logo IPST4 IPST4
  • วีดิทัศน์
  • คลังภาพ
  • บทความ
  • โครงงาน
  • บทเรียน
  • แผนการสอน
  • E-Books
    • คู่มือครู
    • คู่มือการใช้หลักสูตร
    • ชุดสื่อ 60 พรรษา
    • หนังสือเรียน
    • Ebook อื่นๆ
  • Apps
  • เกี่ยวกับ scimath
  • ติดต่อเรา
  • สรุปข้อมูล
  • แผนผังเว็บไซต์
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ

  • สมัครสมาชิก
  • ลืมรหัสผ่าน
  • คำถามที่พบบ่อย
  • วีดิทัศน์
  • คลังภาพ
  • บทความ
  • โครงงาน
  • บทเรียน
  • แผนการสอน
  • E-Books
    • คู่มือครู
    • คู่มือการใช้หลักสูตร
    • ชุดสื่อ 60 พรรษา
    • หนังสือเรียน
    • Ebook อื่นๆ
  • Apps
  • เกี่ยวกับ scimath
  • ติดต่อเรา
  • สรุปข้อมูล
  • แผนผังเว็บไซต์
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ

  • สมัครสมาชิก
  • ลืมรหัสผ่าน
  • คำถามที่พบบ่อย
  • learning space
  • ระบบอบรมครู
  • ระบบการสอบออนไลน์
  • ระบบคลังความรู้
  • สสวท.
  • สำนักงานสลากกินแบ่ง
  • วีดิทัศน์
  • คลังภาพ
  • บทความ
  • โครงงาน
  • บทเรียน
  • แผนการสอน
  • E-Books
    • คู่มือครู
    • คู่มือการใช้หลักสูตร
    • ชุดสื่อ 60 พรรษา
    • E-Books อื่นๆ
  • Apps
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ

  • คำถามที่พบบ่อย
  • สมัครสมาชิก
  • Forgot your password?
ค้นหา
    
ค้นหาบทความ
กลุ่มเป้าหมาย
ระดับชั้น
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
การกรองเปลี่ยนแปลง โปรดคลิกที่ส่งเมื่อดำเนินการเสร็จ
เลือกหมวดหมู่
    
  • บทความทั้งหมด
  • ฟิสิกส์
  • เคมี
  • ชีววิทยา
  • คณิตศาสตร์
  • เทคโนโลยี
  • โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ
  • วิทยาศาสตร์ทั่วไป
  • สะเต็มศึกษา
  • อื่น ๆ

Helical Engine เครื่องยนต์ที่จะพาเราข้ามอวกาศ

โดย :
ภิเษก ทัศนะนาคะจิตต์
เมื่อ :
วันจันทร์, 09 มีนาคม 2563
Hits
11406

          ครั้งหนึ่ง “เครื่องจักรไอน้ำ” ได้ชื่อว่าเป็นเครื่องจักรกลที่เปลี่ยนแปลงโลกเราไปตลอดกาล ต่อมาการเกิดขึ้นของ “เครื่องยนต์ลูกสูบ หรือ เครื่องยนต์สันดาปภายใน” ได้เกิดขึ้นมาเป็นคลื่นระลอกใหม่ของวงการวิศวกรรมอีกครั้ง แต่การพัฒนาของเครื่องยนต์ก็ไม่เคยหยุดนิ่งเฉกเช่นเดียวกับหน้าที่ในการขับเคลื่อนพาหนะต่าง ๆ ไปข้างหน้าของเครื่องยนต์ เครื่องยนต์ไอพ่นจึงได้ถือกำเนิดเป็นลำดับถัดมา แต่แล้วเมื่อเทคโนโลยีต่าง ๆ พัฒนาไปมากขึ้น ความต้องการเรียนรู้ของมนุษย์มีมากขึ้น ความต้องการทำลายขีดจำกัดเดิม ๆ ยังคงอยู่ การเดินทางข้ามอวกาศจึงเป็นเป้าหมายที่สำคัญ เป็นวาระหนึ่งของมนุษยชาติในขณะนี้ แต่ด้วยเครื่องยนต์ที่เราใช้กันอยู่ในตอนนี้แม้จะเป็นเครื่องยนต์ไอพ่นจรวดที่ใหญ่ที่สุดก็ยังไม่สามารถพาเราข้ามอวกาศที่มีระยะทางแสนไกลหลายล้านปีแสงได้ภายในอายุขัยของมนุษย์ ดังนั้นแนวคิดใหม่ ๆ ของการพัฒนาเครื่องยนต์จึงเกิดขึ้นอย่างเช่น "Helical Engine"

11202 edit1

ภาพการเดินทางของยานอวกาศขึ้นสู่อวกาศ

ที่มา https://unsplash.com/collections/1297037/growth ,SpaceX

          แต่ก่อนที่เราจะเล่าถึงแนวคิดของ “Helical Engine” จำเป็นอย่างยิ่งที่เราจะต้องรู้คร่าว ๆ ก่อนว่ายานอวกาศในปัจจุบันใช้เครื่องยนต์อะไรในการเดินทางและใช้หลักการอะไร?

          ในปัจจุบันนี้เครื่องยนต์ของเครื่องบินและยานอวกาศเป็นเครื่องยนต์ไอพ่น (Jet Engine) ที่ใช้หลักการของกฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 3 ของนิวตันในการขับเคลื่อน  “แรงที่วัตถุที่หนึ่งกระทำต่อวัตถุที่สอง ย่อมเท่ากับ แรงที่วัตถุที่สองกระทำต่อวัตถุที่หนึ่ง แต่ทิศทางตรงข้ามกัน” กล่าวคือ เครื่องยนต์ไอพ่นจะออกแรงกระทำไปในทิศทางด้านหลังแล้วจึงเกิดเป็นแรงปฏิกิริยาในทิศสวนกันผลักให้เครื่องบินหรือยานอวกาศเคลื่อนที่ไปข้างหน้าหรือขึ้นสู่ท้องฟ้าได้

          ด้วยหลักการนี้สามารถทำให้มนุษย์สามารถเดินทางข้ามประเทศ ข้ามทวีป หรือออกนอกโลกไปดวงจันทร์ได้ แต่ไม่เพียงพอที่จะใช้เครื่องยนต์นี้ในการสำรวจอวกาศในที่ระยะทางในหน่วยปีแสงได้

          ปี 2016 Roger Shawyer ได้เสนอแนวคิดเครื่องยนต์ EM Drive (Electromagnetic Drive) และตีพิมพ์งานวิจัยที่เกี่ยวกับ EM Drive ลงในวารสาร American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA) โดยเขาได้อ้างว่าด้วยระบบขับเคลื่อนนี้ที่ใช้กระแสไฟฟ้าในการสร้างคลื่นไมโครเวฟ ซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบหนึ่ง ให้กระเด้งไปมาภายในโพรงรูปกรวยเพื่อให้เกิดแรงขับจะสามารถลดระยะเวลาในการเดินทางในอวกาศไปได้เป็นอย่างมาก โดยเราจะใช้เวลาเดินทางไปยังดาวอังคารด้วยเวลาเพียง 70 วัน และไปถึงดาวพลูโตได้ใน 18 เดือน แต่เครื่องยนต์นี้ก็ตกเป็นประเด็นทางวิทยาศาสตร์ที่เกิดการถกเถียงไปทั่วโลกเพราะหลักการขับเคลื่อนด้วยวิธีของ EM Drive นั้นค่อนข้างจะขัดกับหลักการของกฎข้อที่ 3 ของนิวตัน คือ แรงกิริยาเท่ากับแรงปฏิกิริยา (Action = Reaction) และกฎการอนุรักษ์โมเมนตัมค่อนข้างมาก

                ปี 2019 วิศวกรคนหนึ่งของ NASA ได้เสนอแนวคิดหนึ่งของเครื่องยนต์เพื่อใช้ในการเดินทางสำรวจและข้ามอวกาศซึ่งอาจทำลายกฎทางฟิสิกส์อีกครั้ง โดยแนวคิดในครั้งนี้ถูกเสนอโดย David Burns ซึ่งเป็นวิศวกรประจำอยู่ที่ NASA’s Marshall Space Flight Center in Alabama เขาได้ตั้งชื่อแนวคิดเครื่องยนต์นี้ว่า “helical engine” หรือ เครื่องยนต์รูปเกลียว และได้ทำนายความสามารถของเครื่องยนต์นี้ว่าจะสามารถขับเคลื่อนยานอวกาศใด ๆ ได้โดยที่ปราศจากการขับดันของเครื่องยนต์ไอพ่นและจะสามารถทำความเร็วได้ถึง 99% ของความเร็วของแสงซึ่งเป็นความเร็วสูงที่สุดที่มนุษย์นั้นเคยรู้จัก (ความเร็วแสงประมาณ 3*108 m/s)

          หลักการเบื้องต้นของเครื่องยนต์นี้เปรียบเสมือนหลักการของเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ที่เราใช้ในการทดลองเร่งความเร็วของอนุภาคไอออนในปัจจุบันแต่แตกต่างที่จะบรรจุอนุภาคมีประจุไฟฟ้าหรือไอออนไว้ในท่อรูปเกลียวที่เป็นสุญญากาศเพื่อไม่ให้มีแรงเสียดทานเกิดขึ้นทั้งยังกักเก็บรวมถึงควบคุมการเคลื่อนที่เป็นวงกลมของอนุภาคไอออนด้วยสนามแม่เหล็กพลังงานสูง  ซึ่งการเร่งความเร็วนี้จะทำให้ไอออนที่ด้านปลายท่อมีความเร็วแตกต่างกับไอออนที่ด้านต้นของท่อเป็นอย่างมากซึ่งความต่างอย่างมหาศาลของความเร็วไอออนทั้งสองฝั่งจะทำให้เกิดแรงขับเคลื่อนไปข้างหน้าได้ทั้งที่ไม่มีการขับดันของไอพ่น รวมถึงการขับเคลื่อนด้วยวิธีนี้จะไม่ได้รับผลกระทบจากกฎการอนุรักษ์โมเมนตัมอีกด้วย

          ก็คงต้องติดตามกันต่อไปว่าความฝันอันยิ่งใหญ่อย่างการเดินทางเพื่อสำรวจอวกาศของมนุษย์จะเป็นจริงได้หรือไม่ แต่อย่างน้อยก็มีสัญญาณที่ดีว่าทั่วทุกมุมของโลกก็ได้ให้ความสำคัญกับเรื่องนี้แล้ว  

แหล่งที่มา

ฟิสิกส์ราชมงคล 7. (2559, 2 พฤศจิกายน).  งานวิจัยจาก NASA เกี่ยวกับ EM Drive ได้ตีพิมพ์แล้ว ขั้นต่อไปคือการทดลองในอวกาศ โดย สหรัฐ.  สืบค้นเมื่อ 2 พฤศจิกายน 2562, จาก http://nuclear.rmutphysics.com/blog-sci7/?p=11268

BBC NEWS. (2562, 16 ตุลาคม).  วิศวกรนาซาเผยแนวคิด "เครื่องยนต์รูปเกลียว" คาดขับเคลื่อนได้เกือบเท่าความเร็วแสง.  สืบค้นเมื่อ 2 พฤศจิกายน 2562, จาก https://www.bbc.com/thai/features-50061297

Jon Cartwright. (Oct 11 2019).  NASA engineer's 'helical engine' may violate the laws of physics.  Retrieved Nov 2, 2019, from https://www.newscientist.com/article/2218685-nasa-engineers-helical-engine-may-violate-the-laws-of-physics/

หัวเรื่อง และคำสำคัญ
Helical Engine, NASA, อวกาศ,พาหนะทางอวกาศ
ประเภท
Text
รูปแบบการนำเสนอ แบ่งตามผลผลิต สสวท.
สื่อสิ่งพิมพ์ในรูปแบบดิจิทัล
ลิขสิทธิ์
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)
วันที่เสร็จ
วันเสาร์, 02 พฤศจิกายน 2562
ผู้แต่ง หรือ เจ้าของผลงาน
นายภิเษก ทัศนะนาคะจิตต์
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
ฟิสิกส์
ระดับชั้น
ม.1
ม.2
ม.3
ม.4
ม.5
ม.6
ช่วงชั้น
มัธยมศึกษาตอนต้น
มัธยมศึกษาตอนปลาย
กลุ่มเป้าหมาย
นักเรียน
บุคคลทั่วไป
  • 11202 Helical Engine เครื่องยนต์ที่จะพาเราข้ามอวกาศ /article-physics/item/11202-helical-engine
    เพิ่มในรายการโปรด
  • ให้คะแนน
    Average rating
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • Share
    • Tweet
    • Share

  • คำที่เกี่ยวข้อง
    พาหนะทางอวกาศ NASA Helical Engine อวกาศ
คุณอาจจะสนใจ
การท่องเที่ยวอวกาศ
การท่องเที่ยวอวกาศ
Hits ฮิต (3029)
ให้คะแนน
การท่องเที่ยวอวกาศ คือ การเดินทางไปในอวกาศนอกโลกเพื่อนันทนาการ การพักผ่อน และธุรกิจ มีบริษัทท่องเที ...
ปากกาแบบไหนที่มีไว้ใช้บนยานอวกาศ
ปากกาแบบไหนที่มีไว้ใช้บนยานอวกาศ
Hits ฮิต (13751)
ให้คะแนน
ปากกาถือเป็นของใช้ทั่วไปที่เพื่อนๆ ก็ใช้ประจำอยู่แล้ว มีหลายชนิดให้เลือกใช้ โดยพื้นฐานแล้วปากกาจะปร ...
ค้นหาบทความ
กลุ่มเป้าหมาย
ระดับชั้น
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
การกรองเปลี่ยนแปลง โปรดคลิกที่ส่งเมื่อดำเนินการเสร็จ
  • บทความทั้งหมด
  • ฟิสิกส์
  • เคมี
  • ชีววิทยา
  • คณิตศาสตร์
  • เทคโนโลยี
  • โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ
  • วิทยาศาสตร์ทั่วไป
  • สะเต็มศึกษา
  • อื่น ๆ
  • เกี่ยวกับ SciMath
  • ติดต่อเรา
  • สรุปข้อมูล
  • แผนผังเว็บไซต์
  • คำถามที่พบบ่อย
Scimath คลังความรู้

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) กระทรวงศึกษาธิการ เป็นหน่วยงานของรัฐที่ไม่แสวงหากำไร ได้จัดทำเว็บไซต์คลังความรู้ SciMath เพื่อส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยีทุกระดับการศึกษา โดยเน้นการศึกษาขั้นพื้นฐานเป็นหลัก หากท่านพบว่ามีข้อมูลหรือเนื้อหาใด ๆ ที่ละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาปรากฏอยู่ในเว็บไซต์ โปรดแจ้งให้ทราบเพื่อดำเนินการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเร็วที่สุด

The Institute for the Promotion of Teaching Science and Technology (IPST), Ministry of Education, a non-profit organization under the Thai government, developed SciMath as a website that provides educational resources in Science, Mathematics and Technology. IPST invites visitors to use its online resources for personal, educational and other non-commercial purpose. If there are any problems, please contact us immediately.

Copyright © 2018 SCIMATH :: คลังความรู้ SciMath. Terms and Conditions. Privacy. , All Rights Reserved. 
อีเมล: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. (ให้บริการในวันและเวลาราชการเท่านั้น)