Mahidol Science Café: Astrophysics and Space Science Projects in Korea and Thailand
14 พฤศจิกายน 2565 คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล จัดเสวนาพิเศษ Mahidol Science Café ตอน Mahidol Science Cafe: Astrophysics and Space Science Projects in Korea and Thailand เปิดเวทีพูดคุยสร้างการรับรู้เกี่ยวกับโครงการดาราศาสตร์ฟิสิกส์และอวกาศในเกาหลีและไทย ทิศทางการวิจัย และการสร้างความร่วมมือทางวิชาการระหว่างประเทศในอนาคต รวมถึงสร้างความเข้าใจ และเพิ่มการตระหนักรู้ถึงความสำคัญของการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีด้านดาราศาสตร์ฟิสิกส์และอวกาศ แก่ประชาคมอาจารย์ นักศึกษา และผู้สนใจด้านวิทยาศาสตร์ในประเทศไทย เนื่องในโอกาสที่คณะผู้บริหารจาก Korea Astronomy & Space Science Institute (KASI) เดินทางเยือนประเทศไทย ณ ห้องประชุม K102 คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล พญาไท
ในการเสวนาครั้งนี้ ได้รับเกียรติจาก Dr. Young-Deuk Park, President of Korea Astronomy and Space Science Institute, ดร.ศุภชัย อาวิพันธุ์ นักวิจัยจากสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์กรมหาชน) หรือ NARIT และ ศาสตราจารย์พิเศษ ดร.เดวิด จอห์น รูฟโฟโล อาจารย์ประจำภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล เป็นวิทยากร โดยมี ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.วฤทธิ์ มิตรธรรมศิริ อาจารย์ประจำภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล เป็นผู้ดำเนินรายการ ซึ่งกิจกรรมในครั้งนี้มีนักเรียน นักศึกษา อาจารย์และผู้สนใจเข้าร่วมกิจกรรมทั้งแบบ On-site และ Online รวมกว่า 28 คน
รวมถึงภารกิจในการค้นคว้าสิ่งที่เราไม่รู้จักในจักรวาลด้วยวิทยาศาสตร์ ซึ่งดำเนินการโดยหน่วยวิจัยของ KASI ทั้งหมด 8 หน่วยด้วยกัน ได้แก่
- Optical Astronomy Division
- Radio Astronomy Division
- Space Science Division
- Center for Large Optical Telescopes
- Center for National Space Surveillance
- Center for Theoretical Astronomy
- Center for Historical Astronomy
- Technology Center for Astronomy and Space Science
ปัจจุบัน KASI มีผลงานวิจัย รวมถึงโครงการวิจัยด้านดาราศาสตร์ฟิสิกส์และอวกาศต่าง ๆ ที่โดดเด่นมากมาย เช่น
- สามารถสังเกตพบซูเปอร์โนวา SN 2018aoz หลังการระเบิดเพียง 1 ชั่วโมง ด้วยเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ Korea Microlensing Telescope Network หรือ KMTNet ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2565
- เข้าร่วมเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์อีเวนต์ฮอไรซัน (Event Horizon Telescope: EHT) ซึ่งเป็นเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุความถี่สูง ช่วง 230-450 GHz ในการถ่ายภาพหลุมดำ Sagittarius A ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก
- พัฒนา CTR (Compact, Triple-band Receiver) ซึ่งเป็นการย่อขนาดระบบกล้องโทรทรรศน์วิทยุสังเกตการณ์แบบพร้อมกัน (Simultaneous Observation Radio Telescope System) ให้มีขนาดกะทัดรัดอย่างเห็นได้ชัดสำเร็จเป็นเครื่องแรกของโลก
- พัฒนาห้องสุญญากาศแช่แข็งที่ตรวจสอบประสิทธิภาพของ SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer) ในภารกิจกล้องโทรทรรศน์อวกาศขนาดกลางของ NASA เพื่อสำรวจสเปกตรัมของท้องฟ้าในช่วงคลื่นใกล้อินฟราเรดทั้งหมด
- สังเกตการณ์สภาพอากาศในอวกาศในภารกิจ SNIPE
- ศึกษากราฟสุริยะสำหรับสถานีอวกาศนานาชาติในโครงการ CODEX
เป็นต้น
ในอนาคต KASI กำลังพัฒนา LUSEM (Lunar Space Environment Monitor) สำหรับตรวจวัดอนุภาคพลังงานสูงที่สูงกว่า 50 keV บนพื้นผิวดวงจันทร์เพื่อการวิจัยด้านสิ่งแวดล้อมในอวกาศ ส่วนหนึ่งใน Artemis Project ของ NASA ซึ่งจะส่งขึ้นไปยังดวงจันทร์ในปี พ.ศ. 2567 นอกจากนั้นยังได้วางแผนจะสังเกตการณ์สภาพอวกาศขณะที่โลกอยู่ที่ตำแหน่ง L4 ขณะโคจรรอบดวงอาทิตย์ เพื่อปรับปรุงความสามารถในการพยากรณ์สภาพอวกาศ ความปลอดภัยจากรังสีในการสำรวจอวกาศ โดยได้ส่งสมุดปกขาวไปยัง NASA เป็นที่เรียบร้อยแล้ว และส่งเสริมการมีส่วนร่วมของนักวิทยาศาสตร์ในการเข้าร่วมโครงการวิทยาศาสตร์ที่สำคัญมากขึ้น ซึ่ง Dr. Park ได้เผยถึงความสนใจในการสร้างความร่วมมือด้านวิชาการระหว่างประเทศไทยและประเทศเกาหลีใต้เพื่อยกระดับการวิจัยด้านดาราศาสตร์อวกาศให้ก้าวไกลยิ่งขึ้นด้วย
- ห้องปฏิบัติการทัศนศาสตร์
- ศูนย์ปฏิบัติการดาราศาสตร์วิทยุ
- ห้องปฏิบัติการแมคคาทรอนิกส์
- ห้องปฏิบัติการขึ้นรูปชิ้นงานความละเอียดสูง และเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูง ซึ่งศึกษาครอบคลุมใน 6 ประเด็นด้วยกัน ได้แก่
- การศึกษาวัตถุใกล้โลก สภาพอวกาศ และภูมิอากาศของโลก
- ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ดาวฤกษ์
- การศึกษาดาวเคราะห์และสิ่งมีชีวิตนอกระบบสุริยะ
- การศึกษาวิจัยจักรวาลวิทยาและฟิสิกส์ดาราศาสตร์พลังงานสูง
- การวิจัยฟิสิกส์ดาราศาสตร์วิทยุ
- ประวัติศาสตร์ดาราศาสตร์และมรดก
พร้อมทั้งแนะนำเครื่องมือต่าง ๆ ของ NARIT ซึ่งประกอบด้วยหอสังเกตการณ์และกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดต่าง ๆ ในประเทศไทย รวมถึงเครือข่ายดาราศาสตร์วิทยุและการพัฒนามาตรวิทยา ซึ่งมีความร่วมมือกันระหว่างกล้องโทรทรรศน์ทั้งในและต่างประเทศ เช่น เครือข่าย TRT (Thai Robotic Telescope Network), เครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ VLBI ที่ประเทศไทยเข้าร่วม เป็นต้น
ที่ผ่านมา NARIT มีผลงานการค้นพบ และพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ๆ ซึ่งเป็นประโยชน์ในการต่อยอดในเชิงพาณิชย์หลายผลงาน อาทิ
- ค้นพบระบบดาวเคราะห์น้อย 130 Elektra ในแถบดาวเคราะห์น้อย นับเป็นการค้นพบระบบดาวเคราะห์น้อยที่มีดวงจันทร์บริวารถึง 3 ดวง (quadruple asteroid system) เป็นครั้งแรกของโลก
- ร่วมค้นพบสัญญาณที่คาดว่ามาจากดาวเคราะห์ใหม่ในระบบ HAT-P-37b
- ร่วมค้นพบหนึ่งในกาแล็กซีที่ไกลที่สุดด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ เจมส์ เว็บบ์
- พัฒนาตัวรับสัญญาณของกล้องโทรทรรศน์วิทยุแบบ L-Band และ K-Band ทำให้กล้องโทรทรรศน์วิทยุแห่งชาติจับสัญญาณพัลซาร์ B0329+54 ในไทยได้เมื่อ 15 มิถุนายน 2565 ที่ผ่านมา
- ออกแบบและพัฒนาระบบควบคุมการทำงานของกล้องโทรทรรศน์ ระบบจัดลำดับการถ่ายภาพ ระบบตรวจสอบสถานะการทำงาน ระบบการรายงานการใช้งาน ฯลฯ ให้สามารถสั่งการและรายงานผลการใช้งานผ่านระบบอัตโนมัติบน Website ของ NARIT
- พัฒนาเครื่อง Nasal Oxygen High Flow และกล้องโทรจุลทรรศน์อิเล็กตรอน SEM ให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นด้วยเทคโนโลยีของ NARIT ได้สำเร็จ
ปิดท้ายด้วย ศาสตราจารย์พิเศษ ดร.เดวิด จอห์น รูฟโฟโล ได้กล่าวแนะนำทีมนักฟิสิกส์อวกาศและอนุภาคพลังงานสูงของคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล และเครือข่ายความร่วมมือกับนานาชาติ ที่ร่วมกันศึกษารังสีคอสมิกซึ่งก็คืออนุภาคพลังงานสูงในอวกาศ รังสีคอสมิกบางส่วนมาจากการระเบิดเป็นครั้งคราวที่ผิวดวงอาทิตย์ หรือพายุสุริยะ ซึ่งส่งผลกระทบทาง ‘สภาพอวกาศ’ และคุกคามต่อสุขภาพของนักบินอวกาศ หรือแม้แต่ผู้โดยสารเครื่องบินบริเวณขั้วโลก สามารถสร้างความเสียหายต่อระบบอิเล็กทรอนิกส์บนดาวเทียมและยานอวกาศ อาจมีผลต่อการทำงานของหม้อแปลง ทำให้ไฟฟ้าดับบนโลกซึ่งก่อให้เกิดความเสียหายทางเศรษฐกิจมหาศาลได้
ทีมวิจัยได้ทำการศึกษารังสีคอสมิกหลายผลงานเช่นกัน ทั้งในส่วนของทฤษฎี การทดลอง และการวิเคราะห์ข้อมูล เช่น
- คิดทฤษฎีและการวิเคราะห์ข้อมูลการเคลื่อนที่ของรังสีคอสมิกมายังโลกท่ามกลางความปั่นป่วนของลมสุริยะ การเร่งอนุภาคที่คลื่นกระแทกจากพายุสุริยะ และวิธีบ่งชี้ล่วงหน้าก่อนอนุภาคพลังงานสูงจากดวงอาทิตย์จะมาถึงโลกและส่งผลกระทบทางสภาพอวกาศต่อกิจกรรมของมนุษย์
- ตั้งสถานีตรวจวัดนิวตรอนสิรินธร ณ ยอดดอยอินทนนท์ เพื่อวัดอนุภาคและพลังงานของรังสีคอสมิกต่อเวลา ทำให้ได้ข้อมูลที่มีความพิเศษอย่างมาก เนื่องจากประเทศไทยอยู่ตรงกับตำแหน่งของสนามแม่เหล็กโลกที่อนุภาคประจุจากอวกาศจะเคลื่อนที่ผ่านลงมาถึงชั้นบรรยากาศโลกได้ยาก อนุภาครังสีคอสมิกที่สามารถแตกตัวลงมายังพื้นที่ประเทศไทยจึงต้องมีพลังงานสูงมาก โดยต้องมีพลังงานอย่างน้อย 17 GeV ซึ่งเป็นค่าพลังงานขั้นตํ่าที่สูงที่สุดในโลก
- ทีมวิจัยได้รับการสนับสนุนระยะ 10 ปีจาก Australian Antarctic Division (AAD) เพื่อดูแลและปรับปรุงเครื่องตรวจวัดนิวตรอนและอนุภาคมิวออน ณ Mawson Station ทวีปแอนตาร์กติกา ซึ่งเป็นการส่งออกเทคนิคที่ทีมวิจัยพัฒนาในไทยไปสู่ต่างประเทศ พร้อมกับเก็บข้อมูลอนุภาคนิวตรอนในบริเวณที่มีค่าพลังงานขั้นตํ่าที่ยอมให้รังสีคอสมิกผ่านสนามแม่เหล็กโลกต่ำที่สุดในโลก
- เข้าร่วมในโครงการ LHAASO ซึ่งมีเครื่องวัดรังสีคอสมิกยักษ์ใหญ่ ขนาดกว่า 1 ตร.กม. ใน ประเทศจีน โดยวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อศึกษารังสีคอสมิกพลังงานสูงมาก
- ร่วมวิเคราะห์ข้อมูลจากยาน Parker Solar Probe (PSP) ขององค์กร NASA ซึ่งเป็นยานแรกที่ “สัมผัส” ดวงอาทิตย์ และเสนอทฤษฎีอธิบายความปั่นป่วนอันสูงในลมสุริยะ เนื่องจากความไม่เสถียรที่เกิดจากความเฉือนระหว่างเชือกฟลักซ์ต่าง ๆ ในลมสุริยะ ซึ่งได้รับความสนใจและแข่งขันอยู่กับทฤษฎีอื่น ๆ อีกด้วย
สำหรับทิศทางการวิจัย ขณะนี้ทีมวิจัยในฐานะส่วนหนึ่งของ Thai Space Consortium กำลังสร้างเครื่องวัดรังสีคอสมิกขนาดเล็ก เพื่อติดตามผลกระทบของพายุสุริยะต่อกัมมันตรังสีรอบโลก สำหรับดาวเทียมวิจัยดวงแรกของไทย (Thai Space Consortium 1 หรือ TSC-1) ซึ่งวางแผนว่าจะโคจรข้ามขั้วโลกในปีอีก 3 ปีข้างหน้า และในระยะต่อไปก็ตั้งใจที่จะพัฒนาเครื่องวัดรังสีคอสมิกสำหรับยาน TSC-2 ยานอวกาศที่จะโคจรรอบดวงจันทร์ซึ่งประเทศไทยมีแผนที่จะพัฒนาขึ้นภายใน 7 ปีข้างหน้านี้ ซึ่งจะเป็นการยกระดับการศึกษาอนุภาครังสีคอสมิกจากภาคพื้นดินสู่อวกาศ และยังมีแผนจะต่อยอดการวิเคราะห์ข้อมูลจากยาน PSP ขององค์กร NASA เพิ่มเติม ขณะยานนี้เข้าใกล้ดวงอาทิตย์ พร้อมกับข้อมูลจากยานอวกาศอื่น ๆ ในอนาคต
- เขียนข่าว : นางสาวปัณณพร แซ่แพ
- ตรวจสอบโดย : ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.วฤทธิ์ มิตรธรรมศิริ
- ภาพข่าวโดย : นายนภาศักดิ์ ผลพานิช
