“จากเชียงใหม่ สู่แอนตาร์กติกา” นักวิจัย มช. คนไทยคนแรกร่วมขั้วโลกใต้ 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