวนโ์ หลดชดุ กจิ กรรม ดว้ ย google classroom ของห้อง 2. ประเมินผลการเรียนรจู้ ากแบบประเมนิ กจิ กรรมตา่ ง ๆ 3. บันทึกคะแนน บนั ทึกหลังการสอน ถึงข้อดี ขอ้ ควรปรับปรงุ ขอ้ สงั เกตตา่ ง ๆ ลงในแบบบันทกึ หลงั แผนการจัดการเรยี นรู้

3 แผนผังการจดั ชน้ั เรยี น การจัดการเรยี นร้โู ดยใชก้ ระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ วชิ าวทิ ยาศาสตร์โลก ดาราศาสตร์และอวกาศ เพอื่ ให้เกิดประสทิ ธภิ าพ ครูควรดาเนนิ การ จดั แผนผังการจัดชน้ั เรยี นดังน้ี กระดาน / จอแสดงภาพ โต๊ะครู กลุม่ ที่ 1 กลมุ่ ท่ี 2 กลุ่มท่ี 3 กลุ่มที่ 4 กลุม่ ท่ี 5 กลุม่ ท่ี 6 กลมุ่ ที่ 7 กลุ่มที่ 8 กล่มุ ที่ 9 โดยแบง่ นกั เรียนแบบคละความสามารถ เพื่อใหน้ ักเรียนไดช้ ว่ ยเหลอื กัน โดยกลุ่มท่ีแบ่งกาหนดเป็น กลุ่มถาวรตลอดหนว่ ยการเรียนรู้ เร่อื ง เทคโนโลยอี วกาศ

4 คาชีแ้ จงในการศกึ ษาชุดกจิ กรรม สาหรบั นกั เรยี น นกั เรียนปฏบิ ัติกิจกรรมตามข้ันตอน ดังน้ี 1. ศึกษาจุดประสงค์การเรยี นรปู้ ระจาชุดกจิ กรรม 2. ทาแบบทดสอบก่อนเรยี น 3. ปฏบิ ตั ิกจิ กรรมตามขนั้ ตอนในชดุ กิจกรรม ซึง่ มีขั้นตอนดังน้ี 3.1 ข้นั สร้างความสนใจ เป็นข้ันของการนาเขา้ สบู่ ทเรียนซึ่งท าให้ผู้เรียนสนใจในกิจกรรม 3.2 ขั้นสารวจและค้นหา เปน็ ขัน้ ที่ผ้เู รยี นได้ดาเนินกิจกรรมตา่ ง ๆ ในการสารวจ คน้ หาและ สร้างแนวคิดของตนเอง ดว้ ยการลงมอื ทากิจกรรม ศึกษาจากใบความรู้ สื่อการเรียนรู้ และแหลง่ เรียนรตู้ า่ ง ๆ 3.3 ขน้ั อภปิ รายและลงข้อสรุป เป็นขน้ั ท่ไี ดจ้ ากการสารวจและค้นหา แลว้ สามารถกาหนด ความคดิ รวบยอด และประมวลความรเู้ พื่อถ่ายทอดไปยังผ้อู ื่นได้ โดยการท าใบกจิ กรรม เพิ่มเตมิ เสรมิ ความรู้ 3.4 ขั้นขยายความรู้ เปน็ ขัน้ ที่ไดจ้ ากการอภิปรายและลงข้อสรุป ซง่ึ ผู้เรยี นไดด้ าเนินการ มาแลว้ รวมท้งั ความรูเ้ พิ่มเติมจากการศกึ ษาใบความรู้ การทาใบกิจกรรม แลว้ สามารถ นาความรูไ้ ปประยุกตใ์ ช้ใน สถานการณ์อ่นื ได้ ด้วยการทากจิ กรรมเสริมทักษะการเรยี นรู้ 3.5 ขน้ั ประเมนิ ผล ขน้ั น้ีเปน็ ขั้นตอนทสี่ าคัญ เนื่องจากนักเรียนจะได้รบั ผลสะทอ้ นย้อนกลับ ทาให้ สามารถประเมนิ ความเข้าใจของตนเองดว้ ยการทาแบบทดสอบหลังเรียน 4. หากมีข้อสงสยั ระหว่างการทากิจกรรมการเรียนรู้ให้รีบปรึกษาครผู สู้ อนทนั ที 5. เม่อื ปฏิบัตกิ ิจกรรมต่าง ๆ ตามใบกจิ กรรมเสร็จเรียบรอ้ ยแล้ว ให้ตรวจสอบคาตอบไดจ้ ากเฉลย ใบกิจกรรมใน ภาคผนวกตอนท้ายของชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ 6. ทาแบบทดสอบหลงั เรยี น 7. สาหรบั นักเรียนท่ีตอ้ งการทบทวนบทเรียนนอกเวลาเรียนสามารถศึกษาผ่านช่องทาง google classroom โดยสามารถดาวน์โหลดชดุ กจิ กรรมเพ่ือไปศึกษานอก เวลาได้

5 ขนั้ ตอนการใชช้ ดุ กจิ กรรมสาหรับนกั เรยี น อ่านคาชแ้ี จง และศกึ ษาจดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ ศกึ ษา/ดาวนโ์ หลด ทาแบบทดสอบก่อนเรยี น ชดุ กจิ กรรมผ่านทาง Google classroom ปฏบิ ัตติ ามขน้ั ตอน ในชุดกิจกรรม ไม่ผ่าน ทาแบบทดสอบหลงั เรยี น ร้อยละ 80 ตรวจสอบความถกู ต้องของคาตอบ สรปุ ผลการทากจิ กรรม (ผา่ น/ไม่ผา่ น) ผา่ น ร้อยละ 80 (ทา กจิ กรรมชดุ ต่อไป)

ขอบขา่ ยการเรยี นรู้ 6 ชุดกจิ กรรม เร่อื ง เทคโนโลยอี วกาศ มาตรฐานการเรียนรู้ มาตรฐาน ว 3.1 เขา้ ใจองคป์ ระกอบ ลกั ษณะ กระบวนการเกดิ และววิ ัฒนาการของ เอกภพ กาแลก็ ซีดาวฤกษ์และระบบสรุ ยิ ะ รวมท้ังปฏิสมั พันธภ์ ายในระบบสุริยะทส่ี ง่ ผลต่อส่ิงมชี วี ติ และการ ประยุกตใ์ ช้ ตวั ชีว้ ดั เทคโนวโ3ล.1ยีอมว.ก4-า6ศ/10 สืบคน้ ข้อมูล อธิบายการสารวจอวกาศโดยใช้กลอ้ งโทรทรรศน์ในช่วงความยาว คล่นื ต่าง ๆ ดาวเทียม ยานอวกาศ สถานีอวกาศ และนาเสนอแนวคิดการนาความรู้ทางด้าน เทคโนโลยีอวกาศมาประยุกต์ใช้ในชีวติ ประจา วันหรอื ในอนาคต สาระสาคญั มนุษยใ์ ช้เทคโนโลยีอวกาศในการศกึ ษา เพ่ือขยายขอบเขตความรู้ด้านวทิ ยาศาสตร์ และในขณะ เดียวกันมนษุ ยไ์ ด้นาเทคโนโลยีอวกาศมาใชป้ ระโยชนใ์ นด้านตา่ ง ๆ เช่น ดา้ นวสั ดศุ าสตร์ ดา้ นอาหาร ดา้ นการแพทย์ มนุษยไ์ ด้สรา้ งกล้องโทรทรรศน์ทีใ่ ชศ้ กึ ษาวตั ถทุ ้องฟ้าในชว่ งความยาวคลืน่ ตา่ ง ๆ และ ยงั ต้องใช้เทคโนโลยีอวกาศหลายอยา่ งรว่ มด้วย เชน่ ดาวเทยี ม สถานอี วกาศ ยานอวกาศ และ ระบบขนส่งอวกาศ จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ 1. อธิบายการสารวจอวกาศ โดยใชก้ ลอ้ งโทรทรรศนใ์ นช่วงความยาวคลน่ื ตา่ ง ๆ ดาวเทียม ยานอวกาศ สถานอี วกาศได้ (K) 2. ปฏบิ ตั ิกจิ กรรมกลอ้ งโทรทรรศนไ์ ด้อยา่ งถกู ตอ้ งและเป็นลาดับขั้นตอน (P) 3. ใฝ่เรยี นรู้ (A) 4. มงุ่ มัน่ ในการทางาน (A)

แบบทดสอบก่อนเรยี น 7 ชุดกิจกรรม เร่ือง เทคโนโลยอี วกาศ คาชแี้ จง 1. ข้อสอบมจี านวน 2 ตอน ตอนท่ี 1 ข้อสอบอตั นยั จานวน 10 ข้อ คะแนนเต็ม 10 คะแนน ตอนท่ี 2 ข้อสอบปรนัย 4 ตัวเลือก จานวน 10 ขอ้ คะแนนเต็ม 10 คะแนน 2. เวลาในการทาข้อสอบ 20 นาที ตอนที่ 1 ใหน้ ักเรยี นทาเครอื่ งหมาย  หนา้ ข้อความทถี่ ูกและทาเคร่ืองหมาย  หน้าข้อความที่ผดิ ………….…….. 1) กาลิเลโอ กาลิเลอิ ประดิษฐก์ ลอ้ งโทรทรรศน์ประเภทหกั เหแสงเพื่อใช้ดูดาวเป็นครั้งแรก …………….….. 2) กลอ้ งโทรทรรศนป์ ระเภทหักเหแสง สรา้ งขนึ้ เพ่อื ลดปญั หาความคลาดเคลอื่ นสีของกล้องประเภท สะทอ้ นแสง ………………... 3) กล้องโทรทรรศน์ฮบั เบิลเป็นกล้องประเภทสะทอ้ นแสง ……………….. 4) กล้องโทรทรรศน์วทิ ยจุ ะให้ขอ้ มลู ของดาวออกมาเป็นตัวเลขหรอื กราฟ ………………... 5) ดาวเทียมดวงแรกของโลก คอื ดาวเทยี มไทยคม ………….…….. 6) โครงการอพอลโล คือ โครงการทม่ี ุ่งลงจอดบนดวงจนั ทร์ ………………… 7) ความเรว็ หลดุ พน้ คือ ความเรว็ ท่ใี ช้ในการออกนอกโลก ………………… 8) ดาวเทยี มไทยคม ดาวเทียม NOAA-12 ดาวเทยี ม GOES เป็นดาวเทยี มเพื่อการสื่อสารทัง้ หมด ………………… 9) ในจรวดเชอ้ื เพลิงแขง็ ให้พลงั งานสงู กว่าสว่ นเชอื้ เพลงิ เหลวและสามารถควบคุมได้ดกี ว่า ………………… 10) อเมรกิ าเปน็ ชนชาตแิ รกที่สง่ มนุษย์ไปสารวจอวกาศได้สาเรจ็ ตอนท่ี 2 ให้นักเรยี นเลือกคาตอบท่ีถูกต้องท่สี ดุ 1. ข้อใดไมถ่ ูกต้องเกีย่ วกับระบบขนส่งอวกาศ ก. จรวดต้องใชค้ วามเรว็ มากกวา่ 7. 91 กิโลเมตรตอ่ วนิ าที จงึ สามารถขึน้ ไปโคจรรอบโลกในระดับต่าท่สี ดุ ได้ ข. ยานอวกาศจะออกไปโคจรรอบดวงอาทติ ย์ได้ตอ้ งใช้ความเร็ว 11.2 กิโลเมตรตอ่ วินาที ค. ระบบขนส่งอวกาศต้องใช้เชอ้ื เพลงิ จากถังเช้ือเพลิงภายนอกก่อน ซึ่งเปน็ เชือ้ เพลงิ ในการสง่ ขนึ้ จากฐานสง่ ง. ในการเตรียมตวั กลบั สพู่ ้นื โลก ยานจะต้องหันหัวเข้าสโู่ ลก 2. ดาวเทียมในขอ้ ใดทีใ่ ช้ส่ือสารระหวา่ งประเทศทว่ั โลก ก. วอยเอเจอร์ ข. อินเทลแซท ค. ไทยคม ง. ธีออส

แบบทดสอบกอ่ นเรียน 8 ชุดกจิ กรรม เร่อื ง เทคโนโลยอี วกาศ 3. ขอ้ ใดต่อไปน้ีไม่ใช่ผลของเทคโนโลยีอวกาศ ก. ภาพถ่ายพยากรณ์อากาศ ข. GPS ค. การถา่ ยทอดสัญญาณโทรทรรศน์ผา่ นจานรับสญั ญาณ ง. เครื่องไซโมกราฟ 4. ขอ้ ใดไม่ใช่ประโยชนข์ องกระสวยอวกาศ ก. สง่ ดาวเทียมขึ้นวงโคจร ข. การท่องเท่ียวอวกาศ ค. ศกึ ษาวจิ ัยทางวิทยาศาสตร์ ง. เป็นสถานอี วกาศ 5. กล้องโทรทรรศน์อันหนึ่งมีความยาวโฟกัสของเลนสใ์ กล้ตาเท่ากบั 9 ซม. และความยาวโฟกัสของเลนส์ใกล้วตั ถุ เทา่ กบั 90 ซม. อยากทราบว่ากล้องมกี าลงั ขยายและความยาวเทา่ ใดตามลาดับ ก. 10 เทา่ , 99 cm ข. 99 เทา่ , 10 cm ค. 810 เทา่ , 100 cm ง. 100 เทา่ , 810 cm 6. ข้อใดไมใ่ ชส่ ่วนประกอบของระบบขนส่งอวกาศ ก. ถงั เชอื้ เพลิงภายนอก ข. ยานขนส่งอวกาศ ค. จรวดเชือ้ เพลิงแขง็ ง. ดาวเทียม 7. ดาวเทียมชนิดใดท่ีมีอปุ กรณเ์ กบ็ ข้อมลู ในการใช้พยากรณ์อากาศ ก. ดาวเทียม GMS-5 , ดาวเทยี ม NOAA-12, ดาวเทยี ม GOES ข. ดาวเทียม GLANASS , ดาวเทียม QZSS , ดาวเทียม GOES ค. ดาวเทียม LANDSAT-5 , ดาวเทยี ม RADARSAT-1 , ดาวเทียม NOAA-12 ง. ดาวเทยี ม IRS-1C , ดาวเทยี ม THEOS , ดาวเทียม Galileo 8. ร่างกายของนักบินอวกาศถ้าอย่ใู นสภาพไรน้ า้ หนักเปน็ เวลานานจะก่อให้เกดิ สง่ิ ใดต่อรา่ งกาย ก. หวั ใจเต้นช้าลง ข. กลา้ มเนอื้ ทกุ ส่วนเหย่ี วลบี ค. กระดูกเปราะแตกง่าย ง. ถกู ทกุ ข้อ 9. นักบินอวกาศท่เี หยียบดวงจันทร์เป็นคนแรกเดินทางเปน็ คนแรกเดินทางไปยานอวกาศใด ก. อพอลโล 9 ข. อพอลโล 11 ค. อพอลโล 13 ง. อพอลโล 17 10. ดาวเทยี มไทยคมอยูใ่ นบรรยากาศช้ันใด ก. โทรโพสเฟียร์ ข. สตราโตสเฟยี ร์ ค. มีโซสเฟียร์ ง. เอกโซสเฟียร์

9 กระดาษคาตอบ เรื่อง เทคโนโลยีอวกาศ สาหรับแบบทดสอบกอ่ น ชอ่ื ....................................................................................ช้นั ..............................เลขท่.ี ................................ ตอนท่ี 1 ตอนที่ 2 ข้อ ข้อ ก ข ค ง ....................1) 1 ....................2) 2 ....................3) 3 ....................4) 4 ....................5) 5 ....................6) 6 ....................7) 7 ....................8) 8 ....................8) 9 ....................10) 10 เราเรมิ่ ตน้ ทากนั เลยนะคะ

กจิ กรรมการเรียนรู้ เรอื่ ง การเดินทางออกไปท่องอวกาศนอกโลก 10 คาชแ้ี จง ใหน้ ักเรยี นแตล่ ะกลุ่มปฏบิ ัติติกจิ กรรมท่ี 1 ใช้เวลา 10 นาที กจิ กรรมที่ 1 1. สารวจและสงั เกตภาพท่ี 1.1 เปน็ ภาพที่แสดง การลอยตัวของนักบนิ อวกาศ ในสภาพไร้นา้ หนัก ให้สังเกตและ บรรยายสิ่งท่ีเหน็ ว่าเกดิ ข้นึ ได้อย่างไร 2. ให้นักเรยี นสังเกตภาพที่ 1.2 เปน็ ภาพทแี่ สดง การสง่ ยานหรอื จรวดข้ึนไปบนอวกาศ ออกไปนอกโลก ต้องอาศยั สิ่ง ใดบ้าง 1. สงั เกตและบรรยายสิ่งท่ีเห็นวา่ เกดิ ข้นึ ได้อยา่ งไร ............................................................................................................................. ............................................................... ............................................................................................................................. ............................................................... ....................................................................................................................................................................................... ..... 2. การส่งยานอวกาศหรือจรวด ออกไปนอกโลก ต้องอาศยั ส่ิงใดบา้ ง ............................................................................................................................. ............................................................... .......................................................................................................................................... ..................................................

11 กจิ กรรมการเรยี นรู้ เรือ่ ง เรว็ แค่ไหนถงึ ส่งเธอไปไกลนอกอวกาศ กิจกรรมที่ 2 คาชแี้ จง นกั เรียนปฏบิ ัติตกิ จิ กรรมตามขนั้ ตอน ดังน้ี 1. แบง่ กลุ่มแบบคละความสามารถออกเป็น 8 กลุ่ม กลุ่มละ 5-6 คน 2. ศกึ ษาวีดีโอท่ีเก่ียวข้องกบั การสง่ ดาวเทียมและยานอวกาศ 12 นาที 3. ศึกษาใบความรู้ เรอ่ื ง การส่งดาวเทียมและยานอวกาศ ประมาณ 10 นาที 4. ทากจิ กรรมท่ี 2 แล้วเขียนผงั มโนทศั นส์ รปุ และตอบคาถามทา้ ยกิจกรรมเรื่อง การส่งดาวเทียมและยาน อวกาศ ในเวลา 15 นาที วดี โี อ การสง่ ดาวเทยี มและยานอวกาศ ภาพท่ี 1.3 ตวั อยา่ งวีดโี อเรื่องส่งดาวเทียมและยานอวกาศ ทมี่ า : https://www.youtube.com/watch?v=Qz-KzYgH9D8

12 ใบความรเู้ รื่อง การสง่ ดาวเทยี มและยานอวกาศ การส่งดาวเทยี มและยานอวกาศ การเร่ิมต้นศึกษาและประดิษฐ์ส่ิงประดิษฐ์ท่ีเกี่ยวข้องกับการส่งยานอวกาศมีมาตั้งแต่ พ.ศ. 1775 ชาวจีนได้ใช้ แรงระเบิดจากถ่านหนิ กามะถัน และดินประสิวขับดนั ลูกธนใู นการทาสงคราม จนกระทั่งปี พ.ศ. 2446 ไซออลคอฟสกี (Tsiolkovski) ได้ค้นคว้าเกี่ยวกับเช้ือเพลิงสาหรับใช้ในเครื่องยนต์ของจรวดประสบความสาเร็จ ต่อมาในปี พ.ศ. 2469 โรเบิร์ต กอดดาร์ด (Robert Goddard) ประสบความสาเร็จในการใช้จรวดเชอื้ เพลิงเหลว หลังจากนั้นก็ได้มีการพัฒนา จรวดเชื้อเพลิงเหลวเรื่อยมา จนในที่สุดสหภาพโซเวียตก็ประสบความสาเร็จในการใช้จรวดสามท่อนสาหรับส่งยาน อวกาศ ความรู้พ้ืนฐานเกยี่ วกบั การขนส่งดาวเทียมและยานอวกาศ เซอร์ไอแซก นิวตัน ต้ังทฤษฎีว่า วัตถุที่มีมวลจะมีแรงดึงดูดซ่ึงกันและกัน โดยแรงดึงดูดจะมีค่ามากหรือน้อย ขึ้นอยู่กับขนาดของมวลโลกกับขนาดของมวลวัตถุ เน่ืองจากมวลของโลกคงท่ี ดังนั้นวัตถุท่ีมีมวลมาก แรงดึงดูดที่โลก กระทาต่อวัตถุก็ย่อมมีค่ามาก และเรียกแรงดึงดูดท่ีโลกกระทาต่อวตั ถุต่าง ๆ ว่า แรงโน้มถ่วงของโลก นิวตันยังได้ตั้งกฎ ของแรงดึงดูดระหว่างมวลว่า แรงดึงดูดเป็นปฏิภาคโดยตรงกับผลคูณของมวล และเป็นปฏิภาคผกผันกับกาลังสองของ ระยะทางระหวา่ งมวลทงั้ สองน้ัน จากกฎน้นี วิ ตนั ไดค้ านวณหาค่าแรงโนม้ ถ่วงของโลก ได้ดังนี้ F เปน็ แรงดงึ ดูดของมวล M และ m ทม่ี รี ะยะหา่ งกัน R M เปน็ มวลของโลก (5.98 ×1024 kg) m เป็นมวลของวัตถุบนพนื้ ผิวโลก R ระยะจากจุดศูนย์กลางของโลกถึงวัตถุ G เปน็ ค่าคงท่ี (เทา่ กับ 6.67 x 10-11 N.m2/kg2)

13 ดงั นั้น ถา้ มวลทั้งหมดของโลกรวมอยู่ท่ีจุดศนู ย์กลางของโลก แรงระหวา่ งโลกและมวลของวัตถุบนพ้ืนผิวโลกจะ เท่ากับ ������ = ������������������ ………………………………………. (1) ������2 เม่ือพิจารณาแรงดงึ ดูดตอ่ หนง่ึ หน่วยของมวลบนพ้นื ผวิ โลก จะไดว้ ่า ������ = ���������������2���………………………………………...…. (2) ������ จากสมการ (2) จะเห็นว่า เม่ือมวลของโลกคงท่ี ค่าแรงโน้มถ่วงของโลกจะแปรผันกับ 1/R2 ถ้าต้องการส่ง ดาวเทียมหรือยานอวกาศให้ข้ึนไปโคจรรอบโลก จรวดที่นาพาไปจะต้องมีความเร็วจากพื้นผิวโลกเพียงพอท่ีจะทาให้ ดาวเทียมหรอื ยานอวกาศสามารถขนึ้ ไปโคจรรอบโลกในระดับความสงู จากผวิ โลกตามต้องการได้ ซ่งึ ความเร็วนจี้ ะต้องมี คา่ มากกว่า 7.91 กิโลเมตร/วินาที เมอื่ จรวดนาพาดาวเทียมหรือยานอวกาศขึน้ ไปถึงระดับท่ีต้องการแล้ว ดาวเทยี มหรือ ยานอวกาศจะเคล่ือนที่ด้วยความเร็วอย่างน้อยเท่ากับ ความเร็วโคจรรอบโลก (orbital velocity) ซึ่งค่าความเร็ว โคจรรอบโลกนี้จะมีค่ามากหรือน้อยขึ้นอยู่กับระยะห่างจากจุดศูนย์กลางของโลก ท้ังนี้เพราะแรงโน้มถ่วงของโลกท่ี กระทาตอ่ วัตถลุ ดลง ซึง่ ความเรว็ วงโคจรรอบโลกสามารถคานวณไดจ้ ากสมการ ������������ = √������������ ������ เมือ่ ������������ คอื ความเร็วดาวเทยี ม G คือ เป็นค่าคงท่ี (เทา่ กบั 6.67 x 10-11 N.m2/kg2) M คือ เป็นมวลของโลก (5.98 ×1024 kg) R คือ ระยะจากจดุ ศนู ยก์ ลางของโลกถึงวตั ถุ การส่งยานอวกาศออกจากวงโคจรของโลก จรวดท่เี ปน็ ยานพาหนะต้องเคลอ่ื นที่ดว้ ยความเรว็ อยา่ งน้อยเท่ากับ ความเรว็ หลดุ พ้น (escape velocity) มีคา่ เทา่ กับ 11.2 กิโลเมตร/วนิ าทีซ่ึงมากพอทจี่ ะเอาชนะแรงโน้มถว่ งของโลก ได้

14 กิจกรรมที่ 2 คาชี้แจง : ใหน้ ักเรียนตอบคาถาม 1. ความเรว็ โคจรรอบโลก เกดิ ขนึ้ ไดอ้ ย่างไรและข้นึ อยกู่ ับส่ิงใด ............................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................ 2. ถา้ ตอ้ งการสง่ ดาวเทียมใหโ้ คจรรอบโลกโดยอยู่สูงจากผิวโลก 18,000 กโิ ลเมตร ดาวเทยี มต้องมีความเร็วในการโคจร ในวงโคจรเท่าใด ............................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ............................................ ............................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................ คาช้ีแจง : ให้นักเรียนสรุปองคค์ วามรู้ท่ีได้เกี่ยวกบั การส่งดาวเทยี มและยานอวกาศ

15 ใบความรู้ เร่ือง ดาวเทียมและยานอวกาศ วงโคจรดาวเทียม โคจรที่มีความสูงจากผิวโลก 35,000 km ด้วย วงโคจรระดบั ค้างฟา้ ,GEO ความเรว็ เท่ากบั ความเร็วโลกหมุนรอบตัวเอง โคจรทีค่ วามสูงจากผิวโลกประมาณ 9,900-19,800 km (Geostationary earth orbit) วงโคจรระดบั ปานกลาง ,MEO โคจรทีค่ วามสงู จากผิวโลกประมาณ 800-1,500 km (Medium earth orbit) วงโคจรระดับตา่ ,LEO (Low earth orbit) ดาวเทยี ม Satellite มีหนา้ ทข่ี น้ึ ไปโคจรรอบโลกเพื่อทาหน้าทต่ี า่ ง ๆ เช่นการสอ่ื สาร การพยากรณอ์ ากาศและ การสงั เกตทางดาราศาสตร์ ยานอวกาศ Space shuttle ใช้เป็นยานพาหนะท่ีจะนานักบินอวกาศหรืออุปกรณ์ออกไปนอกโลก ในการส่งดาวเทยี มและยานอวกาศขึ้นไปสารวจจะอาศัยจรวด (rocket) ซง่ึ เปน็ อปุ กรณ์ที่ใชเ้ ชื้อเพลงิ ในการเผา ไหม้ในตัวเอง เผาไหม้เป็นแก๊สพวยพุ่งออกมาจากส่วนทา้ ย ดาวเทียมดวงแรกของโลก ได้แก่ สปุกตนิก 1 ของสหภาพโซเวียต ถูกส่งข้ึนอวกาศเมื่อวันท่ี 4 ตุลาคม 2500 โดยสามารถอยู่บนอวกาศได้ 92 วัน ดาวเทียมดวงแรกของไทย ได้แก่ ดาวเทียมไทยคม (Thai com) เป็นดาวเทียมสื่อสาร ส่งขึ้นวงโคจรเมื่อวันที่ 18 ธันวาคม 2536

16 ยานอวกาศ ไมม่ ีมนษุ ยค์ วบคุม มีมนษุ ยค์ วบคุม โครงการเรนเจอร์-พุง่ ชนดวงจนั ทร์ โครงการเมอรค์ ิวรี-ส่งมนุษย์ไปโคจรใน โครงการเซอเวเยอร์-ลงจอดบนดวงจนั ทร์ อวกาศ โครงการเจมนิ ี-สง่ มนุษยไ์ ปดารงชพี ใน อวกาศให้ไดน้ านที่สดุ โครงการลูนา่ ออบิเตอร์-วนถ่ายภาพ โครงการอพอลโล-สง่ มนุษย์เหยยี บ บนดวงจันทร์ บนดวงจันทร์ ประเภทของดาวเทียม ดาวเทียมสารวจทรพั ยากร เชน่ ดาวเทยี ม LANDSAT-5 ดาวเทียม IRS-1C ,D ดาวเทียม RADARSAT-1 และดาวเทยี ม THEOS (Thailand Earth Observation Satellite) ดาวเทียมสื่อสาร เช่น ดาวเทียมไทยคม ดาวเทียมปาลาปา ดาวเทียมเอเชียแซท ดาวเทยี มเวสเตอร์ ดาวเทยี มอตุ ุนยิ มวิทยา เชน่ ดาวเทยี ม GMS-5 ดาวเทยี ม NOAA-12 ดาวเทียม GOES ดาวเทยี มเพื่อการระบุตาแหน่ง เช่น ดาวเทียม GLONNASS ดาวเทยี ม Gallileo ดาวเทยี ม QZSS ดาวเทยี มเพื่อภารกจิ พเิ ศษ เช่นกล้องโทรทรรศน์อวกาศ ดาวเทียม Corona ใชใ้ นทางการทหาร

17 ลักษณะของดาวเทยี มต่าง ๆ

18 กิจกรรมการเรยี นรู้ เรอ่ื ง ดาวเทยี มและยานอวกาศทีอ่ อกไปนอกโลก กจิ กรรมท่ี 3 นกั เรียนปฏิบัตกิ จิ กรรมตามขนั้ ตอนดังน้ี (20 นาที ) 1. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันเขียนแผนผังมโนทัศน์สรุปองค์ความรู้เก่ียวกับประเภทของดาวเทียมและยาน อวกาศ พร้อมท้งั บอกประโยชน์ของดาวเทยี มและยานอวกาศแตล่ ะประเภท อาจภาพประกอบเพอื่ อธบิ าย 2. นาเสนอผลงานกลุ่มหน้าช้ันเรียนทุกกลุ่ม (โดยจับฉลาก) นักเรียนกลุ่มท่ีน่ังฟังให้ซักถามแล้วเสนอแนะ เพม่ิ เตมิ รว่ มกันอภปิ รายและปรบั ปรงุ แก้ไขเพื่อให้ผลงานสมบรู ณ์ กลุ่มที.่ .................ชอ่ื กลุ่ม........................................................... รายชื่อสมาชกิ 1………………………………………………………… 2…………………………………………………………………… 3………………………………………………………… 4…………………………………………………………………… 5………………………………………………………… 6……………………………………………………………………

19 ใบความรู้ เร่ืองระบบขนส่งอวกาศและ การใช้ชีวติ ในอวกาศ ระบบขนสง่ อวกาศประกอบด้วยสว่ นประกอบใหญ่ ๆ 3 สว่ น ได้แก่ ยานอวกาศ ถังเชื้อเพลงิ และจรวดเชือ่ เพลงิ ซึง่ ทาหน้าที่ขบั เคลือ่ นด้วยแรงต้านแรงโนม้ ถ่วง จรวดเช้อื เพลงิ แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คอื 1. จรวดเช้อื เพลิงแขง็ ใหพ้ ลงั งานสูงไมส่ ามารถควบคมุ และหยุดได้ 2. เชื้อเพลิงเหลว มีการทางานท่ีซับซ้อนโดยจะมีถังเชื้อเพลิงและออกซิเจนเหลว ซ่ึงสามารถควบคุมปริมาณการเผา ไหมแ้ ละปรับทศิ ทางการเคล่อื นทีไ่ ด้ - การทางานของจรวดเป็นไปตามกฎข้อท่ี 3 ของนิวตัน “แรงกิริยาเท่ากับ แรงปฏิกริ ิยา” - ความเร็วหลุดพ้น (Escape velocity) คือ ความเร็วท่ีทาให้ยานอวกาศ เคลื่อนท่ีหลุดจากสนามโน้มถ่วงของโลก โดยท่ีมีความเร็ว 11.2 กิโลเมตร ตอ่ วินาที - เมื่อความสูงเพิ่มขึ้นความเร็วหลุดพ้นจะลดลงเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของ โลกมคี า่ น้อยลง

20 ขั้นตอนการทางานของกระสวยอวกาศ 1. กระสวยอวกาศยกตัวข้ึนจากพ้นื โลก โดยใชก้ าลังขับดันหลักจากจรวดเช้ือเพลงิ แข็ง 2 ชุด และใชแ้ รงดนั จากเครื่องยนต์ เชอ้ื เพลิงเหลวซีง่ ตดิ ตั้งอยู่ทางดา้ นทา้ ยของยานขนสง่ อวกาศเป็นตัวควบคมุ วถิ ีของกระสวยอวกาศ ดงั ภาพท่ี 2 2. หลงั จากทะยานขึ้นสูท่ ้องฟ้าได้ 2 นาที ไดร้ ะยะสูงประมาณ 46 กิโลเมตร เชอื้ เพลิงแขง็ ถูกสนั ดาปหมด จรวดเชอื้ เพลงิ แข็งถูกปลดออกใหต้ กลงสู่พ้นื ผวิ มหาสมทุ ร โดยกางรม่ ชชู ีพเพื่อชะลออัตราการรว่ งหลน่ และมเี รือมารอลากกลับ เพ่อื นามาทาความสะอาดและบรรจเุ ชือ้ เพลงิ เพอ่ื ใชใ้ นภารกิจครั้งตอ่ ไป 3. กระสวยอวกาศยังคงทะยานขึ้นสูอ่ วกาศต่อไปยังระดับความสูงของวงโคจรทต่ี อ้ งการ โดยเคร่อื งยนตห์ ลักที่อยูด่ ้านท้าย ของยานขนส่งอวกาศจะดูดเช้ือเพลิงเหลวจากถังเชื้อเพลงิ ภายนอก มาสันดาปจนหมดภายในเวลา 5 นาที แลว้ สลดั ถัง เช้ือเพลิงภายนอกท้ิงใหเ้ สยี ดสกี บั ช้นั บรรยากาศจนลกุ ไหม้หมดก่อนตกถึงพื้นโลก ณ เวลานั้นยานขนสง่ อวกาศจะอยใู่ น ระดบั ความสงู ของวงโคจรทตี่ ้องการเปน็ ท่ีเรียบร้อยแลว้

21 4. ยานขนสง่ อวกาศเขา้ สู่วงโคจรอบโลกด้วยแรงเฉ่ือย โดยมีเชื้อเพลิงสารองภายในยานเพียงเลก็ น้อยเพื่อใช้ในการปรับ ทศิ ทาง เมอ่ื ถงึ ตาแหน่ง ความเรว็ และทศิ ทางทีต่ ้องการ จากน้นั นาดาวเทยี มทเ่ี กบ็ ไว้ในห้องเก็บสัมภาระออกมาปล่อย เข้าสวู่ งโคจร ซ่ึงจะเคลื่อนท่โี ดยอาศยั แรงเฉ่ือยจากยานขนส่งอวกาศน่ันเอง ภาพแสดงให้เหน็ ยานขนส่งอวกาศกาลังใช้ แขนกลยกกลอ้ งโทรทรรศน์อวกาศฮบั เบลิ ออกจากหอ้ งเก็บสินค้าทอ่ี ยูด่ ้านบน เพื่อสง่ เข้าสวู่ งโคจรรอบโลก ภาพ ยานขนส่งอวกาศกาลังส่งกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮบั เบลิ เขา้ ส่วู งโคจร 5. จากนน้ั ยานขนส่งอวกาศจะเคล่ือนท่จี ากออกมา โดยยานขนส่งอวกาศสามารถปรับท่าทางการบนิ โดยใชเ้ คร่ืองยนต์ จรวดเชอ้ื เพลงิ เหลวขนาดเล็ก ซึ่งเรยี กวา่ \"ทรสั เตอร\"์ (Thrusters) หลายชดุ ซ่งึ ตดิ ตง้ั อยู่รอบยาน ดงั ในภาพที่ 4 ยกตัวอย่างเช่น หากต้องการใหย้ านก้มหัวลง กจ็ ะจุดทรัสเตอรห์ วั ยานดา้ นบนและทรัสเตอร์ทา้ ยยานด้านล่างพร้อม ๆ กัน เม่อื ได้ทิศทางทีต่ ้องการก็จะจุดทรสั เตอร์ในทิศตรงการขา้ มเพื่อหยุดการเคล่ือนไหว หากตอ้ งการหันยานไปทาง ขวามอื ก็จดุ ทรสั เตอรห์ ัวยานด้านซ้ายและทรัสเตอร์ท้ายยานด้านขวาพร้อม ๆ กัน เม่ือได้ทศิ ทางที่ตอ้ งการจดุ ทรัสเตอร์ ในทิศตรงการข้ามเพื่อหยดุ การเคล่ือนไหว ภาพการปรับทิศทางของกระสวยอวกาศ 6. เมื่อเสรจ็ สิ้นภารกิจในวงโคจร ยานขนสง่ อวกาศจะใชป้ ีกในการตา้ นทานอากาศเพือ่ ชะลอความเร็ว และสรา้ งแรงยกเพื่อ รอ่ นลงส่สู นามบินในลักษณะคลา้ ยเครอื่ งรอ่ นซึ่งไม่มีแรงขับเคลื่อนใด ๆ นอกจากแรงโน้มถ่วงของโลกท่ีกระทาตอ่ ตัว ยาน ดังนนั้ เมอ่ื ตัดสินใจจะทาการลงแลว้ ตอ้ งลงให้สาเร็จ ยานขนส่งอวกาศจะไมส่ ามารถเพมิ่ ระยะสงู ไดอ้ ีก หลังจากท่ี ลอ้ หลกั แตะพืน้ สนามบนิ กจ็ ะปลอ่ ยรม่ ชชู ีพเพื่อชะลอความเร็ว เพือ่ ใหใ้ ช้ระยะทางบนทางวงิ่ ส้นั ลง

22 ใบความรู้เพิ่มเตมิ เรื่อง เคร่ืองมอื ทางดาราศาสตร์ เทคโนโลยีอวกาศ (Space Technology) คอื การนาความรู้และวธิ กี ารทางวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยมี าใชอ้ ยา่ ง เหมาะสมกบั การศึกษาด้านดาราศาสตร์ ตลอดจนสามารถนามาประยุกต์ใชใ้ หส้ อดคลอ้ งกับทรพั ยากรธรรมชาตแิ ละ การดารงชวี ติ ของมนุษย์

23

24 การใชช้ ีวติ ในอวกาศ ขณะท่ยี านอวกาศโคจรรอบโลก มนุษยอ์ วกาศในยานจะอยูใ่ นสภาพไร้นา้ หนัก ทาให้อวยั วะตา่ ง ๆ ทางาน น้อยลง เช่น หัวใจสบู ฉดี โลหติ นอ้ ยลง กลา้ มเนื้อจะลบี เลก็ ลงเพราะไม่ได้ออกแรงเคล่ือนไหวมาก ความหนาแน่นของ กระดูกก็จะลดลง เพราะไม่ต้องพยุงรา่ งกายมาก มนษุ ย์อวกาศจงึ ต้องออกกาลงั กายอยู่เสมอ เพ่ือให้อวัยวะทกุ ส่วน ทางานได้เปน็ ปกติ ท่ีระดบั ความสูง 800 กิโลเมตร ความดนั จะลดลงต่ามาก ทาใหค้ วามดนั อากาศในรา่ งกายมากกว่าภายนอกเปน็ เหตทุ าให้หลอดเลือดแตกได้ ดงั น้นั จะตอ้ งสวมใสช่ ุดอวกาศ นักบนิ อวกาศท่ีอยู่ในยานอวกาศ หรอื อยู่ในสถานีอวกาศจะอยู่ในสภาพไร้น้าหนัก กิจกรรมตา่ ง ๆ ใน ชีวติ ประจาวันจึงแตกต่างจากการใชช้ วี ิตบนโลกดงั น้ี 1. อาหาร อาหารบนยานอวกาศเป็นอาหารสาเร็จรปู ถูกทาให้แห้งเพื่อลดมวล อาจต้องผสมนา้ ก่อนรบั ประทาน ช้อนส้อม และภาชนะใสอ่ าหาร จะถูกวางไว้บนแถบแม่เหล็กเพื่อไม่ให้ลอย ขณะตักอาหารทานต้องระวังไม่ใหอ้ าหารกระจายไป ท่วั ยาน อาหารเหลวและน้าจะถูกบรรจุไว้ในภาชนะปดิ มิดชดิ แล้วใช้หลอดดูดเท่าน้นั หรืออาจเปน็ อาหารแคปซูลมี นา้ หนักนอ้ ยแต่ใหแ้ ร่ธาตุเพียงพอต่อความต้องการ (มนุษย์อวกาศตอ้ งการพลงั งานประมาณวนั ละ 3,000 kcal)

25 2. การขับถ่าย มนุษย์อวกาศจะถ่ายปัสสาวะลงทอ่ แล้วนาไปรีไซเคลิ ให้เป็นน้าบริสุทธิ์ เพอ่ื ใช้อปุ โภคบริโภคในยานอวกาศ การถา่ ยอุจจาระจะใชค้ วามดันอากาศดดู ออกแทนการใชน้ ้า แลว้ ทาใหแ้ ห้ง แลว้ เก็บกลับมาท้งิ บนโลก น้าท่ใี ชใ้ นยาน อวกาศส่วนหน่ึง ได้จากกระบวนการผลิตกระแสไฟฟา้ จากเซลลเ์ ชือ้ เพลิง อีกส่วนหนึง่ ได้จากการรีไซเคลิ น้าทใ่ี ช้แล้ว รวมทง้ั น้าปสั สาวะ 3. การออกกาลังกาย มนษุ ย์อวกาศต้องออกกาลังกายประมาณวนั ละ 2 ชั่วโมงทกุ วนั โดยใช้เครอ่ื งออกกาลงั กายท่ใี ช้เทา้ เหยียบ แล้ว ออกกาลงั กายโดยการวงิ่ ขณะวิ่งรา่ งกายต้องรัดตดิ ไว้กบั เครือ่ งออกกาลังกาย และเคร่ืองเออรโ์ กมเิ ตอร์ ท่ีมีรูปร่างคลา้ ย รถจักรยานท่ีไมม่ ีล้อ 4. การนอน มนุษยอ์ วกาศจะใช้ช่องนอนขนาดเลก็ และถงุ นอน โดยใช้สายรดั รา่ งกายไว้อยา่ งหลวมๆ กับชอ่ งนอน เพ่อื ไมใ่ ห้ รา่ งกายลอยไปลอยมาในขณะที่หลบั 5. การแต่งกาย ขณะอยใู่ นยานอวกาศ สามารถแตง่ ตัวตามสบายเหมือนอยู่บนพืน้ โลก เน่อื งจากภายในยานอวกาศถกู ปรบั สภาพแวดลอ้ มใหเ้ หมือนบนพ้ืนโลก แตต่ อ้ งสวมใส่ชุดอวกาศขณะที่ออกไปปฏิบัติภารกิจนอกยาน และขณะท่ยี านกาลัง ขึน้ สูอ่ วกาศหรือกลับสูโ่ ลก เพ่ือเตรยี มพรอ้ มตอ่ ภาวะฉุกเฉิน ชดุ อวกาศ ทาหน้าทเ่ี ป็นเกาะป้องกันรังสี เปน็ ฉนวนควบคุมอณุ หภูมิ บรรจุแกส๊ ออกซเิ จนสาหรับใชห้ ายใจและ ปรับความกดอากาศ

26 กจิ กรรมการเรยี นรู้ หลงทางบนดวงจันทร์ กิจกรรมท่ี 4 ให้นกั เรยี นแบง่ กลุม่ กลมุ่ ละ 4-5 คนและเล่นบทบามสมมตติ ามสถานการณ์ สถานการณ์ คุณเปน็ หัวหน้าชุดสารวจยอ่ ย ในภารกิจสารวจดวงจันทร์ ซึ่งคุณได้รับมอบหมายใหส้ ารวจดวงจันทรด์ ว้ ยยาน ขนาดเลก็ แล้วกลบั ไปยงั ยานแม่ซงึ่ อยู่ในวงโคจรบรเิ วณส่วนสวา่ งของดวงจนั ทร์ อยา่ งไรก็ตามเครื่องยนตข์ องคุณขัดข้อง หา่ งออกไป 200 ไมลจ์ ากจุดนัดพบ อุปกรณส์ ่วนใหญไ่ ด้รบั ความเสยี หายและโอกาสรอดเดยี วของคุณคือ การกลบั ไปให้ ถึงยานแม่ คณุ จึงต้องเลือกสิง่ ของทสี่ าคญั ท่ีสดุ สาหรับการเดนิ ทาง 200 ไมล์ ด้านลา่ งนี้มีส่ิงของ 15 รายการทีไ่ มเ่ สยี หายท่ีคณุ เหลืออยู่ งานของคณุ คือการจัดอนั ดับความสาคญั ของพวกเขา สาหรบั ลูกเรอื ของคุณในการชว่ ยให้พวกเขาไปถึงจุดนัดพบ ตงั้ แต่ลาดับที่ 1 (สาคัญทีส่ ุด) -15 (สาคัญน้อยที่สุด) คุณมี เวลาสิบนาทีในการตัดสนิ ใจ รายการ ลาดับของคณุ ลาดบั ของกลุ่ม ความแตกต่าง ไม้ขีดไฟพร้อมกล่องใส่ อาหารแคปซลู ชนิดเขม้ ข้น เชือกไนลอนยาว 50 ฟุต รม่ ชชู ีพ เคร่อื งทาความร้อนขนาดพกพา ปืน .45 จานวน 2 กระบอก นมผง 1 กระป๋อง ถงั ออกซิเจนขนาด 100 ปอนด์ จานวน 2 ถัง แผนที่พนื้ ผิวดวงจันทร์ แพชชู พี เขม็ ทิศ นา้ 5 แกลลอน พลุสัญญาณ อปุ กรณ์ปฐมพยาบาล เครื่องสง่ สัญญาณระยะกลาง พลังงานแสงอาทติ ย์

แบบทดสอบหลังเรียน 27 ชุดกจิ กรรม เร่อื ง เทคโนโลยีอวกาศ คาชี้แจง 1. ข้อสอบมจี านวน 2 ตอน ตอนที่ 1 ข้อสอบอัตนัย จานวน 10 ข้อ คะแนนเตม็ 10 คะแนน ตอนที่ 2 ข้อสอบปรนัย 4 ตัวเลอื ก จานวน 10 ข้อ คะแนนเตม็ 10 คะแนน 2. เวลาในการทาข้อสอบ 20 นาที ตอนท่ี 1 ใหน้ ักเรยี นทาเคร่อื งหมาย  หน้าข้อความท่ถี ูกและทาเคร่อื งหมาย  หนา้ ข้อความท่ีผดิ ………….…….. 1) กาลิเลโอ กาลเิ ลอิ ประดิษฐก์ ล้องโทรทรรศนป์ ระเภทหักเหแสงเพ่ือใช้ดดู าวเปน็ ครั้งแรก …………….….. 2) กล้องโทรทรรศน์ประเภทหักเหแสง สรา้ งข้นึ เพ่ือลดปญั หาความคลาดเคล่อื นสีของกล้องประเภท สะท้อนแสง ………………... 3) กลอ้ งโทรทรรศน์ฮับเบิลเป็นกลอ้ งประเภทสะทอ้ นแสง ……………….. 4) กลอ้ งโทรทรรศน์วทิ ยุจะให้ข้อมลู ของดาวออกมาเปน็ ตัวเลขหรือกราฟ ………………... 5) ดาวเทยี มดวงแรกของโลก คอื ดาวเทยี มไทยคม ………….…….. 6) โครงการอพอลโล คือ โครงการทม่ี ุ่งลงจอดบนดวงจันทร์ ………………… 7) ความเร็วหลดุ พ้น คือ ความเร็วทใี่ ช้ในการออกนอกโลก ………………… 8) ดาวเทียมไทยคม ดาวเทียม NOAA-12 ดาวเทียม GOES เป็นดาวเทยี มเพื่อการสื่อสารทั้งหมด ………………… 9) ในจรวดเชื้อเพลิงแขง็ ใหพ้ ลังงานสงู กว่าสว่ นเช้ือเพลิงเหลวและสามารถควบคุมได้ดีกว่า ………………… 10) อเมรกิ าเปน็ ชนชาตแิ รกท่ีสง่ มนษุ ยไ์ ปสารวจอวกาศไดส้ าเรจ็ ตอนท่ี 2 ใหน้ ักเรยี นเลอื กคาตอบทถ่ี ูกต้องท่ีสดุ 1. ข้อใดไมถ่ ูกต้องเกย่ี วกับระบบขนส่งอวกาศ ก. จรวดต้องใชค้ วามเร็วมากกวา่ 7. 91 กิโลเมตรตอ่ วินาที จึงสามารถข้นึ ไปโคจรรอบโลกในระดบั ต่าท่ีสดุ ได้ ข. ยานอวกาศจะออกไปโคจรรอบดวงอาทติ ยไ์ ด้ต้องใชค้ วามเรว็ 11.2 กิโลเมตรต่อวนิ าที ค. ระบบขนสง่ อวกาศต้องใช้เชอ้ื เพลงิ จากถงั เช้ือเพลิงภายนอกก่อน ซึ่งเปน็ เชือ้ เพลงิ ในการส่งข้ึนจากฐานส่ง ง. ในการเตรยี มตัวกลบั ส่พู นื้ โลก ยานจะตอ้ งหนั หัวเข้าสโู่ ลก 2. ดาวเทยี มในข้อใดทใ่ี ช้ส่ือสารระหว่างประเทศทวั่ โลก ก. วอยเอเจอร์ ข. อินเทลแซท ค. ไทยคม ง. ธอี อส 3. ขอ้ ใดต่อไปน้ีไมใ่ ชผ่ ลของเทคโนโลยอี วกาศ ก. ภาพถา่ ยพยากรณ์อากาศ ข. GPS ค. การถ่ายทอดสัญญาณโทรทรรศน์ผา่ นจานรับสัญญาณ ง. เคร่ืองไซโมกราฟ

แบบทดสอบหลงั เรยี น 28 ชุดกิจกรรม เร่อื ง เทคโนโลยีอวกาศ 4. ขอ้ ใดไม่ใชป่ ระโยชน์ของกระสวยอวกาศ ก. ส่งดาวเทียมขน้ึ วงโคจร ข. การทอ่ งเท่ียวอวกาศ ค. ศกึ ษาวจิ ัยทางวทิ ยาศาสตร์ ง. เปน็ สถานีอวกาศ 5. กล้องโทรทรรศน์อันหน่ึงมีความยาวโฟกัสของเลนสใ์ กล้ตาเทา่ กับ 9 ซม. และความยาวโฟกัสของเลนส์ใกล้วตั ถุ เทา่ กับ 90 ซม. อยากทราบว่ากล้องมีกาลงั ขยายและความยาวเทา่ ใดตามลาดับ ก. 10 เทา่ , 99 cm ข. 99 เท่า , 10 cm ค. 810 เท่า , 100 cm ง. 100 เทา่ , 810 cm 6. ขอ้ ใดไมใ่ ช่ส่วนประกอบของระบบขนส่งอวกาศ ก. ถังเชอ้ื เพลิงภายนอก ข. ยานขนสง่ อวกาศ ค. จรวดเชอ้ื เพลงิ แข็ง ง. ดาวเทยี ม 7. ดาวเทียมชนดิ ใดทม่ี ีอุปกรณเ์ ก็บข้อมลู ในการใช้พยากรณ์อากาศ ก. ดาวเทยี ม GMS-5 , ดาวเทียม NOAA-12, ดาวเทียม GOES ข. ดาวเทียม GLANASS , ดาวเทยี ม QZSS , ดาวเทยี ม GOES ค. ดาวเทยี ม LANDSAT-5 , ดาวเทียม RADARSAT-1 , ดาวเทียม NOAA-12 ง. ดาวเทียม IRS-1C , ดาวเทยี ม THEOS , ดาวเทียม Galileo 8. ดาวเทยี มไทยคม 1 ยิงขน้ึ สูว่ งโคจรปี พ.ศ. ใด และยงิ ที่ฐานยงิ ในขอ้ ใด ก. 2532 , ฐานยงิ ไบคาร์นวั ข. 2536 , ฐานยงิ ครู ู ค. 2537 , ฐานยงิ ซีชงั ง. 2555 , ฐานยงิ ศนู ย์อวกาศเคนเนดี 9. นักบนิ อวกาศท่ีเหยยี บดวงจันทร์เป็นคนแรกเดินทางเป็นคนแรกเดินทางไปยานอวกาศใด ก. อพอลโล 9 ข. อพอลโล 11 ค. อพอลโล 13 ง. อพอลโล 17 10. ดาวเทียมไทยคมอยู่ในบรรยากาศชน้ั ใด ก. โทรโพสเฟียร์ ข. สตราโตสเฟียร์ ค. มโี ซสเฟยี ร์ ง. เอกโซสเฟยี ร์

29 กระดาษคาตอบสาหรับ เร่ือง เทคโนโลยีอวกาศ แบบทดสอบหลังเรยี น ชอื่ ....................................................................................ชั้น..............................เลข ที่................................. ตอนที่ 1 ตอนท่ี 2 ข้อ ข้อ ก ข ค ง ....................1) 1 ....................2) 2 ....................3) 3 ....................4) 4 ....................5) 5 ....................6) 6 ....................7) 7 ....................8) 8 ....................8) 9 ....................10) 10 ความสาเรจ็ ที่เราทาได้

30 ภาคผนวก

เฉลยแบบทดสอบ 31 ก่อนเรียนและหลงั เรียน เรือ่ ง เทคโนโลยีอวกาศ ตอนท่ี 1 ตอนที่ 2 ข้อ ข้อ ก ข ค ง ...............1) 1 ...............2) 2 ...............3) 3 ....... ......4) 4 ................5) 5 .................6) 6 .................7) 7 ................8) 8 ................8) 9 ...............10) 10 

32 แนวคาตอบกจิ กรรม กิจกรรมที่ 1 1. สงั เกตและบรรยายสิง่ ท่ีเหน็ ว่าเกดิ ข้ึนได้อย่างไร .................ภาพ 1.1 แสดง การลอยตวั ของนักบนิ อวกาศ ในสภาพไร้น้าหนกั ทาให้เราสามารถรู้ได้ว่านอกโลกนั้นไม่มี แรงโนม้ ถว่ งของโลกที่จะดงึ ดูดรา่ งมนษุ ย์อวกาศได้......................................................................................................... 2. การสง่ ยานอวกาศหรือจรวด ออกไปนอกโลก ต้องอาศยั สิ่งใดบา้ ง ............จากภาพ 1.2 การส่งยานอวกาศหรือจรวด ออกไปนอกโลก ต้องอาศยั ความเรว็ หลุดพน้ ท่จี ะทาให้การสง่ ยาน อวกาศหรือจรวดตอ้ งเคลอื่ นที่ด้วยความเร็วอย่างน้อยเทา่ กับความเร็วหลุดพ้น (escape velocity) มีค่าเท่ากับ 11.2 กโิ ลเมตร/วินาทีซ่ึงมากพอทจ่ี ะเอาชนะแรงโน้มถว่ งของโลกได…้ …………………………………………........................................ กิจกรรมที่ 2 1. ความเร็วโคจรรอบโลก เกิดขึน้ ไดอ้ ย่างไรและข้นึ อย่กู บั สงิ่ ใด ............................ความเร็วโคจรรอบโลกเกิดขึ้น ถ้าต้องการส่งดาวเทียมหรือยานอวกาศให้ขึ้นไปโคจรรอบโลก จรวดที่ นาพาไปจะต้องมีความเร็วจากพื้นผิวโลกเพียงพอท่ีจะทาให้ดาวเทียมหรือยานอวกาศสามารถข้ึนไปโคจรรอบโลกใน ระดับความสูงจากผิวโลกตามต้องการได้ ซึ่งความเร็วนี้จะต้องมีค่ามากกว่า 7.91 กิโลเมตร/วินาที เมื่อจรวดนาพา ดาวเทียมหรือยานอวกาศข้ึนไปถึงระดับที่ต้องการแล้ว ดาวเทียมหรือยานอวกาศจะเคล่ือนท่ีด้วยความเร็วอย่างน้อย เท่ากับ ความเร็วโคจรรอบโลก (orbital velocity) จากความเร็วโคจรรอบโลกน้ีจะมีค่ามากหรือน้อยข้ึนอยู่กับ ระยะห่างจากจดุ ศนู ยก์ ลางของโลก ทงั้ น้เี พราะแรงโน้มถว่ งของโลกที่กระทาต่อวัตถลุ ดลง ............................................. 2. ถ้าตอ้ งการสง่ ดาวเทียมให้โคจรรอบโลกโดยอยู่สูงจากผิวโลก 18,000 กโิ ลเมตร ดาวเทยี มต้องมีความเรว็ ในการโคจร ในวงโคจรเท่าใด ........................................................................������������2 = ������ ���������������2���………………………………………………………………………….. ������ ………………………………………………………………������ = √������������………………………………………………………………………………… ������ ……………………………………………………………..������ = √6.67×104−.2131××150.978×1028……………………………………………. ……………………………………………………………..������ = 307074 ������/������………………………………………………………..…….

33 คาช้แี จง : ใหน้ ักเรยี นสรปุ องคค์ วามรู้ที่ได้เก่ียวกับการสง่ ดาวเทียมและยานอวกาศ ………..ให้อยใู่ นดลุ พนิ ิจของครู....................................................................................................... กิจกรรมที่ 3 1. ใหน้ กั เรียนแต่ละกลุ่มรว่ มกนั เขียนแผนผังมโนทศั นส์ รุปองค์ความรู้เก่ียวกบั ประเภทของดาวเทยี มและยาน อวกาศ พรอ้ มทัง้ บอกประโยชน์ของดาวเทียมและยานอวกาศแต่ละประเภท อาจภาพประกอบเพือ่ อธบิ าย ดาวเทียม ดาวเทยี มสอื่ สาร ดาวเทยี มดาราศาสตร์ ดาวเทียมสารวจทรัพยากรโลก ดาวเทยี มนาร่อง ดาวเทยี มจารกรรม ดาวเทียมอตุ นุ ยิ มวทิ ยา

34 ประโยชนข์ องดาวเทยี มและยานอวกาศ ชว่ ยอานวยความสะดวกใหแ้ ก่มนษุ ย์ในการศึกษาเกย่ี วกบั ชวี ติ นอกอวกาศ และ การดารงชวี ิตในโลก พร้อมทั้งเรยี นรโู้ ลกนอกอวกาศเพ่ือการศึกษาพฒั นาเทคโนโลยี 2. นาเสนอผลงานกลุ่มหน้าช้ันเรียนทุกกลุ่ม (โดยจับฉลาก) นักเรียนกลุ่มที่น่ังฟังให้ซักถามแล้วเสนอแนะ เพมิ่ เตมิ รว่ มกนั อภิปรายและปรบั ปรงุ แก้ไขเพอ่ื ให้ผลงานสมบูรณ์ ………………………..ใหอ้ ย่ใู นดลุ ยพินิจของครู..........................................................................................................

35 กิจกรรมที่ 4 สถานการณ์ คณุ เป็นหัวหนา้ ชุดสารวจยอ่ ย ในภารกจิ สารวจดวงจนั ทร์ ซึ่งคณุ ได้รับมอบหมายให้สารวจดวงจนั ทรด์ ว้ ยยาน ขนาดเล็กแล้วกลบั ไปยงั ยานแม่ซ่งึ อยู่ในวงโคจรบริเวณสว่ นสว่างของดวงจันทร์ อยา่ งไรก็ตามเคร่ืองยนตข์ องคณุ ขัดข้อง หา่ งออกไป 200 ไมล์จากจุดนัดพบ อปุ กรณส์ ว่ นใหญ่ได้รบั ความเสยี หายและโอกาสรอดเดียวของคุณคือ การกลับไปให้ ถึงยานแม่ คุณจึงต้องเลือกสง่ิ ของทสี่ าคญั ทีส่ ุดสาหรับการเดินทาง 200 ไมล์ ด้านลา่ งนม้ี ีส่ิงของ 15 รายการทไ่ี มเ่ สยี หายที่คุณเหลืออยู่ งานของคุณคอื การจดั อนั ดบั ความสาคัญของพวกเขา สาหรับลูกเรือของคุณในการช่วยใหพ้ วกเขาไปถงึ จุดนดั พบ ตัง้ แตล่ าดับที่ 1 (สาคัญท่ีสดุ ) -15 (สาคัญน้อยทีส่ ุด) คุณมี เวลาสิบนาทีในการตัดสนิ ใจ รายการ ลาดับของคณุ ลาดบั ของกลุ่ม ความแตกตา่ ง เฉลย ไม้ขดี ไฟพร้อมกล่องใส่ 15 อาหารแคปซูลชนิดเข้มขน้ 4 เชอื กไนลอนยาว 50 ฟุต 6 รม่ ชูชีพ 8 เครอ่ื งทาความร้อนขนาดพกพา 13 ปืน .45 จานวน 2 กระบอก 11 นมผง 1 กระป๋อง 12 ถงั ออกซิเจนขนาด 100 ปอนด์ จานวน 2 ถัง 1 แผนทีพ่ ื้นผิวดวงจันทร์ 3 แพชูชีพ 9 เขม็ ทิศ 14 น้า 5 แกลลอน 2 พลสุ ญั ญาณ 10 อุปกรณ์ปฐมพยาบาล 7 เครื่องสง่ สัญญาณระยะกลาง พลังงาน 5 แสงอาทติ ย์ หากกลุม่ ใดมผี ลต่างนอ้ ยที่สุด หรือนอ้ ยกวา่ 30 ถอื วา่ เปน็ ผรู้ อดชวี ิตในการเดนิ ทางคร้งั นี้

36 อา้ งองิ จฑุ าเทพ จติ วสิ ัย, และชัยศาสตร์ คเชนทร.์ (2560). โลก อวกาศ ดาราศาสตร์ ฉบับ TCAS ฉบับเต็ม 100. ไอดีซี บัญชา แสนทวี, และลัดดา อนิ ทร์พิมพ์. (2551). โลก ดาราศาสตรแ์ ละอวกาศ ม. 4-6. โรงพิมพ์วัฒนาจากัด อสั สุมา สายนาคา. (2562). โลก ดาราศาสตร์และอวกาศ มธั ยมศกึ ษาตอนปลาย ม. 4-6 (พิมพ์ครงั้ ที่ 2). กรนี ไลฟ์ พริน้ ตงิ้ เฮ้าส์