0:00:07.400,0:00:10.906 เมื่อคุณนึกถึงยานอวกาศ[br]คุณอาจนึกถึงอะไรแบบนี่ 0:00:10.906,0:00:13.414 หรือนี่ หรืออาจจะนี่ 0:00:13.414,0:00:15.017 แล้วพวกมันมีอะไรเหมือนกันบ้าง 0:00:15.017,0:00:19.456 ในบรรดาหลาย ๆ สิ่ง พวกมันมีขนาดใหญ่[br]เพราะพวกมันต้องบรรทุกผู้คน เชื้อเพลิง 0:00:19.456,0:00:22.758 และเสบียงทุกประเภท [br]เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ 0:00:22.758,0:00:26.414 และในบางกรณี อาจมีเลเซอร์สุดอันตราย 0:00:26.414,0:00:31.231 แต่ยานอวกาศรุ่นต่อไปที่จะเกิดขึ้นจริงนั้น[br]อาจมีขนาดเล็กกว่านี้มาก 0:00:31.231,0:00:35.403 เรากำลังพูดถึงขนาดเล็กจิ๋ว[br]ชนิดที่ใส่ในกระเป๋าเสื้อคุณได้ 0:00:35.403,0:00:40.708 ลองนึกดูถึงการส่งเจ้าพวกยานจิ๋วเหล่านี้[br]ท่องไปในกาแล็คซี่ 0:00:40.708,0:00:43.215 พวกมันอาจสำรวจ[br]ดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกล 0:00:43.215,0:00:46.331 โดยบรรจุตัวตรวจจับอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน 0:00:46.331,0:00:50.027 ซึ่งจะวัดข้อมูลทุกอย่าง[br]ตั้งแต่อุณหภูมิไปจนถึงรังสีคอสมิก 0:00:50.027,0:00:51.792 คุณสามารถปล่อยยานได้นับพัน 0:00:51.792,0:00:54.886 ด้วยค่าใช้จ่ายเท่ากับ[br]ภารกิจกระสวยอวกาศภารกิจเดียว 0:00:54.886,0:00:57.229 เป็นการเพิ่มข้อมูลเกี่ยวกับจักรวาล 0:00:57.229,0:01:00.058 ที่เราจะเก็บได้อีกมากมาย 0:01:00.058,0:01:02.364 และราคาพวกมันแต่ละตัวก็สมบุกสมบัน 0:01:02.364,0:01:04.715 นั่นหมายความว่าเราสามารถส่งพวกมัน[br]ไปสู่สภาพแวดล้อม 0:01:04.715,0:01:08.468 ที่เสี่ยงเกินไปสำหรับจรวดหรือยานอวกาศ[br]มูลค่าพันล้านดอลลร์ 0:01:08.468,0:01:13.421 ในขณะนี้ ยานอวกาศขนาดเล็กหลายร้อยลำ[br]กำลังโคจรรอบโลก 0:01:13.421,0:01:14.960 กำลังบันทึกภาพอวกาศรอบนอก 0:01:14.960,0:01:16.436 และเก็บข้อมูลสิ่งต่าง ๆ 0:01:16.436,0:01:19.868 เช่น พฤติกรรมของแบคทีเรียในชั้นบรรยากาศโลก 0:01:19.868,0:01:23.177 และสัญญาณแม่เหล็ก[br]ที่จะช่วยทำนายการเกิดแผ่นดินไหว 0:01:23.177,0:01:28.477 แต่นึกดูว่าเราจะเรียนรู้ได้อีกมากแค่ไหน[br]ถ้าพวกมันบินออกจากวงโคจรของโลกได้ 0:01:28.477,0:01:32.393 ซึ่งนั่นเป็นสิ่งที่องค์กรอย่างนาซ่า[br]อยากจะทำ 0:01:32.393,0:01:36.334 การส่งยานอวกาศจิ๋วไปสำรวจดาวเคราะห์[br]ที่สามารถอยู่อาศัยได้ 0:01:36.334,0:01:41.161 และอธิบายปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์[br]ที่เราไม่สามารถศึกษาได้จากโลก 0:01:41.161,0:01:45.924 แต่สิ่งเล็ก ๆ นี้ไม่อาจบรรจุเครื่องยนต์ใหญ่ [br]หรือเชื้อเพลิงปริมาณมากได้ 0:01:45.924,0:01:48.841 แล้วยานจะขับเคลื่อนตัวมันเองได้อย่างไรล่ะ 0:01:48.841,0:01:53.744 สำหรับยานอวกาศจิ๋วแล้ว [br]คุณต้องการระบบแรงขับขนาดเล็ก 0:01:53.744,0:01:55.602 กับสิ่งที่มีขนาดเล็กมาก ๆ 0:01:55.602,0:01:58.597 กฎทางฟิสิกส์ที่เราคุ้นนเคยบางข้อนั้น[br]ไม่สามารถใช้ได้ 0:01:58.597,0:02:02.934 โดยเฉพาะอย่างยิ่ง[br]กลศาสตร์นิวตันนั้นใช้ไม่ได้ 0:02:02.934,0:02:06.982 และแรงซึ่งปกติมีเล็กน้อย[br]จนไม่เป็นที่สังเกต กลับมีกำลังมาก 0:02:06.982,0:02:11.089 แรงเหล่านั้นรวมถึงแรงตึงผิว และการกระทำ[br]ผ่านช่องเล็ก ๆ (capillary action) 0:02:11.089,0:02:13.698 ซึ่งเป็นปรากฎการณ์[br]ที่ควบคุมสิ่งที่มีขนาดเล็ก 0:02:13.698,0:02:19.412 ระบบขับดันขนาดเล็กนี้สามารถนำเอา[br]แรงเหล่านี้มาเป็นพลังงานให้ยานอวกาศ 0:02:19.412,0:02:21.636 ตัวอย่างหนึ่งที่ช่วยอธิบาย[br]ว่ามันทำงานอย่างไร 0:02:21.636,0:02:26.251 เรียกว่า [br]ไมโครฟลูดิก อิเล็กโทรสเปรย์ โพรพอลชั่น 0:02:26.251,0:02:28.214 มันเป็นการผลักของไอออนอย่างหนึ่ง 0:02:28.214,0:02:32.686 ซึ่งหมายถึงมันยิงอนุภาคมีประจุออกไป[br]เพื่อสร้างโมเมนตัม 0:02:32.686,0:02:36.338 มีตัวอย่างหนึ่งซึ่งถูกพัฒนาขึ้น[br]ในห้องทดลองแรงขับเจ็ทของนาซา 0:02:36.338,0:02:39.485 ในแต่ละข้างมันมีขนาดเพียงสองสามเซนติเมตร 0:02:39.485,0:02:40.813 หลักการทำงานของมันก็คือ 0:02:40.813,0:02:46.199 แผ่นโลหะขนาดเท่าแสตมป์[br]ที่เต็มไปด้วยเข็มขนาดเล็กจำนวนมาก 0:02:46.199,0:02:50.631 และถูกปกคลุมด้วยโลหะ[br]ที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ อย่างเช่น อินเดียม 0:02:50.631,0:02:53.589 ตะแกรงเหล็กครอบอยู่เหนือเข็ม 0:02:53.589,0:02:57.579 และสนามไฟฟ้าก็ถูกทำให้เกิดขึ้น [br]ระหว่างตะแกรงและแผ่นโลหะ 0:02:57.579,0:03:00.752 เมื่อแผ่นนั้นถูกทำให้ร้อนขึ้น[br]อินเดียมก็เริ่มละลาย 0:03:00.752,0:03:04.966 และแรงแคพิลารีก็ดึงโลหะเหลวขึ้นมาตามเข็ม 0:03:04.966,0:03:08.116 สนามไฟฟ้าช่วยดึงโลหะเหลวขึ้นมา 0:03:08.116,0:03:10.910 ในขณะที่แรงตึงผิวดึงมันกลับ 0:03:10.910,0:03:14.210 ทำให้อินเดียมบิดเป็นรูปเป็นกรวย 0:03:14.210,0:03:16.428 ด้วยรัศมีเล็ก ๆ ของปลายเข็ม 0:03:16.428,0:03:21.181 ทำให้มันเป็นไปได้สำหรับสนามไฟฟ้า[br]ที่จะเอาชนะแรงตึงผิว 0:03:21.181,0:03:22.589 และเมื่อมันเกิดขึ้น 0:03:22.589,0:03:28.790 ประจุบวกจะถูกยิงออกมา[br]ด้วยความเร็วที่สิบกิโลเมตรต่อวินาที 0:03:28.790,0:03:33.828 กระแสของประจุผลักให้ยานพุ่งไปยังทิศตรงข้าม 0:03:33.828,0:03:35.941 ต้องขอบคุณกฎข้อสามของนิวตัน 0:03:35.941,0:03:38.926 และในที่แต่ละประจุเป็นอนุภาคที่เล็กมาก ๆ 0:03:38.926,0:03:42.734 แรงที่ถูกรวมกันของพวกมันจำนวนมาก[br]ที่ผลักออกจากยาน 0:03:42.734,0:03:46.339 มีมากพอที่จะก่อให้เกิด[br]ความเร่งที่มีนัยสำคัญ 0:03:46.339,0:03:49.356 และไม่เหมือนกับเครื่องยนต์ไอพ่น[br]ที่ใช้เชื้อเพลิงมากมายจากจรวด 0:03:49.356,0:03:53.373 กระแสประจุนี้เล็กกว่า[br]และมีประสิทธิภาพมากกว่า 0:03:53.373,0:03:57.745 ซึ่งทำให้มันเหมาะสม[br]กับภารกิจในอวกาศที่ห่างไกล 0:03:57.745,0:04:01.366 ระบบขับดันขนาดเล็กนี้ [br]ยังไม่ได้รับการทดสอบอย่างสมบูรณ์ 0:04:01.366,0:04:04.513 แต่นักวิทยาศาสตร์บางคนคิดว่า[br]พวกมันให้ความเชื่อมั่น 0:04:04.513,0:04:07.690 ในการปล่อยยานเล็ก[br]ออกจากวงโครจรของโลก 0:04:07.690,0:04:11.707 จริง ๆ แล้ว พวกเขาคาดว่า [br]ยานจิ๋วเป็นพัน ๆ ลำ 0:04:11.707,0:04:14.013 จะถูกปล่อยออกไปในอีกสิบปี 0:04:14.013,0:04:18.065 เพื่อเก็บข้อมูล [br]ซึ่งในปัจจุบันนี้เราได้แค่ฝันถึง 0:04:18.065,0:04:21.402 และนี่ก็คือวิทยาศาตร์ยานอวกาศจิ๋ว