13 / 62
ดังนั้นแรงที่กระท�
ำต่อยานอวกาศมวล m จึงเท่ากับ
แต่โลกมวล M ดึงยานอวกาศด้วยแรงโน้มถ่วงตามกฎนิวตันเท่า
กับ ท�
ำให้
ยานอวกาศจะต้องมีความเร็วตามสมการข้างบนนี้จึงจะโคจร
รอบโลกได้ เช่น ที่ความสูง 420 กิโลเมตร ยานอวกาศจะต้องมี
ความเร็ว 7.66 กิโลเมตรต่อวินาที หรือ 27,576 กิโลเมตรต่อ
ชั่วโมง จึงจะอยู่ในวงโคจรนี้ได้
มีแต่เกิดในเวลาสั้นมาก เพราะเกิดขณะก�
ำลังตกอย่างอิสระ
หรือขณะที่อยู่ในสภาวะไร้น�้
ำหนัก ถ้ามีหอสูงมาก ๆ ที่อยู่
ภายใต้สุญญากาศจะเพิ่มเวลาของการมีไมโครแกรวิตีได้มากขึ้น
ดังนั้นการทดลองเกี่ยวกับไมโครแกรวิตีที่ต้องใช้เวลานาน ๆ จึง
ต้องท�
ำในสถานีอวกาศ เช่น การทดลองบนสถานีอวกาศ
นานาชาติของเที่ยวบิน STS-87 และ STS-107 เป็นต้น
1.อุปกรณ์การวิจัยซีโรแกรวิตีขององค์การนาซา
(NASA’s
ZeroGravity Research Facility) อยู่ในศูนย์วิจัยเกลนน์คลีฟแลนด์
รัฐโอไฮโอ สหรัฐอเมริกา เป็นศูนย์ทดลองไมโครแกรวิตีบนพื้นโลก
ที่ใหญ่ที่สุดในโลก สามารถสร้างสภาวะไร้น�้
ำหนักได้นาน 5.18
วินาที โดยห้องทดลองสุญญากาศเส้นผ่านศูนย์กลาง 6.1 เมตร
ลึก 142 เมตร อยู่ภายในช่องลิฟต์คอนกรีตขนาดเส้นผ่าน
ศูนย์กลาง 8.7 เมตร ลึก 155 เมตร จากระดับพื้นดิน แต่ระยะ
ทางที่ใช้ทดลองตกอย่างอิสระยาว 132 เมตร ส่วนระบบที่รองรับ
หรือหยุดกา ร เ คลื่อนที่ เ ป็ นรถชะลอคว าม เร็ วที่มี เ ส้ น
ผ่านศูนย์กลาง 3.3 เมตร สูงเกือบ 6.1 เมตร บรรจุด้วยเม็ดกลม
เล็ก ๆ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มิลลิเมตร ท�
ำด้วยพอลิสไตรีน
ที่ขยายตัวได้ เม็ดพอลิสไตรีนเหล่านี้รับถ่ายโอนความร้อนจาก
ยานมวล 1,130 กิโลกรัม ซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 50.5 เมตร
ต่อวินาที และหยุดในระยะ 4.6 เมตร เม็ดกลมพอลิสไตรีน
ทั้งหมดจึงรองรับแรงมหาศาลเพราะความเร่งของยานจะมากถึง
65 (65 เท่าของความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก หรือ
หนักมากขึ้น 65 เท่า)
g
ปีที่ 43 ฉบับที่ 193 มีนาคม - เมษายน 2558
13
รูป 1. นักบินอวกาศอยู่ภายใต้ไมโครแกรวิตีในสถานีอวกาศนานาชาติ ISS
รูป 2. อุปกรณ์การวิจัยซีโรแกรวิตีของนาซาที่ศูนย์วิจัยเกลนน์
ผู้วิจัยก�ำลังติดตั้งยาน เหนือห้องสุญญากาศ
บนโลกมีไมโครแกรวิตีหรือไม่
ตัวอย่างของหอสูงที่ใช้ทดลองไมโครแกรวิตีบนโลกมีหลายแห่งเช่น
2.อุปกรณ์การวิจัยซีโรแกรวิตีขององค์การนาซา
ที่ศูนย์
การบินอวกาศมาร์แชลล์ คล้าย ๆ กับอุปกรณ์ที่ศูนย์วิจัยเกลนน์
แต่ระยะตกอย่างอิสระสั้นกว่าเป็น 105 เมตร จึงอยู่ในสภาวะไร้
น�้
ำหนักได้เพียง 4.6 วินาที
3.ห้องปฏิบัติการไมโครแกรวิตีของญี่ปุ่น
สามารถสร้าง
สภาวะไร้น�้
ำหนักได้นาน 4.5 วินาที
4.หอสูงของมหาวิทยาลัยเบรเมน
เป็นศูนย์เทคโนโลยี
อวกาศประยุกต์และไมโครแกรวิตีของมหาวิทยาลัยเบรเมน
เมืองเบรเมน เยอรมนี หอสูง 123 เมตร มีระยะตกอย่างอิสระ
110 เมตร สามารถสร้างสภาวะไมโครแกรวิตีได้ 4.74 วินาที