ระบบตรวจจับสึนามิใหม่ของ NASA รู้ว่าจะเกิดก่อน 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 คือระบบเตือนสึนามิ 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 สนใจเข้าไปดูได้ที่นี่ [คลิก]

แหล่งที่มา interestingengineering.com