วิทยาศาตร์ พว31001

243 ตัวอย่าง จงหาความเร่งเฉลียของเครืองบินทีเริมตน้ จากจุดหยดุ นิงเวลา และออกรันเวยเ์ มือผ่านไป วนิ าที เครืองบินมคี วามเร็วเป็น กิโลเมตร/ชวั โมง Dvv วธิ ที าํ avav = Dt ในทีนี Dv = 246 - 0 = 246Km / h = 246ด1000 = 70 m/s 60 ด 60 วนิ าที Dt = t2 -t1 = 28- 0 = 28 แทนคา่ avav = 70 28 = 2.5 m/s2 ตอบ ความเร่งเฉลียของเครืองบิน . เมตร/วนิ าที ตัวอย่าง รถยนต์คนั หนึงวงิ ดว้ ยความเร็ว กิโลเมตร/ชวั โมง จากจุดหยุดนิงโดยใชเ้ วลา วินาที จงหาความเร่งเฉลียของรถยนต์คนั นี วธิ ีทาํ avav = Dv ในทีนี Dt แทนคา่ Dv = v2 - v1 = 90 - 0 = 90Km / h = 90 ด1000 = 25m / s 60 ด 60 avav = 90 25 = 18 5 = 3.6 m/s2 ตอบ รถยนต์มคี วามเร่งเฉลยี . เมตร/วนิ าที การเคลอื นทใี นแนวดงิ เป็ นการเคลือนทภี ายใตแ้ รงดึงดดู ของโลก ซึงวตั ถุจะตกลงมาดว้ ยความเร็ว สมาํ เสมอ หรือมีความเร่งคงตวั และเรียกความเร่งในการตกของวัตถวุ ่าความเร่งโนม้ ถ่วง ((grauitatoner acceleration) g) ซึงค่า . เมตร/วินาที และมีทิศทางดิงสู่พืนเสมอ เป็ นค่ามาตรฐานโลก ค่าทีใชใ้ นการ คาํ นวณอาจจะใชค้ ่า g = 10 m/s2

244 การเคลอื นทีแบบต่าง ๆ การเคลอื นทแี บบโพรเจกไทล์ หรือการเคลอื นทเี ป็ นเส้นโค้ง การเคลอื นทีแบบโพรเจกไทล์ เป็นการเคลือนที มติ ิ คือ มีการเคลอื นทใี นแนวระดบั และแนวดิง พร้อมกนั และเป็นอสิ ระต่อกนั รูปร่างการเคลือนทีเป็นรูปพาราโบลา อตั ราเร็วในแนวราบมกั จะคงที เพราะ ไม่มแี รงกระทาํ ในแนวราบ อตั ราเร็วในแนวดิงเปลยี นไปตามความเร่ง เนืองจากแรงโน้มถว่ งโลก ตวั อย่าง การเคลือนทีแบบโพรเจกไทลท์ ีเหน็ ในชีวิตประจาํ วนั เช่น การโยนรับถงั ปูนของช่างก่อสร้าง การโยนผล แตงโมของคนขาย การเล่นบาสเกตบอล เทนนิส ทุ่มนาํ หนกั ขวา้ งวตั ถุ เป็นตน้ vx vx vx vx Vb Vb Vb จากรูป สรุปไดว้ า่ วตั ถเุ คลือนทีดว้ ยความเร็วตน้ v ทาํ มุม θ กบั แนวราบ เราสามารถแตกความเร็ว v ออกไปในแนวดิงและแนวระดบั ไดด้ งั นี ความเร็วในแนวดิง vy = v sinθ ความเร็วในแนวระดบั vx = v cosθ ในการคดิ ความเร็วในแนวดิงของวถิ โี คง้ คิดเหมือนกบั การเคลือนทีในแนวดิงธรรมดา ดงั นนั ถา้ เวลาเริมตน้ t = 0 vy = u sinθ ถา้ t ใดๆ vy = u sinθ ± gt สาํ หรับความเร็วในแนวระดบั จะคงตวั ตลอดเพราะไม่มีความเร่ง Sx = vxt

245 ตวั อย่าง วางลาํ กลอ้ งปืนกบั พนื เมตร ปากกระบอกปื นห่างจากเป้ า เมตร เมือทาํ การยิง ลูกปื นเคลอื นที ออกจากปากกระบอกปื นกระทบเป้ า เป้ าอย่สู ูงจากพนื เท่าใด วิธที าํ หาเวลาในแนวระดบั Sx = vxt 4 = 4×t t = 1 วินาที เวลาทีใชใ้ นการเคลอื นทีเทา่ กบั เวลาทีวตั ถตุ กลงมาในแนวดิงคือ วนิ าที ซึงลกู ปื นจะเคลือนทไี ด้ -h เมตร ( h คือระดบั ทลี ูกปื นอยหู่ ่างจากพนื ) จาก sq = 1 gt 2 2 6 - h = 1 ด 9.8ด (1)1 2 6 - h = 1 ด 9.8ด (1) 2 6 - 4.9 = h เมตร h = 1.1 ตอบ ขณะทีลูกปืนกระทบเป้ าทีอยู่สูงจากพนื ดิน . เมตร ระยะทางในแนวระดบั ของโปรเจคไทล์ การเคลือนทีในแนวระดบั หรือแนวราบ Sx = uxt = ucosqt y X y = u sinq x ux = u cosq

246 sy = u sin q ฑ 1 gt 2 2

247 ดงั นนั คา่ s จะมากทีสุดก็ตอ่ เมอื sin 2 q มากทีสุด และ sin 2 q จะมคี ่ามากทสี ุดคือ = 1 ระยะทางไกลทีสุด = u2 g และมุมทียิงแลว้ ไดร้ ะยะทางไกลทสี ุดคือ sin 2q = 1sin 90o 2q = 90o q = 45o มมุ ทียิงไดร้ ะยะทางไกลทีสุด q = 45o ตวั อย่าง เด็กคนหนึงขวา้ งกอ้ นหินไดไ้ กลทสี ุด เมตร จงหาว่ากอ้ นหินโคง้ สูงขึนเท่าไร (g =10m/ s2 ) วธิ ีทํา เราทราบวา่ ถา้ เดก็ คนนีปากอ้ นหินให้ไกลทีสุดตอ้ งปาดว้ ยมุม 45o ระยะทางไกลสุด = u2 g 40 = u2 u2 = 10 400 u = 20 เมตร/วนิ าที จาก sy = u(cosq )t 40 = 20 cos 45o ด1 40 = 20ด1ด t 2 t = 40 ด 2 20 = 2 2 วินาที ตอบ แต่เวลา t นีเป็ นเวลาทีโพรเจกไทลโ์ คง้ ขึนไปแลว้ กระทบดนิ เวลาทีโพรเจกไทลโ์ คง้ สงู สุด = t = 2 2

248

249 มหี น่วยเป็นวินาที และ ซึง มหี น่วยเป็นรอบ มีหน่วยเป็นรอบตอ่ วนิ าที ซึง มีหนว่ ยเป็นวินาที ยาวของเส้นเชือกกบั ความเร่งเนอื งจากแรงดึงดดู ของโลกตาม สมการ

250

251 แบบฝึ กหดั 1.￿ จงตอบคาํ ถามต่อไปนี 1.1￿ แรงคืออะไร 1.2￿ ความเร็วกบั อตั ราเร็วแตกต่างกนั อยา่ งไร 1.3￿ การกระจดั คืออะไร 1.4￿ สนามโน้มถ่วงคืออะไร 1.5￿ สนามไฟฟ้ าคอื อะไร 1.6￿ ถา้ ปลอ่ ยใหก้ อ้ นหินตกจากยอดตึกสู่พนื ดิน ความเร็วของกอ้ นหินเป็นอยา่ งไร 1.7￿ บอกประโยชนข์ องสนามโนม้ ถว่ ง, สนามไฟฟ้ า และสนามแมเ่ หล็กมาอยา่ งละ ขอ้ 2.￿ ปล่อยก้อนหินลงมาจากดาดฟ้ าตึกแห่งหนึง กอ้ นหินตกถึงพนื ดินใช้เวลา วินาที ตึกแห่งนีสูง เท่าใด (g = 10 m/s2)

252 บทที 13 เทคโนโลยีอวกาศ สาระสําคญั ห้วงอวกาศเป็ นสิงทีไกลเกินตวั แต่มคี วามจาํ เป็ นต่อการดาํ รงชีวิตของมวลมนุษย์ จึงจาํ เป็นต้อง ศึกษา ห้วงอวกาศโดยนาํ เทคโนโลยีอวกาศ มาใชใ้ ห้เกิดประโยชน์ ผลการเรียนรู้ทคี าดหวัง 1.￿ บอกความหมาย ความสาํ คญั และความเป็ นมาของเทคโนโลยีอวกาศได้ 2.￿ อธิบายและระบุประเภทของเทคโนโลยอี วกาศได้ 3.￿ อธิบายการนาํ เทคโนโลยอี วกาศมาใชป้ ระโยชน์ได้ 4.￿ บอกโครงการสาํ รวจอวกาศทีสาํ คญั ในปัจจุบนั ได้ 5.￿ ขอบข่ายเนือหา เรืองที ความหมาย ความสาํ คญั และความเป็นมาของเทคโนโลยอี วกาศ เรืองที ประเภทของเทคโนโลยีอวกาศ เรืองที ประโยชน์ของการใชเ้ ทคโนโลยอี วกาศ เรืองที โครงการสาํ รวจอวกาศทีสาํ คญั ในปัจจุบนั

253 เรอื งที 1 ความหมาย ความสําคญั และความเป็ นมา ของเทคโนโลยีอวกาศ ุ￿ความหมายเทคโนโลยอี วกาศ เทคโนโลยีอวกาศ หมายถงึ การนําความรู้ทีไดจ้ ากการสาํ รวจสิงต่าง ๆ ทีอยู่นอกโลกของเราและ สาํ รวจโลกของเรามาใชป้ ระโยชน์กบั มนุษย์ โดยอาศยั ความรู้ดา้ นวิทยาศาสตร์อวกาศ ซึงเกียวกบั ทางดา้ น ดาราศาสตร์ และวิศวกรรมควบคู่กนั หรือจะให้ความหมายอีกดา้ นหนึงได้ว่า เทคโนโลยอี วกาศ หมายถึง การนาํ เทคโนโลยที ีทาํ ขึน เพือใชส้ าํ รวจอวกาศโดยมีวตั ถุประสงคข์ องการใช้งานในแต่ละครังแตกต่างกนั ไป ตามความตอ้ งการของมนุษย์ เช่น โครงการอะพอลโล มีจุดประสงคเ์ พอื สาํ รวจดวงจนั ทร์ โครงการสกายแลบ็ จดุ ประสงค์ เพือคน้ ควา้ ทดลองการอยูใ่ นอวกาศให้ไดน้ านทีสุดศกึ ษาเกียวกับทรัพยากรธรรมชาติ การแพทย์ ฟิ สิกส์ โครงการอะพอลโล-โซยูส มีจุดประสงค์ เพือทดสอบระบบนดั พบ และเชือมยานอวกาศ โครงการ ขนส่งอวกาศเพือใชบ้ รรทุกสิงของและมนุษยท์ ีไปอวกาศ และเพือลดการใชจ้ ่ายในการใชย้ านอวกาศ ุ￿ความสําคัญเทคโนโลยีอวกาศ มนุษยไ์ ดพ้ ยายามศึกษาคน้ ควา้ เกียวกบั จกั รวาลและอวกาศ โดยมโี ครงการสํารวจอวกาศ โครงการ สาํ รวจอวกาศในหลายประเทศไดศ้ กึ ษาคน้ ควา้ และมีประโยชนท์ งั ทางตรงและทางออ้ ม ซึงความกา้ วหนา้ ทาง เทคโนโลยีอวกาศมีประโยชนม์ ากมายในดา้ นต่าง ๆ เช่น การสือสาร การคมนาคม อุตุนิยมวิทยา การสํารวจ ทรัพยากรโลก การเกษตร การแพทย์ และอนื ๆ ุ￿ความเป็ นมาเทคโนโลยอี วกาศ ในอดตี ช่วงศตวรรษที 14 –15 เป็นยคุ ของการสาํ รวจดินแดนใหม่ ๆ แน่นอนการสาํ รวจดินแดนใหม่ ๆ ตอ้ งเดินทางไปในเสน้ ทางทีไมเ่ คยมกี ารเดนิ ทางไปก่อน เช่น การเดินทางไปในทะเลในช่วงเวลานนั ตอ้ งอาศยั ดวงดาวในการบอกทิศทางและเวลา เพราะยงั ไม่มีแผนที นอกจากนันทะเลก็เป็ นสภาวะทีโหดร้ายสาํ หรับ มนุษยเ์ คยอ่อนแอมากเมอื ตอ้ งอยใู่ นทะเลเป็ นเวลานาน ในทะเลไม่มีแหล่งนาํ จืด ในทะเลมีพายุทีรุนแรง ไม่มี แหล่งเสบียง ในการเดินทางจาํ เป็ นต้องนําไปจากแผน่ ดิน จะเห็นไดว้ า่ การสํารวจตอ้ งประกอบดว้ ยความ ยากลาํ บาก และในหลายๆ ครังตอ้ งมกี ารแลกดว้ ยชีวิต แตก่ ารสาํ รวจเป็นจิตวญิ ญาณของมนุษยชาติ และเราจะ ไม่สามารถเจริญมาถึงขนั นีได้เลยถา้ ไมส่ ามารถผา่ นการท้าทายต่างๆ ทีทาํ ใหเ้ ราต้องพฒั นาเทคโนโลยแี ละ ความรู้ต่างๆ ขึน ในปัจจุบนั ทะเล ไมเ่ ป็นอะไรทีทา้ ทายมากนนั ยกเวน้ การสาํ รวจใต้ท้องมหาสมุทร ความตืนเตน้ และ การทา้ ทายใหม่ ๆ ในปัจจบุ นั มาจากการสาํ รวจอวกาศ เริมตงั แต่มกี ารสร้างกลอ้ งโทรทรรศน์ เพือใชใ้ นการส่อง ดูวตั ถุต่าง ๆในท้องฟ้ า เริมมีโครงการสํารวจอวกาศ เมอื โซเวียตส่งยานสปุตนิก1 ขึนไปโคจรรอบโลกแลว้ ต่อมาสหรัฐอเมริกาไดส้ ่งดาวเทียมขึนทาํ ใหเ้ กิดการแข่งขนั กนั ทางดา้ นอวกาศ โดยมีองคก์ ารนาซาเป็นองคก์ าร ทีมชี อื เสียงของสหรัฐอเมริกา สํานักงานใหญ่อยูท่ ีกรุงวอชิงตนั ดี.ซี. มีโครงการต่าง ๆ ทีสร้างขึนโดยเฉพาะ สาํ หรับการสาํ รวจอวกาศ

254 การออกไปสาํ รวจอวกาศ ไม่ใช่เรืองน่าสนุกนกั อวกาศนันมธี รรมชาติทีโหดร้าย ไม่เป็ น มติ รต่อมนุษยเ์ ลย ในอวกาศไมม่ ีสิงปกป้ องมนุษยจ์ ากรังสีและสะเกด็ ดาวต่าง ๆ ไม่มีอากาศใหม้ นุษยห์ ายใจ รวมทงั ไม่มีความดนั บรรยากาศทคี อยดนั ของเหลวต่าง ๆ ภายในร่างกาย รวมทงั มแี รงโน้มถ่วงน้อยหรือไม่ มเี ลย ซึง แรงโน้มถ่วงนีเป็ นปัจจยั สาํ คญั ในระบบ ๆ ต่าง ๆ ของร่างกาย เช่น การเติบโตของกระดูก ภายใน สถานีอวกาศ ตวั มนุษยแ์ ละทุกอย่างบนยานอวกาศขณะโคจรรอบโลกจะไม่มนี าํ หนกั (นาํ หนกั เท่ากบั 0) เรียกว่าอยูใ่ นสภาพ ไร้นาํ หนัก ร่างกายและอวยั วะทุกส่วน ของมนุษยว์ ิวฒั นาการขึนมา ภายใตแ้ รงโนม้ ถว่ ง ของโลก เมืออยูใ่ น สภาพไร้นาํ หนกั จะมผี ลต่ออวยั วะต่าง ๆ เช่น หัวใจทาํ งานน้อยลง เพราะไม่ตอ้ ง ออกแรง สูบฉีดโลหิตมากนักกลา้ มเนือจะลีบเล็กลง เพราะไม่ตอ้ งออกแรงเคลือนไหวมาก ความหนาแน่น ของกระดูกลดลงเพราะไม่ตอ้ งออกแรงพยุง ร่างกายไม่มนี ําหนกั นกั บินอวกาศ จาํ เป็ นตอ้ งออกกาํ ลงั กาย สมาํ เสมอเพือให้อวยั วะ ทุกส่วน ทาํ งานปกติ อย่างไรกต็ าม อวกาศ ก็เป็นดินแดนท้าทายผนื สุดท้ายของ มนุษยท์ ีจะตอ้ งคน้ ควา้ ศึกษา พฒั นาและสร้างเทคโนโลยีเพอื ไปสาํ รวจ สิงมชี ีวติ แรกทีเดินทางไปยงั อวกาศ คือสุนัขมีชือวา่ ไลกา้ โดยขนึ ไปกบั ยานสปุตนิก 2 และนกั บินอวกาศคนแรกของโลกคือ ยรู ิ กาการิน ชาวสหภาพโซเวยี ตขึนไปกบั ยานวอสต๊อก 1 โดยนักบินอวกาศคนแรกทีโคจรรอบโลกคือ จอห์น เกลน ชาวสหรัฐอเมริกา และนกั บินอวกาศหญิงคนแรกของโลกเป็ นชาวโซเวียต ชือ วาเลนติน่า เทเรชโกว่า เดินทางไปกบั ยานวอสต๊อก ส่วนยานอวกาศทีเดนิ ทางไปยงั ดวงจนั ทร์เป็นของสหรัฐอเมริกาโดย นีล อาร์ม- สตรอง เป็ นคนแรกทีไดเ้ ดินบนดวงจนั ทร์โดยเดินทางไปกับยาน อพอลโล 11 มนุษยอ์ วกาศหรือนักบิน อวกาศ ตอ้ งฝึ กให้ชนิ กบั การเคลือนทีภายใตค้ วามเร่ง เนืองจากพวกเขาตอ้ งเคลือนทีอยภู่ ายใต้ความเร่งของ ยานทีตอ้ งหนีแรงดึงดูดของโลกทีคอยดึงพวกเขาให้ตกลงมา เรอื งที 2 ประเภทของเทคโนโลยีอวกาศ ปัจจบุ นั เทคโนโลยอี วกาศไดม้ ีการพฒั นาไปเป็ นอยา่ งมากเมอื เทียบกบั สมยั ก่อน ทาํ ให้ได้ความรู้ ใหม่ ๆ มากขนึ โดยองคก์ ารทีมสี ่วนมากในการพฒั นาทางดา้ นนี คือองคก์ ารนาซ่าของสหรัฐอเมริกาได้มี การจัดทําโครงการขึนมากมายทัง เพือการสาํ รวจดาวทีต้องการศึกษาโดยเฉพาะและทําขึนเพือการ สังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ การใชป้ ระโยชน์จากเทคโนโลยีอวกาศนันมที ังด้านการสือสารซึงทาํ ให้การ สือสารในปัจจุบันพฒั นาไปอยา่ งรวดเร็ว การสาํ รวจทรัพยากรโลกทาํ ใหท้ ราบวา่ ปัจจุบันนีโลกมีการ เปลยี นแปลงอยา่ งไรบ้าง และการพยากรณ์อากาศเพือเตรียมพร้อมทีจะรับกบั สถานการณ์ต่างๆ ทีอาจจะ เกิดขึนต่อไปได้ ซึงเราสามารถจาํ แนกเทคโนโลยอี วกาศไดด้ งั ตอ่ ไปนี 2.1 ดาวเทยี ม ปัจจุบนั ดาวเทียมถูกมนุษยส์ ่งไปโคจรรอบโลกจาํ นวนนบั ไม่ถว้ นด้วยประโยชน์ต่างๆ มากมาย ดงั นี

255 2.1.1.1.1￿ ดาวเทยี มสือสาร ดาวเทียมสื อสารเป็ นดาวเทียมทีใช้ประโยชน์ในการสือสารภายในและระหว่างประเทศ โดยดาวเทยี มของประเทศใดประเทศหนึง มกั อยสู่ ูงในระดบั ประมาณ 36,000 กิโลเมตรเหนือประเทศนัน ๆ ดาวเทียมสือสารจึงเป็ นดาวเทียมคา้ งฟ้ า ทีอยู่คงทีบนฟ้ าของประเทศใดประเทศหนึงตลอดเวลา นับว่า สะดวกต่อการรับสัญญาณจากดาวเทียมเป็นอยา่ งยงิ ปัจจุบนั มดี าวเทยี มสือสารระหวา่ งประเทศของบริษทั อนิ เทลแซท ซึงส่งดาวเทียมอนิ เทลแซทขึนไปอยู่เหนือมหาสมุทรอินเดียดวงหนึง เหนือมหาสมุทรแปซิฟิ ค ดวงหนึงและเหนือมหาสมทุ รแอตแลนติคอีกดวงหนึง ทาํ ใหส้ ามารถสือสารติดต่อระหว่างประเทศไดท้ วั โลกตลอดเวลา 24 ชวั โมง หลายประเทศมีดาวเทียมสือสารภายในประเทศของตนเอง เช่น ประเทศ ชือดาวเทียมสือสาร ไทย ไทยคม อนิ โดนีเซยี ปาลาปา ฮ่องกง เอเซียแซท แคนาดา แอนิค ออสเตรเลีย ออสแซท สหรฐั อเมริกา เวสตาร์ ญีป่ ุน ซากรุ ะ ฝรังเศส ยรู ิ ดาวเทียมไทยคมเป็ นดาวเทียมสือสารดวงแรกของไทย ซึงออกแบบโดยบริ ษัทฮิวจ์แอร์คราฟท์ สหรัฐอเมริกา ส่งขึนสู่อวกาศโดยอาศยั จรวดอารีอานขององคก์ ารอวกาศยุโรปทีเฟรนซ์กิอานา ดาวเทียมไทย คมจึงขึนไปอยู่เหนือละจิจดู 7องศาเหนือและลองจจิ ูด 78.5 องศาตะวนั ออกประโยชน์ของดาวเทียมไทยคม คือชว่ ยการสือสารภายในประเทศในเรืองโทรศพั ท์ การถ่ายทอดโทรทศั น์ โทรสาร โทรพมิ พ์ โดยไม่ตอ้ งเช่า ดาวเทียม ปาลาปาของอินโดนีเซีย สถานีภาคพืนดินส่งสญั ญาณขึนสู่ดาวเทียมอย่ทู ี ถนนรัตนาธิเบศร์ อ. เมอื ง จ.นนทบุรี ดาวเทียมสือสาร จะทาํ หน้าทีถา่ ยทอดทวนสญั ญาณ (Repeater) ไปยงั สถานีภาคพืนดินทีทาํ การส่ง และรับสญั ญาณ การส่งสญั ญาณจะใชค้ วามถีคลืนไมโครเวฟจากสถานีภาคพืนดินทีส่งสญั ญาณขาขึนหรือ \"Up Link\" โดยจานรับสญั ญาณบนตวั ดาวเทียม จะรบั คลืนสัญญาณขอ้ มลู ภาพและเสียงไว้ แลว้ นาํ ไปขยาย ให้มีความแรงของสัญญาณมากขึน หลงั จากนนั ค่อยส่งกลบั ลงมายงั สถานีภาคพืนดิน ปัจจุบนั นีประเทศไทยมีดาวเทียมสือสารแห่งชาติเป็ นของตนเอง นันคือ ดาวเทียมไทยคม ซงึ ดาํ เนินงานโดย บริษทั ชินเซทเทลไลท์ จาํ กดั (มหาชน) และขณะนีมีจาํ นวนทงั สิน ดวงไดแ้ ก่ 1. ดาวเทยี มไทยคม 1A ถกู ส่งขึนสู่วงโคจรเมือวนั ที 17 ธนั วาคม 2536

256 2. ดาวเทยี มไทยคม 2 ถูกส่งขึนสู่วงโคจรเมอื วนั ที 7 ตุลาคม 2537 3. ดาวเทียมไทยคม 3 ถูกส่งขึนสู่วงโคจรเมือวนั ที 16 เมษายน 2540 2.1.1.2￿ ดาวเทยี มอตุ นุ ยิ มวิทยา ท￿ ดาวเทียมอตุ ุนิยมวิทยาซึงสามารถส่งขอ้ มูลทางภาพถา่ ย และสญั ญาณสู่พืนดินเป็นระยะ ๆ ทาํ ใหส้ ามารถติดตามดูลกั ษณะของเมฆทีปกคลุมโลก การกอ่ ตวั และเคลอื นตัวของพายุ การตรวจ วดั ระดบั ของเมฆ ตรวจการแผร่ ังสีของดวงอาทิตย์ วดั อุณหภูมิบนโลกหรือชันบรรยากาศ ซึงข้อมูลเหลา่ นีนกั พยากรณอ์ ากาศ จะนาํ มาวเิ คราะหเ์ พือรายงานสภาพอากาศ และพยากรณ์อากาศใหป้ ระชาชนไดท้ ราบตอ่ ไป ท￿ ดาวเทียมอตุ ุนิยมวทิ ยา ไดถ้ กู ส่งขึนไปโคจรในอวกาศเป็นครงั แรก เมือวนั ที 1 เมษายน พ.ศ. 2503 มีชือว่า TIROS 01 (Television and Infrared Observational Satelite) ของประเทศสหรัฐอเมริกา หากเราแบ่งดาวเทียมอตุ ุนิยมวทิ ยา ตามลกั ษณะการโคจรรอบโลกของดาวเทียม สามารถแบ่งออกเป็ น 2 ชนิด คือ ุ￿ดาวเทยี มอุตุนิยมวิทยาชนิดโคจรคา้ งฟ้ า ดาวเทียมชนิดนีจะโคจรรอบโลกใชเ้ วลา 24 ชวั โมง ซงึ เทา่ กบั เวลาทโี ลกหมนุ รอบตัวเอง โดยวงโคจรจะอยู่ในตาํ แหน่งเส้นศูนยส์ ูตรของโลก และจะโคจรไป ในทางเดียวกบั การโคจรรอบตวั เองของโลกดว้ ยความเร็วทีเท่ากนั ดงั นนั ตาํ แหน่งของดาวเทยี มจะสัมพนั ธ์ กบั ตาํ แหน่งบนพนื โลกในบริเวณเดมิ เสมอ ครอบคลมุ พนื ทจี ากขวั โลกเหนือจรดขวั โลกใต้ และวงโคจรมี ความสูงจากพืนโลก ประมาณ , กิโลเมตร ุ￿ ดาวเทยี มอุตุนิยมวทิ ยาชนิดโคจรรอบโลกดาวเทียมชนิดนีจะโคจรผ่านใกลข้ ัวโลกเหนือและ ขวั โลกใต้ มคี วามสูงจากพืนโลกประมาณ 850 กิโลเมตร โดยจะโคจรรอบโลกประมาณ 102 นาที ต่อ 1 รอบ ในหนึงวนั จะโคจรรอบโลกประมาณ 14 รอบ และจะเคลือนทผี า่ นเส้นศูนยส์ ตู รในเวลาเดิม (ตามเวลา ทอ้ งถิน) ผา่ นแนวเดิม 2 ครงั โดยจะโคจรเคลือนทีจากขวั โลกเหนือไปยงั ขวั โลกใต้ 1 ครัง และโคจร เคลอื นทีจากขวั โลกใต้ ไปยงั ขวั โลกเหนืออกี 1 ครัง การถ่ายภาพของดาวเทียมชนิดนี จะถา่ ยภาพ และส่ง สญั ญาณขอ้ มลู สู่ภาคพืนดินในเวลาจริ ง (Real Time) ในขณะทีดาวเทียมโคจรผ่านพืนทีนนั ๆ โดยจะ ครอบคลุมความกวา้ ง 2,700 กิโลเมตร 2.1.2￿ ดาวเทยี มสํารวจทรัพยากร ประเทศไทยได้เขา้ ร่วมโครงการสาํ รวจทรัพยากรด้วยกับดาวเทียมขององค์การนาซ่าเมอื เดือน กนั ยายน 2514 และไดด้ าํ เนินการจดั ตงั สถานีภาคพืนพนื ดิน ซึงเป็นสถานีแห่งแรกทีสามารถรับสัญญาณจาก ดาวเทยี มสาํ รวจทรัพยากรเกือบทุกดวงทีโคจรอยู่ในขณะนี เนืองจากโลกทีเราอาศยั อยนู่ ีมีขนาดขอบเขต และทรัพยากรทีจาํ กัด ทรัพยากรบางอยา่ งสามารถ สรา้ งขนึ มาทดแทนได้ แต่หลายอยา่ งก็หมดไปโดยไม่สามารถทดแทนได้ การทีจาํ นวนประชากรของโลกได้ เพิมขึนเรือย ๆ นนั ทาํ ให้มีความตอ้ งการใชท้ รัพยากรเพือการทีจะดาํ รงชีพเพมิ ขึนตามไปดว้ ย ดงั นนั จงึ ตอ้ งมี การวางแผนใชท้ รัพยากรธรรมชาตอิ ยา่ งเหมาะสม และมีประสิทธภิ าพ โดยการใชด้ าวเทียมเขา้ มาสาํ รวจช่วย

257 การสร้างเครืองมอื ทางดาราศาสตร์ เพอื ช่วยในการสงั เกตการณ์ทางดาราศาสตร์ ไดเ้ ริมพฒั นากันแต่โบราณ อุปกรณ์ส่วนใหญ่ทฮี ิปปาร์คสั และปโทเลมเี คยใช้ และต่อมาไทโค บราเฮ ไดป้ รับปรุงใหด้ ีขึนนนั ส่วนใหญ่ เป็ นเครืองมือทีแบ่งขีดใชส้ าํ หรบั เล็งวดั ทศิ ทางของเทหวตั ถฟุ ้ า เช่น ทไี ทโค บราเฮ ออกแบบสรา้ งขึนใชน้ นั เรียกว่า เครืองเซ็กสแตนท์ (sextant) และเครืองควอแดรนท์ (quadrant) เป็ นเครืองมือทใี ชใ้ นการสงั เกต และ หาพิกัดของดาว ซึงมีแขนยาว ๆ สองแขนทําด้วยไม้ ตรึงปลายข้างหนึงเขา้ ดว้ ยกนั ให้หมุนทํามุมกัน ส่วนปลายอีกขา้ งหนึงมีศูนยส์ าํ หรับหาพกิ ดั ของดาวติดตรึงไว้ และหมุนกวาดไปบนส่วนโคง้ ของวงกลม ทีแบ่งขีดไวอ้ ่านเป็ นมมุ ทวี ดั ไดล้ ะเอยี ดและแม่นยาํ เพอื ใชใ้ นการวดั ความสูงของดาวจากขอบฟ้ าหรือระยะ เชิงมุมระหวา่ งดาวสองดวง ปัจจุบนั ดาวเทียมสาํ รวจทรัพยากรธรรมชาตมิ หี ลายดวง ไดแ้ ก่ v￿ดาวเทยี ม Spot เป็นของสถาบนั พฒั นาอวกาศแห่งชาตฝิ รังเศสร่วมกบั ประเทศในกลุ่มยุโรป v￿ดาวเทยี มแลนด์แซต (Landsat) แต่เดมิ เป็นขององค์กรนาซ่า ต่อมาได้โอนให้แก่บริษัท EOSAT ประเทศสหรฐั อเมริกา ซงึ เป็ นของภาคเอกชน เพือดาํ เนินการในเชิงพาณิชย์ v￿ดาวเทียม MOS-I เป็นขององค์การพฒั นาอวกาศแห่งชาติญีปุ่น 2.2￿ยานสํารวจอวกาศ ยานอวกาศเป็นพาหนะทใี ชส้ าํ หรับออกไปสาํ รวจดวงจนั ทร์ และดาวเคราะหต์ ่าง ๆ โครงการสร้าง ยานอวกาศทงั ประเทศสหรัฐอเมริกาและรัสเซียไดส้ ร้างยานอวกาศเพือสาํ รวจดวงจนั ทร์และดาวเคราะหใ์ น ระบบสุริยะ ของเรา ุ￿ยานอวกาศ หมายถึง ยานทีออกไปนอกโลกโดยมีมนุษยข์ ึนไปดว้ ยพรอ้ มเครืองมือและ อุปกรณ์สาํ หรับสาํ รวจ หรืออาจจะไม่มีมนุษยข์ ึนไป แตม่ อี ุปกรณ์และเครืองมอื วิทยาศาสตร์เท่านนั ุ￿อวกาศ หมายถึง ทีวา่ งนอกโลก นอกดวงดาว ดงั นนั จึงมอี วกาศระหวา่ งโลกกบั ดวงจนั ทร์ มนุษยม์ คี วามกระหายและกระตือรือร้นในการแสวงหาความรู้จากดินแดนใหม่ๆ มาเป็ นเวลานาน ภายหลงั จากทีมนุษยค์ ิดค้นจรวดได้ เป็ นแรงปรารถนาอนั ยงิ ใหญ่ทีจะส่ง ยานอวกาศ ไปพร้อมกับจรวด เพอื สาํ รวจดนิ แดนอนั กวา้ งใหญใ่ นอวกาศ จวบจนกระทงั มาถึงปัจจุบัน ความกา้ วหนา้ ทางด้านเทคโนโลยี อวกาศดาํ เนินมาเรือยๆ หากแบ่งประเภทของการสาํ รวจอวกาศแลว้ สามารถแบ่งไดเ้ ป็นสองประเภทใหญ่ ๆ คือ การสาํ รวจอวกาศโดย ยานอวกาศ ทีไมม่ มี นุษยข์ บั ควบคุมบนยาน กบั การสาํ รวจอวกาศ โดยยานอวกาศ ทีมีมนุษยข์ บั ควบคุมไปดว้ ย ยานอวกาศ มี 2 ประเภทคือ ยานอวกาศทีมีมนุษยค์ วบคุมและไมม่ ีมนุษยค์ วบคมุ ุ￿ยานอวกาศทีไม่มมี นุษย์ควบคมุ ส่วนใหญ่สาํ รวจ ดวงจนั ทร์ ดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ และ หว้ งอวกาศระหวา่ งดาวเคราะห์ จะขอกล่าวถึง โครงการทีสาํ รวจดวงจนั ทร์คือ 1. โครงการเรนเจอร์ ออกแบบให้ยานพ่งุ ชนดวงจนั ทร์ 2. โครงการลูน่าออบิเตอร์ กาํ หนดใหย้ านไปวนถ่ายภาพรอบดวงจนั ทร์ 3. โครงการเซอเวเยอร์ ออกแบบใหย้ านจอดลงบนพนื อย่างนุ่มนวล

258 ุ￿ยานอวกาศมีมนุษย์ควบคุม เป็นของสหรฐั อเมริกา มโี ครงการตา่ ง ๆ ดงั นี 1. โครงการเมอร์คิวรี มจี ุดประสงค์ทีจะส่งมนุษยข์ นึ ไปโคจรในอวกาศ สาํ หรบั ใหม้ นุษย์ อวกาศขึนไปครงั ละ 1 คน โครงการไดย้ ุติลงไปแลว้ ในปัจจุบนั 2. โครงการเจมินี มจี ุดประสงคค์ ือ นาํ มนุษย์ 2 คนขนึ ไปดาํ รงชีพในอวกาศใหน้ านทสี ุด ฝึ กการเชือต่อกับยานลาํ อนื ปรับปรุงการนํายานลงสู่พืนและหาผลกระทบทีเกิดจากสภาวะไร้นาํ หนัก โครงการนีไดย้ ตุ ิลงแลว้ . โครงการอะพอลโล มีจุดประสงค์ คือ นํามนุษยไ์ ปสํารวจดวงจันทร์ ใชม้ นุษยอ์ วกาศ ครังละ 3 คน เป็นโครงการต่อจากเมอร์คิวรีและเจมินี มนุษยอ์ วกาศชุดแรกทีลงบนพนื ดวงจันทร์เป็นชุด อวกาศทเี ดินทางไปกบั ยานอะพอลโล 11 โครงการอะพอลโลเรียกว่า ประสบความสาํ เร็จตามเป้ าหมาย มาตลอด มเี พียงอะพอลโล 13 ลาํ เดียวทีเกิดอบุ ตั ิเหตุขณะมุ่งหน้าสู่ดวงจันทร์ อะพอลโล 17 ถอื เป็ นยานลาํ สุดทา้ ยทเี กิดในโครงการนี 4. โครงการสกายแลบ็ จุดประสงค์คือใหม้ นุษยข์ ึนไปบนสถานีลอยฟ้ า เพอื คน้ ควา้ ทดลองใหไ้ ดน้ านทสี ุด เป็นโครงการทีศกึ ษาเกียวกบั ทรพั ยากรธรรมชาติ การแพทย์ ฟิ สิกส์ ผลกระทบของ สภาพไร้แรงดงึ ดูด 5. โครงการอพอลโล - โซยสู มจี ดุ ประสงค์ คือ เพอื ขึนไป ทดสอบระบบนดั พบและเชือม ยานอวกาศ เป็นโครงการระหวา่ งสหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียต 2.3 ยานขนส่งอวกาศ ุ￿ โครงการยานขนส่ งอวกาศ การส่งยานอวกาศไปสู่ดาวเคราะห์ต่างๆ ในระบบสุริยะ จาํ เป็นตอ้ งอาศยั ความรูท้ างดา้ นวงโคจร ในสนามแรงโน้มถว่ งอย่างแม่นยาํ อยา่ งมาก จึงตอ้ งมีการวางแผนด้านการเดินทางของยานอวกาศอยา่ ง ละเอียดรอบคอบและระมัดระวังเป็ นอย่างสูง เนืองจากการส่งยานเพือไปโคจรรอบหรื อลงจอดบน ด าว เ ค ร าะ ห์ ด ว ง หนึ ง นัน ไ ม่ ใ ช่ ก าร เ ดิ น ท า ง อ ย่า ง ต ร ง ไ ป ต ร งม า จ า ก โ ล ก ถึง ด า ว เค ร า ะ ห์ ด ว ง นัน เ ล ย แต่จาํ เป็ นต้องอาศยั การเคลือนทีไปตามวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ และในบางครังตอ้ งอาศยั แรงเหวียงจาก ดาวเคราะห์ดวงอืนเพอื เปลียนเส้นทางโคจรใหไ้ ปถึงจุดหมายปลายทาง เพอื ให้สามารถเดินทางไปยงั จดุ หมายไกลๆ ไดโ้ ดยไม่ตอ้ งสินเปลอื งเชือเพลงิ ในการขบั เคลอื น

259 เพอื ความเขา้ ใจเบืองตน้ ในเรืองแรงเหวียง เพือเปลยี นเสน้ ทางโคจร จะขอยกตัวอย่างเสน้ ทางการ เคลอื นทีของยาน ระบบการขนส่งอวกาศเป็ นโครงการทถี ูกออกแบบใหส้ ามารถนาํ ชินส่วนบางส่วนทีใชไ้ ป แลว้ กลบั มาใช้ใหม่อีก เพือเป็ นการประหยดั และมีประสิทธิภาพมากทีสุด ประกอบดว้ ย 3 ส่วนหลกั คือ จรวดเชือเพลิงแข็ง ถงั เชือเพลิงภายนอก (สํารอง ไฮโดรเจนเหลวและออกซิเจนเหลว) และยานอวกาศ ระบบขนส่งอวกาศมีนาํ หนกั รวมเมือขึนจากฐานปล่อย ประมาณ 2,041,200 กิโลกรัม โดยจรวดเชือเพลิงแข็งจะ ถูกขบั เคลือนจากฐานปล่อยให้นําพาทังระบบขึนสู่ อวกาศดว้ ยความเร็วทีมากกว่าค่าความเร็วหลุดพน้ เมือ ถึงระดบั หนึงจรวดเชือเพลิงแข็งทงั สองข้างจะแยกตวั ออกมาจากระบบ จากนนั ถงั เชือเพลิงภายนอกจะแยกตวั ออกจากยานอวกาศ โดยตวั ยานอวกาศจะเขา้ สู่วงโคจรเพือปฏิบตั ิภารกจิ ต่อไป ดงั รูป การปฏบิ ตั ิภารกจิ สาํ หรบั ระบบขนส่งอวกาศมหี ลากหลายหนา้ ที ตงั แต่การทดลองทางวิทยาศาสตร์ (ในสภาวะไร้นาํ หนกั ) การส่งดาวเทียม การประกอบกลอ้ งโทรทรรศน์อวกาศ การส่งมนุษยไ์ ปบนสถานี อวกาศ ฯลฯ ยานอวกาศจึงถูกออกแบบสาํ หรบั บรรทกุ คนไดป้ ระมาณ 7-10 คน ปฏบิ ตั ิภารกิจได้นานตังแต่ ไม่กีชวั โมงหรืออาจใชเ้ วลาถงึ 1 เดือน

260 โครงการสาํ คญั ๆ ของสหรัฐอเมริกา มีดงั นี 1. โครงการไพโอเนียร์ 2. โครงการมาริเนอร์ 3. โครงการไวกงิ 4. โครงการวอยเอเจอร์ 5. โครงการไพโอเนียร์ - วีนสั 6. โครงการกาลิเลโอ ปัจจุบันเป็ นทีทราบกันว่าโครงการแชลแลนเจอร์และโครงการโคลมั เบียประสบ ความสาํ เร็จสูญเสียครังร้ายแรง เมอื ยานทงั สองเกิดระเบิดขึนขณะอยู่บนทอ้ งฟ้ า โดยระบบขนส่งยานอวกาศ แชลแลนเจอร์ระเบิดเมอื วนั ที 28 มกราคม 2529 ระหวา่ งเดินทางขึนสู่อวกาศไม่เพยี งกีนาทีด้วยสาเหตุจาก การรัวไหลของกา๊ ซเชือเพลิงอณุ หภูมิสูงจากรอยต่อของจรวดเชือเพลิงแข็งด้านขวาของตวั ยาน ทาํ ให้ก๊าซ อณุ หภูมิสงู ดงั กล่าวลามไปถงึ ถงั เชือเพลิงภายนอกทีบรรจุไฮโดรเจนเหลว จึงเกิดการเผาไหมอ้ ย่างรุนแรง และเกดิ ระเบิดขนึ คร่าชีวติ นักบนิ อวกาศ 7 คน ส่วนระบบขนส่งอวกาศโคลมั เบียเกิดระเบิดขึนเมือวนั ที 1 กมุ ภาพนั ธ์ 2546 (17 ปี หลงั การระเบิดของยานแชลแลนเจอร์) โดยวิศวกรนาซาเชือว่าอาจเพราะตวั ยานมี การใชง้ านยาวนานจนอาจทาํ ใหแ้ ผ่นกนั ความร้อนทีหุม้ ยานชาํ รุด ทาํ ใหเ้ กิดระเบิดขึนหลงั จากนกั บินกาํ ลงั พยายามร่อนลงสู่พนื โลก แตท่ งั สองเหตุการณ์ในสหรฐั อเมริกายงั ไม่ร้ายแรงเท่าเหตุการณ์ระเบิดของจรวด ของสหภาพโซเวียตขณะยงั อยู่ทีฐาน เมือวนั ที 24 ตุลาคม 2503 โดยมผี เู้ สียชีวิตจากเหตุการณด์ งั กลา่ วถงึ 165 คน โศกนาฏกรรมเหลา่ นีทีเกิดขนึ แมจ้ ะทาํ ให้เกิดความสญู เสียทงั ชวี ิตและทรัพยส์ ิน แตม่ นุษยก์ ย็ งั ไมเ่ ลิกลม้ โครงการอวกาศ ยงั มีความพยายามคิดและสร้างเทคโนโลยใี หม่ ๆ เพือความปลอดภัยและลดค่าใช้จ่ายให้ มากขึน ดว้ ยเป้ าหมายหลกั ของโครงการขนส่งอวกาศในอนาคต คือ การสร้างสถานีอวกาศถาวรและ การทดลองทางวิทยาศาสตร์อนื ๆ 2.4 สถานีทดลองอวกาศ ประเทศทีบกุ เบิกการใชส้ ถานีอวกาศในการปฏิบตั ิงาน ไดแ้ ก่ สหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียด ุ￿โครงการสกายแลบ สหรัฐอเมริกาได้ส่งยานสกายแลบขึนโคจรเมือวนั ที 14 พฤษภาคม พ.ศ. 2516 ยานสกาย แลบหนัก 85 ตนั มีความยาว 82.2 ฟตุ เสน้ ผ่าศูนยก์ ลาง 22 ฟตุ มีขนาดใหญ่เท่ากบั บา้ น 3 หอ้ งนอน ขนาดเลก็ โคจรรอบโลกระดบั ความสงู ประมาณ 435 กโิ ลเมตร เหนือพนื โลก โคจรรอบโลกใชเ้ วลา 93 นาที ุ￿โครงการอพอลโล สหรัฐอเมริ การและสหภาพโซเวียดได้มีโครงการอวกาศร่ วมกนั โครงการหนึงคือ โครงการอะพอลโลโซยซุ ซึงมจี ุดมุ่งหมาย เพือขึนไปทดสอบระบบนดั พบและต่อเชือมยานอวกาศของ สหรฐั และรสั เซยี เขา้ ดว้ ยกนั ทงั นีเพือนาํ ผลการทดลองมาพฒั นาใชก้ บั ยานอวกาศทีมนุษยค์ วบคุม ตลอดจน โครงการสถานีอวกาศของประเทศทงั สอง

261 สหภาพโซเวียดไดส้ ่งยานอวกาศโซยูสขึนจากฐานไบโคนูร์ ในคาซคั สถานของ เมือวนั ที 15 กรกฏาคม พ.ศ. 2518 โดยมีอเล็กซิ เลโอนอฟ เป็ นผูบ้ งั คับการยานอวกาศ และวาเลอรี คุนาซอฟ เป็ นนกั บนิ ผชู้ ่วย ต่อมาอกี 6 ชวั โมง ในวนั ที 16 กรกฏาคม พ.ศ. 2518 สหรัฐอเมริกาไดส้ ่งยานอวกาศอะพอล โลโดยจรวดแซทเทิร์น-1บี ขึนจากฐานทีศนู ยอ์ วกาศเคนเนดี โดยพลอากาศจัตวาโทมสั พี. สแตฟฟอร์ด เป็ นผบู้ งั คบั การยานอวกาศ แวนซ์ ดี. แบรนด์ เป็นผูข้ บั คุมยานอวกาศและโดแนลด์ เค. สเลตนั เป็นผูค้ วบคุม การต่อเชือม มีการทดลองปฏิบตั ิการดา้ นวิศวกรรมศาสตร์และวิทยาศาสตร์ รวมทังร่วมใหส้ มั ภาษณ์ หนังสือพิมพ์ผ่านโทรทศั น์กลับมายังพืนผิวโลก ยานอะพอลโล ปลดแยกตวั ออกจากกนั ในวันที 19 กรกฏาคม พ.ศ. 2518 ยานโซยุสกลบั คืนสู่พืนโลกในวนั ที 21 กรกฏาคม พ.ศ.2518 โดยทียานอะพอลโล โคจรปฏิบตั กิ ารทดลองต่อจนถึงวนั ที 24 กรกฏาคม พ.ศ. 2518 จึงกลบั คืนสู่พืนโลกทมี หาสมุทรแปซิฟิ ก ุ￿โครงการสถานอี วกาศเมยี ร์ เมือหลุดจากยคุ ของสถานีอวกาศโซยูสของสหภาพโซเวียด และสถานีอวกาศสกายแลบ ของสหรัฐอเมริกา ก็เขา้ สู่ยคุ ของสถานีอวกาศเมียร์ (Mir space station) ของรัสเซีย ซึงวตั ถุประสงค์ของ สถานีอวกาศเมียร์ยงั คงคล้ายคลึงกับสถานีอวกาศโซยสุ นันคือ ใช้เป็ นสถานทีศึกษาการใช้ชีวิตในหว้ ง อวกาศระยะยาว รวมทงั ใชส้ ังเกตปรากฏการณ์ในหว้ งอวกาศ และใชท้ าํ การทดลองทางวิทยาศาสตร์ผสมกนั ไปทงั กิจกรรมทหารและพลเรือน ด้วยเหตุทีสหภาพโซเวียดให้ความสนใจบุกเบิกอวกาศทางดา้ นสถานี อวกาศ ซึงจะเป็ นรากฐานความรู้สาํ หรับการสร้างอาณานิคมในอวกาศต่อไป สถานีอวกาศเมียร์ เป็ นสถานีอวกาศแบบแยกส่วน มีส่วนประกอบหลกั ทงั 7 ส่วน หรือ เรียกว่า 7 โมดูล (Module) โดยโมดลู หลกั (Mir core module) ทีเป็นแกนให้โมดูลอืน ๆ มาต่อด้วยนันถูกส่ง ตามขึนไปภายหลงั สถานีอวกาศเมียร์ทงั ระบบมีนาํ หนักรวมกนั ประมาณ 130 ตนั ในส่วนของโมดลู แกน นนั ขนาดกวา้ งประมาณ 4.2 เมตร ยาวประมาณ 13 เมตร ซึงประมาณเท่ากบั ตึกแถว ชนั เดียว 1 คูหา มมี นุษย์ ประจาํ การในระยะยาวได้ 2-3 คน ุ￿โครงการสถานีทดลองอวกาศนานาชาติ โครงการสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS - International Space Station) สถานีอวกาศนานาชาติ

262 เป็นโครงการทีเกดิ จากความร่วมมือระหว่างชาติ 16 ประเทศ นําโดยประเทศสหรัฐอเมริกา แคนาดา ญีปุ่น รัสเซีย 11 ประเทศยโุ รป และบราซิล โดยใชเ้ ทียวบินทงั สิน 44 เทียวบิน เพอื ทีจะนําชินส่วนแต่ละชินของ สถานีอวกาศไปประกอบกนั เป็ น สถานีอวกาศนานาชาติ ซึงประกอบดว้ ยห้องปฏบิ ตั ิการทางวิทยาศาสตร์ ทีใหญ่ทีสุดในอวกาศ เท่าทีมนุษยเ์ คยมมี า หลักการของการนาํ ชินส่วนแต่ละชิน ไปประกอบกนั เป็ นสถานีอวกาศขนาดใหญ่นี ประเทศรัสเซียเป็ นผบู้ ุกเบิก และมีประสบการณ์ด้านนีมากทีสุดโดยเฉพาะการขึนไปอาศยั อยู่ในสถานี- อวกาศ เป็ นระยะเวลานาน ประเทศรัสเซีย มีประสบการณ์ด้านนี กว่า 30 ปี แลว้ โดยเฉพาะกบั โครงการ สถานีอวกาศเมียร์ (Mir's Space Station)โครงการสถานีอวกาศนานาชาติ นี เริมส่งชินส่วนแรก ตงั แต่ช่วง ปลายปี พ.ศ. 2541 (ค.ศ.1998) และคาดว่า จะแลว้ เสร็จในปี พ.ศ. 2549 (ค.ศ.2006) ซึงเมือเสร็จแลว้ จะมี ขนาดยาวประมาณ 88 เมตร (290 ฟุต) และความกวา้ งส่วนปี กประมาณ 109 เมตร (356 ฟุต) ซึงใหญ่กว่า สนามฟตุ บอลเลก็ นอ้ ย โดยมีนาํ หนักรวม เกือบ 473 ตัน (ประมาณ 1 ลา้ นปอนด์) โดยมีนักบินอวกาศ และ เจ้าหนา้ ทีประจาํ 7 คน โคจรรอบโลกด้วยความสูงเกือบ 400กิโลเมตร ใชเ้ วลาโคจรรอบโลกประมาณ 92 นาที 24 วนิ าทีต่อรอบ โดยที 2 ใน 3 ของแต่ละรอบ จะอยู่ดา้ นสวา่ ง ขณะทีอีก 1 ใน 3 ของรอบ จะอยู่ดา้ นมืด จากนัน สถานีอวกาศนานาชาติจะรองรับการปฏิบัติการทดลอง และวิจัยทางวิทยาศาสตร์ โดยแบ่ง ปฏบิ ตั ิการทดลองออกเป็น 6 ส่วนใหญ่ๆ ดงั นี ุ￿ส่วนประกอบต่างๆ ของสถานีอวกาศนานาชาติ ตัวสถานีอวกาศนานาชาติ ประกอบด้วยชินส่วนหลกั ดงั นี Zarya Control Module: เป็นชินส่วนแรกของสถานีอวกาศนานาชาติ ออกแบบ โดยประเทศสหรัฐอเมริกา แต่สรา้ ง และส่งขึนไปในอวกาศ โดยประเทศ รั สเ ซี ย มี อี ก ชื อ ห นึ ง ว่ า \"FGB: Function Cargo Block\" ทาํ หนา้ ทีเป็ นแหล่งกําเนิด พลังงานให้กบั สถานีในช่วงเริมต้น มีนําหนกั 19,323 กิโลกรัม มีความยาว 12.6 เมตร

263 กวา้ ง 4.1เมตร ถกู ส่งออกไปโคจรรอบโลก ทีระดับความสูง 386.2 กิโลเมตร เมอื วนั ที 20 พฤศจิกายน 2541 (ค.ศ.1998) โดยทีชือยาน \"Zarya\" หมายถึง\" อาทิตยข์ ึน\" (Sunrise) Unity Module: เป็ นชินส่วนทีสอง ของสถานีอวกาศ นานาชาติ ออกแบบ และสร้าง โดยประเทศสหรัฐอเมริกา ถกู ส่งขึนไปใน อวกาศ เมือวนั ที 4 ธันวาคม 2541 (ค.ศ.1998)โดยเชือมต่อกับ Zarya Module ทาํ หน้าทเี ป็นส่วนต่อเชือมระหวา่ งส่วนพกั อาศยั กบั ส่วนห้องปฏิบตั ิการตา่ ง ๆ โดยมชี อ่ งสาํ หรับต่อกบั โมดูลอนื ๆได้ 6 ช่อง (docking port) มคี วามยาว 5.5 เมตร เส้นผ่านศนู ยก์ ลาง 4.6 เมตร Zvezda Service Module: เป็ นชินส่วนทีสาม ของสถานีอวกาศนานาชาติ ออกแบบ และสร้างโดยประเทศ สหรัฐอเมริกา ถกู ส่งขึนไปในอวกาศ เมอื วนั ที 11 กรกฎาคม 2543 (ค.ศ.2000) โดยเชือมต่อกับ 2 โมดลู แรก ทาํ หนา้ ทีระบบควบคุม,ทีพกั อาศยั และระบบพลงั งานหลกั แทน Zarya ซึงจะเหลือเป็ นเพียงแค่ทางผ่าน ระหว่าง หอ้ งปฎิบตั กิ ารกบั ทีพกั อาศยั เท่านนั โฉมหนา้ ของนกั บินอวกาศ 3 คนแรกทีจะไดป้ ระจาํ อยู่ บนสถานีอวกาศ นานาชาติ โดยคนแรก เป็ นนกั บินอวกาศ ชาวสหรัฐอเมริกา และทาํ หน้าที ผูบ้ งั คับการ ชือ Bill Shepherd ส่วนอกี 2 คน เป็นนกั บินอวกาศ ชาวรัสเซีย ชือ Yuri Gidzenko และวิศวกรชาวรัสเซีย ชือSergei Krikalev ออกเดินทางเมือ วนั ที 31 ตุลาคม2543 (ค.ศ. 2000) โดยภารกิจหลกั คือการทดสอบสถานีอวกาศ นานาชาติ มีกาํ หนด 4 เดือน (Image by:NASA) The U.S. DestinyLaboratory Module เป็นหอ้ งปฏิบตั ิการ ทางวิทยาศาสตร์หอ้ งแรกและเป็ นห้องปฏิบัติการศนู ยก์ ลาง ทีถูกส่งขึนไปเมือ วนั ที 7 กมุ ภาพนั ธ์ 2544(ค.ศ.2001) ทีผ่านมา นอกจากเป็นหอ้ งทดลองแลว้ ยงั ทาํ หน้าทเี ชอื มต่อ ควบคุมและ ส่งพลงั งาน ให้กบั ห้องปฏิบตั ิการอีกดว้ ยโดยห้องปฏิบตั ิการนี มขี นาดยาว 8.5 เมตรเสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลาง 4.3 เมตร ส่วนประกอบหลกั เป็น อลมู ิเนียมThe Second Crew: โฉมหน้าของนักบินอวกาศ ชุดที สองทีไดป้ ระจาํ อยู่บนสถานีอวกาศนานาชาติ โดยคนแรก เป็ นนักบินอวกาศ ชาวรัสเซีย ทาํ หนา้ ที ผบู้ งั คบั การ ชือ (Commander) Yury Usachev ส่วนอกี 2 คน เป็นนักบินอวกาศ ชาวสหรัฐอเมริกา ชอื (FlightEngineer)James Voss และ(Flight Engineer) Susan Helms ออกเดินทางเมือวนั ที8 มีนาคม 2544 (ค.ศ. 2001) (Image by: NASA) SpaceStationRemoteManipulator System (SSRMS): เป็นส่วนแขน กล(Robotic System) ทาํ หนา้ ทีสาํ หรับใช้ประกอบ,เคลอื นที, ซ่อมบาํ รุง สําหรับ

264 ชินส่วนทีจะถูกส่งขึนมา ในอนาคต นอกจากนี ยงั ไวส้ าํ หรบั เป็ นตวั จบั ยึด เพือซ่อมดาวเทยี ม หรืออุปกรณ์อืน ๆ ซึงแขนกลนี มีความยาวถึง17 เมตร ให้การสนับสนุนโดย ประเทศแคนาดา มกี าํ หนดจะส่งขึนไป วนั ที 19 เมษายน 2544 (ค.ศ.2001) เรืองที 3 ประโยชน์ของการใช้เทคโนโลยีอวกาศ 3.1 ปรากฏการณ์บนโลก v￿การใช้ประโยชน์จากดาวเทียมสือสาร เนืองจากดาวเทียมสือสารจะทาํ หน้าทีถา่ ยทอดสัญญาณไปยงั สถานีภาคพืนดินทที าํ การส่งและรบั สัญญาณ ปัจจุบนั นีประเทศไทยมีดาวเทียมสือสารแห่งชาติเป็ นของตนเองนันคือ ดาวเทียม ไทยคม ซึงดาํ เนินงานโดย บริษทั ชินเซทเทลไลท์ จาํ กดั (มหาชน) ซึงได้รับอนุมัติจากรัฐบาลใหเ้ ป็นผูด้ าํ เนิน โครงการดาวเทียมแห่งชาติ ไดล้ งนามในสญั ญาจา้ งจดั สร้างดาวเทียม “ไทยคม 1A” และ “ไทยคม 2” กบั บริษัท ฮิวจแ์ อร์คราฟทจ์ ํากัด (ปัจจุบนั เปลียนชือเป็ นบริษัทโบองิ ) ประเทศสหรัฐอเมริกา และยงั ลงนาม ในสัญญาว่าจา้ งกบั บริษทั แอเรียนสเปซ จาํ กดั เป็นผจู้ ดั ส่งดาวเทียม ซงึ ดาวเทียมทงั สองดวงนี มีคุณลกั ษณะ และคุณสมบัติเหมือนกนั ทุกประการ โดยเป็ นดาวเทียมทีมีความสามารถหมุนรอบตัวเองคล้ายลูกข่าง ขณะนีมีจาํ นวนทังสิน ดวง ไดแ้ ก่ ดาวเทียมไทยคม A ดาวเทียมไทยคม และดาวเทียมไทยคม ซงึ ดาวเทียมทงั ดวงเป็นดาวเทียมสือสารทมี บี ทบาทสาํ คญั ในการพฒั นาเครือข่ายการสือสารของประเทศไทย ให้มีเทคโนโลยีรุดหน้าทดั เทียมกบั ประเทศต่าง ๆ อีกทังยงั ช่วยตอบสนองการใชง้ านดา้ นการสือสาร โทรคมนาคม และการกระจายเสียงโทรทศั น์ของประเทศไทยทีมีการขยายตวั เพิมขึนอยา่ งรวดเร็ว ซึงเราจะ เรียกดาวเทียมในลกั ษณะนีว่า Spinners พระบาทสมเด็จพระปรมนิ ทรมหาภูมิพลอดุลยเดช (รัชกาลที ) โปรดเกลา้ ฯ พระราชทานชือดาวเทียมสือสารแห่งชาติดวงแรกว่า “ไทยคม” (THAICOM) โดยดาวเทียม ไทยคม ถกู ยงิ ขึนจากฐานยิงจรวดแอเรียนสเปซ เมืองคูรู ประเทศเฟรนช์กิอานา เมือวนั ที ธนั วาคม ประโยชน์ของดาวเทียมไทยคมทัง ดวง เป็ นดาวเทียมสือสารทีมีบทบาทสาํ คญั ในการพฒั นา เครือข่ายการสือสารของประเทศไทย ให้มีเทคโนโลยีรุดหน้าทดั เทียมกบั ประเทศต่างๆ อีกทงั ยงั ช่วย ตอบสนองการใชง้ านดา้ นการสือสารโทรคมนาคม และการกระจายเสียงโทรทศั นข์ องประเทศไทยทีมกี าร ขยายตวั เพิมขึนอย่างรวดเร็ว v￿การใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยอี วกาศทางอุตนุ ยิ มวิทยา ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยานีใช้สาํ หรับการตรวจสอบประกอบทางอุตุนิยมวิทยาในระยะไกล (Meteorology Information Remote Sensing) เช่น การตรวจเมฆ ทิศทางการเคลอื นทีของเมฆตรวจ อุณหภมู ยิ อดเมฆ อณุ หภมู พิ ืนโลก อณุ หภูมผิ วิ นาํ ทะเล และความชืนของบรรยากาศโลก ตามระดบั ความสูง ต่างๆ , ตรวจโอโซน และรังสีจากดวงอาทิตย์หิมะและนาํ แขง็ ทปี กคลุมโลก เป็นตน้ รวบรวมขอ้ มูลรับ -ส่ง ขอ้ มลู ทางดา้ นอุตนุ ิยมวทิ ยา ทีตรวจไดจ้ ากสถานีเคลือนที หรือสถานีตรวจอตั โนมตั ิ ทงั ภาคพืนดินและใน

265 นาํ เช่น ทุ่นลอย เรือ รวมทงั เครืองบิน นอกจากนียงั ใชใ้ นการกระจายข่าว (Direct Broadcast) ส่งข่าวสาร ทางดา้ นอุตุนิยมวิทยา ไปยงั ประเทศสมาชกิ หรือผใู้ ชข้ อ้ มลู โดยตรง v￿ประโยชน์จากดาวเทยี มสํารวจทรัพยากร เนืองจากโลกทีเราอาศยั อยู่นีมีขนาดขอบเขต และทรัพยากรทีจาํ กดั ทรัพยากรบางอย่างสามารถสร้าง ขึนมาทดแทนได้ แต่หลายอย่างก็หมดไปโดยไม่สามารถทดแทนได้ การทีจาํ นวนประชากรของโลกได้ เพิมขึนเรือยๆ นนั ทาํ ใหม้ คี วามตอ้ งการใชท้ รัพยากร เพอื การทีจะดาํ รงชีพเพมิ ขึนตามไปดว้ ยดงั นนั จึงตอ้ งมี การวางแผนใชท้ รัพยากรธรรมชาตอิ ยา่ งเหมาะสม และมีประสิทธิภาพ โดยการใชด้ าวเทียมเขา้ มาสาํ รวจช่วย o￿ ดาวเทียมสาํ รวจทรัพยากรใหข้ อ้ มลู ทสี ามารถนาํ ไปใชศ้ กึ ษาวจิ ยั ในสาขาวิชาต่าง ๆ เพือใช้ ประโยชน์ในการพฒั นาประเทศ ดงั นี 1.￿ ดา้ นการใชท้ ดี ิน ศึกษาการเปลยี นแปลงสภาพการใชท้ ีดินในลกั ษณะต่าง ๆ เช่น การทาํ เกษตรกรรม เหมืองแร่ การขยายแหลง่ ชุมชน สร้างถนน การก่อสร้าง ซึงกรมทีดินเป็ นหน่วยงานหลกั ใน เรืองนี 2.￿ ดา้ นการเกษตร ศกึ ษาสาํ รวจพืนทีเพาะปลูกทีเกยี วกบั การเพาะปลกู พชื เศรษฐกิจ เช่น ขา้ วนา ปรัง พืนทีปลูกยางพารา พืนทีปลกู อ้อย พืนทีปลูกมนั สาํ ปะหลัง พนื ทีปลูกนาํ มนั ปาล์ม สํารวจพืนทีมี ความชืนสูงเพอื ใชใ้ นการปลกู พืชในฤดแู ลง้ 3.￿ ดา้ นป่ าไม้ ศึกษาพนื ทปี ่ าไมท้ วั ประเทศ การกาํ หนดระดบั ความสาํ คญั ของพนื ทีตน้ นาํ ลาํ ธาร ต่าง ๆ เพอื การใชท้ ดี ิน การทาํ ป่ าไมแ้ ละการทาํ เหมืองแร่ การสาํ รวจและการจดั ทาํ แผนทีป่ าชายเลน ป่ าเสือม โทรม 4.￿ ดา้ นการประมง ศกึ ษาสาํ รวจหาบริเวณพนื ทเี พาะเลยี งสัตวน์ าํ ชายฝังประเภทต่าง ๆ 5.￿ ดา้ นอุทกศาสตร์ ศึกษาเกยี วกบั แหล่งนาํ ในทะเล นาํ บนดินและนาํ ใตด้ ิน เพือใชพ้ จิ ารณาการ หมุนเวียนของแหล่งนาํ การจดั สรรนาํ การปรบั ปรุงแหล่งนาํ และชลประทาน การศกึ ษารูปแบบการระบาย นาํ ปริมาณคณุ ภาพของนาํ การศกึ ษาสาํ รวจบริเวณทจี ะเกิดสภาวะนาํ ท่วม 6.￿ ดา้ นธรณีวิทยา ศึกษาทาํ แผนทีธรณีวทิ ยา โครงสร้างประเทศไทย ซึงเป็นขอ้ มูลพนื ฐาน ในการพฒั นาประเทศส่วนอนื ๆ เช่น แหล่งนาํ บาดาล การสร้างเขือน การหาแหลง่ แร่ การหาเชือเพลงิ ธรรมชาติ 7.￿ ดา้ นสมุทรศาสตร์ ศกึ ษาทิศทางการหมุนเวียนของกระแสนาํ ทะเล และคณุ ภาพของนาํ ทะเล การแพร่กระจายของตะกอนแขวนลอยทเี กิดจากบริเวณทีมกี ารทาํ เหมืองแร่ ตลอดจนการศึกษาถึงการแพร่ ตะกอนในบริเวณปากแมน่ าํ ทีสาํ คญั ต่าง ๆ การทาํ แผนทีชายฝังทะเลในการศกึ ษาแนวปะการัง 8.￿ ดา้ นสิงแวดลอ้ ม ศกึ ษาปัญหามลภาวะเป็นพิษ เพือวางแผนจดั การดา้ นสิงแวดลอ้ ม เช่น ปัญหาสิงแวดลอ้ มจากการขยายตวั เมือง ต่าง ๆ ปัญหามลภาวะจากนาํ เสีย พืนทีป่ าไมบ้ ริเวณตน้ นาํ ลาํ ธารถกู ทาํ ลาย หรือถกู บุกรุกแผว้ ถางไป ควนั พิษ ตรวจดผู ลเสียทีเกิดจากสิงแวดลอ้ มเป็ นพษิ 9.￿ ดา้ นการทาํ แผนที นาํ ขอ้ มลู มาใชใ้ นการทาํ แผนทภี มู ปิ ระเทศไดถ้ กู ตอ้ งเป็นทียอมรบั ทาํ ให้ ไดแ้ ผนทีทนั สมยั สามารถนาํ ไปแกไ้ ขแผนทีภูมปิ ระเทศเพอื แสดงสิงเปลยี นแปลงไป

266 3.2 ปรากฏการณ์ในอวกาศ ุ￿ยานขนส่งอวกาศ (Space Shuttle) เพอื ใชเ้ ป็นพาหนะสาํ หรับบรรทุกสิงของและมนุษยท์ ีไปบนอวกาศ และเพือลดค่าใชจ้ ่ายในการ ใช้ประโยชน์จากอวกาศออกแบบสําหรับคนไดม้ ากถึง 7 คน ในกรณีฉุกเฉินอาจเพิมไดเ้ ป็ น 10 คน ปฏบิ ตั ิงานนานครังละ 7 วนั พร้อมทีจะใชง้ านได้อีกภายใน 14 วนั ถา้ จาํ เป็ นอาจโคจรอวกาศได้นานถึง 1 เดือน ยานลาํ แรกของโครงการชือ เอน็ เตอร์ไพรส์ ต่อจากนันแบ่งเป็ นโคลมั เบีย7 เทียว แชลเลนเจอร์ 10 เทียว ดิสคฟั เวอรี 6 เทียว แอตแลนติส 6 เทียว ยานขนส่งอวกาศนํากลบั มาใช้ใหมใ่ นการบินครังต่อไป โครงการยานขนส่งของสหรฐั อเมริกา จนถึงปัจจบุ นั มดี ว้ ยกนั 6 ลาํ คือ 1. เอนเตอร์ไพรส์ (Enterprise) เป็ นยานทดสอบเบืองตน้ , 2. โคลมั เบีย (Columbia) 3. ดิสคพั เวอรี (Discovery) 4. แอตแลนตสิ (Atlantis) 5. แชลเลนเจอร์ (Challenger) ระเบดิ ขณะขึนสู่อวกาศวนั ที 28 มกราคม 2529, 6. เอนดีฟเวอร์ (Endeavour) ุ￿สถานีอวกาศนานาชาติ (ISS - International Space Station) ประโยชนท์ ีไดจ้ ากสถานีอวกาศนานาชาติจะรองรบั การปฏิบตั ิการทดลอง และวิจยั ทาง วทิ ยาศาสตร์ โดยแบ่งปฏบิ ตั กิ ารทดลองออกเป็น 6 ส่วนใหญ่ๆ ดงั นี 1. Life Sciences: เป็นการศึกษาการพฒั นาการ ของสิงมีชีวิต ภายใตส้ ภาวะ ไร้แรงโน้มถ่วง ความแตกต่างระหวา่ งการใชช้ ีวิตในอวกาศ สถานีอวกาศ และบน โลก เพือนาํ ความรู้ทไี ด้ เตรียมตวั สาํ หรบั การเดินทาง และอาศยั ในอวกาศในอนาคต 2.￿ Earth Sciences: เนืองจากวงโคจร ของสถานีอวกาศนานาชาติ สามารถ ครอบคลุมพนื ทกี ว่า 75% บนพนื ผวิ โลกและเป็นส่วนทีมนุษยเ์ รา อาศยั อยู่ กว่า 95% ทาํ ให้เราสามารถศึกษาชนั บรรยากาศ สภาวะอากาศ การ เปลียนแปลง สภาพป่ าทีอยอู่ าศยั ทรัพยากร ทรัพยากรนํา ทะเลใน ระดบั มหภาค ซึงมีผลต่อมวลมนุษยไ์ ด้ การศึกษาดังกล่าว จะนําไปสู่การ วางแผน ทีมผี ลตอ่ การดาํ รงชีวิตอยไู่ ด้ ของมนุษยบ์ นโลก ในระยะยาว

267 3.￿ Space Sciences: เป็ นการศกึ ษาดา้ นอวกาศโดยเฉพาะอย่างยงิ การศึกษาไปในทกุ ๆทิศทาง ในดา้ นตา่ งๆเพือใหม้ คี วามเขา้ ใจ เกียวกบั อวกาศ มากยงิ ขึน 4.￿ Microgravity Sciences: เป็นการทาํ การทดลองทฤษฎี ทางฟิ สิกสท์ ีมีอยู่ ในสภาพไร้แรงโนม้ ถว่ ง วา่ ผลทีได้ จะแตกต่างจากบนโลก อยา่ งไร ซึงอาจนาํ มาถึงการค้นพบ ทฤษฎีใหมๆ่ ทีจะเป็ นพืนฐาน ในการไขปริศนา ความลบั ดา้ นอวกาศ ในอนาคต ไมว่ ่าจะเป็นด้าน ฟิ สิกสพ์ ืนฐาน ดา้ นชวี วทิ ยา วสั ดุ กลศาสตร์ของไหล การเกดิ ปฏิกริ ิยา เป็ นตน้ 5.￿ Engineering Research andTechnology Development: เป็นการคน้ ควา้ วจิ ยั และพฒั นา ดา้ นวิศวกรรม และเทคโนโลยี ทใี ชใ้ นกจิ การดา้ นอวกาศ, การขนส่ง, โครงสร้าง, กลไก และพลงั งาน โดยใช้ สถานีอวกาศ นานาชาตินี เป็นทีสาํ หรับออกแบบ สร้าง และใชง้ านจริง โดย มเี ป้ าหมายให้ อปุ กรณ์หรือเครืองมอื ทีออกแบบ และสร้างขึน ใชง้ านได้ อย่างมีประสิทธิภาพ โดยทีตน้ ทุนในการดาํ เนินการ และบาํ รุงรักษาตาํ และ สามารถใชเ้ ป็น ตน้ แบบดา้ นเทคโนโลยีได้ ในอนาคต 6.￿ Space product development: เป็นการคน้ ควา้ วิจยั และพฒั นา เพอื หาเทคโนโลยที ีได้ สําหรับการ พฒั นาคุณภาพ ของการผลิต เชิงอุตสาหกรรมบนโลกทุก ปฏิบัติการในการค้นควา้ และวิจัยทีจะเกิดขึน ในสถานีอวกาศนานาชาติ ทงั หมด จะเป็นการทดลองในสภาวะ ไร้แรงโน้มถ่วงทงั หมด เพือศึกษา ความแตกต่าง และผลกระทบทเี กิดขึนจากการทดลอง ว่าให้ผลแตกต่างจาก บนโลกอย่างไร และจะเป็ นการทดลองทีจะให้ผลเอืออาํ นวยต่อมวล มนุษยชาติ อย่างมหาศาลในเร็ววนั

268 เรืองที 4 โครงการสํารวจสถานีอวกาศทีสําคญั ในปจั จบุ ัน ุ￿ปัจจุบนั เทคโนโลยีอวกาศช่วยมนุษยชาติในสิงต่อไปนีในแง่ของการทดลองและวจิ ยั ทีลด สิงรบกวน เช่น กฏข้อที 1 วัตถจุ ะคงสภาพการเคลอื นทีของมนั ตราบใดทีไม่มีแรงภายนอกมารบกวน กฎขอ้ ที 1 ของ นิวตนั ไม่มีทางทาํ ไดบ้ นผิวโลกเพราะแรงโน้มถว่ งของโลกจะทาํ ให้การเคลอื นทีของวตั ถุ เป็ นแบบโปรเจกไทล์ ถา้ จะทดลองกฏของนิวตัน ให้เห็นจะ ๆ ตอ้ งออกไปทดลองในอวกาศ และยงั มีการ ทดลองทางฟิ สิกส์อกี มากมาย ทีจาํ เป็นตอ้ งขจดั แรงโน้มถ่วงออกไป เช่น การเกิดผลกึ การทดลองตวั นํา ยิงยวด และอนื ๆ อีกมากมาย รวมไปถึง กล้องโทรทรรศน์อวกาศทีไม่ต้องกงั วลกบั การรบกวนของ บรรยากาศ นอกจากนียงั มีการทดลองสรา้ ง Biosphere อีกดว้ ย ุ￿เพอื ศึกษาถึง โครงสร้าง (Structure) และ หนา้ ที (Function) ของเอกภพ เพือนาํ ไปสู่ แนวทางในการจัดการกบั รูปแบบและแนวทางทีควรจะเป็ นไปไดข้ องกิจกรรมต่าง ๆ ของมนุษยท์ ีพึงจะ กระทาํ ตอ่ เอกภพ นกั วทิ ยาศาสตร์เขาจะคิด และมองไกลไม่ใช่คิดแค่รุ่นเราเท่านนั สกั วนั หากชาวโลกยงั อยู่ ตอ้ งอพยพหนีไปจกั รวาลอืนแน่นอน เมอื ดวงอาทติ ยห์ มดอายุ หรือโลกหมดสภาพ ถกู อกุ กาบาตชน ุ￿เพอื พฒั นาเทคโนโลยตี ่าง ๆ ทีจาํ เป็ น และเหมาะสม กบั รูปแบบ หรือวถิ ที างในการดาํ เนิน ชีวิตและรักษาเผ่าพนั ธุ์ของมนุษยชาติ แมแ้ ต่การพฒั นาอาวธุ ต่าง ๆ กถ็ กู รวมในหัวขอ้ นี สงครามก็ถูกรวมเข้า ไปในหัวขอ้ นีดว้ ย นกั ปรัชญาเขามองสงคราม มีทงั ขอ้ ดีข้อเสีย ไม่แน่วา่ อนาคต ฮิตเลอร์อาจถูกยกยอ่ งก็ได้ เช่น โครงการสตาร์วอร์ ุ￿วงการแพทยแ์ ละสุขอนามัย ยาบางอย่างตอนนีถูกนําไปวิจัยในอวกาศ (ในระดับของ ปฏกิ ริ ิยา) โรคบางอยา่ งถกู เชือมโยงไปยงั การรักษาในอวกาศ นนั คือนาํ ไปสู่นันทนาการในอวกาศในอนาคต ตอนนีก็มรี ายการจบั จองทวั ร์อวกาศแลว้ ุ￿การศกึ ษาถงึ กาํ เนิดเอกภพ ศกึ ษาจุดเริมตน้ ของเอกภพ และทาํ นายถึงจุดจบของเอกภพ ซงึ จะ นาํ ไปสู่ความเขา้ ใจภาวะและความจาํ เป็นในการคงอยู่ของเราเอง โครงการสํารวจสถานอี วกาศในอนาคต ุ￿โครงการสกายแลบและยานขนส่งอวกาศของประเทศสหรัฐอเมริกาและโครงการสถานี โซยสู ของสหภาพโซเวยี ด ได้ทาํ การทดลองผลติ และสร้างสิงประดิษฐบ์ างสิงบางอยา่ งทีทาํ ไดย้ ากหรือทาํ ไม่ไดบ้ นพืนโลก เช่นการผลติ สารประกอบทีเบาแต่แข็งแรง การสรา้ งวคั ซีนให้บริสุทธิ เป็นตน้ ุ￿การทีจะสรา้ งสิงต่าง ๆ เหล่านีออกมาในดา้ นอตุ สาหกรรมจาํ เป็นตอ้ งมีโรงงานในอวกาศ ไมใ่ ช่ขึนไปทดลองกบั ยานอวกาศในแต่ละครังและโรงงานอตุ สาหกรรมนีอาจจะเริมจากโรงงานขนาดเลก็ ก็ ได้ ตามโครงการนีสหรัฐอเมริกาจะใชย้ านขนส่งอวกาศนาํ ส่วนต่าง ๆ ของโรงงานอุตสาหกรรมอวกาศขึน ไป ตามทีจะบรทุกไปได้ในห้องเก็บสินคา้ และนาํ ขึนไปต่อเขา้ ด้วยกันในวงโคจรรอบโลก และจะได้ โรงงานในอวกาศทีสมบรู ณ์ ซึงมีแหล่งผลติ หอ้ งเก็บวตั ถดุ ิบและทีพกั สาํ หรับคนงานทีจะอยปู่ ฏบิ ตั ิการใน อวกาศ รวามทงั แผงรับแสงอาทิตยเ์ พือผลิตกระแสไฟฟ้ าสาํ หรับโรงงาน

269 ุ￿ความคิดทจี ะสร้างโรงงานอุตสาหกรรมในอวกาศ โรงไฟฟ้ าในอวกาศ จงึ ไดเ้ กิดขึน โดยนกั ฟิ สิกส์แห่งมหาวิทยาลยั ปรินซ์ตนั ชือ เกอราร์ด เค โอนิล (Gerrard K. O’Neil) หลงั จากโอนิล ไดเ้ ผยแพร่ความคิดของเขาต่อสาธารณชน ไดม้ ีนกั วิทยาศาสตร์จากมหาวทิ ยาลยั ต่าง ๆ ในสหรฐั อเมริกา ให้ความสนใจและร่วมมอื กนั ศกึ ษาถงึ โครงสร้างของเมอื งอวกาศในอนาคต ุ￿การออกแบบสถานีอวกาศขนาดใหญ่หรือเมืองอวกาศนนั นักวิทยาศาสตร์จะตอ้ งแกป้ ัญหา เกียวกบั การดาํ รงชีวติ อยใู่ นบริเวณทีมีสภาพไร้นาํ หนัก ทีไม่ไดอ้ ยู่ภายใตอ้ ทิ ธิพลของแรงโน้มถ่วงของโลก ตวั อย่างเชน่ ถา้ หากเราอยู่ในสภาพไร้นาํ หนัก เป็ นระยะเวลาสัน ๆ ในบริเวณทีจาํ กัดแลว้ อาจจะไม่มีผลต่อ ร่างกายมากหนกั แต่ถา้ ตอ้ งอาศยั อยู่ในบริเวณทีกวา้ ง ๆ เป็นระยะเวลานาน ๆ จะเกิดความวุ่นวายเกยี วกบั การ เคลือนที และไม่สามารถอาศยั อย่ไู ด้ ุ￿นักวทิ ยาศาสตร์กล่มุ หนึงจึงไดเ้ สนอความคดิ การออกแบบสถานีอวกาศใหม้ ลี กั ษณะเป็น วงกลมรูปวงแหวนทีสามารถหมุนรอบตวั เองไดซ้ ึงจะทาํ ใหเ้ กิดแรงหนีศูนยก์ ลางขนึ ลกั ษณะเช่นนีจะทาํ ให้ คนเราสามารถเคลอื นทีไปมาไดท้ างดา้ นทีเป็นของวงแหวน โดยการหันศรี ษะเขา้ หาจุดศนู ยก์ ลางของสถานี อวกาศ นกั วทิ ยาศาสตร์ไดเ้ สนอว่า หากสถานีอวกาศวงแหวนมีขนาดเส้นผ่าศูนยก์ ลาง 2 กิโลเมตร จะตอ้ ง หมุนในอตั รา 1 รอบ ในเวลา 1 นาที 3 วนิ าที สถานีอวกาศขนาดใหญ่นีจะตอ้ งมีบรรยากาศคลา้ ยโลก โดยที อากาศในสถานีอวกาศจะต้องมแี ก๊สออกซิเจนในอัตราส่วนเท่ากับทีมีอยใู่ นบรรยากาศโลก และมีแก๊ส ไนโตรเจนในอัตราส่วนครึงหนึงของอตั ราส่วนไนโตรเจนในบรรยากาศของโลก ดงั นัน ความดัน บรรยากาศของสถานีอวกาศจะเป็นครึงหนึงของความดนั บรรยากาศทีระดบั นาํ ทะเล โครงการอวกาศทีสําคญั และน่าสนใจ วนั / เดือน/ ปี เหตกุ ารณ์ด้านอวกาศทสี ําคญั สหภาพโซเวียตส่งดาวเทียม สปุตนิก โคจรรอบโลกเป็ นครังแรก จนเสร็จสิน 4 ตุลาคม 2500 ภารกิจเมอื มกราคม สหภาพโซเวยี ตส่งดาวเทียม สปุตนิก 2 พร้อมสุนขั ตวั แรกชือ ไลกา้ ซึงถกู ส่งไปอยู่ 3 พฤศจิกายน 2500 ในอวกาศ ดาวเทียมสปตุ นิก หลดุ จากวงโคจรในวนั ที เมษายน สหรัฐอเมริกาส่งดาวเทียม เอกพลอเรอร์ ขึนสู่วงโคจรพร้อมกับการทดลองทาง 31 มกราคม 2501 วทิ ยาศาสตร์เกยี วกบั การคน้ พบแถบรังสีของโลก 5 มนี าคม 2501 สหรฐั ฯ ประสบความลม้ เหลวในการส่งดาวเทยี ม เอกพลอเรอร์ 17 มนี าคม 2501 ดาวเทยี มแวนการ์ด ถูกส่งขึนไปในวงโคจร 15 พฤษภาคม 2501 ดาวเทยี ม สปตุ นิก ถกู ส่งขึนไปในวงโคจร 1 ตุลาคม 2501 สหรัฐฯ กอ่ ตงั องค์การนาซา 11 ตุลาคม 2501 2 มกราคม 2502 ยานไพโอเนียร์ ของสหรัฐฯ ถกู ส่งขึนไปทีระดบั , ไมล์ โซเวียตส่งยานลนู าร์ 1 ไปโคจรรอบดวงอาทิตย์

270 วัน/ เดอื น/ ปี เหตกุ ารณ์ด้านอวกาศทสี ําคญั 3 มนี าคม 2502 ยานไพโอเนียร์ ของสหรัฐฯ ถูกส่งไปเพอื ทดสอบเส้นทางสู่ดวงจนั ทร์ กอ่ นจะเขา้ สู่วงโคจรรอบดวงอาทิตย์ 12 สิงหาคม 2502 โซเวยี ตส่งยานลนู าร์ ไปสัมผสั พืนผิวของดวง จนั ทร์ไดเ้ ป็นลาํ แรก 4 ตุลาคม 2502 โซเวยี ตส่งยานลูนาร์ ไปโคจรรอบดวงจันทร์และถา่ ยรูปด้านทีหันออกจากโลก ไดข้ อ้ มูลประมาณ เปอร์เซน็ ต์ 12 เมษายน 2504 ยรู ิ กาการิน นกั บินอวกาศคนแรกของโซเวียต ถกู ส่งขึนไปโคจรรอบโลกพรอ้ มกบั ยานวอสต็อก 1 สหรัฐฯ ส่ง อลนั เชพาร์ด นักบินอวกาศคนแรกของอเมริกาขึนไปกบั ยานเมอร์คิวรี 5 พฤษภาคม 2504 ฟรี ดอม 14 ธนั วาคม 2505 ยานมาริเนอร์ ของสหรฐั ฯ บินผา่ นดาวศุกร์ 16 มิถุนายน 2506 วาเลนตินา เทอเรชโควา นักบินอวกาศหญงิ คนแรกถกู ส่งขึนไปพร้อมกบั ยาน วอสต็อก 14 กรกฎาคม 2507 ยานมาริเนอร์ ของสหรัฐฯถ่ายรูปดาวองั คารในระยะใกล้ 16 พฤศจิกายน 2507 ยานวีนัส ของโซเวียต เป็นยานลาํ แรกทีสัมผสั พืนผิวของดาวศุกร์ 3 กุมภาพนั ธ์ 2509 ยานลูนาร์ ของโซเวยี ต เป็นยานลาํ แรกทลี งจอดบนพืนผวิ ของดวงจนั ทร์อยา่ งนิม นวล 2 มถิ ุนายน 2509 ยานเซอร์เวเยอร์ ของสหรัฐฯ ลงจอดบนพืนผวิ ดวงจนั ทร์อย่างนิมนวล เกิดโศกนาฏกรรมทางอวกาศกบั ยานโซยสุ ของโซเวยี ต ทาํ ใหว้ ลาดิเมียร์ 24 เมษายน 2510 โคมารอฟ เสียชีวิตดว้ ยสาเหตุทียานกระแทกกับพืน โลกระหว่างเดินทางกลบั เนืองจากระบบชชู ีพไม่ทาํ งาน 21 ธนั วาคม 2511 ยานอะพอลโล นาํ นกั บินอวกาศ คนแรกไปโคจรรอบดวงจนั ทร์ 20 กรกฎาคม 2512 สหรัฐฯ ส่ง นีล อาร์มสตรอง และ เอ็ดวิน อัลดริน ขึนไปเหยียบบนพนื ผวิ ดวง จนั ทร์เป็ นครงั แรก

271 คําถามประกอบกจิ กรรม 1.￿ มนุษยใ์ ชป้ ระโยชน์จากดาวเทยี มในเรืองใดบา้ ง อย่างไร 2.￿ นักศึกษาคดิ ว่า ยานขนส่งอวกาศมคี วามจาํ เป็นต่อมนุษยใ์ นดา้ นใดบา้ ง เพราะเหตใุ ด 3.￿ ผลกระทบของเทคโนโลยีอวกาศทมี ีต่อการดาํ รงชีวิตของมนุษยม์ อี ะไรบา้ ง อย่างไร กิจกรรมเสนอแนะ 1.￿ นักศึกษาคน้ ควา้ ความรู้เรือง การใชป้ ระโยชน์จากเทคโนโลยีอวกาศ แล้วนําผลงานทีได้จาก การศึกษาคน้ ควา้ มาอภิปรายร่วมกนั 2.￿ แบ่งกล่มุ นกั ศึกษาทาํ กิจกรรม เรือง การใชป้ ระโยชน์จากเทคโนโลยีอวกาศ เมือดาํ เนินการทดลอง เสร็จแลว้ ใหจ้ ดั ทาํ รายงานและผลการทดลองและนาํ ขอ้ มูลมาอภิปรายร่วมกนั 3.￿ นักศึกษาไปศกึ ษานอกสถานที เช่น ศูนยว์ ิทยาศาสตร์เพอื การศึกษารังสิต หรือ สถานีโทรทัศน์ที อยู่ใกลโ้ รงเรียน เป็นตน้ หลงั จากนนั ใหน้ ักศึกษาเขียนรายงานสรุปความรู้ทีไดร้ บั จากการไป ทศั นศกึ ษา คาํ ถามสรุป 1.￿ จงอธิบายการทาํ งานของดาวเทียมสือสาร ทีโคจรในระดับตาํ และระดับสูง พร้อมยกตัวอย่าง ประกอบ 2.￿ นกั ศึกษาคดิ วา่ เราไดป้ ระโยชน์จากภาพถ่ายดาวเทียมสํารวจทรัพยากรธรรมชาติในการอนุรักษ์ ทรัพยากรธรรมชาตลิ กั ษณะใด 3.￿ ดาวเทียมไทยคมใหป้ ระโยชนก์ บั ประเทศไทยลกั ษณะใด 4.￿ การทีมนุษยส์ ่งยานอวกาศไปศึกษาดวงจนั ทร์ หรือดาวเคราะห์ตา่ งๆ จะมปี ระโยชน์ตอ่ มนุษย์ ในดา้ นใดบา้ ง 5.￿ นักศกึ ษาคดิ วา่ การสร้างโรงงานอตุ สาหกรรมในอวกาศเพือให้มนุษยใ์ ชใ้ นการปฏิบตั ิงาน ในอวกาศมคี วามเป็นไปไดห้ รือไม่ จงอธิบาย

272 แบบทดสอบที 1 ชือ-สกุล...........................................................................เลขท.ี ...............ระดบั ชนั ...........ปี........... 1.￿ ปัจจบุ นั นีประเทศไทยมดี าวเทยี มสือสารแห่งชาติเป็นของตนเอง ชือว่า ______________ ซงึ ดาํ เนินงานโดย บริษทั ________________________________ และขณะนีมีจาํ นวนทงั สิน กีดวงไดแ้ ก่ดาวเทยี มดวงใดบา้ ง และแต่ละดวงถกู ส่งขนึ ในปี ใด (3 คะแนน) ตอบ 1. __________________________________________________( 1 คะแนน) 2. _________________________________________________ ( 1 คะแนน) 3. _________________________________________________ ( 1 คะแนน) 2.￿ ตาํ แหน่งของดาวเทียมอุตนุ ิยมวิทยาชนิดใดทีสมั พนั ธก์ บั ตาํ แหน่งบนพนื โลกในบริเวณเดิมเสมอ (3 คะแนน) ตอบ ชนิดของดาวได(้ 1 คะแนน) _____________________________ ตอบการทาํ งานของดาวได้ ( 1คะแนน)_____________________________________ ___ ตอบตาํ แหน่งทีดาวเทียมดวงนีอยู่ ( 1 คะแนน)__________________________________________ 3.￿ ขอ้ มูลภาพถา่ ยชนั บรรยากาศของโลก และถา่ ยทอดขอ้ มลู จากสถานีภาคพนื ดิน ทาํ การตรวจอากาศ ของโลกประจาํ วนั ขอ้ มลู เหล่านี ไดจ้ ากดาวเทียมประเภทใด ตอบ(1 คะแนน) ______________________________________________________________________________ 4.￿ ดาวเทียม Spot เป็นของสถาบนั พฒั นาอวกาศแห่งชาติฝรังเศสร่วมกบั ประเทศในกลุ่มยโุ รป เป็น ดาวเทียมทีใชป้ ระโยชน์ทางดา้ นใด ตอบ( 1 คะแนน) ______________________________________________________________________________ 5.￿ ขอ้ มลู ดา้ นการใชท้ ีดนิ ดา้ นอุทกศาสตร์ ดา้ นป่ าไม้ ดา้ นการประมง ดา้ นการเกษตร ไดจ้ าก ดาวเทยี มประเภทใด ตอบ( 1 คะแนน) _______________________________________________ 6.￿ ยานอวกาศ หมายถึง( 1 คะแนน)__________________________________________________ ______________________________________________________________________________ อวกาศ หมายถงึ ( 1 คะแนน)_______________________________________________________ 7.￿ ยานอวกาศ มี _______ประเภทคอื ( 2 คะแนน)_________________________ 8.￿ ระบบการขนส่งอวกาศเป็นโครงการทีถกู ออกแบบให้สามารถนาํ ชินส่วนบางส่วนทีใชไ้ ปแลว้ กลบั มาใชใ้ หม่อกี เพือเป็นการประหยดั และมปี ระสิทธิภาพมากทีสุด ประกอบดว้ ย ____ส่วนหลกั คือ ( 2 คะแนน)___________________________________________________ 9.￿ เป้ าหมายหลกั ของโครงการขนส่งอวกาศในอนาคตคือ___________________________________ ( 2 คะแนน)__________________________________________________

273 แบบทดสอบที 2 ชือ-สกุล...........................................................................เลขที................ระดบั ชนั ...........ปี........... 1.￿ ปรากฏการณ์บนโลก เกียวขอ้ งกบั เทคโนโลยปี ระเภทบา้ ง ยกตวั อย่าง ตอบ _________________________________________________________________________________ 2. ปรากฏการณ์ในอวกาศเกียวขอ้ งกบั เทคโนโลยีประเภทใดบา้ ง จงยกตวั อยา่ ง ตอบ _____________________________________________________________________________ เช่น _____________________________________________________________________________________ ____________________________เป็ นตน้ 3.￿ โครงการใดเป็นโครงการทีประสบความสญู เสียครังร้ายแรง เมือยานเกิดระเบิดขึน ขณะอยู่บนทอ้ งฟ้ าคือโครงการใด______________________________________________ และเกิดจาก สาเหตุใด _____________________________________________________________________________________ 4.￿ โครงการยานขนส่งอวกาศ คือ _____________________________________________ 5.￿ ยานสาํ รวจอวกาศหมายถงึ __________________________________________________ _____________________________________________________________________________________

274 แบบทดสอบ ที 3 ชือ-สกุล...........................................................................เลขที................ระดบั ชนั ...........ปี........... ให้นักศึกษาดูรูปภาพแล้วนาํ หมายเลข เติมลงในกล่องสีเหลียมผืนผ้าหน้าข้อความข้างล่าง (8 คะแนน) 17 4 5 28 6 3 1.…..….. ถงั เชือเพลิงแขง็ แยกตวั ออกมา 2.…....…ยานขนส่งอวกาศเขา้ สู่วงโคจร 3…..….. ลดระดบั วงโคจรเพอื เขา้ สู่ชนั บรรยากาศ 4…..….. ถงั เชือเพลิงภายนอกแยกตวั ออกมา 5…..….. ยานขนส่งอวกาศปฏบิ ตั ิภารกิจ 6…..…... ยานขนส่งอวกาศกลบั สู่พนื โลก 7…....…. นาํ จรวจเชือเพลงิ แข็งกลบั มาใชใ้ หม่ 8…...…. ยานอวกาศถูกปลอ่ ยออกจากฐาน

275 แบบทดสอบที 4 ชือ-สกุล...........................................................................เลขที................ระดบั ชนั ...........ปี........... 1.￿ โครงการอะพอลโล มีจดุ ประสงค์ เพอื _____________________________________________________ 2.￿ โครงการสกายแลบ็ เพือจดุ ประสงคใ์ ด เพือ________________________________________________ เช่น___________________________________________________________________________ 3.￿ โครงการอะพอลโล-โซยสู มีจุดประสงค์เพือ ตอบ ___________________________________________________________________________ 4.￿ โครงการขนส่งอวกาศมขี ึนเพือ ตอบ ___________________________________________________________________________ 5.￿ ดาวเทียมไทยคม ถกู ยิงขึนจากฐานยิงจรวดแอเรียนสเปซ เมืองครู ู ทีประเทศใด ตอบ ___________________________________________________________________________ 6.￿ ดาวเทียมไทยคมทงั ดวง เป็นดาวเทียมประเภทใด ตอบ __________________________________________________________________________ 7.￿ การกอ่ ตวั และเคลอื นตวั ของพายุ เราสามารถทราบไดจ้ ากดาวเทียมประเภทใด ตอบ _________________________________________________________ 8.￿ ดาวเทียมอตุ ุนิยมวิทยา ไดถ้ กู ส่งขึนไปโคจรในอวกาศเป็นครงั แรก เมือวนั ที เมษายน พ.ศ. 2503 มชี ือว่า TIROS 01 (Television and Infrared Observational Satel ite) เป็นของประเทศ ตอ ___________________________________________________________________________ 9.￿ ดาวเทยี มอุตุนิยมวิทยาชนิดทโี คจรรอบโลกโดยจะโคจรรอบโลก จากทิศใดไปทิศใด ตอบ__________________________________________________________________________ 10.￿ดาวเทยี ม Spot เป็นของสถาบนั พฒั นาอวกาศแห่งชาติฝรังเศสร่วมกบั ประเทศในกลุ่มยุโรป ใชป้ ระโยชน์ทางดา้ นใด ตอบ _________________________________________________________________________

276 แบบฝึ กหดั ที 5 1.￿ ประเทศใดไดส้ ร้างยานอวกาศเพอื สาํ รวจดวงจนั ทร์และดาวเคราะหใ์ นระบบสุริยะ เป็นชาติแรก ตอบ _______________________________________________________________________ 2.￿ โครงการใดที ออกแบบให้ยานพงุ่ ชนดวงจนั ทร์ ตอบ _______________________________________________________________________ 3.￿ โครงการใด กาํ หนดให้ยานไปวนถ่ายภาพรอบดวงจนั ทร์ ตอบ _______________________________________________________________________ 4.￿ โครงการใด ออกแบบใหย้ านจอดลงบนพืนอย่างนุ่มนวล ตอบ ________________________________________________________________________ 5.￿ โครงการอะพอลโล มีจุดประสงคค์ อื นาํ มนุษยไ์ ปสาํ รวจดวงจนั ทร์ ใชม้ นุษยอ์ วกาศ ครังละ 3 คน เป็นโครงการตอ่ จากเมอร์คิวรีและเจมินี มนุษยอ์ วกาศชดุ แรกทีหยุดบนพืนดวงจนั ทร์ เป็ นชุดอวกาศทีเดนิ ทางไปกบั ยานอะพอลโล 11 โครงการอะพอลโลเรียกวา่ ประสบความสาํ เร็จตาม เป้ าหมายมาตลอด มเี พียงลาํ เดียวทีเกิดอุบตั ิเหตุขณะมุ่งหนา้ สู่ดวงจนั ทร์ ยานทีว่าคือยานอะไร ตอบ _________________________________________________________________________ 6.￿ โครงการยานขนส่งของสหรัฐอเมริกา จนถึงปัจจบุ นั มีดว้ ยกนั _________ลาํ ประกอบดว้ ย ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ กระบวนการวดั และประเมนิ ผลรายวชิ าวิทยาศาสตร์ 1. วธิ วี ัด การทดสอบดว้ ยแบบทดสอบก่อนเรียนและหลงั เรียน ใหป้ ฏบิ ตั กิ ิจกรรมการทดลอง (กระบวนการกลุ่ม) ให้ปฏบิ ตั กิ ิจกรรมสืบคน้ (กระบวนการกลมุ่ ) ใหอ้ ภิปรายกลุม่ ยอ่ ยและนาํ เสนอผลงาน ตรวจผลงาน 2. เครืองมือวดั แบบทดสอบก่อนเรียนและหลงั เรียน แบบบนั ทึกผลจากการสงั เกตการปฏบิ ตั ิงานกลมุ่ แบบบนั ทึกผลจากการสังเกตดา้ นทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

277 แบบบนั ทึกผลจากการประเมินเจตคตทิ างวิทยาศาสตร์ ใบงาน กิจกรรมเสริมการเรียนรู้เพมิ เติม 1. นักศกึ ษาจดั หาวารสาร เช่น วารสารวิทยาศาสตร์ ดาราศาสตร์ ฯลฯ ทีมบี ทความเกียวกบั ยานอวกาศ ดาวเทียม และความกา้ วหนา้ ทางดา้ นอวกาศมาให้นกั เรียนอา่ น แลว้ ร่วมกนั อภปิ ราย พร้อมทงั สรุปประเดน็ สาํ คญั 2. ครูจดั หาสไลด์หรือวดี ิทศั นเ์ กียวกบั ดาวเทยี มและยานอวกาศมาฉายให้นักเรียนชม 3. ใหน้ ักเรียนเลือกทาํ โครงงานต่อไปนี (เลือก 1 ขอ้ ) 1) โครงงานศึกษาคน้ ควา้ เรือง ประวตั ิการพฒั นายานขนส่งอวกาศ 2) โครงงานศึกษาคน้ ควา้ เรือง การใชช้ ีวิตและการทาํ งานของนักบินอวกาศ สือ/แหล่งการเรียนรู้ 1. แบบทดสอบก่อนเรียนและหลงั เรียน 2. สไลด์หรือวดี ิทศั นท์ ีเกียวขอ้ งกบั บทเรียน 3. สือ สิงพมิ พ์ และเว็บไซต์ตา่ ง ๆ ทางอนิ เทอร์เน็ตทีเกียวขอ้ ง 4. หอ้ งสมุด 5. หนังสือวทิ ยาศาสตร์ รายวชิ า โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ ชนั ม. 4–6 สาํ นักพิมพ์ วฒั นาพานิช 6. หนงั สือปฏบิ ตั ิการวิทยาศาสตร์ รายวิชา โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ ชนั ม. 4–6 สาํ นักพิมพว์ ฒั นาพานิช

278 บทที 14 อาชีพช่างไฟฟ้ า สาระสําคัญ การเลือกอาชีพช่างไฟฟ้ านัน หมายถงึ การประกอบอาชีพทีน่าสนใจและมีรายไดด้ ีอีกอาชีพหนึง ช่างไฟฟ้ ามีหลายประเภท และหน้าทีของช่างไฟฟ้ าก็แตกต่างกนั มาก ช่างไฟฟ้ าทีทาํ งานในสถานก่อสร้าง ขนาดใหญ่กใ็ ชเ้ ครืองมอื และทกั ษะต่างๆทีแตกต่างไปจากช่างไฟฟ้ าทีทาํ งานในโรงงานอุตสาหกรรมขนาด ใหญ่ อยา่ งไรก็ดีถา้ จะกล่าวโดยทวั ๆ ไปแลว้ ช่างไฟฟ้ าทุกประเภทจะตอ้ งมีความรู้พืนฐานทางดา้ นไฟฟ้ า มีความสามารถอา่ นแบบพมิ พเ์ ขียนวงจรไฟฟ้ าและสามารถซ่อมแซมแกไ้ ขอุปกรณ์เครืองใชไ้ ฟฟ้ าได้ แหล่ง งานของช่างไฟฟ้ า ส่วนใหญ่ในปัจจุบันนีทาํ งานให้กบั ผูร้ ับเหมางานดา้ นไฟฟ้ า หรือไม่ก็ทาํ ในโรงงาน อุตสาหกรรมขนาดใหญ่ นอกจากนันมชี ่างไฟฟ้ าอกี จาํ นวนไม่น้อยทีทาํ งานอย่างอสิ ระเป็นผรู้ ับเหมาเอง และมีช่างไฟฟ้ าจาํ นวนหนึงทีทํางานให้กับองค์กรของรัฐบาลหรือทางธุรกิจ ซึงเป็ นงานทีให้บริการแก่ หน่วยงานของตน แมว้ ่าแหลง่ งานของช่างไฟฟ้ าจะมีอยทู่ วั ประเทศ แตแ่ หล่งงานส่วนใหญ่นนั จะมอี ยู่ในเขต อุตสาหกรรม หรือเขตพืนทที ีกาํ ลงั พฒั นา ผลการเรียนรู้ทคี าดหวัง สามารถอธิบาย ออกแบบ วางแผน ทดลอง ทดสอบ ปฏบิ ตั ิการเรืองไฟฟ้ าได้อยา่ งถกู ตอ้ งและ ปลอดภยั คิด วิเคราะห์ เปรียบเทียบขอ้ ดี ขอ้ เสีย ของการต่อวงจรไฟฟ้ าแบบอนุกรม แบบขนาน แบบผสม ประยุกต์และเลือกใชค้ วามรู้ และทกั ษะอาชีพช่างไฟฟ้ า ให้เหมาะสมกบั ดา้ นบริหารจดั การและการบริการ ขอบข่ายเนือหา 1. ประเภทของไฟฟ้ า 2. วสั ดอุ ุปกรณ์เครืองมอื ช่างไฟฟ้ า 3. วสั ดอุ ุปกรณท์ ีใชใ้ นวงจรไฟฟ้ า การต่อวงจรไฟฟ้ าอย่างง่าย 4. กฎของโอหม์ 5. การเดินสายไฟฟ้ าอยา่ งง่าย 6. การใชเ้ ครืองใชไ้ ฟฟ้ าอยา่ งง่าย 7. ความปลอดภยั และอุบตั ิเหตุจากอาชีพช่างไฟฟ้ า 8. การบริหารจดั การและการบริการ 9. โครงงานวทิ ยาศาสตร์สู่อาชีพ 10. คาํ ศพั ท์ทางไฟฟ้ า

279 1. ประเภทของไฟฟ้ า แบ่งไดเ้ ป็น 2 แบบ ดงั นี 1.1 ไฟฟ้ าสถิต เป็นไฟฟ้ าทีเก็บอยูภ่ ายในวตั ถุ ซึงเกดิ จากการเสียดสีของวตั ถุ ชนิด มาถกู ัน เช่น แท่งอาํ พนั จะถา่ ยอิเลก็ ตรอนให้แก่ผา้ ขนสตั ว์ แทง่ อาํ พนั จงึ มปี ระจุลบ และผา้ ขนสตั วม์ ปี ระจุบวก 1. ไฟฟ้ ากระแส เป็นไฟฟ้ าทีเกดิ จากการไหลของอิเลก็ ตรอนจากแหล่งกาํ เนิดไฟฟ้ า โดยไหล ผ่านตวั นาํ ไฟฟ้ าไปยงั ทีตอ้ งการใชก้ ระแสไฟฟ้ า ซึงเกิดขึนไดจ้ ากแรงกดดนั ความร้อน แสงสว่าง ปฏกิ ิริยา เคมี และอาํ นาจแมเ่ หล็กไฟฟ้ า ไฟฟ้ ากระแสแบ่งเป็น แบบ ดงั นี ) ไฟฟ้ ากระแสตรง (Direct Current : DC) เป็นไฟฟ้ าทีมีทศิ ทางการไหลของกระแส และ ขนาดคงทีตลอดเวลา แหลง่ กาํ เนิดไฟฟ้ ากระแสตรงทีรู้จกั กนั ดี เช่น แบตเตอรี ถา่ นไฟฉาย การเปลียน กระแสไฟฟ้ าเป็นไฟฟ้ ากระแสตรง (DC) ตอ้ งใชต้ วั แปลงไฟ (Adapter) 2) ไฟฟ้ ากระแสสลับ (Alternating Current : AC) เป็นไฟฟ้ าทีมีทิศทางการไหลของ กระแสสลบั ไปสลบั มา และขนาดเปลยี นแปลงตลอดเวลา ไฟฟ้ ากระแสสลบั ไดน้ าํ มาใชภ้ ายในบา้ นกบั งาน ต่าง ๆ เช่น ระบบแสงสวา่ ง เครืองรบั วิทยุ โทรทศั น์ พดั ลม เป็นตน้

280 2. วัสดุอปุ กรณ์เครืองมือช่างไฟฟ้ า วสั ดุอปุ กรณ์ทีใชใ้ นการปฏิบตั ิงานช่างไฟฟ้ า ทีควรรู้มดี งั นี 2. ไขควง แบ่งเป็น แบบ คือ ) ไขควงแบบปากแบน 2)￿ ไขควงแบบฟิ ลลปิ หรือสีแฉก ขนาดและความหนาของปากไขควงทงั สองแบบจะมขี นาดตา่ ง ๆ กนั ขึนอยูก่ บั ขนาดของหวั สกรู ทีใชใ้ นการคลาย หรือขนั สกรู โดยปกติการขนั สกรูจะหมุนไปทางขวาตามเข็มนาฬิกา ส่วนการคลายสกรู จะหมนุ ไปทางซา้ ยทวนเขม็ นาฬกิ า ไขควงอกี ประเภทหนึง เป็นไขควงเฉพาะงานไฟฟ้ า คือ ไขควงวดั ไฟฟ้ า ซึงเป็นไขควงทีมี หลอดไฟอยทู่ ีดา้ ม ใชใ้ นการทดสอบวงจรไฟฟ้ า 2.2￿มดี มีดทีใชก้ บั การปฏิบตั ิงานไฟฟ้ าส่วนใหญเ่ ป็นมดี พบั หรือคตั เตอร์ ใชใ้ นการ ปอกฉนวน ตดั หรือควนั ฉนวนของสายไฟฟ้ า

281 วธิ ีการใชม้ ดี อยา่ งถูกตอ้ งในการปอกสายไฟฟ้ า . ใชม้ ีดควนั รอบ ๆ เปลอื กหุ้มภายนอก . ผา่ เปลือกทีหุ้มระหว่างกลางสาย . แยกสายออกจากกนั 2. 3 คีม เป็นอุปกรณท์ ีใชใ้ นการบีบ ตดั มว้ นสายไฟฟ้ า สามารถแบง่ ออกได้ ดงั นี ) คีมตดั เป็นคีมตดั แบบดา้ นขา้ ง ใชต้ ดั สายไฟฟ้ าสายเกลียว สายเกลียวออ่ น และสายส่ง กาํ ลงั ไฟฟ้ าทมี ีขนาดเลก็ ) คีมปากจิงจก เป็นคีมทีใชส้ าํ หรับงานจบั ดึง หรือขมวดสายไฟเสน้ เลก็ 3) คีมปากแบน เป็นคีมใชต้ ดั บีบ หรือขมวดสายไฟ 4) คีมปากกลม เป็นคีมทใี ชส้ าํ หรบั ทาํ หสู าย (มว้ นหัวสาย สาํ หรับงานยึดสายไฟ เขา้ กบั หลกั สาย)

282 ) คีมปอกสาย ใชส้ าํ หรับปอกฉนวนของสายไฟฟ้ า สายเกลียวอ่อน และสายส่งกาํ ลงั ไฟฟ้ า คีม ปอกฉนวนจะใชก้ บั สายไฟทีมขี นาดของลวดตวั นาํ เฉพาะเทา่ นนั คีมปอกสายควรหุ้มดว้ ยฉนวน เช่น พลาสตกิ เพอื ป้ องกนั ไฟฟ้ ารัว หรือไฟฟ้ าดดู 2.4 สว่าน ใชใ้ นการเจาะยดึ อุปกรณ์ไฟฟ้ า เช่น สวติ ซ์ โคมไฟฟ้ า แป้ นไม้ ซึงยึดดว้ ยน๊อต หรือ สกรู จาํ เป็นตอ้ งเจาะรู การเจาะสามารถทาํ ไดโ้ ดยใชส้ ว่าน หรือบดิ หลา่ สว่านทีใชม้ ี แบบ คือ 1)￿ สวา่ นขอ้ เสือ 2)￿ สวา่ นเฟือง 3)￿ สวา่ นไฟฟ้ า การเลือกใชส้ ว่าน และดอกสว่าน ควรเลือกใชใ้ หเ้ หมาะสมกบั ขนาดของอปุ กรณ์ ไฟฟ้ า และขนาดของงาน การเจาะประเภทเบา ๆ เช่น การเจาะแป้ นไม้ สามารถใชส้ วา่ นเฟือง หรือสว่านขอ้ เสือได้ ถา้ เป็นการเจาะโลหะ หรือคอนกรีต หรือพืนปูน ตอ้ งใชส้ ว่านไฟฟ้ า

283 2. ค้อน ใชใ้ นงานตอกตะปู เพอื ยึดเขม็ ขดั รดั สาย (clip) ให้ติดกบั ผนงั หรืองานนาํ ศนู ย์ สาํ หรับการเจาะโลหะ คอนกรีต พนื ปนู คอ้ นทีใชจ้ ะมขี นาด และนาํ หนักแตกตา่ งกนั แต่ทนี ิยมใชจ้ ะมี นาํ หนัก กรัม ข้อควรระวงั ในการใชง้ านหัวคอ้ นจะตอ้ งอดั เขา้ กบั ดา้ มคอ้ นทีเป็นไมใ้ ห้แน่น และหัวคอ้ นจะตอ้ งผา่ น การชบุ ผวิ แขง็ มาเรียบรอ้ ยแลว้ 3. วสั ดุอุปกรณ์ทใี ช้ในวงจรไฟฟ้ า 3.1 สายไฟ เป็นอปุ กรณ์สาํ หรับส่งพลงั งานไฟฟ้ าจากทีหนงึ ไปยงั อีกทีหนึง โดยกระแสไฟฟ้ าจะนาํ พลงั งานไฟฟ้ าผา่ นไปตามสายไฟจนถึงเครืองใชไ้ ฟฟ้ า สายไฟทาํ ดว้ ยสารทีมคี ุณสมบตั ิเป็นตวั นาํ ไฟฟ้ า (ยอมใหก้ ระแสไฟฟ้ าไหลผ่านไดด้ ี) ไดแ้ ก่ ) สายไฟแรงสูง ทาํ ดว้ ยอะลูมเิ นียม เพราะอะลมู เิ นียมมรี าคาถูก และนาํ หนกั เบากวา่ ทองแดง ) สายไฟทวั ไป (สายไฟในบา้ น) ทาํ ดว้ ยโลหะทองแดง เพราะทองแดงมรี าคาถกู วา่ โลหะเงิน ก. สายทนความรอ้ น มีเปลอื กนอกเป็นฉนวนทีทนความร้อน เช่น สายเตารีด ข. สายคู่ ใชเ้ ดินในอาคารบา้ นเรือน ค. สายคู่ มีลกั ษณะอ่อน ใชก้ บั เครืองใชไ้ ฟฟ้ าภายในบา้ น เช่น วทิ ยุ โทรทศั น์ ง. สายเดยี ว ใชเ้ ดินในท่อร้อยสาย 3.2 ฟิ วส์ เป็นอปุ กรณท์ ีทาํ หน้าทีป้ องกนั ไม่ให้กระแสไฟฟ้ าไหลผ่านเขา้ มามากเกนิ ไป ถา้ มกี ระแส ผา่ นมามากฟิ วส์จะตดั วงจรไฟฟ้ าโดยอตั โนมตั ิ ฟิ วส์ทาํ ดว้ ยโลหะผสมระหว่างตะกวั กบั ดีบุก และบิสมทั ผสมอยู่ ซงึ เป็นโลหะทีมีจุดหลอมเหลวตาํ มคี วามตา้ นทานสูง และมรี ูปร่างแตกต่างกนั ไปตามความตอ้ งการ ใชง้ าน

284 .3 สวิตซ์ เป็นอุปกรณท์ ตี ดั หรือต่อวงจรไฟฟ้ าในส่วนทีตอ้ งการ ทาํ หน้าทีคลา้ ยสะพานไฟ โดยตอ่ อนุกรมเขา้ กบั เครืองใชไ้ ฟฟ้ า สวติ ซม์ ี ประเภท คือ สวิตซท์ างเดยี ว และสวติ ซส์ องทาง 3.4 สะพานไฟ เป็นอุปกรณ์สาํ หรับตดั หรือต่อวงจรไฟฟ้ า ประกอบดว้ ย ฐาน และคนั โยกทีมี ลกั ษณะเป็นขาโลหะ ขา ซึงมีทีจบั เป็นฉนวน เมือสบั คนั โยกลงไปในช่องทที าํ ดว้ ยตวั นาํ ไฟฟ้ า กระแสไฟฟ้ าจากมาตรไฟฟ้ าจะไหลเขา้ สู่วงจรไฟฟ้ า และเมือยกคนั โยกขึนกระแสไฟฟ้ าจะหยดุ ไหล 3.5 สตาร์ตเตอร์ (Starter) หมายถึง อุปกรณ์นอกเหนือสวิตชห์ ลกั ทาํ หน้าทีต่อหรือตดั วงจรอุน่ ไส้ ก่อนของหลอด สตาร์ตเตอร์แบง่ เป็ น 2 ประเภท คือ

285 ประเภท 1 สตาร์ตเตอร์ไมม่ ีขดี จาํ กดั ระยะเวลาการทาํ งาน ประเภท 2 สตาร์ตเตอร์มขี ดี จาํ กดั ระยะเวลาการทาํ งาน ซงึ แบ่งเป็น 3 ชนิด ดงั ต่อไปนี 1) ชนิดไมส่ ามารถตงั ใหม่ได้ 2) ชนิดตงั ใหม่ได้ 3) ชนิดตงั ใหมไ่ ด้อตั โนมตั ิโดยการกระตุ้นด้วยสวิตช์หลกั หรือวิธีการอนื ๆ ทีออกแบบไวโ้ ดยมี วตั ถุประสงคเ์ พือการจุดหลอด 3.6 บลั ลาสต์ (Ballast) ทาํ หนา้ ทีเพิมความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้ า มคี วามตา้ นทานต่อไฟฟ้ ากระแสสลบั สูง บลั ลาสตท์ ีใชแ้ บ่งออกเป็ น 2 ประเภท คอื 1.บลั ลาสต์แมเ่ หลก็ ไฟฟ้ า 2.บลั ลาสต์อเิ ล็กทรอนิกส์ 1) บัลลาสต์แม่เหลก็ ไฟฟ้ า (Electromagnetic Ballast) เป็นบลั ลาสตท์ ีใชข้ ดลวดพนั รอบแกนเหล็ก เพือทาํ งานเป็ น Reactor ต่ออนุกรมกบั หลอด ภาพแสดงบลั ลาสตแ์ ม่เหลก็ ไฟฟ้ า 2) บลั ลาสต์อเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ (Electronic Ballast) เป็ นบลั ลาสต์ทีใชว้ งจรอิเลก็ ทรอนิกสท์ าํ งานจะมี ราคาคอ่ นขา้ งแพง แตม่ ขี อ้ ดีกว่าบลั ลาสต์แมเ่ หล็กไฟฟ้ าหลายขอ้ คือ ช่วยเพิมประสิทธิภาพของหลอด ไมเ่ กิด การกระพริบหรือเกิดแสงวาบ สามารถเปิ ดติดทนั ทีไม่ตอ้ งใชส้ ตาร์ตเตอร์ เพิมอายกุ ารใชง้ านของหลอด และ ไม่ตอ้ งปรบั ปรุงเรืองตวั ประกอบกาํ ลงั (Power Factor P.F.) นอกจากนียงั ไมม่ ีเสียงรบกวน และนาํ หนกั เบา อีกดว้ ย ภาพแสดงบลั ลาสต์อเิ ลก็ ทรอนิกส์

286 3.7 มิเตอร์ไฟฟ้ า เราสามารถตรวจสอบกระแสไฟฟ้ าในเสน้ ลวดได้ โดยแขวนแทง่ แมเ่ หล็กใกลๆ้ เสน้ ลวด แลว้ สังเกต การเบนของแท่งแม่เหล็ก แนวความคิดนีนําไปสู่การสร้างเครืองวดั (มิเตอร์) การเบนของเข็มบนสเกลจะ บอกปริมาณของกระแสไฟฟ้ าเป็ นเครืองวดั ความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้ าได้ แกลแวนอมิเตอร์ (Galvanometer) เป็ นเครืองมือทีใช้ตรวจหากระแสตรงใช้หลกั การของผลทาง แม่เหล็ก เครืองมอื ทีงา่ ยทีสุด คือเข็มทิศวางไวใ้ กลเ้ สน้ ลวดเพอื ตรวจดูว่ามีกระแสไฟฟ้ าไหลผา่ นเส้นลวด หรือไม่ แกลแวนอมเิ ตอร์แบบขดลวดเคลือนทีใชห้ ลกั การผลทางมอเตอร์ในการแสดงการเบนของเข็ม แอมมิเตอร์ (Ammeter) เป็ นเครืองมอื ใชว้ ดั กระแสไฟฟ้ า ทาํ ดว้ ยแกลแวนอมิเตอร์ชนิดขดลวด มกี าร ออกแบบทาํ ใหเ้ ข็มเบนไปตามสเกลในการวดั กระแสไฟฟ้ าค่าสูงๆ ตอ้ งเพิมชันต์เข้าไปเพือใหก้ ระแสไฟฟ้ า สูงทาํ ให้เขม็ เบนเต็มสเกลใหม่ โวลตม์ ิเตอร์ (Voltmeter) เป็ นเครืองมือทีใชว้ ดั ความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้ าระหว่างจุด 2 จุด ทาํ จากแกล แวนอมเิ ตอร์ทีต่ออนุกรม กบั ความตา้ นทานสูงความตา่ งศกั ยข์ นาดหนึงให้กระแสไฟฟ้ าทีทาํ ใหเ้ ข็มเบนไป เตม็ สเกล ในการวดั ความต่างศกั ยส์ ูงมากๆ ตอ้ งใชม้ ลั ติไพลเออร์ มลั ติมิเตอร์ (Multimeter) เป็ นแกลแวนอมิเตอร์ทีต่อกบั ชันต์(ดูแอมมิเตอร์)และมลั ติไพลเออร์ (ดโู วลต์มเิ ตอร์)ใชว้ ดั กระแสไฟฟ้ าและความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้ า มิเตอร์ชนิดแท่งเหล็กเคลอื นที (Moving iron meter) เป็ นมิเตอร์ทีใช้วดั กระแสไฟฟ้ า ซึงทาํ ใหเ้ กิด การเหนียวนาํ แมเ่ หล็กในแทง่ เหลก็ 2 อนั ดูดหรือผลกั กนั ทาํ ให้เกิดการเบนของแทง่ เหล็กนนั 4. การต่อวงจรไฟฟ้ า วงจรไฟฟ้ าเป็นเสน้ ทางเคลอื นทีของประจุไฟฟ้ า การเคลอื นทจี ะเกดิ ขนึ ไดจ้ ะตอ้ งมีแหล่งกาํ เนิด พลงั งานไฟฟ้ าต่อเชอื มเขา้ กบั เส้นลวดตวั นาํ และอุปกรณ์ไฟฟ้ าหนึง หรือสองชนิด เชน่ สวติ ซค์ วามตา้ นทาน แอมมิเตอร์โวลดม์ เิ ตอร์ หรือหลอดไฟฟ้ า เป็นตน้ กระแสไฟฟ้ าจะไหลออกจากแหลง่ กาํ เนิดไปโดยรอบ วงจรทีต่อเชือมกนั

287 วงจรไฟฟ้ าทีมอี ุปกรณต์ ่อเชอื มกนั และแผนผงั วงจรไฟฟ้ า นักวิทยาศาสตร์นิยมใชส้ ัญลกั ษณเ์ ป็นตวั แทนอุปกรณไ์ ฟฟ้ าต่าง ๆ ในวงจรไฟฟ้ าเพือใหว้ าดงา่ ย และทาํ ความเขา้ ใจไดใ้ นเวลาอนั รวดเร็ว โดยใชส้ ัญลกั ษณ์ทีใชแ้ ทนอปุ กรณ์ไฟฟ้ าต่าง ๆ แสดงไวด้ งั ตาราง การต่อวงจรไฟฟ้ าแบบต่าง ๆ มี ลกั ษณะ ดังนี . การต่อวงจรไฟฟ้ าแบบอนุกรม การต่อแบบอนุกรมเป็นวงจรทีมอี ปุ กรณ์ไฟฟ้ าเชือมต่อกันกบั แหลง่ กาํ เนิดไฟฟ้ า จากอุปกรณ์หนึง ไปยงั อุปกรณ์อืน ๆ โดยตรง มีรูปแบบเป็ นวงจรเดียว ข้อเสียของการต่ออุปกรณ์ไฟฟ้ าแบบอนุกรมก็คือ ถา้ อุปกรณ์ใดอปุ กรณห์ นึงเสียก็จะทาํ ใหก้ ระแสไฟฟ้ าในวงจรหยดุ ไหลไมส่ ามารถใชอ้ ุปกรณ์อืนได้

288 สรุปลกั ษณะสําคญั ของการต่อความต้านทานแบบอนกุ รม 1. สามารถหาค่าความตา้ นทานไดโ้ ดยการรวมกนั ดงั นนั ความตา้ นทานรวมจะมีค่ามากขึน . ปริมาณกระแสไฟฟ้ าทีไหลผ่านตวั ตา้ นทานแต่ละตวั เท่ากบั กระแสไฟฟ้ าในวงจร . ความต่างศกั ยร์ ะหว่างปลายทงั สองของตวั ตา้ นทานจะเท่ากบั ผลบวกของความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้ า ระหวา่ งปลายทงั สองของตวั ตา้ นทานจะเทา่ กบั ผลบวกของความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้ าระหวา่ งปลายทงั สองของตวั ตา้ นทานแต่ละตวั . การต่อวงจรไฟฟ้ าแบบขนาน การต่อแบบขนานเป็นวงจรไฟฟ้ าทแี ยกอุปกรณ์แต่ละชนิดในการเชือมต่อกนั กบั แผล่งกาํ เนิดไฟฟ้ า มีลกั ษณะของรูปแบบวงจรหลาย ๆ วงจร ในวงจรรวมดงั แผน ขอ้ ดขี องการตอ่ อุปกรณ์ไฟฟ้ าแบบขนานกค็ อื ถา้ อปุ กรณ์ใดอปุ กรณ์หนึงเสีย หรือชาํ รุด อปุ กรณ์อีนก็ยงั มกี ระแสไฟฟ้ าไหลผา่ นได้ การต่อหลอดไฟฟ้ า หลอด ทีต่อโดยใหข้ วั ทงั สองของหลอดไฟฟ้ าหลอดหนึงคร่อมขวั ทงั สองของ อกี หลอดหนึง เราเรียกว่า การตอ่ แบบขนาน กระแสไฟฟ้ าจากแหลง่ กาํ เนิดทไี หลเขา้ ไปในวงจรจะถกู แบง่ ให้ ไหลเขา้ ไปในอุปกรณ์ไฟฟ้ าต่าง ๆ ด้วยปริมาณทีไม่เท่ากัน ขึนอยู่กบั ความต้านทานของอุปกรณ์ไฟฟ้ า ถ้าอุปกรณ์ไฟฟ้ ามีความต้านทานสูง ก็จะมีปริมาณกระแสไฟฟ้ าไหลอย่างน้อย แต่ถา้ อุปกรณ์ไฟฟ้ า มคี วามตา้ นทานตาํ จะมีปริมาณกระแสไฟฟ้ าไหลผ่านมาก และกระแสไฟฟ้ าทีไหลผา่ นอุปกรณ์ไฟฟ้ าแต่ละ อนั รวมกนั แลว้ จะเท่ากบั กระแสไฟฟ้ าทีไหลออกจากแหลง่ กาํ เนิด เราใช้หลกั การและความสัมพนั ธ์จากกฎ ของโอห์มมาคาํ นวณหาความต้านทาน และปริมาณกระแสไฟฟ้ าทีไหลในวงจรเมอื ต่อหลอดไฟฟ้ าแบบ ขนานได้ สรุปสาระสําคัญของการต่อความต้านทานแบบขนาน . ความตา้ นทานรวมของวงจรมีคา่ น้อยลง และนอ้ ยกว่าความตา้ นทาน ตวั ทนี ้อยทสี ุดทีนาํ มาต่อ ขนานกนั . ปริมาณกระแสไฟฟ้ ารวมของวงจรมคี ่าเทา่ กบั ผลบวกของกระแสไฟฟ้ าของวงจรย่อย . ความต่างศกั ยร์ ะหว่างปลายทงั สองของตวั ตา้ นทานแต่ละตวั มคี ่าเท่ากนั และเทา่ กบั ความต่าง ศกั ยไ์ ฟฟ้ าระหว่างปลายทงั สองของตวั ตา้ นทานทีตอ่ ขนานกนั

289 5. กฎของโอห์ม กระแสไฟฟ้ าทีไหลในวงจรไฟฟ้ าไดน้ นั เกดิ จากแรงดนั ไฟฟ้ าทีจ่ายใหก้ บั วงจร และปริมาณ กระแสไฟฟ้ าภายในวงจรจะถกู จาํ กดั โดยความตา้ นทานไฟฟ้ าภายในวงจรไฟฟ้ านัน ๆ ดงั นนั ปริมาณ กระแสไฟฟ้ าภายในวงจรจะขึนอยกู่ บั แรงดนั ไฟฟ้ า และคา่ ความตา้ นทานของวงจร ซึงวงจรนี เรียกวา่ กฎของโอหม์ กลา่ ววา่ กระแสไฟฟ้ าทีไหลในวงจรจะแปรผนั ตรงกบั แรงดนั ไฟฟ้ า และแปรผกผนั กบั ความตา้ นทานไฟฟ้ า โดยเขียนความสมั พนั ธ์ไดด้ งั นี Current = Voltage Resistance I =V R ตัวอย่าง จงคาํ นวณหาค่าปริมาณกระแสไฟฟ้ าของวงจรไฟฟ้ าทีมแี รงดนั ไฟฟ้ าขนาด โวลต์ และมคี ่าความ ตา้ นทานของวงจรเทา่ กบั โอหม์ วิธที ํา จากสตู ร I =V อปุ กรณ์ทดลอง แทนคา่ R I = 50V 5W I = 10 แอมแปร์ . เครืองจ่ายไฟฟ้ ากระแสตรงปรบั คา่ ได้ . V . มลั ติมิเตอร์ . ตวั ตา้ นทานขนาดต่าง ๆ จาํ นวน ตวั . สายไฟ การทดลอง 1. นาํ ตวั ตา้ นทานแหล่งจ่ายไฟฟ้ ากระแสตรงทีปรับค่าไดต้ ่อวงจร ดงั รูป . ปรับค่าโวลตท์ ีแหล่งจ่ายไฟประมาณ ค่า และแต่ละครังทีปรบั ค่าโวลตใ์ ห้วดั คา่ กระแสไฟ ทีไหลผา่ นวงจร บนั ทกึ ผลการทดลอง . หาชนั ต์คา่ ระหว่าง V กบั I

290 . นาํ ค่าทไี ดไ้ ปเขียนกราฟระหวา่ ง V กบั ดงั รูป . หาค่าความชนั ต์เปรียบเทียบกบั ค่าทีไดใ้ นขอ้ เปรียบเทียบตวั ตา้ นทาน และทาํ การทดลอง เช่นเดียวกนั กบั ขอ้ – คําถาม ค่า V ทีทดลองไดเ้ ป็นไปตามกฎของโอห์มหรือไม่ เพราะเหตุใด I 6. การเดนิ สายไฟฟ้ า วิธกี ารเดินสายไฟฟ้ า แบ่งออกได้ 2 แบบ คอื แบบเดินบนผนังและแบบฝังในผนัง 6.1 การเดนิ สายไฟบนผนงั การเดินสายไฟแบบนจี ะมองเหน็ สายไฟ อาจทาํ ใหด้ ไู มเ่ รียบรอ้ ย ไมส่ วยงาม หากช่างเดนิ สายไฟ ไมเ่ รียบตรง ยงิ จะเสริมใหด้ ไู มเ่ รียบร้อยตกแต่งหอ้ งใหด้ ูสวยงามยาก มีขอ้ ดที ีคา่ ใชจ้ า่ ยถูกกวา่ แบบฝังในผนัง สามารถตรวจสอบและซ่อมแซมไดง้ ่าย ขันตอนที 1 กาํ หนดรูปแบบจุดตาํ แหน่งของปลกั ทีตอ้ งการเพิมแ ละแนวการเดินสายไฟ ควรให้อยู่ในแนวเดมิ ของสายทีเดินอยู่แลว้ ในกรณีทมี ีสายแบบเดินลอยอยูแ่ ลว้ ให้ใชแ้ นวสายไฟเดิมกไ็ ด้ แลว้ ค่อยแยกเขา้ ตาํ แหน่งทตี อ้ งการ ขันตอนที 2 การเดินแนวใหม่ ควรเดินลากจากจดุ ตอ่ ขึนบนเพดาน ก่อนแลว้ จึงเดินลงตาํ แหน่งทีตอ้ งการวดั ระยะ จากขอบผนงั แลว้ ตีแนวสายไฟดว้ ยดา้ ยตีเสน้ ขันตอนที 3 ตอกตะปูเขม็ ขดั สายไฟตามแนวทีตีเสน้ เขา้ ทผี นงั และแนวทีจะลงตาํ แหน่งทีติดตงั ใหมด่ ว้ ยโดยพบั เข็มขดั ทบั หวั ตะปเู พอื จบั ขณะตอก ขันตอนที 4 เวน้ ระยะห่างของเขม็ ขดั รัดสายไฟประมาณ 10-15ซม. ในส่วนโคง้ หรือหกั มุมของเพดานให้ตอก เข็มขดั ถปี ระมาณช่องละ1-2 ซม. เพอื ทีจะรัดสายไฟใหแ้ นบสนิท กบั ผนังไมโ่ ก่งงอ ขันตอนที 5 ติดตงั เตา้ เสียบทีตาํ แหน่งใหม่ เจาะยดึ ตวั บล็อคดว้ ยสวา่ นไฟฟ้ าและขนั ดว้ ยสกรู ยดึ ให้แน่นหาก เป็ นผนงั ไมค้ วรหาโดรงไมท้ าบในผนงั กอ่ นเพอื ความแข็งแรง ขันตอนที 6 เดินสายไฟในแนวตอกเข็มขดั ไวแ้ ละรัดสายไฟเขา้ กบั เขม็ ขดั ใหแ้ น่น ต่อสายใส่เขา้ กบั เตา้ เสียบใหม่ ใหเ้ รียบร้อยประกอบเขา้ บล็อค

291 ขันตอนที 7 ปิ ดเมนสวิทชก์ ่อนเช็คดูวา่ ไมม่ ไี ฟเขา้ ปลกั ทีจะต่อพ่วง โดยใชไ้ ขควงเช็คไฟเช็คดูว่าไมม่ ีแสงไฟ ในดา้ มไขควง แลว้ จึงทาํ การพว่ งสายไฟเขา้ กบั ปลกั เดมิ และทดลองเปิดสวทิ ชแ์ ลว้ ใชไ้ ขควงเชค็ ไฟทีปลกั จุดใหม่ 6.2 การเดนิ แบบฝงั ในผนัง การเดินแบบฝังในผนงั เป็ นการเดินสายไฟโดยร้อยสายผ่านท่อสายไฟซึงฝังในผนังอาคาร ทาํ ใหด้ ู เรียบร้อยและตกแต่งห้องไดง้ ่ายเพราะมองไมเ่ หน็ สายไฟจากภายนอก การเดนิ ท่อรอ้ ยสายตอ้ งทาํ ควบคู่ไปพร้อม การกอ่ -ฉาบ ไม่ควรประหยดั หรือปลอ่ ยใหม้ ีการลกั ไก่โดยการเดินสายไฟแบบฝงั ในผนัง โดยไม่รอ้ ยใส่ท่อรอ้ ย สายไฟ เพราะหากเกิดไฟรัวอาจเกิดอบุ ตั ิเหตุกบั ผูอ้ าศยั เมอื ไปสัมผสั กาํ แพง การติดตงั มคี ่าใช้จ่ายสูงกว่าแบบ เดนิ สายบนผนัง การติดตังมคี วามยุ่งยากและซบั ซอ้ น การเปลียนแปลงและซ่อมแซมภายหลงั จากทีไดต้ ิดตงั ไป แลว้ ทาํ ไดย้ ากและเสียค่าใชจ้ ่ายมากกว่าแบบแรกมาก การเดินสายไฟมกั จะใช้วิธีเดินสาย ลอยตามผนงั อาคาร ขณะทีการเดินท่อนําจะเดินท่อลอยตาม ขอบพืนและขอบผนังเมอื ใชง้ านไป หากเกดิ การชาํ รุดเสียหายขนึ การตรวจสอบและการซ่อมแซมก็สามารถ ทาํ ได้ไม่ยาก แต่ในปัจจุบนั บา้ นเรือนสมัยใหม่ มีความพิถีพิถนั ในดา้ นความสวยงามมากขึน การเดิน สายไฟมกั จะใชว้ ิธีเดินสายรอ้ ยท่อ ซงึ ฝังอยู่ภายในผนัง หรือเหนือเพดานขณะทีการเดินท่อนาํ จะใช้วิธีเดิน ท่อฝัง อย่ภู ายในผนัง หรือใตพ้ นื เพอื ซ่อนความรกรุงรัง ของสายไฟ และท่อนาํ เอาไว้ การเดินสายไฟและ ท่อนาํ แบบฝงั นีแมจ้ ะเพมิ ความสวยงาม และความเป็นระเบียบเรียบร้อย ให้แก่ตวั บา้ น แตก่ ็มขี อ้ เสียแฝงอยู่ เพราะถ้าเกิดปัญหาไฟช็อต ไฟรัว หรื อท่อนาํ รัว ซึงอาจจะมีสาเหตุมาจาก การใช้วัสดุทีด้อยคุณภาพ การติดตังอย่างผิดวิธี หรื อการชาํ รุดเสียหายอนั เนืองมาจากการใช้งานก็ตาม การตรวจสอบ หรื อการ ซ่อมแซมย่อมทาํ ไดล้ าํ บาก อาจถงึ ขันตอ้ งทาํ การรือฝ้ าเพดานรือกําแพงหรือพืนทีบางส่วนเพือทาํ การ ตรวจสอบและ แกไ้ ขปัญหาทเี กิดขึน ซงึ ทาํ ใหเ้ กิด ความเสียหายต่อตวั บา้ น เสียเวลา และเสียค่าใชจ้ ่ายสูง ในการวางระบบไฟฟ้ า วิธีหลกี เลียงปัญหาขา้ งตน้ อยา่ งง่ายๆวิธีหนึงก็คือการเลอื กเดินสายไฟแบบลอย ซึงอาจจะดูไม่เรียบร้อยนกั และเหมาะสาํ หรับ อาคารบ้านเรือนขนาดเล็กเท่านนั แต่สาํ หรับผทู้ ีตอ้ งการ ความประณีตสวยงามหรือบา้ นขนาดใหญ่ทีมกี ารเดนิ สายไฟ เป็ นจาํ นวนมาก การเดินสายไฟแบบฝัง ดจู ะมี ความเหมาะสมกวา่ อยา่ งไรก็ตาม ปัญหาต่างๆ ดังกลา่ วอาจจะป้ องกนั หรือทาํ ให้ ลดนอ้ ยลงไดโ้ ดยการ เลือกใชว้ สั ดุทมี คี ุณภาพ ใชว้ สั ดุทีถูกตอ้ ง และมีขนาดทีเหมาะสม รวมทงั มกี ารติดตงั อย่างถกู วิธแี ละมรี ะบบ แบบแผน ข้อแนะนําในการออกแบบระบบวงจรไฟฟ้ าภายใน ระบบวงจรไฟฟ้ าภายในบา้ นควรแยกวงจรควบคุมพนื ทีต่างๆ เป็ นส่วนๆ เช่น แยกตามชนั หรือแยก ตามประเภทของการใชไ้ ฟฟ้ า ทาํ ให้ง่ายต่อการซ่อมแซมในกรณีไฟฟ้ าขดั ขอ้ ง หอ้ งควรแยกไวต้ ะหาก เพราะหากตอ้ งดบั ไฟในบา้ น เพือซ่อมแซมจะไดไ้ มต่ อ้ งดบั ไฟห้องครัวทีมตี ูเ้ ยน็ ทีแช่อาหารไว้ อาหารจะได้ ไมเ่ สีย

292 7. การใช้เครอื งใช้ไฟฟ้ าอย่างง่าย ไฟฟ้ าแสงสว่าง -￿ ติดตงั จาํ นวนหลอดไฟฟ้ าเท่าทีจาํ เป็นและเหมาะสมกบั การใชง้ าน -￿ ใชห้ ลอดไฟฟ้ าชนิดทีใชแ้ สงสวา่ งมากแต่กินไฟน้อย และมีอายุกีใชง้ านยาวนานกวา่ เช่น หลอดฟูออเรสเซนต์ หลอดคอมแพคท์ เป็นตน้ -￿ ทาํ ความสะอาดหลอดไฟฟ้ าหรือโคมไฟเป็ นประจาํ -￿ ตกแตง่ ภายในอาคารสถานทีโดยใชส้ ีอ่อน เพอื เพิมการสะทอ้ นของแสง -￿ ปิ ดสวิตซ์หลอดไฟฟ้ าทุกดวงเมอื เลิกใชง้ าน พัดลม -￿ เลอื กขนาดและแบบให้เหมาะสมกบั การใชง้ าน -￿ ปรับระดบั ความเร็วลมพอสมควร -￿ เปิ ดเฉพาะเวลาทจี าํ เป็ นเทา่ นนั -￿ หมนั บาํ รุงดูแลรักษาใหอ้ ยูใ่ นสภาพทดี ี เครืองรับโทรทศั น์ -￿ ควรเลือกขนาดทเี หมาะสมกบั ครอบครัวและพืนทใี นห้อง -￿ ควรเลือกชมรายการเดียว หรือเปิ ดเมือถึงเวลาทมี ีรายการทตี อ้ งการชม -￿ ถอดปลกั เครืองรับโทรทศั น์ทุกครังเมือไมม่ ีคนชม เครืองเป่ าผม -￿ ควรเชด็ ผมให้หมาดก่อนใชเ้ ครืองเป่ าผม -￿ ควรขยีและสางผมไปดว้ ยขณะใชเ้ ครืองเป่ าผม -￿ เป่ าผมดว้ ยลมร้อนเท่าทีจาํ เป็น เตารีดไฟฟ้ า -￿ พรมนาํ เสือผา้ แต่พอสมควร -￿ ปรับระดบั ความร้อนใหเ้ หมาะสมกบั ชนิดของเสือผา้ -￿ เริมตน้ รีดผา้ บาง ๆ ขณะทีเตารีดยงั ร้อนไม่มาก -￿ เสือผา้ ควรมปี ริมาณมากพอสมควรในการรีดแต่ละครัง -￿ ถอดปลกั ก่อนเสร็จสินการรีด 2-3 นาที เพราะยงั คงความร้อนเหลือพอ