GUARDIAN ระบบจับคลื่นสัญญาณการเกิดสึนามิของ NASA สามารถช่วยให้เรารู้ล่วงหน้าว่าจะเกิดสึนามิขึ้นก่อน 1 ชั่วโมง
คลื่นยักษ์ “สึนามิ” ถือเป็นหนึ่งในภัยพิบัติที่น่ากลัวและอันตรายที่สุดของโลก โดยเฉพาะเมืองหรือผู้คนที่อาศัยอยู่แถบชายฝั่ง หากเกิดแผ่นดินไหวรุนแรงขึ้น มีโอกาสที่สึนามิจะเกิดขึ้นมาได้มาก โดยเฉพาะหากแผ่นดินไหวนั้นเกิดขึ้นจากการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกใต้ทะเลหรือภูเขาไฟใต้ทะเลระเบิด และที่น่ากลัวที่สุดคือ ปัจจุบันเทคโนโลยีของมนุษย์รับรู้ว่าสึนามิกำลังเกิดขึ้นได้เร็วที่สุดเพียงไม่กี่วินาทีหลังเกิดสึนามิขึ้นมาแล้ว ซึ่งทำให้การเตรียมตัวในการอพยพผู้คนออกจากพื้นที่เสี่ยงภัยนั้นทำได้ยากและล่าช้า
GUARDIAN ระบบเตือนสึนามิของ NASA
GUARDIAN หรือ GNSS Upper Atmospheric Disaster Information and Alert Network คือ ระบบเตือนสึนามิ ที่พัฒนาโดยหน่วยงาน Jet Propulsion Laboratory (JPL) ของ NASA ความพิเศษของระบบนี้คือการที่มันใช้ “ข้อมูลจากดาวเทียม และ GPS รอบโลก” ในการตรวจสอบว่า “สึนามิกำลังจะเกิดขึ้นจริงไหม ?”
การใช้ข้อมูลจากดาวเทียมและ GPS นี้ มีชื่อเรียกว่า Global Navigational Satellite Systems หรือ GNSS เป็นการรับข้อมูลสัญญาณวิทยุจากดาวเทียมที่กำลังโคจรอยู่รอบโลก โดยปัจจุบันมีสถาบันด้านวิทยาศาสตร์กว่าร้อยแห่ง ที่สามารถรับสัญญาณนี้ได้
จากนั้นข้อมูลทั้งหมดที่ส่งลงมา จะถูกประมวลผลโดยเครือข่าย GDGPS หรือ Global Differential GPS ของหน่วยงาน JPL ต่ออีกที ซึ่งข้อมูลที่ประมวลผลออกมาจะสามารถตรวจสอบตำแหน่งได้แม่นยำในระดับหน่วยนิ้ว (ประมาณ 10 เซนติเมตร) และสามารถประมวลผลทั้งหมดได้ในรูปแบบเรียลไทม์
วิธีการทำงานของ GUARDIAN
จากข้อมูลก่อนหน้า เรารู้แล้วว่าระบบ GUARDIAN ใช้ข้อมูลจากดาวเทียมและ GPS ในการนำมาประมวลผลข้อมูล แต่สำหรับในหัวข้อนี้ เราจะมาดูต่อว่า GUARDIAN ใช้วิธีไหนในการตรวจสอบเกี่ยวกับสึนามิ ว่ามันกำลังจะเกิดขึ้นจริงหรือไม่
ตามทฤษฎีในช่วงที่เกิดสึนามิขึ้น พื้นที่ขนาดใหญ่ของพื้นผิวมหาสมุทรจะเกิดการขึ้นและลงพร้อมกัน ก่อให้เกิดอากาศจำนวนมากขึ้นมาแทนที่พื้นผิวบริเวณดังกล่าว
อากาศที่เกิดขึ้นนี้ จะสร้างเสียงความถี่ต่ำออกมา รวมไปถึงยังสร้างคลื่นแรงโน้มถ่วงกระจายออกไปเป็นวงกว้างรอบทิศทาง
ภายในไม่กี่วินาทีหลังจากนั้น แรงสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นนี้จะเดินทางไปจนถึงชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ ซึ่งเป็นชั้นบนสุดของชั้นบรรยากาศโลก
การชนกันระหว่างคลื่นแรงสั่นสะเทือนนี้และอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าบนชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ จะทำให้เกิดการบิดเบือนเล็กน้อยในสัญญาณของดาวเทียมนำทางที่อยู่ใกล้ในบริเวญนั้น
“สัญญาณดังกล่าว” คือข้อมูลที่ GUARDIAN นำมาใช้ระบุการเกิดของสึนามินั่นเอง
ศักยภาพของ GUARDIAN
หลัง 10 นาทีที่เกิดสัญญาณขึ้น GUARDIAN จะสร้างภาพของเสียงสึนามิที่อยู่บนชั้นไอโอโนสเฟียร์ออกมา สามารถแจ้งเตือนล่วงหน้าได้นานถึง 1 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างจุดกำเนิดสึนามิกับชายฝั่ง
อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดของระบบ GUARDIAN ในตอนนี้ คือมันยังเป็นระบบที่ต้องให้ผู้เชี่ยวชาญด้านการอ่านค่า เพื่อวิเคราะห์และตีความว่าสัญญาณที่เกิดขึ้น คือสัญญาณของการเกิดสึนามิจริง ๆ ซึ่งรวมถึงความแม่นยำของระบบ ก็ขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์และตีความของผู้เชี่ยวชาญด้วย
อนาคตของ GUARDIAN
เป้าหมายของ GUARDIAN จริง ๆ ไม่ใช่แค่แจ้งเตือนสึนามิเท่านั้น แต่มันคือ “ระบบเตือนภัยล่วงหน้าอัตโนมัติ” ของการเกิดแผ่นดินไหว ภูเขาไฟใต้ทะเลระเบิด ไปจนถึงแรงเขย่าของโลกในรูปแบบอื่น ๆ และจะกลายเป็นเครื่องมือสำคัญที่ใครก็สามารถใช้งานได้ รวมไปถึงมีความแม่นยำในการแจ้งเตือนที่มากพอ
ในอนาคต GUARDIAN จะนำมาใช้เสริมร่วมกับเครื่องมือภาคพื้นดินและมหาสมุทรต่าง ๆ เพื่อเพิ่มความแม่นยำ และความเร็วที่มากจนสามารถช่วยเหลือผู้คนทั้งหมด ที่เสี่ยงจะประสบกับภัยพิบัติได้
ปัจจุบันทางทีมงานได้นำ GUARDIAN มาใช้ตรวจจับสัญญาณต่าง ๆ ในภูมิภาคกว่าครึ่งหนึ่งของมหาสมุทรแปซิฟิกในแถบวงแหวนแห่งไฟ หรือที่หลายคนอาจจะเคยได้ยินในนามของ Ring of Fire ซึ่งเป็นพื้นที่มหาสมุทรแปซิฟิกที่เกิดแผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิดบ่อยมากที่สุด มีอัตราการเกิดสึนามิสูงถึง 78% หรือมากถึง 750 ครั้งระหว่างปี 1900 ถึงปี 2015
ปัจจุบัน GUARDIAN มีเว็บไซต์ที่สามารถเข้าไปเพื่อดูสถานะของชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ได้แล้ว โดยตัวเว็บไซต์จะมีข้อมูลดีเลย์เพียงเล็กน้อย (เกือบเรียลไทม์) จาก 90 สถานีที่อยู่รอบ Ring of Fire สามารถตรวจสอบสัญญาณของภัยพิบัติได้จากเว็บไซต์นี้
บทความโดย TNN Online
แหล่งที่มา interestingengineering.com
————————————————————————————————————————-
ที่มา : TNN Online / วันที่เผยแพร่ 3 มิ.ย. 2566
Link : https://www.tnnthailand.com/news/tech/147690/
