WEBVTT

00:00:07.400 --> 00:00:10.906
เมื่อคุณนึกถึงยานอวกาศ
คุณอาจนึกถึงอะไรแบบนี่

00:00:10.906 --> 00:00:13.414
หรือนี่ หรืออาจจะนี่

00:00:13.414 --> 00:00:15.017
แล้วพวกมันมีอะไรเหมือนกันบ้าง

00:00:15.017 --> 00:00:19.456
ในบรรดาหลาย ๆ สิ่ง พวกมันมีขนาดใหญ่
เพราะพวกมันต้องบรรทุกผู้คน เชื้อเพลิง

00:00:19.456 --> 00:00:22.758
และเสบียงทุกประเภท 
เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์

00:00:22.758 --> 00:00:26.414
และในบางกรณี อาจมีเลเซอร์สุดอันตราย

00:00:26.414 --> 00:00:31.231
แต่ยานอวกาศรุ่นต่อไปที่จะเกิดขึ้นจริงนั้น
อาจมีขนาดเล็กกว่านี้มาก

00:00:31.231 --> 00:00:35.403
เรากำลังพูดถึงขนาดเล็กจิ๋ว
ชนิดที่ใส่ในกระเป๋าเสื้อคุณได้

00:00:35.403 --> 00:00:40.708
ลองนึกดูถึงการส่งเจ้าพวกยานจิ๋วเหล่านี้
ท่องไปในกาแล็คซี่

00:00:40.708 --> 00:00:43.215
พวกมันอาจสำรวจ
ดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกล

00:00:43.215 --> 00:00:46.331
โดยบรรจุตัวตรวจจับอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน

00:00:46.331 --> 00:00:50.027
ซึ่งจะวัดข้อมูลทุกอย่าง
ตั้งแต่อุณหภูมิไปจนถึงรังสีคอสมิก

00:00:50.027 --> 00:00:51.792
คุณสามารถปล่อยยานได้นับพัน

00:00:51.792 --> 00:00:54.886
ด้วยค่าใช้จ่ายเท่ากับ
ภารกิจกระสวยอวกาศภารกิจเดียว

00:00:54.886 --> 00:00:57.229
เป็นการเพิ่มข้อมูลเกี่ยวกับจักรวาล

00:00:57.229 --> 00:01:00.058
ที่เราจะเก็บได้อีกมากมาย

00:01:00.058 --> 00:01:02.364
และราคาพวกมันแต่ละตัวก็สมบุกสมบัน

00:01:02.364 --> 00:01:04.715
นั่นหมายความว่าเราสามารถส่งพวกมัน
ไปสู่สภาพแวดล้อม

00:01:04.715 --> 00:01:08.468
ที่เสี่ยงเกินไปสำหรับจรวดหรือยานอวกาศ
มูลค่าพันล้านดอลลร์

00:01:08.468 --> 00:01:13.421
ในขณะนี้ ยานอวกาศขนาดเล็กหลายร้อยลำ
กำลังโคจรรอบโลก

00:01:13.421 --> 00:01:14.960
กำลังบันทึกภาพอวกาศรอบนอก

00:01:14.960 --> 00:01:16.436
และเก็บข้อมูลสิ่งต่าง ๆ

00:01:16.436 --> 00:01:19.868
เช่น พฤติกรรมของแบคทีเรียในชั้นบรรยากาศโลก

00:01:19.868 --> 00:01:23.177
และสัญญาณแม่เหล็ก
ที่จะช่วยทำนายการเกิดแผ่นดินไหว

00:01:23.177 --> 00:01:28.477
แต่นึกดูว่าเราจะเรียนรู้ได้อีกมากแค่ไหน
ถ้าพวกมันบินออกจากวงโคจรของโลกได้

00:01:28.477 --> 00:01:32.393
ซึ่งนั่นเป็นสิ่งที่องค์กรอย่างนาซ่า
อยากจะทำ

00:01:32.393 --> 00:01:36.334
การส่งยานอวกาศจิ๋วไปสำรวจดาวเคราะห์
ที่สามารถอยู่อาศัยได้

00:01:36.334 --> 00:01:41.161
และอธิบายปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์
ที่เราไม่สามารถศึกษาได้จากโลก

00:01:41.161 --> 00:01:45.924
แต่สิ่งเล็ก ๆ นี้ไม่อาจบรรจุเครื่องยนต์ใหญ่ 
หรือเชื้อเพลิงปริมาณมากได้

00:01:45.924 --> 00:01:48.841
แล้วยานจะขับเคลื่อนตัวมันเองได้อย่างไรล่ะ

00:01:48.841 --> 00:01:53.744
สำหรับยานอวกาศจิ๋วแล้ว 
คุณต้องการระบบแรงขับขนาดเล็ก

00:01:53.744 --> 00:01:55.602
กับสิ่งที่มีขนาดเล็กมาก ๆ

00:01:55.602 --> 00:01:58.597
กฎทางฟิสิกส์ที่เราคุ้นนเคยบางข้อนั้น
ไม่สามารถใช้ได้

00:01:58.597 --> 00:02:02.934
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง
กลศาสตร์นิวตันนั้นใช้ไม่ได้

00:02:02.934 --> 00:02:06.982
และแรงซึ่งปกติมีเล็กน้อย
จนไม่เป็นที่สังเกต กลับมีกำลังมาก

00:02:06.982 --> 00:02:11.089
แรงเหล่านั้นรวมถึงแรงตึงผิว และการกระทำ
ผ่านช่องเล็ก ๆ (capillary action)

00:02:11.089 --> 00:02:13.698
ซึ่งเป็นปรากฎการณ์
ที่ควบคุมสิ่งที่มีขนาดเล็ก

00:02:13.698 --> 00:02:19.412
ระบบขับดันขนาดเล็กนี้สามารถนำเอา
แรงเหล่านี้มาเป็นพลังงานให้ยานอวกาศ

00:02:19.412 --> 00:02:21.636
ตัวอย่างหนึ่งที่ช่วยอธิบาย
ว่ามันทำงานอย่างไร

00:02:21.636 --> 00:02:26.251
เรียกว่า 
ไมโครฟลูดิก อิเล็กโทรสเปรย์ โพรพอลชั่น

00:02:26.251 --> 00:02:28.214
มันเป็นการผลักของไอออนอย่างหนึ่ง

00:02:28.214 --> 00:02:32.686
ซึ่งหมายถึงมันยิงอนุภาคมีประจุออกไป
เพื่อสร้างโมเมนตัม

00:02:32.686 --> 00:02:36.338
มีตัวอย่างหนึ่งซึ่งถูกพัฒนาขึ้น
ในห้องทดลองแรงขับเจ็ทของนาซา

00:02:36.338 --> 00:02:39.485
ในแต่ละข้างมันมีขนาดเพียงสองสามเซนติเมตร

00:02:39.485 --> 00:02:40.813
หลักการทำงานของมันก็คือ

00:02:40.813 --> 00:02:46.199
แผ่นโลหะขนาดเท่าแสตมป์
ที่เต็มไปด้วยเข็มขนาดเล็กจำนวนมาก

00:02:46.199 --> 00:02:50.631
และถูกปกคลุมด้วยโลหะ
ที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ อย่างเช่น อินเดียม

00:02:50.631 --> 00:02:53.589
ตะแกรงเหล็กครอบอยู่เหนือเข็ม

00:02:53.589 --> 00:02:57.579
และสนามไฟฟ้าก็ถูกทำให้เกิดขึ้น 
ระหว่างตะแกรงและแผ่นโลหะ

00:02:57.579 --> 00:03:00.752
เมื่อแผ่นนั้นถูกทำให้ร้อนขึ้น
อินเดียมก็เริ่มละลาย

00:03:00.752 --> 00:03:04.966
และแรงแคพิลารีก็ดึงโลหะเหลวขึ้นมาตามเข็ม

00:03:04.966 --> 00:03:08.116
สนามไฟฟ้าช่วยดึงโลหะเหลวขึ้นมา

00:03:08.116 --> 00:03:10.910
ในขณะที่แรงตึงผิวดึงมันกลับ

00:03:10.910 --> 00:03:14.210
ทำให้อินเดียมบิดเป็นรูปเป็นกรวย

00:03:14.210 --> 00:03:16.428
ด้วยรัศมีเล็ก ๆ ของปลายเข็ม

00:03:16.428 --> 00:03:21.181
ทำให้มันเป็นไปได้สำหรับสนามไฟฟ้า
ที่จะเอาชนะแรงตึงผิว

00:03:21.181 --> 00:03:22.589
และเมื่อมันเกิดขึ้น

00:03:22.589 --> 00:03:28.790
ประจุบวกจะถูกยิงออกมา
ด้วยความเร็วที่สิบกิโลเมตรต่อวินาที

00:03:28.790 --> 00:03:33.828
กระแสของประจุผลักให้ยานพุ่งไปยังทิศตรงข้าม

00:03:33.828 --> 00:03:35.941
ต้องขอบคุณกฎข้อสามของนิวตัน

00:03:35.941 --> 00:03:38.926
และในที่แต่ละประจุเป็นอนุภาคที่เล็กมาก ๆ

00:03:38.926 --> 00:03:42.734
แรงที่ถูกรวมกันของพวกมันจำนวนมาก
ที่ผลักออกจากยาน

00:03:42.734 --> 00:03:46.339
มีมากพอที่จะก่อให้เกิด
ความเร่งที่มีนัยสำคัญ

00:03:46.339 --> 00:03:49.356
และไม่เหมือนกับเครื่องยนต์ไอพ่น
ที่ใช้เชื้อเพลิงมากมายจากจรวด

00:03:49.356 --> 00:03:53.373
กระแสประจุนี้เล็กกว่า
และมีประสิทธิภาพมากกว่า

00:03:53.373 --> 00:03:57.745
ซึ่งทำให้มันเหมาะสม
กับภารกิจในอวกาศที่ห่างไกล

00:03:57.745 --> 00:04:01.366
ระบบขับดันขนาดเล็กนี้ 
ยังไม่ได้รับการทดสอบอย่างสมบูรณ์

00:04:01.366 --> 00:04:04.513
แต่นักวิทยาศาสตร์บางคนคิดว่า
พวกมันให้ความเชื่อมั่น

00:04:04.513 --> 00:04:07.690
ในการปล่อยยานเล็ก
ออกจากวงโครจรของโลก

00:04:07.690 --> 00:04:11.707
จริง ๆ แล้ว พวกเขาคาดว่า 
ยานจิ๋วเป็นพัน ๆ ลำ

00:04:11.707 --> 00:04:14.013
จะถูกปล่อยออกไปในอีกสิบปี

00:04:14.013 --> 00:04:18.065
เพื่อเก็บข้อมูล 
ซึ่งในปัจจุบันนี้เราได้แค่ฝันถึง

00:04:18.065 --> 00:04:21.402
และนี่ก็คือวิทยาศาตร์ยานอวกาศจิ๋ว