ใบความรู้ นักบินอวกาศ

ใบความรู้ เรอ่ื ง นกั บินอวกาศ (Astronaut) นักบินอวกาศหรือมนุษย์อวกาศ คือบุคคลที่เดินทางไปกับยานอวกาศ ไม่ว่าจะไปในฐานะใด และไม่ ว่าจะไปดว้ ยยานอวกาศแบบไหนท้ังทโี่ คจรรอบโลกในระยะสูงจากพืน้ ราว 80-100 กิโลเมตรขึ้นไปหรือเดินทาง ออกไปยังตาแหนง่ นอกวงโคจรของโลก ภาพที่ 1 นกั บินอวกาศ (Astronaut) https://www.nstda.or.th/jaxa-thailand/astronaut/ คาว่า นักบินอวกาศ ในภาษาไทย นั้น ตรงกับคาศัพท์ในอังกฤษ ว่า แอสโตรนอท (astronaut) ซึ่งมีความหมายอย่างที่กล่าวมาเป็นที่น่าสังเกตว่า คาว่า นักบินอวกาศ ไม่ได้มีความหมายเฉพาะผู้ท่ีเป็น นักบิน (pilot) เท่าน้ัน แต่มีความหมายอย่างท่ีอาจเข้าใจได้ง่ายๆ ว่า ลูกเรืออวกาศ นั่นเอง อย่างไรก็ตาม ในภาษาไทยยังมคี าศพั ทอ์ ีกคาท่ีมีความหมายเช่นน้ี นั่นคอื มนุษยอ์ วกาศ คาว่า แอสโตรนอท ในภาษาอังกฤษน้ัน มีที่มาจากคาศัพท์ในภาษากรีก สองคา คือ astro หมายถึง ดวงดาว และ nautes ซงึ่ หมายถงึ กะลาสี ปัจจุบันมีนักบินอวกาศหลายชาติ จึงมีการสร้างคาสาหรับเรียกนักบินอวกาศของแต่ละชาติต่างๆ กัน เช่น นักบินในโครงการอวกาศของรัสเซีย เรียกว่า คอสโมนอท (cosmonaut) อันเป็นการสร้างคาจาก คาศพั ทจ์ ากภาษากรีกเชน่ กนั โดยใชค้ าวา่ kosmo ทหี่ มายถึง อวกาศ และคาว่า nautes ทหี่ มายถึง กะลาสี สว่ นในยโุ รป มีการสร้างศัพท์ขึ้นใหม่ ว่า สเปชันนอท (spationaut) เป็นคาประสม ระหว่าง space ในภาษาละติน (อวกาศ) และ nautes ในภาษากรีก (กะลาสี) โดยมีความหมายว่านักบินอวกาศ หรือมนุษย์ อวกาศ นนั่ เอง

สาขาวิชาหรือหลักสูตรการเรียนการสอนเพ่ือเตรียมตัวเป็นนักบินอวกาศ คือ วิศวกรรมอากาศยาน และหลกั สตู รการเป็นนกั บิน รวมถึงความรู้เกี่ยวกับธรณีวิทยา ในกรณีท่ีจะต้องไปสารวจดาวเคราะห์ หรือเป็น นักวิทยาศาสตร์ในสาขาท่ีจะต้องทางานวิจัยในอวกาศ เช่น วัสดุ การแพทย์ อิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ แบง่ เปน็ 3 กลุม่ ตามหนา้ ที่ที่แตกตา่ งกัน คอื 1. นักบินผู้ควบคุมยานอวกาศ (Pilot astronaut) มีหน้าทค่ี วบคมุ ยานอวกาศ 2. ผ้เู ช่ยี วชาญประจาเทยี่ วบนิ (Mission astronaut) ทาหนา้ ที่หรือทางานเฉพาะอยา่ งหรอื เฉพาะเรื่องนัน้ ๆ 3. มนษุ ยอ์ วกาศท่ีทางานเกย่ี วกับ Payload (Payload specialist astronaut) การทางานของนักบินอวกาศในสถานีอวกาศน้ัน จะปฏิบัติงานโดยเฉล่ีย 16 ช่ัวโมงต่อวัน เป็น ระยะเวลาต้ังแต่ หน่ึงอาทิตย์ถึงเก้าเดือน ซ่ึงภารกิจหลักของลูกเรือ คือ การศึกษาค้นคว้าวิจัยในด้านต่างๆ เช่น Bioastronautics เป็นการศึกษาวิจัย ด้านชีวะวิศวกรรมท่ีเก่ียวข้องกับชีววิทยา พฤติกรรม หรือเภสัช กรรมในอวกาศ เป็นต้น นอกจากการศึกษาวิจัยแล้ว นักบินอวกาศ ยังมีหน้าท่ีซ่อมแซมและบารุงรักษาสถานี อวกาศ รวมไปถึง การปล่อย การจับและการซ่อมบารุงดาวเทียมอีกด้วย ในการซ่อมบารุง สถานี ลูกเรือจะทา การตรวจสอบระบบของสถานี ทาความสะอาดอุปกรณ์กรองอากาศ และปรับปรุงข้อมูลคอมพิวเตอร์ให้ ทันสมัย อย่างสม่าเสมอและยังต้องเตรียมพร้อมรับสถานการณ์ฉุกเฉินที่อาจเกิดข้ึนได้ตลอด 24 ชั่วโมง เช่น การซ่อมบารุงยานเรง่ ดว่ น เมอื่ มีการแจ้งเตือนการร่ัวไหลของความกดอากาศภายในสถานี และการเดินสารวจ อวกาศภายนอกสถานี ในการเดินสารวจอวกาศ นักบินอวกาศจะต้องใส่ชุดรักษาแรงดันอากาศ (Spacesuit) และต้องอยู่ เหนือโลกไมต่ า่ กว่า 200 ไมล์ (322 กโิ ลเมตร) ก่อนจะใส่ Spacesuit นน้ั นกั บินอวกาศจะเข้าไปในห้องควบคุม ความดันอากาศ และเร่ิมต้นกระบวนการลดความดันอากาศเพื่อป้องกันการเกิดโรคลดความกด (Decompression Sickness หรือ Bends) ซ่ึงเกิดจากการสะสมของฟองก๊าซไนโตรเจนใน กระแสเลือดหรือ ในเนื้อเย่ือ ขั้นตอนของการลดความดันใช้ระยะเวลาประมาณ 2 ชั่วโมง 20 นาที เริ่มจากการออกกาลังกาย ประมาณ 10 นาที พร้อมกับการเร่ิมต้นสูดก๊าซออกซิเจนบริสุทธ์ิไปด้วย หลังจากการสูดก๊าซออกซิเจน ประมาณ 50 นาทีแล้ว จึงลดความดัน อากาศภายในห้องควบคุมให้มีความดันประมาณ 10.2 psi (ปอนด์ต่อ ตารางน้ิว) และสูดก๊าซออกซิเจนต่ออีก 30 นาทีพร้อมกับใส่ Spacesuit เม่ือใส่ชุดรักษาแรงดันอากาศ เรียบร้อยแล้ว นักบินอวกาศจะต้องสูดก๊าซออกซิเจนต่ออีกประมาณ 60 นาที จึงจะเริ่มเดิน สารวจอวกาศได้ อยา่ งไรก็ตาม หลงั จากเสรจ็ สิน้ ภารกิจเดินสารวจอวกาศแล้ว ลูกเรือจะต้องปรับความดันอากาศอีกครั้งเพ่ือเข้า สู่ สถานตี อ่ ไป ชุดอวกาศ มนุษย์อวกาศ สามารถสวมเครื่องแต่งตัวธรรมดาๆ ขณะทางานได้ นอกเสียจากออกนอกยานเพ่ือทา การซ่อมแซมตัวยานหรือลงสารวจ เช่นดวงจันทร์ การสวมชุดอวกาศป้องกันอุณหภูมิ ท่ีเปลี่ยนแปลงอย่าง รุนแรง เพ่ือป้องกันตัวเองจากฝุ่นละออง รังสีอันตรายในอวกาศ และช่วยควบคุมความดันภายในร่างกายให้

คงท่ีขณะเคลื่อนที่ นอกจากน้ีชุดอวกาศยังช่วยป้องกันตัวนักบินจากสภาพบรรยากาศและอุณหภูมิสูงถึง 121 องศาเซลเซียส หรืออณุ หภมู ติ า่ กว่า -156 องศาเซลเซียส ภาพท่ี 2 ชดุ อวกาศ ทีม่ า http://petmaya.com ประเภทของชุดอวกาศ ชดุ อวกาศมี 2 แบบ คือ 1.ชุดอวกาศสาหรบั ใช้สวมใส่ขณะเดนิ ทางออกหรอื เข้าส่โู ลก 2.ชุดอวกาศสาหรบั ใชส้ วมใสข่ ณะปฏบิ ตั ิภารกจิ ในอวกาศ ส่วนประกอบของชดุ อวกาศ ชุดอวกาศ ประกอบด้วย ถุงมือ รองเทา้ บ๊ทู หมวกเล็ก ซง่ึ มีอปุ กรณ์ดารงชพี ออกซิเจนสาหรับหายใจ น้าด่ืม อุปกรณ์ควบคุมความดัน เฮดโฟน ไมโครโฟน เพ่ือติดต่อส่ือสารกับนักบินอวกาศคนอ่ืน ๆ นักบิน อวกาศตอ้ งแบกถงั ออกซเิ จนและน้าติดหลงั ไปด้วย หมวกกต็ ้องฉาบปอ้ งกันแสงไม่ใหด้ วงตาไดร้ บั อันตราย ถ้าไม่สวมชุดอวกาศออกนอกยานอวกาศ นักบินอวกาศจะสลบภายใน 15 วินาที ของเหลวใน รา่ งกายจะเกิดฟองและแขง็ ตัวถึงจดุ เยอื กแขง็ \"ชุดอวกาศ เปรยี บเสมือน เกราะชีวิตของนักบินอวกาศ\" ป้องกัน การเข้าออกของอากาศ และชดุ อวกาศยงั ช่วยนักบินอวกาศจากสภาพสูญญากาศในอวกาศท่ี ๆ ซ่ึงความกดดัน ต่า สามารถปอ้ งกนั อกุ กาบาตจลุ ภาค หรอื ทาใหอ้ กุ กาบาตจุลภาค ช้าลง ไม่เช่นน้ันแล้วอุกาบาตจุลภาคอาจพุ่ง ทะลุชุด อวกาศและทาให้เกิดอันตรายอย่างร้ายแรงต่อนักบินอวกาศ ชุดอวกาศยังจะต้องอ่อนนุ่มแต่เหนียว สาหรับให้นักบินอวกาศออกไปปฏิบัติภารกิจซ่อมแซมอันละเอียดอ่อนในอวกาศ ชุดอวกาศต้องยืดหยุ่นได้ ชุด อวกาศต้องมอี ากาศสาหรับหายใจ และอณุ หภูมิภายในซ่ึงคงที่และสบาย เพื่อป้องกันนักบินอวกาศจากสูญเสีย นา้ ในขณะทางาน เพอื่ ทีจ่ ะใหไ้ ดส้ ิง่ จาเป็นดงั กลา่ ว ทาใหช้ ดุ นกั บินอวกาศ มีนา้ หนักถึง 113 กิโลกรัม เม่ือช่ังบน โลก แตใ่ นอวกาศ ชดุ อวกาศอยใู่ นสภาพไร้นา้ หนกั อย่างสน้ิ เชิง

การใช้ชวี ติ ในอวกาศ เมื่อยานอวกาศถูกส่งข้ึนไปโคจรรอบโลก หรือออกไปสู่อวกาศ มนุษย์ท่ีขึ้นไปกับยานนั้นต้องทนต่อ สภาพตา่ งๆ ในอวกาศท่แี ตกตา่ งจากสภาพบนพ้ืนโลก เชน่ สภาพไร้น้าหนกั สภาพความดัน และอุณหภูมิท่ีต่าง กบั บนพนื้ โลก ดังนัน้ การใชช้ วี ติ ในอวกาศจึงเปน็ เร่ืองยากและต้องมกี ารเตรยี มตัวมาเปน็ อย่างดี ภาพท่ี 3 การใช้ชวี ิตในอวกาศ https://www.nstda.or.th/jaxa-thailand/life-in-space/ ขณะท่ียานอวกาศโคจรรอบโลก มนุษย์อวกาศในยานจะอยู่ในสภาพไร้น้าหนัก ทาให้อวัยวะต่างๆ ทางานน้อยลง เชน่ หัวใจสูบฉีดโลหิตน้อยลง กล้ามเนื้อจะลีบเล็กลงเพราะไม่ได้ออกแรงเคล่ือนไหวมาก ความ หนาแน่นของกระดูกก็จะลดลง เพราะไม่ต้องพยุงร่างกายมาก มนุษย์อวกาศจึงต้องออกกาลังกายอยู่เสมอ เพ่อื ให้อวยั วะทกุ ส่วนทางานได้เปน็ ปกติ นักบินอวกาศที่อยู่ในยานอวกาศ หรืออยู่ในสถานีอวกาศจะอยู่ในสภาพไร้น้าหนัก กิจกรรมต่างๆ ใน ชีวิตประจาวนั จงึ แตกตา่ งจากการใชช้ ีวิตบนโลก ดงั น้ี 1. อาหารบนยานอวกาศ อาหารบนยานอวกาศเปน็ อาหารสาเร็จรูปถกู ทาให้แห้งเพื่อลดมวล อาจต้องผสมน้าก่อนรับประทาน ช้อนส้อม และภาชนะใส่อาหาร จะถูกวางไว้บนแถบแม่เหล็กเพ่ือไม่ให้ลอย ขณะตักอาหารทานต้องระวังไม่ให้อาหาร กระจายไปท่ัวยาน อาหารเหลวและน้าจะถูกบรรจไุ ว้ในภาชนะปดิ มิดชิด แล้วใช้หลอดดูดเท่าน้นั ภาพที่ 4 อาหารบนยานอวกาศ https://www.nstda.or.th/jaxa-thailand/life-in-space/

2. การขับถา่ ย มนุษย์อวกาศจะถ่ายปัสสาวะลงท่อ แล้วนาไปรีไซเคิลให้เป็นน้าบริสุทธิ์ เพื่อใช้อุปโภคบริโภคในยานอวกาศ การถ่ายอจุ จาระจะใชค้ วามดนั อากาศดูดออกแทนการใช้นา้ แล้วทาใหแ้ หง้ แล้วเก็บกลับมาท้งิ บนโลก ภาพท่ี 5 หอ้ งนา้ ในอวกาศ https://www.nstda.or.th/jaxa-thailand/life-in-space/ 3. การออกกาลังกาย มนุษย์อวกาศต้องออกกาลังกายประมาณวันละ 2 ชั่วโมงทุกวัน โดยใช้เคร่ืองออกกาลังกายท่ีใช้เท้าเหยียบ แล้วออกกาลังกายโดยการว่ิง ขณะว่ิงร่างกายต้องรัดติดไว้กับเคร่ืองออกกาลังกาย และเครื่องเออร์โกมิเตอร์ ทม่ี รี ปู ร่างคลา้ ยรถจกั รยานที่ไมม่ ีลอ้ ภาพที่ 6 การออกกาลังกาย https://variety.teenee.com/foodforbrain/56331.html

4. การนอน มนษุ ย์อวกาศจะใชช้ ่องนอนขนาดเล็กและถุงนอน โดยใช้สายรัดร่างกายไว้อย่างหลวมๆ กับช่องนอน เพ่ือไม่ให้ ร่างกายลอยไปลอยมาในขณะทีห่ ลบั ภาพท่ี 7 การนอน https://variety.teenee.com/foodforbrain/56331.html 5. การแต่งกาย ขณะอยู่ในยานอวกาศ สามารถแต่งตัวตามสบายเหมือนอยู่บนพื้นโลก เน่ืองจากภายในยานอวกาศถูกปรับ สภาพแวดลอ้ มให้เหมือนบนพื้นโลก แต่ต้องสวมใส่ชุดอวกาศขณะที่ออกไปปฏิบัติภารกิจนอกยาน และขณะที่ ยานกาลังข้ึนสู่อวกาศหรือกลับสู่โลก เพื่อเตรียมพร้อมต่อภาวะฉุกเฉิน น้าที่ใช้ในยานอวกาศส่วนหนึ่ง ได้จาก กระบวนการผลติ กระแสไฟฟ้าจากเซลลเ์ ช้ือเพลิง อีกส่วนหนึง่ ไดจ้ ากการรไี ซเคลิ น้าทใี่ ชแ้ ล้วรวมท้งั น้าปัสสาวะ ชดุ อวกาศ ทาหนา้ ที่เปน็ เกาะป้องกันรงั สี เปน็ ฉนวนควบคุมอุณหภูมิ บรรจุแก๊สออกซิเจนสาหรับใช้หายใจและ ปรับความกดอากาศ ภาพท่ี 8 การแต่งกาย http://www.soccersuck.com/boards/topic/1099511