จุลสารนวัตกรรม ฉบับที่ 68 – ข่าววิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีศึกษา

        หลังจากที่แฟนเพจเฟซบุ๊ก “Thai Nevyseal” กองทัพเรือ เผยคลิปวิดีโอล่าสุดเป็นภาพเหล่าน้องๆ และโค้ช รวม 13 คนที่ติดถ้ำหลวง-ขุนน้ำนางนอน ได้รับผ้าห่มที่หน่วยกู้ภัยได้นำเข้าไปให้ ทำให้เราเห็นน้องๆ กำลังห่มสิ่งที่ดูเหมือนฟอยล์ แต่สิ่งนั้นคือ “ผ้าห่มอวกาศ” ที่ NASA ได้พัฒนาขึ้นมา

        ผ้าห่มอวกาศ (space blanket) เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่ถูกนำไปใช้ทั้งบนยานอวกาศ ดาวเทียม สถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ซึ่งต่อมาถูกนำมาใช้บนโลก และรู้จักกันในฐานะผ้าห่มฉุกเฉิน โดยหากเราย้อนกลับไปในปี 1964 นาซา (NASA) ได้ประดิษฐ์วัสดุชนิดหนึ่งสำหรับโครงการอวกาศสหรัฐฯ (US Space Program) ซึ่งเป็นแผ่นพลาสติกขนาดบางที่เคลือบด้วยเมทัลลิก หรือตัวสะท้อนแสง ทำให้ได้โพลีเอทิลีนเทเรพทาเลตที่เป็นโลหะ อันเป็นวัสดุที่มีความสามารถในการสะท้อนรังสีความร้อนมากถึง 97 เปอร์เซ็นต์

        ในปี ค.ศ. 1973 แผงกันความร้อนของสถานีอวกาศกายแล็บเกิดการหลุดออกในระหว่างการส่งขึ้นสู่ห้วงอวกาศ ทำให้อุณหภูมิภายในสถานีอวกาศเพิ่มสูงขึ้นจนถึง 54 องศาเซลเซียส ด้วยความร้อนจากดวงอาทิตย์ อุณหภูมิที่สูงขนาดนี้อาจทำให้อุปกรณ์ต่างๆในสถานีอวกาศชำรุดและอาจทำให้อาหารที่เก็บอยู่ในนั้นเน่าเสีย กรณีที่เลวร้ายคือ อาจมีแก๊สพิษเกิดขึ้นจากการเสื่อมสภาพของอุปกรณ์ภายใน นั่นหมายถึงการสูญเสียเงินหลายล้านเหรียญสหรัฐฯและโอกาสในการค้นคว้าวิจัยมหาศาล เหล่าวิศวกรและนักวิทยาศาสตร์พยายามคิดหาวิธีแก้ปัญหาฉุกเฉินนี้ โดยผ้าห่มอวกาศเป็นคำตอบที่พวกเขาเลือกใช้  หลังจากนั้นเพียง 11 วัน นักบินอวกาศเดินทางไปยังสกายแล็บเพื่อนำผ้าห่มอวกาศไปห่อหุ้มส่วนที่แผงกันความร้อนหลุดออกไป ผลลัพธ์ที่ได้นั้นน่าพอใจ อุณหภูมิของสถานีอวกาศสกายแล็บลดลงจนอยู่ในสภาวะปกติ ซึ่งต่อมาวัสดุดังกล่าวถูกนำมาทำเป็นผ้าห่มอวกาศสำหรับยานอวกาศลูนาร์ (Lunar Module) ในโครงการอะพอลโล (Apollo Program) ด้วยการนำไออะลูมิเนียมบริสุทธิ์เคลือบกับแผ่นวัสดุข้างต้น ซึ่งปัจจุบันถูกนำมาใช้กับยานอวกาศ, ดาวเทียม และรวมไปถึงสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ด้วย เนื่องจากในอวกาศมีความเข้มข้นของรังสีจากดวงอาทิตย์มากกว่าบนโลก เพราะโลกถูกป้องกันไว้ด้วยชั้นบรรยากาศ ดังนั้นอุปกรณ์บางอย่างในอวกาศจึงไม่สามารถทนต่อรังสีจากดวงอาทิตย์ได้ นักวิทยาศาสตร์จึงให้ผ้าห่มอวกาศสำหรับห่อหุ้มเพื่อป้องกันอุปกรณ์นั้น ๆ ไว้ ซึ่งในกรณีนี้จะมีการจัดวางซ้อนกันโดยเฉลี่ยกว่า 40 ชั้น แต่ก็ยังมีความหนาเพียง 50-125 ไมโครเมตร เท่านั้น (อ้างอิงจากความหนาที่ใช้ในโครงการอะพอลโล)

        หลายคนอาจสงสัยว่าทำไมผ้าห่มอวกาศช่วยป้องกันความหนาวเย็นให้กับผู้ประสบภัยหรือนักวิ่งมาราธอนได้ แล้วทำไมในภารกิจกู้สกายแล็บ มันกลับป้องกันความร้อนจากดวงอาทิตย์ ? ที่จริงแล้วหลักการทำงานของผ้าห่มอวกาศนั้นไม่ต่างจากการทำงานของผ้าห่มทั่วไปที่เราใช้ห่มนอน กล่าวคือ ผ้าห่มนั้นทำหน้าที่เป็นฉนวนที่ป้องกันไม่ให้ความร้อนไหลผ่านตัวผ้าห่มได้โดยง่าย ดังนั้น เมื่ออากาศหนาวแล้วเราห่มผ้าห่ม ความร้อนจากร่างกายของเราจึงถูกผ้าห่มกั้นไว้ไม่ให้ออกไป ทำให้เรารู้สึกอบอุ่นขึ้น ในทางกลับกัน เมื่อสถานีอวกาศได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์มากเกินไป ผ้าห่มจะช่วยป้องกันไม่ให้ความร้อนเข้าสู่สถานีอวกาศทำให้อุณหภูมิของมันไม่เพิ่มสูงขึ้นมากนั่นเอง

        สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) หรือ GISTDA ได้ระบุเกี่ยวกับผ้าห่มอวกาศว่า ผ้าห่มอวกาศ เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีด้านอวกาศที่ย้อนกลับมาสู่ชีวิตมนุษย์เราอย่างที่ชัดเจนที่สุด ลักษณะเป็นแผ่นบางเบา ผิววาวคล้ายกับแผ่นฟอยล์ ถูกใช้เพื่อควบคุมอุณหภูมิของสิ่งที่ห่อหุ้ม เช่น ร่างกายมนุษย์ให้คงที่โดยไม่เปลี่ยนแปลงรวมเร็ว จึงสามารถใช้งานได้หลากหลายตั้งแต่การช่วยผู้ประสบภัยที่หนาวเหน็บ (ทีมหมูป่าที่ติดถ้ำหลวงก็ได้รับผ้าห่มนี้ตอนที่ทีมกู้ภัยไปพบ) นักวิ่งมาราธอนที่เข้าเส้นชัยแล้วหยุดวิ่งอุณหภูมิร่างกายจะลดลงอย่างรวดเร็วจึงต้องห่มห้าห่มอวกาศ จนถึงนักปีนเขาสูงที่ต้องเผชิญกับอากาศหนาวเย็นจัด ความเบาของมันทำให้ง่ายต่อการพกพาและขนส่ง (ไปยังอวกาศ) ส่วนการสะท้อนแสงจนมันวาวก็ดีสำหรับผู้ประสบภัยที่อาจใช้มันสะท้อนแสงเพื่อขอความช่วยเหลือได้ ปัจจุบัน ผ้าห่มอวกาศถูกผลิตด้วยการเคลือบอลูมิเนียมไว้บนแผ่นพลาสติกบางๆ จนมันวาว มีราคาต่ำลงจนสามารถซื้อหามาใช้ส่วนตัวได้

        ในปัจจุบันผ้าห่มอวกาศ กลายมาเป็นอุปกรณ์พื้นฐานสำหรับนักเดินป่า และนักปีนเขา ใช้ในการรักษาอุณหภูมิร่างกายไม่ว่าจะเจออากาศหนาวหรือร้อน ก็จะมีคุณสมบัติกันน้ำ กันลม ทั้งยังทำความสะอาดง่าย ไม่หดตัว ไม่เป็นเชื้อรา สามารถประยุกต์ใช้ได้หลากหลาย ตลอดจนได้มีการปรับประยุกต์ใช้เป็นผ้าห่มฉุกเฉิน (emergency blanket) สามารถหาซื้อได้ตามร้านค้าออนไลน์ทั่วไป โดยสนนราคาผ้าห่มฟอยล์จะอยู่ราว ๆ 70-200 บาท แล้วแต่ขนาดและดีไซน์ รวมไปถึงราคาขายของแต่ละร้านค้า

เอกสารอ้างอิง

“ผ้าห่มอวกาศ”หนึ่งในเทคโนฯอวกาศที่เราได้ใช้ Retrieved from: https://siamrath.co.th/n/87773
ผ้าห่มอวกาศคืออะไร ? เทคโนโลยีคลายหนาวจากอวกาศสู่พื้นโลก Retrieved from: https://www.tnnthailand.com/news/tech/128582/
รู้จัก “ผ้าห่มอวกาศ” จาก NASA สุดยอดเทคโนโลยีควบคุมอุณหภูมิ Retrieved from: https://mgronline.com/onlinesection/detail/9610000066283