สัมภาษณ์คุณนวรัตน์ เติมธนาสมบัติ คนไทยทำงานในองค์การอวกาศเยอรมัน

By: lew
Writer
on Thu, 29/01/2015 - 10:26

งานเกี่ยวข้องกับอวกาศน่าจะเป็นความฝันของใครหลายๆ คน แม้ทุกวันนี้คนไทยยังไม่ได้เป็นนักบินอวกาศตรงๆ แต่ที่จริงแล้วก็มีวิศวกรที่ทำงานด้านอวกาศอยู่

Jusci ได้มีโอกาสสัมภาษณ์คุณนวรัตน์ เติมธนาสมบัติ หรือคุณแหวน ที่ได้ไปทำงานกับ German Aerospace Center (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt - DLR) องค์กรอวกาศแห่งชาติของเยอรมัน ตัวคุณแหวนเองอยู่ในวงการหุ่นยนต์มาตั้งแต่สมัยเรียนปริญญาตรีที่จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เคยร่วมทีม Plasma RX ไปแข่งชนะที่งาน Robocup 2008 มาก่อน

จากช่วงเวลาที่เคยทำงานด้านหุ่นยนต์มาจนถึงตอนนี้เป็นเวลาไม่นาน คุณแหวนได้เข้าไปร่วมงานกับโครงการอวกาศ Hayabusa2 ที่เพิ่งขึ้นสู่อวกาศไปไม่นาน ประสบการณ์ที่ได้จากการทำงานตรงนี้จะเป็นอย่างไร มาคุยกับคุณแหวนกันครับ

มาทำงานที่ DLR ได้ยังไง? ต้องแข่งกันเข้าหนักไหม

เริ่มจากตอนแรกสมัครมาทำวิทยานิพนธ์ตอนเรียนปริญญาโทค่ะ ปกติแล้วทางสถาบันและบริษัทต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีในเยอรมัน จะรับนักเรียนมาฝึกงาน และทำวิทยานิพนธ์ที่บริษัท ตอนนั้นเรียนป.โท เทอมสุดท้าย ซึ่งเป็นเทอมที่ต้องทำวิทยานิพนธ์พอดี

แหวนเรียนโปรแกรม SpaceMaster ซึ่งเป็นโปรแกรมปริญญาโทด้านอวกาศภายใต้โครงการ Erasmus Mundus ของสหภาพยุโรป ก่อนหน้านี้ก็สนใจเรื่องหุ่นยนต์และระบบซอฟต์แวร์อัจฉริยะอยู่แล้ว เห็นว่าโปรแกรมนี้มีเกี่ยวข้องกับเรื่องทางนี้เยอะ และเป็นเกี่ยวกับทางอวกาศ เห็นว่าน่าสนใจดี ก็เลยสมัครค่ะ

ตอนเข้าทำงาน ก็ไม่แน่ใจว่ามีการแข่งขันกันเยอะหรือเปล่า เพราะตอนนั้นทำวิทยานิพนธ์อยู่ที่บริษัทอยู่แล้ว แล้วเค้าก็เห็นความสามารถ เราก็ไปคุยกะเค้าง่าย ตอนนั้นตำแหน่งเค้ายังไม่เปิดเลยด้วยซ้ำ เราก็ไปคุยคนข้างใน แล้วเค้ามีตำแหน่งเตรียมเปิดรับปีต่อมา ก็เลยพอดี

ก่อนหน้านี้เคยคิดไหมว่าอยากทำงานด้านอวกาศ

จริงๆ ไม่ได้คิดไว้ว่าอยากทำงานด้านอวกาศตั้งแต่ต้นค่ะ (ตอนนี้ก็ไม่ได้เจาะจงว่าจะต้องเป็นด้านอวกาศ)
ส่วนตัวสนใจด้านระบบคอมพิวเตอร์ที่เอาไปใช้งานจริง ในด้านกลไก เครื่องมือ หรือ หุ่นยนต์ สุดท้ายได้มาทำยานอวกาศก็ถือว่าเข้าจุดประสงค์

ตอนนี้ทำโครงการอะไรอยู่ และรับผิดชอบด้านอะไรบ้าง

โครงการที่ทำอยู่ตอนนี้ชื่อโครงการ MASCOT เป็นยานขนาดเล็ก (มาก) เพื่อไปลงจอดบนอุกกาบาตเทียบกับ Philae แล้ว ก็เล็กกว่า 10 เท่า (Philae หนัก 100 กิโลกรัม, MASCOT หนัก 10 กิโลกรัม) ยานก็จะไปลงจอดบนอุกกาบาต และทำการสำรวจวัดค่าต่างๆ บนอุกกาบาต โดยยานสามารถเคลื่อนที่แบบกระโดด (hopping) ได้ โดยใช้การเหวี่ยงของมวลภายใน

ที่ทำอยู่รับผิดชอบหลักๆ 2 ส่วน ส่วนแรกคือ เป็นผู้ควบคุมและประสานงาน การออกแบบคอมพิวเตอร์บนยาน (onboard computer) กับ sub contractor โดยดูแลส่วนซอฟต์แวร์เป็นหลัก ด้านฮาร์ดแวร์ก็ประสานงานส่วนที่ติดต่อกับซอฟต์แวร์แต่จะมีเพื่อนร่วมงานอีกคนที่เป็นผู้ประสานงานหลักด้านฮาร์ดแวร์

ส่วนที่สองคือ รับผิดชอบทดสอบฟังก์ชั่นการทำงาน (functional test) ของตัวยาน คือในแต่ละขั้นตอนการประกอบตัวฮาร์ดแวร์กับอุปกรณ์ต่างๆ จะต้องมีการทดสอบว่าทุกส่วนทำงานร่วมกันได้อย่างถูกต้อง เราก็ต้องออกแบบว่าจะทดสอบอย่างไร รวมไปถึงดำเนินการทดสอบและวิเคราะห์ผลการทดสอบด้วย โดยแหวนก็จะมีทีมของแหวนเองที่เราสร้างขึ้นมาเพื่อรับผิดชอบงานนี้

และในการทดสอบอุปกรณ์อวกาศ ก็จะต้องมีการทดสอบระหว่างประกอบ รวมไปถึงทดสอบในสภาวะสุดขีด (extreme) ที่อาจจะเจอได้ในอวกาศ เช่น การสั่นจากตัวจรวดระหว่างยิง ก็ต้องทดสอบว่าผ่านจากการสั่นแล้ว ระบบยังทำงานได้อย่างถูกต้องหรือเปล่า มีชิ้นส่วนอะไรหลุดหรือไม่ โดยทีมแหวนก็รับผิดชอบที่จะตรวจสอบในส่วนฟังก์ชั่นที่เกี่ยวกับอิเล็กทรอนิกส์และซอฟต์แวร์ของตัวยาน และยังมีทดสอบในอุณหภูมิเย็นจัดเหมือนในอวกาศ ทดสอบการรับและปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic compatibility - EMC) ทดสอบการรับรังสี เป็นต้น

upic.me

โครงการ MASCOT กับ Hayabusa-2 ทีมงานต้องทำงานร่วมกันตลอดเวลารึเปล่าครับ หรือกำหนดสเปคการติดตั้งบนยานแล้วก็กลับมาพัฒนาแยกกัน

การทำงานก็ค่อนข้างอยู่ระหว่างกลาง คือมีการกำหนดสเปคไว้ก่อน แต่ว่าเราก็ยังทำงานร่วมกันอยู่แทบตลอดเวลา และสเปคก็เปลี่ยนแปลงไปตามเวลาที่เราพัฒนาไปพอสมควร

Hayabusa-2 พัฒนาโดยทางญี่ปุ่น (JAXA) จะตกลงกับทาง DLR ว่าต้องการยานลงจอด (lander) ในลักษณะอย่างไร มีข้อจำกัดน้ำหนัก (mass budget) ให้เท่าไหร่ เหมาะสมกับการไปลงจอดอุกกาบาตลูกไหนที่วางแผนไว้ รวมถึงมีการสื่อสารอย่างไร

ทาง DLR ก็มาออกแบบยานลงจอดให้เข้ากับสิ่งที่ได้ตกลง โดยมีการแบ่งส่วนงานไปตามสถาบันต่างๆ รับผิดชอบเซ็นเซอร์ต่างแต่ละชุด ก็จะมีการกำหนดอินเทอร์เฟซโดยการกำหนดตอนเริ่มต้นโครงการก็ทีมที่เกี่ยวข้องก็จะมาตกลงกัน แต่มันก็มีการเปลี่ยนบ้าง ตามขั้นตอนการพัฒนา

แสดงว่าโครงการหนึ่งๆ เริ่มต้นที่ข้อจำกัดน้ำหนักก่อน แล้วค่อยหาทางใส่เซ็นเซอร์เข้าไปให้ครบหรือครับ

ไม่จำเป็นค่ะ แล้วแต่โครงการ ปกติแล้วแต่ละปี จะมีการประชุมของนักวิทยาศาสตร์เพื่อเสนอหัวข้อที่น่าสนใจ แล้วไปสร้างเป็นโครงการขึ้นมา จากนั้นจะมีการศึกษาเบื้องต้น เช่น ต้องใช้เชื้อเพลิงเท่าไร แนววิถี (trajectory) แบบไหน ใช้จรวดนำส่ง (launcher) อะไร เพื่อจะไปศึกษาความเป็นไปได้เบื้องต้น

การศึกษานี้ก็จะเป็นการกำหนดเงื่อนไขขึ้นมาอัตโนมัติว่า จากเงิน จรวดที่จะใช้ยิง พลังงาน และอื่นๆ เราสามารถส่งมวลขึ้นไปได้เท่าไร ควรจะมีเซ็นเซอร์อะไรบ้าง เซ็นเซอร์ก็จะเลือกจากสถาบันต่างๆ โดยแต่ละสถาบันที่มีความรู้เฉพาะด้านเซ็นเซอร์ก็จะเข้าร่วมประชุม และประมูลตัวเองให้ได้รับเลือกเข้าไปใช้ในแต่ละโครงการตามความเหมาะสม

แต่อย่าง MASCOT นี้ คือ เรามีเงื่อนไขว่าเป็นยานสำรวจภาคพื้นดิน (lander) ซึ่งข้อจำกัดทั้งหลายก็จะมาจากยานแม่ (mothership spacecraft) ซึ่งก็คือ Hayabusa-2 ซึ่งค่อนข้างจะตายตัวอยู่แล้วเพราะออกแบบ อิงกับ Hayabusa-1 เราเลยรู้แน่ๆ ว่า เรามีข้อจำกัดน้ำหนักเท่านี้ (ซึ่งก็มีการเจรจากันบ้าง ระหว่างโครงการ แต่ก็ไม่มากนัก)

ระหว่างพัฒนามีเคยมีเหตุการณ์ต้องตัดเซ็นเซอร์บางโมดูลออกเพราะน้ำหนักไม่พออะไรแบบนั้นรึเปล่า

เคยมีเหตุการที่ต้องตัดออกบ้าง บางทีเซ็นเซอร์ผลิตไม่ได้ตรงตามเงื่อนไขที่จำเป็นก็อาจจะต้องเปลี่ยนชนิด มีเพิ่มลดตามความเหมาะสม แต่เหตุการณ์มักจะเกิดขึ้นไม่บ่อยนักค่ะ เพราะก่อนจะตกลงปลงใจทำงานร่วมกัน ก็ต้องมีการศึกษากันมาพอสมควรว่ามันเป็นไปได้ที่จะทำได้

หรือบางทียกเลิกโครงการไปเลยก็มีเหมือนกัน

วงจรชีวิต (life cycle) ของโครงการอวกาศหนึ่งๆ นี่นานแค่ไหนครับ ส่วนของ MASCOT กินเวลานานเท่าไหร่

ปกติโครงการหนึ่งตั้งแต่เริ่มต้นวางแผน เขียนข้อเสนอโครงการรวมๆ น่าจะประมาณ 6-10 ปี หรือ บางโครงการก็นานกว่านั้น ตัว MASCOT ใช้เวลาตั้งแต่เริ่มต้นวางแผนไปจนถึงสร้างเสร็จ ประมาณ 4 ปี ถ้าเริ่มนับจากช่วงที่สร้างจริงๆ ได้งบประมาณมาจริงๆ ทำงานกันได้จริงๆ น่าจะประมาณ 2 ปีครึ่ง - 3 ปี ได้

กว่า Hayabusa2 จะถึงอุกกาบาตก็ปี 2018 ไปจนถึงกลับโลกปี 2020 ระหว่างนี้ทีมงานต้องดูแลระบบตลอดระบบรึเปล่าครับ หรือไปทำโครงการอื่นต่อเลย

ต้องมีการมอนิเตอร์อยู่เรื่อยๆ ค่ะ โดยจะโอนความรับผิดชอบไปที่ทีม Operation คือ ทีม Operation ก็จะมีหน้าที่ติดต่อมอนิเตอร์และประสานงานกับเจ้าของอุปกรณ์ ผู้ออกแบบและสร้าง วางแผนการติดต่อกับยาน ซึ่งปกติจะทำทุกๆ หกเดือน ทีมงานที่ออกแบบและสร้างก็จะขยับขยายไปสร้างโครงการอื่นต่อ แต่ก็ยังมีงานเวลาบางส่วนที่ยังต้องแบ่งเวลามาดูกันอยู่บ้าง

คอมพิวเตอร์บนยานซับซ้อนไหมครับ เราเห็นโครงการหลายโครงการย่อยๆ แบบนั้นมีคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวบนยานแล้วควบคุมเซ็นเซอร์และการทำงานทั้งหมด

คอมพิวเตอร์บนยานจะพยายามให้ไม่ซับซ้อน มีความน่าเชื่อถือสูง มันจะซับซ้อนนิดหน่อยตรงการจัดการระบบสำรอง (redundancy) เพราะโดยส่วนใหญ่จะเผื่อไว้ว่าหากเกิดตัวหนึ่งพังภารกิจจะได้ไม่ล้มเหลว

โครงการใหญ่จะมีคอมพิวเตอร์หลายตัวก็ได้ อย่างพวกเซ็นเซอร์ก็จะมีของเค้าเองแล้วก็ติดต่อกับคอมพิวเตอร์ส่วนกลาง โดยคอมพิวเตอร์ควบคุมเซ็นเซอร์ก็อาจจะเล็กใหญ่ต่างกันไป อาจจะเป็นแค่ระดับไมโครคอนโทรลเลอร์หรือ เป็นหน่วยประมวลผลเต็มรูปแบบเลยก็ได้ ที่ต้องแยกคอมพิวเตอร์ก็มีเหตุผลด้านการจัดการด้วย เพราะแบ่งทีมกันทำ ถ้าใช้คอมพิวเตอร์เดียวกันก็จะทดสอบแยกส่วนของตัวเองยาก

แต่ถ้าเป็นโครงการเล็กๆ เช่น CanSat, CubeSat ส่วนใหญ่ก็จะมีคอมพิวเตอร์ตัวเดียว และทำงานควบคุมทุกอย่าง แต่ทีมที่ทำทุกอย่างก็มักจะต้องทำงานอยู่ที่เดียวกัน

ในส่วนของ MASCOT ก็เป็นแบบผสม เพราะพื้นที่และข้อจำกัดน้ำหนักน้อย เราก็พยายามรวมการประมวลผลของบางอย่างมาไว้ที่ส่วนกลาง ที่เซ็นเซอร์ก็จะมีแค่คอมพิวเตอร์พื้นฐาน ในบางเซ็นเซอร์เราก็รวมการจัดการเซ็นเซอร์และประมวลผล มาไว้ที่คอมพิวเตอร์ส่วนกลางเลย

คอมพิวเตอร์ทั่วไปนี่ปีหนึ่งอาจจะเปลี่ยนรุ่นกันหมดแล้ว อย่างโครงการอวกาศแต่ละโครงการมีการอัพเกรดคอมพิวเตอร์กันเรื่อยๆ ไหม

ก็มีบ้าง แต่ค่อนข้างช้า ส่วนใหญ่เค้าจะใช้ของที่เคยใช้มาแล้วใช้ได้ชัวร์ๆ มากกว่า ของใหม่ก็ต้องค่อยๆ ทดสอบค่อยๆ ใช้ บางทีของใหม่ออกทุกปี แต่กว่าแต่ละโครงการจะเอามันไปใช้แพร่หลาย ก็ผ่านไปหลายปีเหมือนกัน

ซอฟต์แวร์บนยานทำงานอัตโนมัติสูงไหม สามารถตอบสนองได้เองเป็นหุ่นยนต์เลยไหม หรือทำงานตามคำสั่งที่ส่งไปตรงๆ

อันนี้แล้วแต่ชนิดของยาน ถ้าเป็นดาวเทียมส่วนใหญ่จะเป็นการทำงานตามคำสั่งที่ส่งไปตรงๆ แต่อย่างยานลงจอดบนดวงดาวหรือหุ่นยนต์ก็ต้องมีความอัตโนมัติระดับนึง เพราะสัญญาณจากโลกไปควบคุมจะใช้เวลานานเกินไป ในกรณีของ MASCOT มีความอัตโนมัติสูงพอสมควร คือมันจะต้องตัดสินใจทำอะไรเองทุกอย่างบนอุกกาบาต แต่มันก็ไม่ใช่การตัดสินใจที่มีความซับซ้อนเหมือนหุ่นยนต์บนโลกของเราที่มีปัญญาประดิษฐ์ (AI) ใช้การเรียนรู้สิ่งของ หรือทำอะไรด้วยตัวเอง แต่จะเป็นการตัดสินใจง่ายๆ ที่คาดการผลได้ จากข้อมูลเซ็นเซอร์ที่มันเห็น เช่น มุมของดวงอาทิตย์ อุณหภูมิ ทิศทางของตัวยาน

ตัวยานจะทำงานตามโปรแกรมที่กำหนดไว้แล้ว การออกแบบโดยรวมจะเน้นความเรียบง่ายไว้ก่อนโดยพยายามคงการทำงานโดยคำสั่งไว้ให้มากที่สุด และมีระบบอัตโนมัติเท่าที่จำเป็นเท่านั้น เพราะว่าบางทีเราไม่สามารถคาดการอะไรได้ในอวกาศเพราะเราไม่เคยไปมาก่อน ส่วนใหญ่ระบบอัตโนมัติที่ใช้กันบนโลก มักจะต้องได้รับการทดสอบเป็นอย่างดี ในสภาพแวดล้อมที่เรารู้ล่วงหน้าถึงจะสามารถทำงานได้ดี

คำถามสุดท้าย คนเห็นภาพแล้วคงสงสัยกันบ้าง ทำไมต้องใส่ชุดกันฝุ่นตลอดเวลาที่จะสัมผัสตัวยานหรือครับ

ชุดมีไว้ป้องกันฝุ่นจากตัวเรา และสิ่งแวดล้อมไปเกาะกับตัวยานค่ะ โดยปกติแล้ว อุปกรณ์ด้านแสง (optic) ที่จะขึ้นไปบนอวกาศเค้าจะมีข้อกำหนดเรื่องความสะอาดสูงมาก เพราะไม่อยากให้ฝุ่นไปเกาะหน้ากล้อง เราใช้งบประมาณในการส่งยานไปสูงถ้ามีฝุ่นไปเกาะแค่บางจุดมันก็ทำให้ผลการวิเคราะห์ผิดแปลกไปได้อย่างสิ้นเชิง เช่น บน MASCOT มีอุปกรณ์สำหรับวิเคราะห์ผิวดินของอุกกาบาต ถ้าหากมีเศษฝุ่นจากโลกติดไป ผลการวัดก็อาจจะผิดไปก็ได้และเศษฝุ่นมันก็ย้ายที่ไปมาได้ ถ้ามีส่วนใดของยานติดฝุ่น มันก็มีโอกาสที่จะไปเกาะอุปกรณ์ที่ไวต่อฝุ่นได้

5 Comments

wiennat's picture

อุกาบาต => อุกกาบาต

บางโครงการก็นนานกว่านั้น > บางโครงการก็นานกว่านั้น

hisoft's picture
  • ที่ทำงานงานด้านอวกาศ

ทำงานงาน -> งาน

  • ชื่อโครการ MASCOT

โครการ -> โครงการ

ควมคุม -> ควบคุม

The Phantom Thief

hisoft's picture

เยี่ยมเลยครับ เก่งมากครับ

ป.ล. ได้ปักหมุดด้วย! ผมเพิ่งเคยเห็นครั้งแรกน่ะครับ ^^

The Phantom Thief

-Rookies-'s picture

อยากถามว่าเชื่อเรื่องมนุษย์ต่างดาวมั้ยครับ? ติดต่อกับมนุษย์ต่างดาวได้มั้ยครับ? #เฮ้ยนั่นต้องอยู่NASA

เข้าเรื่อง ๆ ชื่นชมครับ คนไทยเก่ง ๆ มีมาให้เห็นเรื่อย ๆ เลย