จรวดอวกาศช่วยพัฒนาระบบเตือนภัยภูเขาไฟได้

  • 18 ธันวาคม 2017
"ภูเขาไฟปะทุกลับหัว" (ซ้าย) และ "เครื่องยนต์ขับดันจรวดกลับหัว"(ขวา) Image copyright Spacex/Getty Images
คำบรรยายภาพ "ภูเขาไฟปะทุกลับหัว" (ซ้าย) และ "เครื่องยนต์ขับดันจรวดกลับหัว"(ขวา)

ความคล้ายคลึงระหว่างจรวดอวกาศที่กำลังพุ่งทะยานขึ้นสู่ท้องฟ้า กับภูเขาไฟระเบิดที่กำลังปะทุอย่างรุนแรง ทำให้นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเซาท์ฟลอริดาในสหรัฐฯ เข้าไปศึกษาสภาพที่เกิดขึ้นขณะมีการยิงปล่อยจรวดจากฐานในศูนย์อวกาศเคนเนดี โดยเชื่อว่าข้อมูลที่ได้จะสามารถนำไปพัฒนาระบบเตือนภัยจากภูเขาไฟที่ทำงานได้รวดเร็วแม่นยำขึ้น

"แรงระเบิดของภูเขาไฟนั้นพุ่งสู่ท้องฟ้า ในขณะที่ปลายแรงระเบิดของจรวดพุ่งลงพื้นดิน" สตีฟ แม็คนัท ศาสตราจารย์ทางด้านธรณีศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเซาธ์ ฟลอริดาในเมืองแทมป้า ของสหรัฐฯ อธิบาย

นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมเขาและ ดร.เกลน ทอมป์สัน เพื่อนร่วมงาน จึงติดตั้งเครื่องมือที่ปกติใช้ศึกษาการระเบิดของภูเขาไฟไว้ที่ศูนย์อวกาศเคนเนดี

ดร.ทอมป์สัน บอกว่า จรวดอวกาศกับภูเขาไฟระเบิดมีสิ่งที่เหมือนกันอยู่ คือต่างก็เป็นเครื่องยนต์ขับดันที่พ่นเอาไอความร้อนพลังงานสูงออกมา เพียงแต่มีการระเบิดขับดันในทิศทางที่กลับกันเท่านั้น จรวดเปรียบเสมือน "ภูเขาไฟปะทุกลับหัว" ในขณะที่ภูเขาไฟนั้นเปรียบเสมือน "เครื่องยนต์ขับดันจรวดกลับหัว"

เขาบอกอีกว่าการศึกษานี้เริ่มต้นจากแนวคิดที่ต้องการทดสอบเพื่อปรับอุปกรณ์ตรวจวัดแรงระเบิดจากแผ่นดินไหว เพราะว่าในเซาธ์ ฟลอริด้าไม่มีภูเขาไฟ ดังนั้นศูนย์เคนเนดีจึงเป็นโอกาสในการทดสอบที่ดี ทำให้นักศึกษาได้เรียนเรื่องการติดตั้งสถานีศึกษา รวมทั้งการทำงานกับข้อมูลที่ได้มา

ทีมวิจัยติดตามตรวจวัดและบันทึกข้อมูลขนาดการสั่นสะเทือนในแผ่นดิน รวมทั้งคลื่นเสียงความถี่ต่ำที่มนุษย์ไม่อาจได้ยินหรืออินฟราซาวด์ (Infrasound) ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการปล่อยจรวดขึ้นสู่ห้วงอวกาศหลายครั้ง รวมทั้งในเหตุการณ์ครั้งที่จรวดฟอลคอน-9 ของบริษัทสเปซเอ็กซ์เกิดแตกระเบิดออก ขณะเตรียมปล่อยขึ้นสู่ท้องฟ้าเมื่อเดือน ก.ย. ปี 2016 ด้วย

Image copyright SPL
คำบรรยายภาพ กระแสไพโรคลาสติกที่ร้อนจัดและเป็นอันตรายถึงชีวิต ไหลลงมาจากภูเขาไฟบนเกาะมอนต์เซอร์รัตในทะเลแคริบเบียน

ดร.ทอมป์สันบอกว่า "เมื่อนำข้อมูลจากการตรวจวัดเหล่านี้ มาเปรียบเทียบกับข้อมูลจำเพาะอื่น ๆ ของจรวดที่เราสามารถทราบได้อย่างแน่นอน จะพบว่าขนาดของคลื่นไหวสะเทือนและคลื่นเสียงอินฟราซาวด์ที่เกิดขึ้นมีความเป็นแบบแผนเฉพาะตัวตามลักษณะของจรวด ซึ่งแบบแผนนี้อาจนำไปเทียบเคียงกับเหตุการณ์ระเบิดของภูเขาไฟในแห่งต่าง ๆ ได้"

ทีมวิจัยจะศึกษาถึงแบบแผนที่พบดังกล่าวต่อไป โดยเชื่อว่าจะสามารถนำไปเทียบเคียงเพื่อพัฒนาระบบเตือนภัยภูเขาไฟที่มีความละเอียดอ่อนและแม่นยำมากขึ้น โดยจะช่วยทำนายถึงลักษณะการปะทุของภูเขาไฟที่ซับซ้อนและเป็นอันตรายร้ายแรงได้ล่วงหน้า เช่นบอกถึงทิศทางการไหลของกระแสไพโรคลาสติก (Pyroclastic) ซึ่งเป็นกลุ่มก๊าซและเถ้าถ่านที่ร้อนจัดหลายร้อยถึงหนึ่งพันองศาเซลเซียส ที่อาจพุ่งลงมาถล่มพื้นที่ราบโดยรอบด้วยความเร็วสูงหลายร้อยกิโลเมตรต่อชั่วโมง

ดร.ทอมป์สันหวังว่า จะสามารถพัฒนาระบบเตือนภัยอัตโนมัติ รวมทั้งแอปพลิเคชันที่ใช้เฝ้าระวังภัยและทำนายการเกิดภูเขาไฟระเบิดได้อย่างละเอียดแบบเรียลไทม์ ซึ่งคาดว่าจะสามารถเตือนภัยแก่ผู้คนในบริเวณโดยรอบภูเขาไฟได้ล่วงหน้าอย่างน้อย 2-3 นาทีในขั้นแรก

ข่าวที่เกี่ยวข้อง