หุ่นยนต์บุกภูเขาไฟ! ภารกิจเสี่ยงตายแทนมนุษย์ เพื่อทำนายวันปะทุของภูเขาไฟ

นักวิจัยจาก ETH Zurich นำหุ่นยนต์สี่ขาไปทดลองบนภูเขาไฟเอตนา ประเทศอิตาลี เพื่อดมกลิ่นก๊าซภูเขาไฟโดยอัตโนมัติ หวังลดความเสี่ยงจากการส่งมนุษย์เข้าไปในพื้นที่อันตราย และช่วยพัฒนาการคาดการณ์การปะทุของภูเขาไฟในอนาคต

 จูเลีย ริชเตอร์ จาก Robotic Systems Lab ระบุว่า การคาดการณ์การปะทุจำเป็นต้องมีข้อมูลจำนวนมาก แต่การส่งนักวิทยาศาสตร์เข้าไปเก็บข้อมูลภาคสนามมีความเสี่ยงสูง ทั้งก๊าซพิษและภูมิประเทศที่ไม่มั่นคง ทีมวิจัยจึงเลือกใช้หุ่นยนต์แทน

หุ่นยนต์สี่ขาชื่อ ANYmal ถูกติดตั้งเครื่องแมสสเปกโตรมิเตอร์จากบริษัท INFICON เพื่อวิเคราะห์ชนิดของก๊าซขณะเดินสำรวจพื้นที่ภูเขาไฟ เช่น ขอบปล่อง ลานทรายภูเขาไฟ และภูมิประเทศขรุขระที่หุ่นยนต์ล้อไม่สามารถเข้าถึงได้ นอกจากนี้ยังมีเซ็นเซอร์หลากหลายชนิด และใช้ปัญญาประดิษฐ์แบบ Reinforcement Learning เพื่อเรียนรู้การเคลื่อนไหวและตัดสินใจในสภาพแวดล้อมจริง ทำให้สามารถเคลื่อนที่ผ่านพื้นที่ยากลำบากได้อย่างมีเสถียรภาพ

การทดสอบภาคสนามบนภูเขาไฟเอตนา หุ่นยนต์ทำภารกิจอัตโนมัติได้สำเร็จถึง 93–100% ในภูมิประเทศที่หลากหลาย และสามารถตรวจพบแหล่งก๊าซฮีเลียมที่ใช้จำลองการปล่อยก๊าซได้ 5 จาก 8 จุด แม้การเคลื่อนที่ของก๊าซจะขึ้นอยู่กับทิศทางลมอย่างมาก นอกจากนี้ ภารกิจควบคุมระยะไกลใกล้ปล่องก๊าซธรรมชาติยังตรวจพบก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งได้รับการยืนยันด้วยการวัดแบบพกพา

ในอนาคต ทีมวิจัยตั้งเป้าพัฒนาระบบให้หุ่นยนต์สามารถทำงานอัตโนมัติเต็มรูปแบบ เช่น เดินทางไปยังจุดหมายที่อยู่ไกลหลายร้อยเมตรหรือระดับกิโลเมตรได้ด้วยตัวเอง ซึ่งยังอยู่ระหว่างการวิจัยและทดสอบเพิ่มเติม

นักภูเขาไฟวิทยาติดตามก๊าซเพราะการเปลี่ยนแปลงของการปล่อยก๊าซสามารถเป็นสัญญาณเตือนล่วงหน้าก่อนการปะทุ เมื่อแมกมาลอยขึ้น แรงดันลดลงและก๊าซจะถูกปล่อยออกมา โดยคาร์บอนไดออกไซด์มักปรากฏก่อน ขณะที่ซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะเด่นชัดเมื่อแมกมาเข้าใกล้พื้นผิว ข้อมูลเหล่านี้ช่วยให้สามารถประเมินความเสี่ยงและตัดสินใจเตือนภัยได้เร็วขึ้น

หุ่นยนต์สี่ขาที่ใช้ AI กำลังช่วยปฏิวัติการเฝ้าระวังภูเขาไฟ ด้วยการเก็บข้อมูลก๊าซในพื้นที่อันตรายแทนมนุษย์ และมีศักยภาพในการยกระดับการคาดการณ์การปะทุและการเตือนภัยในอนาคต