7 ปีจากโลกถึงดาวพุธ

เมื่อเช้า อาศัยช่วงเวลาที่รถติดมากระหว่างส่งลูกที่โรงเรียน ผมเล่าให้ลูกฟังเรื่องเกี่ยวกับการส่งยานอวกาศชื่อ Messenger ไปสำรวจดาวพุธ ว่าใช้เวลาถึง 7 ปีในการเดินทางจากโลกไปดาวพุธ คือ ส่งไปตั้งแต่ปี 2004 และยาน Messenger เพิ่งเข้าสู่วงโคจรรอบดาวพุธได้เมื่อ มีค 2011 ที่ผ่านมา ทำไมมันนานอย่่างนั้น และเชื่อไหมว่า ยานอีกลำหนึ่งชื่อ Cassini ที่จะต้องเดินทางไปดาวเสาร์ก็ใช้เวลา 7 ปีเช่นกัน

อ้าว ไหงเป็นงั้น จากโลกไปดาวพุธน่ะใกล้กันมากกว่า โลกไปดาวเสาร์ตั้งเยอะ

ผมจำได้ว่า สมัยเรียน ไม่เคยมีใครบอกเลยว่า ดาวเคราะห์ 4 ดวงแรกนั้น คือ พุธ ศุกร์ โลก อังคาร นั้นเป็นดาวเคราะห์ชั้นใน ส่วนอีก 4 ดวงที่เหลือเป็นดาวเคราะห์ชั้นนอกของระบบสุริยะ ทำไมเขาแบ่งอย่างนี้ ถ้าใครไม่เคยเอาข้อมูลระยะห่างระหว่างดาวเคราะห์แต่ละดวงกับดวงอาทิตย์มา plot ดู ก็จะไม่เห็นภาพหรอก ลองดูภาพนี้แล้วคุณจะเข้าใจ

ที่อยู่ซ้ายสุดคือดวงอาทิตย์ ถัดมาเป็นพุธ ศุกร์ โลก อังคาร ซึ่งจะเห็นว่าอยู่เป็นดาวที่อยู่เป็นกลุ่มใกล้กัน เลยออกมา จึงจะเป็น พฤหัส เสาร์ ยูเรนัส เนปจูน

ทีนี้คงเข้าใจแล้วว่าทำไมเขาถึงแบ่งกลุ่มเป็นชั้นใน ชั้นนอก เอาล่ะกลับมาเข้าเรื่อง จากรูปจะเห็นชัดๆ เลยว่า ระยะทางจากโลกไปดาวพุธ กับไปดาวเสาร์ มันต่างกันมากเลย แต่ทำไมใช้เวลา 7 ปีเท่ากัน

คำตอบ คือ เราไม่สามารถตั้งจรวดยิงตรงจากโลกไปยังเป้าหมายได้โดยตรง NASA จะคำนวนเพื่อใช้ Gravity Assist จากดาวแต่ดวงที่ผ่าน ในการส่งยานสำรวจไปยังจุดหมาย แต่ 2 กรณีนี้ต่างกัน คือ การส่งไปดาวเสาร์นั้น จะใช้ Gravity Assist เพื่อเร่งความเร็ว  แต่กรณีส่งไปดาวพุธ จะใช้ gravity assist เพื่อชลอความเร็ว เพราะดาวพุธอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ แรงดึงดูดของดาวงอาทิตย์จะช่วยเร่งให้อยู่แล้ว

กระบวนการส่งยานไปดาวพุธนั้น จึงต้องมีการวนผ่านดาว (เีรียกว่า Flyby คือไม่ได้บินเข้าไปโคจรรอบ แค่ผ่าน) แต่ละดวงมากกว่า 1 รอบ อย่างเช่น เมื่อออกจากโลกแล้ว ไม่ใช่ไปแล้วไปเลย จะวกกลับมาที่โลกอีกครั้ง แล้วจึงส่งต่อไปให้วนแถวดาวศุกร์อีก 2 รอบ แล้วจึงไปวนที่ดาวพุธอีก 3 รอบ ก่อนที่จะเข้าวงโคจรรอบดาวพุธได้

ทุกขั้นตอน จะต้องมีการคำนวนที่แม่นยำ ยานสำรวจจะต้องไปถึงดาวแต่ละดวงด้วยความเร็ว และรยะห่างที่ถูกต้อง ลองนึกภาพว่าหากยานไปเร็วเกิน ก็จะพลาดการส่งต่อ หรือหากมาช้า หรือใกล้ไปก็อาจถูกดูดเข้าดาวดวงนั้น แล้วหากไม่มีกำลังขับมากพอ ก็หนีไม่พ้นตกไปชนพื้นผิวดาวเลย ยากไม่ใช่เล่น และก็ต้องระลึกไว้ด้วยว่า ดาวแต่ละดวงเคลื่อนที่ตลอดเวลา

เล่าจบก็ถึงโรงเรียนพอที พรุ่งนี้ค่อยมาต่อ

เอารูปยาน Messenger มาให้ดูกัน

“Our Choice” eBook ที่น่าดูของ Al Core

ใครไม่รู้จัก Al Core คงเชยน่าดู เพราะอดีตประธานาธิบดีสหรัฐคนนี้ ออกมารณรงค์เรื่องโลกร้อน และนำความจริงเกี่ยวกับเรื่องนี้มาเปิดเใครไม่รู้จัก Al Core คงเชยน่าดู เพราะอดีตประธานาธิบดีสหรัฐคนนี้ ออกมารณรงค์เรื่องโลกร้อนมานานแล้ว และนำความจริงเกี่ยวกับเรื่องนี้มาเปิดเผยเป็นหนัง “Inconvenient Truth” ให้โลกตะลึงกันไปเมื่อหลายปีก่อน มาล่าสุดก็มีทำอีบุ๊กบน iPad ออกมาในชื่อ Our Choice ซึ่งผมก็มีโอกาสได้ดูผ่านๆ ยังไม่ได้อ่านอย่างจริงจัง แต่แค่พลิกๆ ดูก็ยังเห็นว่าน่าสนใจ จนอดไม่ได้ที่จะนำมาแนะนำในวันนี้

หนังสือเล่มนี้ หากคุณไม่อ่าน คุณจะใช้ “ดู” ก็ได้ เพราะไม่ได้มีแค่ตัวหนังสืออย่างเดียว แต่มีทั้งภาพ วิดีโอ แอนนิเมชัน ที่ดูแล้วน่าสนใจทั้งสิ้น โดยเฉพาะส่วนที่เรียกว่าเป็น interactive นั้น เราสามารถให้นิ้วเลื่อนปรับข้อมูล เช่น ในบทที่พูดถึงพลังงานลม ก็มีแผนที่ของอเมริกา แล้วให้เราเอานิ้วจิ้มไปตรงส่วนต่างๆ ของแผนที่ ก็จะมีข้อมูล pop-up ขึ้นมาบอกว่าบริเวณที่เราชี้อยู่นั้น สามารถตั้งกังหันลมได้กี่ % ความเร็วลมเท่าไหร่ ผลิตไฟฟ้าได้แค่ไหน เป็นต้น

และที่ผมชอบเอาไปใช้หลอกเด็ก (และผู้ใหญ่ คือ เขาจะมีรูปกราฟิกเป็นกังหัน แล้วพอเราเป่าลมไปที่กังหัน มันก็จะหมุนเลย เป้าแรงก็หมุนเร็วด้วย ไม่ได้เล่นกล (หลักการ คือ เขาให้เป่าลมเข้าไปที่ไมค์ของเครื่อง iPad แล้วดักจับจากเสียงลมนั้น นับว่า ฉลาดมาก)

ด้านเนื้อหาในเล่ม บอกถึงเรื่องราวของการใช้พลังงานของประชากรโลก และผลกระทบต่างๆ เขาว่า ตอนนี้เหมือนเรามาถึงทางแยกที่เราต้องเลือกแล้วว่า เราจะเลือกทางไหน นั่นคือที่มาของชื่อหนังสือ Our Choice นั่นเอง ซึ่งการเลือกในครั้งนี้ มันหมายถึงการเลือกเพื่ออนาคตของคนรุ่นต่อไป ซึ่งผมก็นึกถึงลูกชายซึ่งยังต้องอยู่กับโลกนี้อีกหลายสิบปี และเขาจะเผชิญกับอนาคตที่เป็นอย่างไร มันก็ขึ้นกับคนรุ่นเราๆ ในขณะนี้ที่จะเลือก

ทางเลือกในหนังสือนี้ คือ พูดถึงพลังงานทางเลือกทั้งหลาย ไม่ว่าจะเป็นพลังงานแสงอาทิตย์ ลม ความร้อนใต้พิภพ นิวเคลียร์ ปัจจัยที่มีผล ไม่ว่าเรื่องของประชากรที่เพิ่มขึ้น บริโภคมากขึ้น การเมืองระดับโลกที่ยังเป็นอุปสรรค เป็นต้น

ผมดูหนังสือเล่มนี้แล้ว ทำให้ผมรู้สึกอยากจะทำอะไรสักอย่างหนึ่ง อะไรที่เป็นรูปธรรมกว่า แค่การบอกว่าจะประหยัดไฟ ประหยัดน้ำ แต่ต้องเป็นการทำจริงๆ มีการวัดผลกันจริงๆ เช่น วัดกันเลยว่า ใช้น้ำ ไฟไปกี่ยูนิต ใช้น้ำมันไปกี่ลิตร ขยะกี่กิโล จะลดการสิ้นเปลืองอย่างไร ทำแล้ววัดผลกันเลย เคยอ่านเหมือนกันที่มีคนตั้งเป้าจะลดคาร์บอนเครดิตส่วนตัวลง 1 ล้านตันต่อปี ดูเป็นไอเดียที่น่าสนใจ

เรื่องนี้ นักเรียนควรอ่านไหม ถ้าถามผม ผมก็ว่า ม ต้น น่าจะรับรู้เรื่องเหล่านี้ นี่คืออนาคตของเขาเอง อย่ามัวคิดว่า จะต้องเรียนแค่ คณิต วิทย์ อังกฤษ แต่นี่มันคือชีวิตในอนาคตเลยแหล่ะ เป็นเรื่องระดับประเทศ ระดับโลกที่จะต้องให้ความสนใจทีเดียว

มีตัวอย่างในบทที่ 4 เรื่องพลังงานลม เขามีเรื่องของ เด็กหนุ่มจากประเทศ มาลาวี ที่ต้องออกจากโรงเรียนเพราะพ่อแม่ไม่มีเงินส่งเสีย แต่เขาไปอ่าน text book เล่มหนึ่งที่มีรูปกังหันลมที่หน้าปก และนั่นเป็นแรงบันดาลใจให้เขาคิดจะสร้างกังหันลมขึ้นมา (ทั้งๆ ที่ในหนังสือเล่มนั้นไม่ได้บอกว่าต้องสร้างอย่างไร) กังหันลมอันแรกที่สร้างขึ้นมาในปี 2006 ตอนนั้นเขาอายุ 14 (เทียบกับเด็กไทยก็ประมาณ ม 3) เอาซากชิ้นส่วนจักรยาน พัดลม เก่าๆ ของพ่อ มาทำเป็นกังหัน ตอนแรกคนทั่วไปก็คิดว่า “มันบ้าไปแล้ว” เพราะความไม่รู้ว่า เด็กคนนี้กำลังทำอะไร แต่พอทำเสร็จ กังหันลมผลิตไฟฟ้ามาชาร์จแบตเตอรี่ได้ เอาไฟฟ้ามาเปิดไฟ เปิดวิทยุได้ คนจึงเริ่มเข้าใจ

เด็กคนนี้อยากเรียนต่อให้จบ แล้วฝันว่าจะเปิดบริษัทที่ผลิตกังหันลมสำหรับประเทศของเขา

ถึงตรงนี้ อย่ามาถามผมอีกว่า ลูกคุณควรอ่านไหม ไอ้ความที่เด็กไทยไม่อ่านอะไรอย่างอื่นนอกจากตำราเรียน นี่แหล่ะที่ทำให้เด็กไม่มีความฝันสำหรับโลกในความจริง แต่ฝันลมๆ แล้งๆ ไปเรื่อยๆ และไม่ได้ลงมือทำอะไรเป็นชิ้นเป็นอัน นอกจากความสำเร็จส่วนบุคคลเท่านั้น

เรียนเรื่อง จันทรุปราคา กับ NASA

วันนี้มาแนะนำ VDO ที่สอนเรื่อง จันทรุปราคา ของ NASA

http://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a010000/a010700/a010787/

ที่นี่มี VDO ให้ดาวน์โหลดหลายเวอร์ชันเลย รวมทั้งเวอร์ชันที่เป็นแบบ 3 มิติ ที่ใส่แว่น 3 มิติ (แดง/น้ำเงิน) แถมยังมีไฟล์ใหญ่ละเอียดแบบ Full HD ที่เอาไว้เปิดดูบนจอ LCD TV จอใหญ่ชัดเต็มตา ก็มี แต่บอกไว้ก่อนว่า ไฟล์ก็จะใหญ่ตามไปด้วย (ตั้ง 1.6GB แน่ะ) นั่งดาวน์โหลดกันที 4-5 ชั่วโมงเลย

ขอแนะนำให้โหลดไฟล์เล็กมาดูก่อน ถ้าชอบค่อยโหลดไฟล์ใหญ่

ปล. พอโหลดมาได้ก็เปิดดูบนจอ 40″ ที่บ้าน พร้อมใส่แว่น 3 มิติ ดูมีมิติดีครับ เสียดายดูมืดไปหน่อย

มาดูข้างขึ้นข้างแรมด้วย Wolfram Demonstration Project

ผมลองมานั่งเล่นเว็บ Wolfram Alpha ที่เคยแนะนำไป บังเอิญเหลือบไปเห็น ลิงก์ที่เขียนว่า Wolfram Demonstration Project
เลยลองเข้าไปดูก็พบอะไรน่าสนใจหลายอย่าง ซึ่งมีโมเดลที่ใช้สำหรับสาธิตให้เห็นอะไรต่างๆ
อย่างที่นำมาแสดงในโพสต์นี้ เป็นการสาธิต การเกิดข้างขึ้น ข้างแรม ซึ่งเขาจะมีสไลเดอร์สำหรับปรับเวลา
เพื่อให้เห็นว่า ในวันที่ 1-30 ดวงจันทร์โคจรไปอยู่ตำแหน่งใด และภาพของดวงจันทร์ที่เห็นได้จากโลกเป็นอย่างไร

http://demonstrations.wolfram.com/MotionOfTheMoonPhases/

แต่ก่อนที่คุณจะมี demo แบบนี้ได้ คุณจะต้องดาวน์โหลดโปรแกรม CDF Player จากเว็บนี้มาติดตั้งก่อน ต้องบอกก่อนว่าไฟล์ไม่ใช่เล็กๆ คือ 115MB แน่ะ รอหน่อยนะ

ขอสารภาพตามตรงว่า ก่อนหน้านี้ก็ไม่ทราบมาก่อนว่า การเกิดข้างขึ้นข้างแรม พระจันทร์เต็มดวง เกิดขึ้นในลักษณะใด การสาธิตจาก Wolfram นี้ทำให้เข้าใจมากขึ้น

ลองดู VDO ตัวอย่างนี้ที่ผม Capture ไว้นะครับ

จะเห็นว่า ในช่วงที่ดวงจันทร์อยู่กลางระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ เราอยู่บนโลก ซึ่งอยู่ข้างหลังดวงจันทร์ จึงเห็นแต่ด้านมืด จนเมื่อเคลื่อนที่ไม่เรื่อยๆ เราก็เริ่มเห็นส่วนของดวงจันทร์ที่โดนแสงอาทิตย์ส่อง และเมื่อดวงจันทร์อยู่ข้างหลังโลก เราก็จะได้เห็นดวงจันทร์ที่ได้รับแสงอาทิตย์เต็มดวง