หุ่นยนต์อวกาศ

หุ่นยนต์อวกาศ

         คิดไม่ถึงว่า ดร. วิลเลี่ยม วิทเทเคอร์ อาจารย์ท่านหนึ่งที่มหาวิทยาลัยคาร์เนกี้เมลลอน จะเอาจริงเรื่องการสร้างหุ่นยนต์อวกาศ ถึงขั้นจัดตั้ง บริษัท “Astrobotics Technology Inc.” ขึ้นเพื่อรับงานองค์การนาซ่า บริษัทนี้สร้างระบบหุ่นยนต์เพื่อใช้งานก่อสร้างบนดวงจันทร์  สมัยที่ผมยังเรียนที่มหาวิทยาลัยแห่งนี้ ดร. วิทเทเคอร์ ได้สร้าง บริษัท “Red Zone” (Red คือชื่อเล่นของเขาเนื่องจากมีผมสีแดง) Red Zone ผลิตหุ่นยนต์ที่ใช้งานได้จริงๆในภาคสนามโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาวะแวดล้อมที่อันตรายมากๆ ผมเองนั้นมีโอกาสดีได้ไปพบท่านเพื่อหารือเทคโนโลยีหุ่นยนต์อยู่เป็นประจำ จึงได้แรงจูงใจสำคัญ เมื่อเรียนจบแล้วกลับมาเมืองไทยจัดตั้ง “สถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม (ฟีโบ้)” ที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้า ธนบุรี และได้ถ่ายทอดแรงจูงใจนี้ไปที่บรรดาลูกศิษย์ฟีโบ้ ไปตั้ง บริษัท “FIBO Corp” ขึ้นมา

ดร. วิทเทเคอร์นำทีมนักวิจัยกว่า 10 ท่าน สอนวิชาออกแบบ Mobile Robots โครงการหนึ่งที่เราต้องร่วมกันออกแบบคือหุ่นยนต์ดาวอังคารซึ่งเป็นความใฝ่ฝันขององค์การนาซ่า ผมรับผิดชอบระบบควบคุมการถ่ายเทความร้อนสำหรับหุ่นยนต์ตัวนี้ เนื่องจากบนดาวอังคารนั้นมีความผกผันของอุณหภูมิในรอบหนึ่งวันถึง 120 องศาเซลเซียส  ที่ยุ่งยากมากกว่านั้น สภาวะแวดล้อมที่นั่นมีบรรยากาศเจือจางหรือบางส่วนแทบไม่มีเลย ผมจะไปอาศัย “การนำความร้อน” หรือ “การพาความร้อน”  ผ่านตัวกลางเช่นเดียวระบบที่ใช้กันบนโลกมนุษย์นั้นเป็นไม่ได้เลยครับ จึงต้องใช้การแผ่รังสีผ่านวัตถุผิวสีดำ (Black Body) ในชั้นเรียนนี้สนุกมากพวกเรามีการระดมสมองว่าทำอย่างไร? ถึงจะส่งหุ่นยนต์ทีมีน้ำหนัก (Payload) มากๆกว่าหนึ่งตันเพื่อไปปฏิบัติการที่ดวงดาวต่างๆได้ แนวความคิดหนึ่งคือการออกแบบให้ยานอวกาศนั้นสามารถยื่นแขนขา หรือล้อขับเคลื่อนออกมาทำงานเป็นหุ่นยนต์ด้วยหลังจากลงจอด (Landing) เรียบร้อยแล้ว

ความุ่งมั่นของสหรัฐอเมริกาในการค้นหาและนำทรัพยากรจากนอกโลกมาใช้ประโยชน์คงเป็นจริงขึ้นมาสักวันหนึ่ง และวันนั้นคงใกล้เข้ามาถึงแล้ว  วันนั้นคือวันที่เทคโนโลยีหุ่นยนต์พัฒนาถึงขั้นไปทำงานแทนมนุษย์ได้ในชั้นบรรยากาศของดาวดวงอื่นที่ต่างจากดลกมนุษย์ อย่างไรก็ตามยังมีบางท่านเห็นว่าสิ่งที่น่าท้าทายกว่าการส่งหุ่นยนต์คือการทำให้มนุษย์สามารถไปใช้ชีวิตและทำงานนอกโลกได้  ไม่ว่าจะเป็นทางไหนก็ตามเราจำเป็นต้องขนส่งสัมภาระขึ้นไป ซึ่งเป็นเรื่องยุ่งยากเมื่อคำนึงถึงสภาพพื้นผิว อาทิเช่น ผิวดวงจันทร์ประกอบด้วยฝุ่นขนาดเล็กจำนวนมาก เมื่อยานลงจอดแต่ละทีอาจทำให้เกิดสิ่งที่คล้ายกับพายุในทะเลทราย  แนวทางที่เทคโนโลยีหุ่นยนต์สามารถช่วยได้นั้นถูกเสนอโดย มหาวิทยาลัยคาร์เนกี้เมลลอน ร่วมกับ บริษัท “Astrobotics Technology Inc. คือ การส่งหุ่นยนต์น้ำหนัก 330 ปอนด์ สองตัวขึ้นไปปรับพื้นผิวควงจันท์และติดตั้งโครงสร้างป้องกันมิให้ฝุ่นดังกล่าวกระจายตัวออกไป หากโครงสร้างมีความสูง 8.5 ฟุต พื้นที่ทำงานเป็นส่วนครึ่งวงกลมขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 160 ฟุต คำนวณดูแล้วต้องมีการโยกย้ายผิวดวงจันทร์ที่มีสัดส่วนของก้อนหินขนาดเล็กจำนวนมากถึง 2.6 ล้านปอนด์

หรืออีกหนทางหนึ่งคือส่งหุ่นยนต์ตัวเล็กๆจัดเรียงก้อนหินเล็กๆเหล่านั้นให้การกระจายตัวจนสามารถรับแรงกระแทก (Impact Load) ได้ในระดับหนึ่ง  อย่างไรก็ตามยังมีความจำเป็นต้องส่งทีมหุ่นยนต์สำรวจ (Robot Scouts) ขึ้นตรวจสอบพื้นผิวให้แน่ชัดอีกทีเสียก่อนที่จะใช้วิธีนี้  ดังนั้นผมจึงเดาว่าการที่ ดร. วิทเทเคอร์  ประกาศเข้าร่วม การแข่งขัน  Google Lunar X prize   คงไม่ใช่เรื่องเงินรางวัล 20 ล้านเหรียญสหรัฐแต่เพียงอย่างเดียว เขาต้องการสำรวจข้อมูลดังกล่าวข้างต้นด้วย ในการแข่งขันนี้ หุ่นยนต์ถูกส่งขึ้นไปสำรวจพื้นที่ที่ ยานอพอลโลเคยไปลงจอดมาแล้วเมื่อหลายสิบปีก่อน แล้วหุ่นยนต์ต้องส่งสัณญาณภาพ (High Definition Video) กลับมาที่สถานีอวกาศเมืองฮุสตัน เท็กซัส  ทุกประเทศสามารถเข้าร่วมการแข่งขันได้ ข้อบังคับข้อหนึ่งคือไม่ยอมให้มีการสนับสนุนด้านการเงินหน่วยงานรัฐบาลเลยครับ มิฉะนั้นปรเทศใหญ่ๆจะได้เปรียบ

หลายเดือนก่อน ดร. วิทเทเคอร์ ส่งอีเมลล์มาถามผมว่ารู้จักบริษัทเอกชนใหญ่ๆในประเทศไทยที่ต้องการสนับสนุนทุนสร้างหุ่นยนต์ของทีมเขาไหม? ผมตอบไปว่าหากมี ผมต้องขอให้ทีมจากสมาคมวิชาการหุ่นยนต์ไทยเข้าร่วมโครงการด้วยครับ

ท่านผู้อ่านสามารถส่งข้อคิดเห็น/เสนอแนะมาที่ผู้เขียนที่ djitt@fibo.kmutt.ac.th