ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก

Outgassing คืออะไร ทำไม “อุตสาหกรรมอวกาศ” ถึงกลัวสิ่งนี้

22 มี.ค. 684 นาที22 มี.ค. 68

การส่งของขึ้นไปนอกโลกเหมือนจะเป็นเรื่องง่าย แต่ก็เต็มไปด้วยอุปสรรคที่ท้าทายมากมายเช่นกัน หนึ่งในนั้นคือเรื่องของการเลือกชนิดวัสดุที่จะเอามาใช้ในการประกอบอุปกรณ์ขึ้นไปยัง “อวกาศ” ที่ต้องผ่านการเลือกสรรอย่างดี

ขนาดตัวอักษร

การส่งของขึ้นไปนอกโลกเหมือนจะเป็นเรื่องง่าย แต่ก็เต็มไปด้วยอุปสรรคที่ท้าทายมากมายเช่นกัน หนึ่งในนั้นคือเรื่องของการเลือกชนิดวัสดุที่จะเอามาใช้ในการประกอบอุปกรณ์ขึ้นไปยัง “อวกาศ” ที่ต้องผ่านการเลือกสรรอย่างดี และต้องป้องกันการรั่วไหลของก๊าซที่ถูกกักขังไว้ภายในเนื้อวัสดุ ซึ่งเมื่อออกสู่ห้วงอวกาศที่อาจจะก่อให้เกิดปัญหามากมาย

ภาพถ่ายสัมภาระการทดลองที่กำลังจะเตรียมและถูกส่งขึ้นไปกับยาน Dragon ในภารกิจ CRS-25 โดยอุปกรณ์และวัสดุทั้งหมดต้องถูกเตรียมการและตรวจสอบอย่างดีจากทาง NASA และบริษัทขนส่งเพื่อป้องกันปัญหาการรั่วซึมและการคายก๊าซ

Outgassing หรือการปลดปล่อยก๊าซของเนื้อวัสดุ เป็นพฤติกรรมที่เกิดขึ้นและพบเห็นได้ทั่วไปในชีวิตประจำวัน เพียงแต่หลาย ๆ ครั้งเรามักไม่ได้ใส่ใจกับปรากฏการณ์เหล่านี้ การปลดปล่อยก๊าซเกิดได้ในวัสดุที่มีรูพรุนขนาดเล็กอยู่ภายในเนื้อวัสดุ ทำให้น้ำ และไอระเหย อื่น ๆ สามารถแทรกตัวเข้าไปอยู่ภายในรูพรุนเหล่านั้นได้ และเมื่อเวลาผ่านไป สารที่เข้าไปเกาะเหล่านั้นก็จะคายตัวออกมาทั้งจากความร้อนและแรงดัน ตัวอย่างปรากฏการณ์ที่พบเจอได้ในชีวิตประจำวัน เช่น กลิ่นของใหม่ ไอระเหยจากกระบวนการผลิตมักฝังเข้าไปในเนื้อวัสดุ และจะค่อย ๆ ถูกคายออกมาเมื่อเวลาผ่านไป ทำให้กลิ่นของใหม่จะค่อย ๆ จางหายไปเมื่อเวลาผ่านไป

ปรากฏการณ์ปลดปล่อยก๊าซของเนื้อวัสดุเป็นสิ่งที่งานด้านอุตสาหกรรมอวกาศจะกังวลเป็นพิเศษเนื่องจากยานอวกาศต้องสร้างขึ้นบนโลกก่อนจะส่งขึ้นไปนอกอวกาศ มันย่อมต้องมีการเก็บสะสมอากาศและไอน้ำในชั้นบรรยากาศเข้าไปยังเนื้อใน เมื่อยานอวกาศเหล่านี้ถูกส่งออกนอกโลก ก๊าซที่สะสมอยู่ภายในรูพรุนก็จะค่อย ๆ คายออกมาจากเนื้อวัสดุ ซึ่งหนึ่งในตัวอย่างของปรากฏการณ์นี้คือกล้องโทรทรรศน์อวกาศยูคลิดที่พบปัญหาที่ทัศนูปกรณ์มีชั้นน้ำแข็งบาง ๆ ไปเกาะบนพื้นผิวและส่งผลให้อุปกรณ์ไม่สามารถทำงานได้ตามที่ได้ออกแบบไว้ วิศวกรจึงต้องหาทางแก้ปัญหานี้กันยกใหญ่

ภาพถ่ายการประกอบกล้องโทรทรรศน์อวกาศยูคลิดที่พบปัญหาน้ำค่อย ๆ  ถูกคายออกมาจากตัววัสดุ โดยคาดการณ์ว่าน่าจะมีน้ำสะสมอยู่ภายในเนื้อวัสดุที่มากกว่าร้อยละ 1 ของมวลอุปกรณ์ของกล้องโทรทรรศน์ ส่งผลให้กล้องโทรทรรศน์ประสบปัญหา

ส่วนมากก๊าซที่ปลดปล่อยออกมาจากเนื้อวัสดุจะเป็นไอน้ำ แต่ก็มีก๊าซอื่น ๆ ที่เป็นอันตรายได้เช่นเดียวกัน เช่น ไอระเหยของน้ำมันหรือก๊าซพิษ เนื่องมาจากสารเหล่านี้อาจจะหลงเหลือมาจากกระบวนการผลิตของวัสดุอย่างพลาสติกได้ เช่น พลาสติก ABS PET และ PVC หากวัสดุเหล่านี้อยู่ภายในพื้นที่ปิดของยานอวกาศพร้อมกับนักบินอวกาศ มันอาจจะปลดปล่อยสารพิษและอาจก่อให้เกิดอันตรายกับตัวของนักบินอวกาศได้ ทางองค์การบริหารอวกาศอย่าง NASA และ ESA จึงมีมาตรการที่รัดกุมเกี่ยวกับวัสดุที่จะถูกนำมาใช้หรือส่งขึ้นไปบนสถานีอวกาศนานาชาติเป็นอย่างมาก

การคัดเลือกวัสดุที่จะมาใช้ในการทดลองภายในอวกาศนับเป็นเรื่องท้าทาย เพราะจากปัญหาของการปลดปล่อยก๊าซออกมาจากเนื้อวัสดุ การเลือกวัสดุหรือผลิตภัณฑ์ที่ใช้ประกอบในสัมภาระที่จะส่งขึ้นไปบนอวกาศอาจจะเลือกได้จากวัสดุที่ผ่านมาตรฐาน ASTM-E595 เพื่อให้สามารถมั่นใจได้ว่าจะไม่มีการปลดปล่อยก๊าซเมื่อถูกส่งออกไปนอกโลกหรือใช้กระบวนการตรวจสอบเนื้อวัสดุจนมั่นใจว่ามันจะไม่มีปัญหาเรื่องของก๊าซที่ถูกปลดปล่อยออกมา นั้นจึงอาจเป็นอีกหนึ่งสาเหตุว่าในอุตสาหกรรมอวกาศเลือกใช้วัสดุโลหะมากกว่าพลาสติก

รถยนต์ใหม่คือตัวอย่างชั้นดีในการใช้อธิบายกระบวนการคายก๊าซออกจากเนื้อวัสดุ ภาพจาก Land Rover MENA

Outgassing ไม่ใช่เพียงแค่ปัญหาที่ทำให้อุปกรณ์มีประสิทธิภาพลดลง แต่ยังเป็นหนึ่งในสาเหตุที่ทำให้เกิดความล้มเหลวของภารกิจอวกาศหลายครั้งในอดีต ก๊าซที่ถูกปล่อยออกมาสามารถไปเกาะบนเลนส์กล้องหรือเซนเซอร์วัดค่าต่าง ๆ ของยานอวกาศ ทำให้ประสิทธิภาพการทำงานลดลง นอกจากนี้ ในสภาวะสุญญากาศของอวกาศ วัสดุบางประเภทอาจเกิดการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติจากการคายตัวของสารประกอบทางเคมี ส่งผลให้ชิ้นส่วนที่ดูเหมือนจะปลอดภัยบนโลกกลับกลายเป็นอันตรายในอวกาศ การศึกษาเรื่องนี้จึงส่งผลต่ออุตสาหกรรมอวกาศในอนาคตอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์


อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS  

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

เขียนโดย

🌎 "รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก" ไปกับ Thai PBS Sci & Tech • วิทยาศาสตร์ • เทคโนโลยี นวัตกรรม • ดาราศาสตร์ • Media Literacy • Cyber Security • Tips & Tricks • Trends

บทความที่เกี่ยวข้อง

เมื่อ NASA กำลังกดดัน SpaceX และ Blue Origin ในการไปดวงจันทร์อย่างหนักอวกาศ

เมื่อ NASA กำลังกดดัน SpaceX และ Blue Origin ในการไปดวงจันทร์อย่างหนัก

อุตสาหกรรมอวกาศของสหรัฐอเมริกากำลังเผชิญกับแรงกดดันในระดับที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน จากตัวโครงการอาร์ทิมิสของ NASA ซึ่งแรงกดดันนี้เกิดขึ้นจากทั้งทางฝั่งการเมืองสหรัฐฯ

13 ก.พ. 69|13 ก.พ. 69
อ่านต่อ →
Honda ทดลองจรวดบินขึ้นลงจอดในแนวดิ่งสำเร็จเป็นครั้งแรก!อวกาศ

Honda ทดลองจรวดบินขึ้นลงจอดในแนวดิ่งสำเร็จเป็นครั้งแรก!

ฮอนด้า (Honda) บริษัทรถยนต์ชื่อดังจากญี่ปุ่นประสบความสำเร็จในการทดสอบจรวดบินขึ้นและลงจอดในแนวดิ่งได้เป็นครั้งแรก เปิดโอกาสใหม่ให้กับธุรกิจเข้าสู่ตลาดอุตสาหกรรมอวกาศตามที่ Honda เคยวางแผนไว้

28 มิ.ย. 68|28 มิ.ย. 68
อ่านต่อ →
ทำไมอุตสาหกรรมอวกาศยุคใหม่เลือก “มีเทน” เป็นเชื้อเพลิงหลักของจรวดอวกาศ

ทำไมอุตสาหกรรมอวกาศยุคใหม่เลือก “มีเทน” เป็นเชื้อเพลิงหลักของจรวด

เมื่อเร็ว ๆ นี้ บริษัท LandSpace ของจีนประกาศความสำเร็จในการส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรโลกได้สำเร็จโดยใช้จรวดที่ใช้เชื้อเพลิงมีเทนเป็นครั้งแรกของโลก แซงหน้าบริษัท SpaceX ของสหรัฐฯ ที่พยายามพัฒนาจรวด Starship

31 พ.ค. 68|31 พ.ค. 68
อ่านต่อ →
นักศึกษาไทยเจ๋ง! บุกเวทีวิจัยโลก ร่วมพัฒนาเทคโนโลยีตรวจจับนิวทริโน เชื่อมโยงความสำเร็จ Nobel Prize in Physics 2026Thai Genius

นักศึกษาไทยเจ๋ง! บุกเวทีวิจัยโลก ร่วมพัฒนาเทคโนโลยีตรวจจับนิวทริโน เชื่อมโยงความสำเร็จ Nobel Prize in Physics 2026

13 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
“ราดำ” ภัยเงียบที่มากับบ้านหลังน้ำท่วมวิทยาศาสตร์

“ราดำ” ภัยเงียบที่มากับบ้านหลังน้ำท่วม

13 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
ราวม่านโซลาร์เซลล์! เปิด-ปิดเองตามแสงแดด คุมผ่านมือถือ-เสียง ไม่ต้องเดินสายไฟเทคโนโลยี

ราวม่านโซลาร์เซลล์! เปิด-ปิดเองตามแสงแดด คุมผ่านมือถือ-เสียง ไม่ต้องเดินสายไฟ

13 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
ใช้ร่างกายเป็นเครือข่าย! เซนเซอร์ขนาด 3 มม. เชื่อมอุปกรณ์ ช่วยตรวจ-รักษาเฉพาะจุดวิทยาศาสตร์

ใช้ร่างกายเป็นเครือข่าย! เซนเซอร์ขนาด 3 มม. เชื่อมอุปกรณ์ ช่วยตรวจ-รักษาเฉพาะจุด

13 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
ลูกเรือ Crew-12 กลับถึงโลกปลอดภัย! ปิดฉากภารกิจในอวกาศ 237 วันอวกาศ

ลูกเรือ Crew-12 กลับถึงโลกปลอดภัย! ปิดฉากภารกิจในอวกาศ 237 วัน

09 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
รู้จัก 2 ภาพจาก Google Doodle ต้อนรับสัปดาห์อวกาศโลก 2026อวกาศ

รู้จัก 2 ภาพจาก Google Doodle ต้อนรับสัปดาห์อวกาศโลก 2026

08 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
อวกาศอาจเป็นทางออก ! เมื่อพลังงานจากโลกไม่พอใช้ จนหลายชาติเล็งผลิตไฟฟ้านอกโลกอวกาศ

อวกาศอาจเป็นทางออก ! เมื่อพลังงานจากโลกไม่พอใช้ จนหลายชาติเล็งผลิตไฟฟ้านอกโลก

07 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
นาซาพบหลุมอุกกาบาตเกิดใหม่บนดวงจันทร์ ขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยบันทึกได้อวกาศ

นาซาพบหลุมอุกกาบาตเกิดใหม่บนดวงจันทร์ ขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยบันทึกได้

06 ต.ค. 69
อ่านต่อ →