พายุสุริยะกับภัยเงียบ: ภารกิจ STORIE ของนาซาเตรียมสังเกตการณ์ ‘กระแสวงแหวน’ เพื่อปกป้องเทคโนโลยีโลก

โลกของเราเปรียบเสมือนแม่เหล็กขนาดยักษ์ที่มีพลังในการดึงดูดและกักขังอนุภาคประจุไฟฟ้าจากอวกาศให้มาวนเวียนอยู่รอบๆ จนเกิดเป็นวงแหวนที่มองไม่เห็นเรียกว่า "กระแสวงแหวน" (Ring current) กลุ่มอนุภาคเหล่านี้ไม่ได้ล่องลอยอยู่อย่างสงบ แต่พวกมันมีปฏิกิริยาตอบสนองอย่างรุนแรงต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพอวกาศ โดยเฉพาะเมื่อเกิดพายุสุริยะจากดวงอาทิตย์ ความแปรปรวนของกระแสวงแหวนสามารถส่งผลกระทบโดยตรงต่อเทคโนโลยีของเรา ไม่ว่าจะเป็นการทำให้ดาวเทียมในวงโคจรเกิดการสะสมประจุจนขัดข้อง ระบบนำทางรวน หรือแม้กระทั่งเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้ากระชากจนโครงข่ายไฟฟ้าและท่อส่งก๊าซบนพื้นโลกได้รับความเสียหาย

เพื่อทำความเข้าใจการทำงานของวงแหวนที่มองไม่เห็นนี้ให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติสหรัฐฯ หรือนาซา (NASA) จึงเตรียมส่งเครื่องมือวิทยาศาสตร์ชิ้นใหม่ในชื่อภารกิจ STORIE (Storm Time O+ Ring current Imaging Evolution) ขึ้นสู่อวกาศในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2569 โดยอุปกรณ์รับสัญญาณนี้จะเดินทางไปกับยานอวกาศของสเปซเอ็กซ์ (SpaceX) เพื่อนำไปติดตั้งภายนอกสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) การติดตั้งอุปกรณ์ไว้ที่นี่จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้มุมมองสังเกตการณ์แบบ "จากในออกนอก" ซึ่งช่วยหลบเลี่ยงแสงรบกวนจากโลก และทำให้สามารถมองเห็นกลุ่มอนุภาคบริเวณเส้นศูนย์สูตรได้อย่างชัดเจนครอบคลุมกว่าภารกิจในอดีต

ความท้าทายสำคัญของการศึกษาเรื่องนี้คือ เราไม่สามารถใช้กล้องถ่ายภาพกระแสวงแหวนได้โดยตรง ภารกิจ STORIE จึงถูกออกแบบมาให้สแกนหา "อะตอมเป็นกลางพลังงานสูง" (ENAs) ซึ่งเกิดจากอนุภาคในกระแสวงแหวนที่ไปแย่งชิงอิเล็กตรอนจากชั้นบรรยากาศชั้นนอกสุดของโลกจนตัวเองมีสภาพเป็นกลาง หลุดพ้นจากอำนาจแม่เหล็กและพุ่งตัวออกมา โดยเครื่องมือนี้จะมุ่งเน้นไปที่การตรวจจับอะตอมของออกซิเจนเป็นพิเศษ เนื่องจากออกซิเจนในอวกาศแถบนั้นแทบจะมาจากบรรยากาศโลกทั้งหมด การตรวจพบออกซิเจนจำนวนมากจะเป็นหลักฐานสำคัญที่ช่วยไขคำตอบว่า อนุภาคในกระแสวงแหวนนั้นแท้จริงแล้วถูกสะสมมาจากชั้นบรรยากาศของโลกเราเอง หรือถูกพัดพามาจากลมสุริยะกันแน่

ตลอดระยะเวลา 6 เดือนของภารกิจ STORIE จะทำหน้าที่เฝ้าติดตามและสร้างภาพมิติของกระแสวงแหวนขึ้นใหม่ในทุกๆ 90 นาที เพื่อเปรียบเทียบพฤติกรรมของอนุภาคในช่วงเวลาที่ดวงอาทิตย์อยู่ในสภาวะสงบและช่วงที่เกิดพายุสุริยะ ข้อมูลที่ได้จะไม่เพียงทำให้เราเข้าใจปฏิกิริยาระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ได้ดีขึ้น แต่ยังเป็นกุญแจสำคัญที่จะช่วยยกระดับความแม่นยำในการพยากรณ์สภาพอวกาศ ทำให้มนุษยชาติสามารถเตรียมพร้อมรับมือและปกป้องโครงสร้างพื้นฐานทางเทคโนโลยีที่สำคัญ ให้รอดพ้นจากภัยคุกคามในอวกาศได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น

ข้อมูลอ้างอิง: NASA/Vanessa Thomas

• NASA’s STORIE Mission to Tell Tale of Earth’s Ring Current