1 00:00:07,400 --> 00:00:10,906 เมื่อคุณนึกถึงยานอวกาศ คุณอาจนึกถึงอะไรแบบนี่ 2 00:00:10,906 --> 00:00:13,414 หรือนี่ หรืออาจจะนี่ 3 00:00:13,414 --> 00:00:15,017 แล้วพวกมันมีอะไรเหมือนกันบ้าง 4 00:00:15,017 --> 00:00:19,456 ในบรรดาหลาย ๆ สิ่ง พวกมันมีขนาดใหญ่ เพราะพวกมันต้องบรรทุกผู้คน เชื้อเพลิง 5 00:00:19,456 --> 00:00:22,758 และเสบียงทุกประเภท เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ 6 00:00:22,758 --> 00:00:26,414 และในบางกรณี อาจมีเลเซอร์สุดอันตราย 7 00:00:26,414 --> 00:00:31,231 แต่ยานอวกาศรุ่นต่อไปที่จะเกิดขึ้นจริงนั้น อาจมีขนาดเล็กกว่านี้มาก 8 00:00:31,231 --> 00:00:35,403 เรากำลังพูดถึงขนาดเล็กจิ๋ว ชนิดที่ใส่ในกระเป๋าเสื้อคุณได้ 9 00:00:35,403 --> 00:00:40,708 ลองนึกดูถึงการส่งเจ้าพวกยานจิ๋วเหล่านี้ ท่องไปในกาแล็คซี่ 10 00:00:40,708 --> 00:00:43,215 พวกมันอาจสำรวจ ดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกล 11 00:00:43,215 --> 00:00:46,331 โดยบรรจุตัวตรวจจับอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน 12 00:00:46,331 --> 00:00:50,027 ซึ่งจะวัดข้อมูลทุกอย่าง ตั้งแต่อุณหภูมิไปจนถึงรังสีคอสมิก 13 00:00:50,027 --> 00:00:51,792 คุณสามารถปล่อยยานได้นับพัน 14 00:00:51,792 --> 00:00:54,886 ด้วยค่าใช้จ่ายเท่ากับ ภารกิจกระสวยอวกาศภารกิจเดียว 15 00:00:54,886 --> 00:00:57,229 เป็นการเพิ่มข้อมูลเกี่ยวกับจักรวาล 16 00:00:57,229 --> 00:01:00,058 ที่เราจะเก็บได้อีกมากมาย 17 00:01:00,058 --> 00:01:02,364 และราคาพวกมันแต่ละตัวก็สมบุกสมบัน 18 00:01:02,364 --> 00:01:04,715 นั่นหมายความว่าเราสามารถส่งพวกมัน ไปสู่สภาพแวดล้อม 19 00:01:04,715 --> 00:01:08,468 ที่เสี่ยงเกินไปสำหรับจรวดหรือยานอวกาศ มูลค่าพันล้านดอลลร์ 20 00:01:08,468 --> 00:01:13,421 ในขณะนี้ ยานอวกาศขนาดเล็กหลายร้อยลำ กำลังโคจรรอบโลก 21 00:01:13,421 --> 00:01:14,960 กำลังบันทึกภาพอวกาศรอบนอก 22 00:01:14,960 --> 00:01:16,436 และเก็บข้อมูลสิ่งต่าง ๆ 23 00:01:16,436 --> 00:01:19,868 เช่น พฤติกรรมของแบคทีเรียในชั้นบรรยากาศโลก 24 00:01:19,868 --> 00:01:23,177 และสัญญาณแม่เหล็ก ที่จะช่วยทำนายการเกิดแผ่นดินไหว 25 00:01:23,177 --> 00:01:28,477 แต่นึกดูว่าเราจะเรียนรู้ได้อีกมากแค่ไหน ถ้าพวกมันบินออกจากวงโคจรของโลกได้ 26 00:01:28,477 --> 00:01:32,393 ซึ่งนั่นเป็นสิ่งที่องค์กรอย่างนาซ่า อยากจะทำ 27 00:01:32,393 --> 00:01:36,334 การส่งยานอวกาศจิ๋วไปสำรวจดาวเคราะห์ ที่สามารถอยู่อาศัยได้ 28 00:01:36,334 --> 00:01:41,161 และอธิบายปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ ที่เราไม่สามารถศึกษาได้จากโลก 29 00:01:41,161 --> 00:01:45,924 แต่สิ่งเล็ก ๆ นี้ไม่อาจบรรจุเครื่องยนต์ใหญ่ หรือเชื้อเพลิงปริมาณมากได้ 30 00:01:45,924 --> 00:01:48,841 แล้วยานจะขับเคลื่อนตัวมันเองได้อย่างไรล่ะ 31 00:01:48,841 --> 00:01:53,744 สำหรับยานอวกาศจิ๋วแล้ว คุณต้องการระบบแรงขับขนาดเล็ก 32 00:01:53,744 --> 00:01:55,602 กับสิ่งที่มีขนาดเล็กมาก ๆ 33 00:01:55,602 --> 00:01:58,597 กฎทางฟิสิกส์ที่เราคุ้นนเคยบางข้อนั้น ไม่สามารถใช้ได้ 34 00:01:58,597 --> 00:02:02,934 โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กลศาสตร์นิวตันนั้นใช้ไม่ได้ 35 00:02:02,934 --> 00:02:06,982 และแรงซึ่งปกติมีเล็กน้อย จนไม่เป็นที่สังเกต กลับมีกำลังมาก 36 00:02:06,982 --> 00:02:11,089 แรงเหล่านั้นรวมถึงแรงตึงผิว และการกระทำ ผ่านช่องเล็ก ๆ (capillary action) 37 00:02:11,089 --> 00:02:13,698 ซึ่งเป็นปรากฎการณ์ ที่ควบคุมสิ่งที่มีขนาดเล็ก 38 00:02:13,698 --> 00:02:19,412 ระบบขับดันขนาดเล็กนี้สามารถนำเอา แรงเหล่านี้มาเป็นพลังงานให้ยานอวกาศ 39 00:02:19,412 --> 00:02:21,636 ตัวอย่างหนึ่งที่ช่วยอธิบาย ว่ามันทำงานอย่างไร 40 00:02:21,636 --> 00:02:26,251 เรียกว่า ไมโครฟลูดิก อิเล็กโทรสเปรย์ โพรพอลชั่น 41 00:02:26,251 --> 00:02:28,214 มันเป็นการผลักของไอออนอย่างหนึ่ง 42 00:02:28,214 --> 00:02:32,686 ซึ่งหมายถึงมันยิงอนุภาคมีประจุออกไป เพื่อสร้างโมเมนตัม 43 00:02:32,686 --> 00:02:36,338 มีตัวอย่างหนึ่งซึ่งถูกพัฒนาขึ้น ในห้องทดลองแรงขับเจ็ทของนาซา 44 00:02:36,338 --> 00:02:39,485 ในแต่ละข้างมันมีขนาดเพียงสองสามเซนติเมตร 45 00:02:39,485 --> 00:02:40,813 หลักการทำงานของมันก็คือ 46 00:02:40,813 --> 00:02:46,199 แผ่นโลหะขนาดเท่าแสตมป์ ที่เต็มไปด้วยเข็มขนาดเล็กจำนวนมาก 47 00:02:46,199 --> 00:02:50,631 และถูกปกคลุมด้วยโลหะ ที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ อย่างเช่น อินเดียม 48 00:02:50,631 --> 00:02:53,589 ตะแกรงเหล็กครอบอยู่เหนือเข็ม 49 00:02:53,589 --> 00:02:57,579 และสนามไฟฟ้าก็ถูกทำให้เกิดขึ้น ระหว่างตะแกรงและแผ่นโลหะ 50 00:02:57,579 --> 00:03:00,752 เมื่อแผ่นนั้นถูกทำให้ร้อนขึ้น อินเดียมก็เริ่มละลาย 51 00:03:00,752 --> 00:03:04,966 และแรงแคพิลารีก็ดึงโลหะเหลวขึ้นมาตามเข็ม 52 00:03:04,966 --> 00:03:08,116 สนามไฟฟ้าช่วยดึงโลหะเหลวขึ้นมา 53 00:03:08,116 --> 00:03:10,910 ในขณะที่แรงตึงผิวดึงมันกลับ 54 00:03:10,910 --> 00:03:14,210 ทำให้อินเดียมบิดเป็นรูปเป็นกรวย 55 00:03:14,210 --> 00:03:16,428 ด้วยรัศมีเล็ก ๆ ของปลายเข็ม 56 00:03:16,428 --> 00:03:21,181 ทำให้มันเป็นไปได้สำหรับสนามไฟฟ้า ที่จะเอาชนะแรงตึงผิว 57 00:03:21,181 --> 00:03:22,589 และเมื่อมันเกิดขึ้น 58 00:03:22,589 --> 00:03:28,790 ประจุบวกจะถูกยิงออกมา ด้วยความเร็วที่สิบกิโลเมตรต่อวินาที 59 00:03:28,790 --> 00:03:33,828 กระแสของประจุผลักให้ยานพุ่งไปยังทิศตรงข้าม 60 00:03:33,828 --> 00:03:35,941 ต้องขอบคุณกฎข้อสามของนิวตัน 61 00:03:35,941 --> 00:03:38,926 และในที่แต่ละประจุเป็นอนุภาคที่เล็กมาก ๆ 62 00:03:38,926 --> 00:03:42,734 แรงที่ถูกรวมกันของพวกมันจำนวนมาก ที่ผลักออกจากยาน 63 00:03:42,734 --> 00:03:46,339 มีมากพอที่จะก่อให้เกิด ความเร่งที่มีนัยสำคัญ 64 00:03:46,339 --> 00:03:49,356 และไม่เหมือนกับเครื่องยนต์ไอพ่น ที่ใช้เชื้อเพลิงมากมายจากจรวด 65 00:03:49,356 --> 00:03:53,373 กระแสประจุนี้เล็กกว่า และมีประสิทธิภาพมากกว่า 66 00:03:53,373 --> 00:03:57,745 ซึ่งทำให้มันเหมาะสม กับภารกิจในอวกาศที่ห่างไกล 67 00:03:57,745 --> 00:04:01,366 ระบบขับดันขนาดเล็กนี้ ยังไม่ได้รับการทดสอบอย่างสมบูรณ์ 68 00:04:01,366 --> 00:04:04,513 แต่นักวิทยาศาสตร์บางคนคิดว่า พวกมันให้ความเชื่อมั่น 69 00:04:04,513 --> 00:04:07,690 ในการปล่อยยานเล็ก ออกจากวงโครจรของโลก 70 00:04:07,690 --> 00:04:11,707 จริง ๆ แล้ว พวกเขาคาดว่า ยานจิ๋วเป็นพัน ๆ ลำ 71 00:04:11,707 --> 00:04:14,013 จะถูกปล่อยออกไปในอีกสิบปี 72 00:04:14,013 --> 00:04:18,065 เพื่อเก็บข้อมูล ซึ่งในปัจจุบันนี้เราได้แค่ฝันถึง 73 00:04:18,065 --> 00:04:21,402 และนี่ก็คือวิทยาศาตร์ยานอวกาศจิ๋ว