สืบสวนมาเต็ม ! นักวิทย์ศึกษารูปแบบเลือดในสภาวะไร้น้ำหนัก แก้ปัญหาอาชญากรรมกลางอวกาศ

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยสแตฟฟอร์ดเชียร์ (Staffordshire) และมหาวิทยาลัยฮัลล์ (Hull) ในประเทศอังกฤษ พยายามศึกษารูปแบบของคราบเลือดในสภาวะไร้น้ำหนัก โดยได้ดัดแปลงสภาพแวดล้อมแบบไร้น้ำหนักบนเครื่องบิน พาราโบลาโบอิ้ง 727 ดัดแปลงโดยบริษัทด้านการท่องเที่ยวอวกาศสัญชาติสหรัฐฯ อย่างซีโร่ กราวิตี้ คอร์ปอเรชัน (Zero Gravity Corporation)

การศึกษานี้เป็นสาขาการศึกษาใหม่ที่ชื่อ แอสโตรฟอเรนซิกส์ (Astroforensics) ตั้งเป้าเพื่อช่วยสืบสวนอาชญากรรมและอุบัติเหตุที่อาจเกิดขึ้นในสถานีอวกาศหรือกระสวยอวกาศ ผู้นำการวิจัยครั้งนี้คือ แซค โควาลสเก (Zack Kowalske) เจ้าหน้าที่สืบสวนสถานที่เกิดเหตุในแอตแลนตาและเป็นนักศึกษาปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยสแตฟฟอร์ดเชียร์ เขาบอกว่า “การศึกษารูปแบบคราบเลือดสามารถให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับอาชญากรรมหรืออุบัติเหตุได้ ทั้งนี้ยังไม่ค่อยมีใครรู้ว่าเลือดเหลวมีพฤติกรรมอย่างไรในสภาพแวดล้อมที่แรงโน้มถ่วงมีการเปลี่ยนแปลง นี่เป็นสาขาการศึกษาที่แม้จะเป็นเรื่องแปลกใหม่ แต่ก็มีผลกระทบต่อการสืบสวนทางนิติเวชในอวกาศ”

สำหรับการทดลองนี้ ได้จำลองสภาพแวดล้อมการทดลองบนเครื่องบินพาราโบลาโบอิ้ง 727 เครื่องบินไอพ่นไฮเทคลำนี้สามารถบินขึ้นอย่างรวดเร็ว เมื่อถึงจุดหนึ่งจะเข้าสู่สภาวะการตกอย่างอิสระ (หรือแรงโน้มถ่วงต่ำ) จากนั้นจึงร่อนลงทำให้เกิดสภาวะไร้น้ำหนักในช่วงเวลาสั้น ๆ คล้ายกับความรู้สึกที่นักบินอวกาศได้รับในอวกาศ 

ในการทดลอง มีการใช้กลีเซอรีน 40% และสีผสมอาหารสีแดง 60% เพื่อเลียนแบบความหนาแน่นและความหนืดของเลือดมนุษย์ เมื่อเครื่องบินอยู่ในสภาวะที่แรงโน้มถ่วงลดลงจาก 9.81 ซึ่งเป็นแรงโน้มถ่วงปกติบนโลก ลดลงเหลือประมาณ 0.00 - 0.05  หยดเลือดจะถูกพ่นออกจากกระบอกฉีดไฮดรอลิกไปยังเป้าหมายที่เป็นฉากรับคล้ายกระดาษ ทำให้เห็นมุมกระแทกของหยดเลือดได้

กราแฮม วิลเลียมส์ (Graham Williams) ผู้ร่วมเขียนจากมหาวิทยาลัยฮัลล์บอกว่า “เนื่องจากขาดแรงโน้มถ่วง คุณสมบัติของของเหลว 2 อย่าง คือ แรงตึงผิวของเลือดและการจับตัวกันของเลือดจะถูกขยายมากขึ้น นั่นหมายถึงเลือดในอวกาศมีแนวโน้มสูงที่จะเกาะติดกับพื้นผิวได้มากขึ้น ซึ่งทำให้เลือดเกาะติดได้แน่นขึ้นและคงอยู่กับที่จนกว่าจะมีแรงมากระทำกับพื้นผิวเพิ่มเติม”

จากนั้นนักวิจัยได้สร้างมุมของการกระแทกจากคราบเลือดขึ้นมาใหม่ ผลลัพธ์พบว่าในสภาวะไร้น้ำหนัก หยดเลือดจะแพร่กระจายในอัตราที่ช้ากว่า มีรูปแบบและขนาดที่โดดเด่นซึ่งไม่เคยพบเห็นบนโลก

“หากเป็นบนโลก แรงโน้มถ่วงและแรงต้านของอากาศมีอิทธิพลต่อการเอียงมุมของหยดเลือด ดังนั้นเราจึงตั้งสมมติฐานเบื้องต้นว่า เนื่องจากไม่มีแรงโน้มถ่วง การคำนวณทางคณิตศาสตร์บางอย่างที่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของหยดเลือดจึงแม่นยำยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตามแม้จะไม่มีแรงโน้มถ่วง แต่การเคลื่อนที่ของหยดเลือดก็มีผลกระทบอื่นตามมาจากแรงตึงผิวที่เพิ่มขึ้น ทำให้การคำนวนมุมของคราบเลือดแปรปรวนมากขึ้น” วิลเลียมส์อธิบาย

ทั้งนี้ปัจจุบันมนุษย์เรากำลังพัฒนาโครงการที่จะมุ่งไปใช้ชีวิตยังอวกาศ เช่น โครงการอาร์เทมิสของนาซา ที่จะส่งมนุษย์ไปเหยียบดวงจันทร์ในปี 2026 หรือเป้าหมายของบริษัทสเปซเอ็กซ์ (SpaceX) ที่จะส่งมนุษย์ 1 ล้านคนไปใช้ชีวิตบนดาวอังคารภายใน 50 - 100 ปี ดังนั้นการศึกษานี้ จึงจะมีประโยชน์ในอนาคต ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ หรืออาชญากรรมบนอวกาศ

ทีมงานตั้งข้อสังเกตว่าในปีต่อๆ ไป อาจมีความจำเป็นต้องสร้างแนวทางด้านนิติวิทยาศาสตร์เพื่อทำความเข้าใจผลที่ตามมาจากอาชญากรรมในอวกาศให้ดีขึ้น

แซ็คกล่าวเพิ่มเติมว่า “เราอยู่ในยุคใหม่ของนิติวิทยาศาสตร์ เช่นเดียวกับที่การวิจัยในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 ตั้งคำถามว่าคราบเลือดหมายถึงอะไร และเกี่ยวข้องอะไรกับอาชญากรรม ดังนั้นเราจึงเหมือนกลับมาที่จุดเริ่มต้นของคำถามใหม่อีกครั้ง แต่ครั้งนี้เป็นการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมใหม่ ทั้งนี้ แอสโตรฟอเรนซิกส์ เป็นสาขาย่อยใหม่ที่ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช่ภาคพื้นดิน จึงเป็นสิ่งสำคัญที่เราจะต้องทำความเข้าใจด้านนิติวิทยาศาสตร์ทั้งหมด อันที่จริงจำเป็นที่จะวิจัยให้ครอบคลุมทุกสาขา”

งานวิจัยนี้ จะตีพิมพ์ในวารสาร Forensic Science International ฉบับเดือนกรกฎาคม 2024

ที่มาข้อมูล InterestingEngineering, Sciencedirect

ที่มารูปภาพ Zero-G