“จากเชียงใหม่ สู่แอนตาร์กติกา” นักวิจัย มช. คนไทยคนแรกร่วมขั้วโลกใต้ ณ ละติจูด 90 องศาใต้ ภารกิจ ไอซ์คิวบ์อัปเกรด (IceCube Upgrade)

อาจารย์ เรือโท ดร.ชนะ สินทรัพย์วโรดม นักวิจัย มช. คนไทยคนแรกที่ได้รับเลือกไปปฏิบัติงานในพื้นที่  ใจกลางขั้วโลก ทวีปแอนตาร์กติกา ร่วมกับกลุ่มวิจัยนิวทริโนไอซ์คิวบ์ กลุ่มวิจัยชั้นนำของโลก มีนักวิจัยรวมกว่า 350 คน จาก 14 ประเทศ 58 สถาบัน เพื่อทำพันธกิจในโครงการไอซ์คิวบ์อัปเกรด (IceCube Upgrade) เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการตรวจจับนิวทริโนพลังงานต่ำที่เข้ามายังโลก นับเป็นความภาคภูมิใจของคนไทยที่เราได้มีตัวแทนและเป็นนักวิจัยไทยคนแรกของประเทศไทยที่ได้รับการคัดเลือกให้ไปปฏิบัติภารกิจเชิงวิทยาศาสตร์ในครั้งนี้ ตามความร่วมมือนิวทริโนไอซ์คิวบ์และการสำรวจตัดข้ามละติจูดภายใต้พระราชดำริสมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี

สถานีตรวจวัดนิวทริโนไอซ์คิวบ์ถูกสร้างไว้เพื่อศึกษาอนุภาคนิวทริโนที่เข้ามายังโลกโดยใช้เครื่องตรวจวัดที่เรียกว่า Digital Optical Module หรือเรียกสั้น ๆ ว่า 'DOM' ที่ใช้ในการตรวจจับนิวทริโนผ่านรังสีเชอเรนคอฟซึ่งอาจจะดูห่างไกลจากคนไทยมากพอสมควร ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2556 โปรดเกล้าฯให้มีโครงการวิจัยขั้วโลก(อาร์กติกและแอนตาร์กติก)ตามพระราชดำริสมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯสยามบรมราชกุมารี การศึกษาวิจัยครอบคลุมธรณีวิทยา ชีววิทยา ฟิสิกส์ ดาราศาสตร์  ไมโครพลาสติก สภาวะเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลกและการละลายของน้ำแข็ง  ทรงมีพระราชดำริให้ศาสตราจารย์ ดร. ไพรัช ธัชยพงษ์เลขาธิการและกรรมการมูลนิธิเทคโนโลยีสารสนเทศตามพระราชดำริ สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี  ประสานความร่วมมือระหว่างประเทศไทยกับประเทศแนวหน้าของโลกเช่นจีน ญี่ปุ่นและเกาหลีใต้เป็นต้น ซึ่งมีเรือตัดน้ำแข็งและสถานีวิจัยที่ทวีปแอนตาร์กติกอยู่แล้ว นำไปสู่ความร่วมมือระหว่างสถาบันวิจัย/มหาวิทยาลัยของไทยกับหน่วยงานของประเทศแนวหน้าดังกล่าว โดยโครงการวิจัยของมช. นี้ ได้เข้าร่วมกับไอซ์คิวบ์ ซึ่งเป็นโครงการเชิงเทคนิคทางวิศวกรรมที่เรียกว่า โครงการไอซ์คิวบ์อัปเกรด (IceCube Upgrade) เป็นการวางแผนจะเพิ่มเส้นลวดตรงบริเวณแกนกลางของสถานีตรวจวัดนิวทริโนไอซ์คิวบ์อีก 7 เส้น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการตรวจจับนิวทริโนพลังงานต่ำ

สถานีตรวจวัดนิวทริโนไอซ์คิวบ์ ตั้งอยู่ ณ บริเวณขั้วโลกใต้ใจกลางทวีปแอนตาร์กติกา ลึกเข้าไปจากขอบทวีปกว่า 1,000 กิโลเมตร ซึ่งเป็นจุดที่มีละติจูด 90 องศาใต้ มีความสูงประมาณ 2,835 เมตร จากระดับน้ำทะเล (สูงกว่ายอดดอยอินทนนท์ จ.เชียงใหม่ ราว ๆ 300 เมตร) การเดินทางเข้าไปในพื้นที่ดังกล่าวหากมิใช่เพื่อการศึกษาวิจัยแล้ว แทบจะไม่สามารถเข้าไปได้เลย เนื่องจากสภาพอากาศที่แปรปรวนและมีความหนาวเย็นถึง -28 องศาเซลเซียสในช่วงฤดูร้อน และต่ำถึง -60 องศาเซลเซียสในช่วงฤดูหนาว การเดินทางจึงต้องใช้เครื่องบินของกองทัพอากาศสหรัฐที่ดัดแปลงพิเศษในการเข้าพื้นที่ และมีเวลาปฏิบัติงานเพียงประมาณ 4 เดือน ระหว่างเดือนพฤศจิกายน ถึงกุมภาพันธ์ ในช่วงฤดูร้อนของขั้วโลกใต้เท่านั้น การเดินทางเข้าไปในพื้นที่ขั้วโลกจึงมีความไม่แน่นอนเนื่องจากปัจจัยดังกล่าว แต่หากโครงการนี้สามารถดำเนินการได้สำเร็จในปี พ.ศ.2566 เรือโท ดร.ชนะ สินทรัพย์วโรดม จะเป็นนักวิจัยคนแรกของประเทศไทย ที่ได้เดินทางไปถึงบริเวณขั้วโลกใต้ ณ ละติจูด 90 องศาใต้ใจกลางทวีปแอนตาร์กติกา

มากไปกว่านั้น ในปี พ.ศ.2566 นี้ ประเทศไทยประสบความสำเร็จในการส่งนักวิจัยไทยร่วมเดินทางไปปฏิบัติงานในพื้นที่ขั้วโลก ณ ทวีปแอนตาร์กติกา จำนวน 2 ท่าน ได้แก่ เรือโท ดร.ชนะ สินทรัพย์วโรดม อาจารย์ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ และนางสาวอัจฉราภรณ์ ผักหวาน นักวิจัยกลุ่มวิจัยรังสีคอสมิกและอนุภาคพลังงานสูง มหาวิทยาลัยมหิดล ที่จะร่วมเดินทางกับคณะวิจัยของสถาบันวิจัยขั้วโลกเกาหลี โดยโครงการได้รับอนุมัติจากสถาบันวิจัยขั้วโลกเกาหลีให้นำเครื่องตรวจวัดอนุภาคนิวตรอนแบบเคลื่อนที่ มีชื่อเรียกว่า "ช้างแวน" (ChangVan) บรรทุกไปกับเรือตัดน้ำแข็ง "เอราออน" (RV Araon) เดินทางไปเก็บข้อมูลวิจัย ณ ทวีปแอนตาร์กติกา เพื่อศึกษาอัตราการเปลี่ยนแปลงของรังสีคอสมิกในระดับละติจูดต่างๆ ตามเส้นทางจากประเทศนิวซีแลนด์ เขตวิจัยทางทะเลอามันด์เซน (Amundsen Sea Research Area) สถานีวิจัยจางโบโก (Jang Bogo Station) และสิ้นสุดการเดินทาง ณ เมืองกวางยาง สาธารณรัฐเกาหลี

          โครงการความร่วมมือไทย-ไอซ์คิวบ์ตามพระราชดำริฯเป็นความร่วมมือระหว่างประเทศไทยกับสหรัฐอเมริกา เริ่มตั้งแต่พ.ศ. 2564 ประกอบด้วยโครงการนักศึกษาภาคฤดูร้อนและโครงการวิจัย โครงการนี้ดำเนินการสนองพระราชดำริโดย คณะกรรมการความร่วมมือการวิจัยนิวทริโนไอซ์คิวบ์ประเทศไทย (Thai-IceCube) ตั้งอยู่ที่มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ซึ่งมีศาสตราจารย์ ดร.ไพรัช ธัชยพงษ์เป็นประธานและผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. วราภรณ์ นันทิยกุล ภาควิชาฟิสิกส์และวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่เป็นเลขานุการ มีกิจกรรมภายใต้โครงการฯ อาทิ ความร่วมมือในโครงการนักศึกษาภาคฤดูร้อน (IceCube Summer Student Program) การส่งเสริมให้นักวิจัยไทยร่วมเดินทางไปปฏิบัติงาน ณ ทวีปแอนตาร์กติกา ฯลฯ ในการนี้มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ได้แต่งตั้งคณะกรรมการความร่วมมือการวิจัยนิวทริโนไอซ์คิวบ์ประเทศไทย (Thai-IceCube) โดยบูรณาการความร่วมมือการวิจัยร่วมกับหน่วยงานในประเทศ ได้แก่ มหาวิทยาลัยมหิดล จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) สถาบันการจัดการปัญญาภิวัฒน์ เพื่อร่วมกันส่งเสริมการทำวิจัยกับหน่วยงานชั้นนำในต่างประเทศ อาทิ หอสังเกตการณ์นิวทโนไอซ์คิวบ์ (IceCube NeutrinoObservatory) ซึ่งอยู่ภายใต้การกำกับดูแลของ ศูนย์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์อนุภาคไอซ์คิวข์วิสคอนชิน (WIPAC: Wisconsin IceCube Particle Astrophysics Center) มหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสัน ประเทศสหรัฐอเมริกา และกลุ่มวิจัยของสาธารณรัฐเกาหลี ได้แก่ มหาวิทยาลัยชอนนัม (Chonnam National University), สถาบันดาราศาสตร์และวิทยาศาสตร์อวกาศเกาหลี (KASI : Korea Astronomy and Space Science Institute) และสถาบันวิจัยขั้วโลกเกาหลี (KOPRI : Korea Polar Research Institute)

ในปีพ.ศ. 2566 นี้ การเดินทางไปปฏิบัติงาน ณ ทวีปแอนตาร์กติกาของ 2 นักวิจัยไทยในครั้งนี้จะนำมาสู่การพัฒนาองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีขั้นสูงของประเทศ อาทิ เทคโนโลยีการปฏิบัติงานในพื้นที่สุดขั้ว (Extreme Condition Operation) เทคโนโลยีการขุดเจาะด้วยของไหล (Fluid-Assisted Boring) การศึกษารังสีคอสมิกเพื่อการพยากรณ์สภาวะอาวกาศ (Space Weather Forecasting) การศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างวัฎจักรของจุดบนดวงอาทิตย์กับการแผ่รังสีคอสมิกที่เป็นอันตรายต่อโลก นอกจากองค์ความรู้ที่ได้แล้วโครงการดังกล่าวยังเป็นการพัฒนาและเตรียมความพร้อมกำลังคนของประเทศในการก้าวเข้าสู่วิทยาการขั้นสูงเพื่อพัฒนาอุตสาหกรรมและเศรษฐกิจของประเทศต่อไป

ทั้งนี้ ในวันที่ 24 พฤศจิกายน 2566 ได้จัดงานแถลงข่าวเพื่อประชาสัมพันธ์โครงการ “จากเชียงใหม่ สู่แอนตาร์กติกา” ตามความร่วมมือนิวทริโนไอซ์คิวบ์และการสำรวจตัดข้ามละติจูดภายใต้พระราชดำริสมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี ณ กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม