สภาวะไร้น้ำหนักเป็นอย่างไร

          เมื่อเรายกสิ่งของต่าง ๆ เราจะมีความรู้สึกว่าสิ่งของเหล่านั้นมีน้ำหนัก ส่วนจะมากหรือน้อยก็ขึ้นอยู่กับปริมาตรของสิ่งของเหล่านั้นด้วย หากเราอยู่บริเวณที่สูงขึ้น เช่น น้ำหนักของสิ่งของต่าง ๆ มีน้อย เช่น หากเราชั่งก้อนหินบนยอดเขาสูง ๆ ก้อนหินก้อนนั้นจะมีน้ำหนักน้อยกว่าการชั่ง ณ บริเวณระดับน้ำทะเล ดังนั้นยิ่งไกลโลกออกไปเท่าไร น้ำหนักของวัตถุสิ่งของต่าง ๆ จะน้อยลงไปทุกที จนกระทั่งออกไปในอวกาศเราจะพบกับสภาวะที่ไม่มีน้ำหนักเลย เรียกว่าสภาพการไร้น้ำหนัก นักบินอวกาศที่ปฏิบัติงานในอวกาศจะต้องพบกับสภาวะเช่นนี้ ดังนั้นจึงต้องมีการเตรียมพร้อมก่อนที่จะออกสู่อวกาศ ข้อมูลจาก ปัญหา   108   วิทยาศาสตร์

การใช้ชีวิตบนอวกาศ หรือ สถานีอวกาศนานาชาติ ต้องใช้ชีวิตยังไงและต้องปรับตัวยังไงบ้าง?

4 Jun 2020 พศพงศ์ ธรรมาภิรัชต์ หมวดหมู่ของบทความ: เทคโนโลยีอวกาศ

สภาวะไร้น้ำหนักเป็นอย่างไร

แอดมินชวนคุย... การใช้ชีวิตบนอวกาศ หรือ สถานีอวกาศนานาชาติ  ต้องใช้ชีวิตยังไงและต้องปรับตัวยังไงบ้าง?
.
แน่นอนว่าการใช้ชีวิตบนอวกาศเป็นเรื่องราวที่หลายคนสงสัย..!! วันนี้แอดมินจะพาไปไขข้อสงสัยกันว่าแท้จริงแล้วเค้าใช้ชีวิตกันอย่างไร? มันจะเหมือนกับในหนังที่เราเคยดูมั้ย?
.
บนความสูงเหนือผิวโลกประมาณ 400 กิโลเมตร ขณะที่อยู่ในสถานีอวกาศมนุษย์อวกาศสามารถแต่งตัวได้ตามสบายแบบเดียวกับที่อยู่บนพื้นโลก เนื่องจากยานอวกาศได้ปรับสภาพสภาพแวดล้อมของยานให้เหมือนกับบนพื้นโลก สถานีอวกาศนานาชาติยังคงอยู่ในอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของโลก สภาพไร้น้ำหนักจึงเกิดขึ้นเนื่องจากทั้งมนุษย์และสถานีอวกาศร่วงหล่นอย่างต่อเนื่องไปตามวงโคจรหรือวิถีของยาน
ผู้ที่จะผ่านการคัดเลือกเพื่อให้เป็นมนุษย์อวกาศได้นั้น จะต้องผ่านการทดสอบและการฝึกฝนอย่างหนักหน่วง เพื่อให้ร่างกายคุ้นชินกับสภาวะรุนแรงต่างๆ ที่อาจจะเกิดขึ้น โดยเฉพาะการฝึกให้ร่างกายชินกับสภาวะไร้น้ำหนัก (Micro-Gravity) โดยมนุษย์อวกาศ ต้องปฎิบัติภารกิจที่ได้รับมอบหมายในแต่ละวัน โดยแบ่งเป็น 3 กลุ่ม ตามหน้าที่ที่แตกต่างกัน คือ
1. นักบินผู้ควบคุมยานอวกาศ (Pilot astronaut) มีหน้าที่ควบคุมยานอวกาศ
2. ผู้เชี่ยวชาญประจำเที่ยวบิน (Mission astronaut) ทำหน้าที่หรือทำงานเฉพาะอย่างหรือเฉพาะเรื่องนั้นๆ
3. มนุษย์อวกาศที่ทำงานเกี่ยวกับ Payload (Payload specialist astronaut)
.
กิจวัตรประจำวันของมนุษย์อวกาศก็เหมือนกับคนบนโลก คือการพักผ่อน ทานอาหาร เข้าห้องน้ำ แต่ก็จะมีความพิเศษที่แตกต่างจากบนโลกปกติ ตัวอย่างเช่น การทำความสะอาดร่างกายต้องทำด้วยการฉีดน้ำและเช็ดตัวโดยใช้สบู่จากแท่งจ่ายคล้ายหลอดยาสีฟัน ใช้น้ำยาสระผมแบบไม่ต้องล้างน้ำ และใช้ยาสีฟันแบบกลืนได้เลยเพื่อเป็นการประหยัดน้ำ
อาหารอวกาศส่วนใหญ่มักเป็นอาหารแช่แข็ง อาหารแช่เย็น หรืออาหารกระป๋อง มนุษย์อวกาศเป็นคนเตรียมเมนูเองก่อนที่จะขึ้นบินไปยังสถานีอวกาศ โดยมีนักโภชนาการเป็นผู้ให้ความช่วยเหลือ และเมื่อขึ้นไปแล้วอาหารที่นำไปเวลารับประทานความรู้สึกถึงรสชาติอาหารจะลดลงเมื่ออยู่ในวงโคจร เพราะของเหลวในร่างกายจะเคลื่อนขึ้นไปทางศีรษะ ดังนั้นมนุษย์อวกาศส่วนมากจึงนิยมรับประทานอาหารรสเผ็ด หรือรสจัด
.
ผลกระทบต่อร่างกายที่สำคัญที่สุดสำหรับการอยู่ในสภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานานๆ คืออาการกล้ามเนื้อลีบและอาการกระดูกเสื่อม เพื่อเป็นการป้องกันผลกระทบต่อร่างกายของมนุษย์อวกาศ บนสถานีอวกาศจะติดตั้งเครื่องออกกำลังกาย aRED (advanced Resistive Exercise Device) ซึ่งมีอุปกรณ์ยกน้ำหนักหลายแบบและเครื่องปั่นจักรยาน มนุษย์อวกาศแต่ละคนจะต้องใช้เวลาในการออกกำลังกายอย่างน้อยวันละ 2 ชั่วโมงนั่นเอง ในส่วนการนอนหลับนั้น ใช้ถุงนอนติดตั้งตามพื้นที่ว่างบนผนัง หรือนอนบนเตียงโดยมีสายรัดร่างกายไว้ไม่ให้ล่องลอยไปกระแทกสิ่งของและอุปกรณ์ภายในสถานีอวกาศ
.
เป็นไงบ้างครับ สนใจจะไปใช้ชีวิตในอวกาศบ้างมั้ย... แอดมินเอาใจช่วยคนที่มีความฝันที่อยากเป็นนักบินอวกาศทุกคนครับ / แล้วพบกันใหม่กับสาระความรู้ดีๆแบบนี้ในครั้งต่อไปครับ

ขอบคุณข้อมูลจาก
ภาพ : NASA
ข้อมูล : ดร.อัมรินทร์ พิมพ์หนู นักวิจัย จาก จิสด้า และนายปริทัศน์ เทียนทอง นักวิชาการอาวุโส จาก สวทช.
#gistda #จิสด้า #จิสด้าก้าวสู่ปีที่20
#นักบินอวกาศ #เรื่องเล่าจากอวกาศ

Tags: 

อวกาศ

สถานีอวกาศนานาชาติ

สภาพไร้น้ำหนัก

ตามความหมายของน้ำหนัก ซึ่งหมายถึงแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุ หรือถ้าเป็นน้ำหนักบนดวงดาวอื่นก็คือแรงโน้มถ่วงบนดาวดวงนั้นกระทำต่อวัตถุ ในที่นี้เราจะพิจารณาน้ำหนักที่เกิดขึ้นจากแรงโน้มถ่วงของโลกเท่านั้น เพราะเหตุว่าน้ำหนักของวัตถุมีความสัมพันธ์กับค่าความเร่ง g และ g ก็มีความสัมพันธ์กับ R (ระยะจากศูนย์กลางของโลก) ดังสมการ (2)
ถ้า R มีค่ามาก จะทำให้ค่า g เข้าสู่ศูนย์ หมายความว่าวัตถุที่อยู่ห่างโลกมากๆ แรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุจะน้อยมาก จนเกือบมีค่าเป็นศูนย์ได้ แต่เราทราบว่าที่ระยะถึงดวงจันทร์ หรือดวงอาทิตย์ ก็ยังมีแรงดึงดูดของโลกอยู่ (มีค่าเท่ากับที่ดวงอาทิตย์ดึงดูดโลก)
สำหรับคนที่อยู่ในดาวเทียมที่กำลังโคจรรอบโลกอยู่ จะไม่รู้สึกว่ามีน้ำหนักเลย ทั้งนี้ในการเคลื่อนที่สัมพัทธ์กับตัวดาวเทียม ทุกสิ่งทุกอย่างปรากฏเสมือนลอยอยู่ในดาวเทียมได้โดยไม่ตก เช่น เวลาเทน้ำออกจากแก้ว น้ำก็ลอยเป็นก้อนกลมอยู่ (เป็นทรงกลมจากความตึงผิว) ความจริงทุกสิ่งทุกอย่างในดาวเทียมเคลื่อนที่เป็นวิถีโค้งอย่างเดียวกับดาวเทียม สิ่งที่เกิดขึ้นเรียกว่า สภาพไร้น้ำหนัก (weightlessness)
ดังนั้น สภาพไร้น้ำหนักเป็นสภาพที่ปรากฏเฉพาะต่อผู้สังเกตที่มีความเร่ง เช่นคนที่อยู่ในดาวเทียม ทั้งที่ความจริงยังมีแรงที่โลกดึงดูดอยู่ และแรงที่โลกดึงดูดนี้ทำให้ผู้สังเกตนั้นมีความเร่งและเคลื่อนที่เป็นวิถีโค้ง แต่ผู้สังเกตคิดว่าตนเองอยู่กับที่เสมอ จึงเห็นตนเองอยู่กับที่ในดาวเทียมซึ่งเคลื่อนที่เป็นวิถีโค้งเช่นกัน ถ้าอยู่ในลิฟท์ที่ขาดและตกลงด้วยความเร่ง ทุกคนในนั้นก็ตกลงด้วยความเร่งเท่ากัน ช่วงที่กำลังตกก่อนถึงพื้นก็จะอยู่ในสภาพไร้น้ำหนักเช่นเดียวกัน