ARCSIX ภารกิจสำรวจวัฏจักรของน้ำแข็งขั้วโลกเหนือในฤดูร้อนปี 2024 ของ NASA ในครั้งนี้มีความเปลี่ยนแปลงที่สำคัญคือการปลดระวางของเครื่องบิน DC-8 ทำให้ไม่มีเครื่องบินลำสำคัญร่วมปฏิบัติภารกิจอีกต่อไปแล้ว

ภายหลังจากจบภารกิจ ASIA-AQ เครื่องบิน Douglas DC-8 ห้องทดลองทางอากาศลอยฟ้าของ NASA ก็ได้ถูกปลดระวางภายหลังจากปฏิบัติภารกิจมาร่วมเกือบ 40 ปี ทำให้ภารกิจการสำรวจอากาศของ NASA ต่อจากนี้ต้องใช้เครื่องบินเก่าที่มีขนาดเล็กมาปฏิบัติภารกิจระหว่างรอเครื่องบินที่จะมาเป็นห้องทดลองทางอากาศลอยฟ้ายักษ์ลำใหม่

ภารกิจ ARCSIX คือภารกิจสำรวจวัฏจักรที่เปลี่ยนไปของน้ำแข็งอาร์กติกในฤดูร้อน เนื่องจากภูมิภาคอาร์กติกหรือขั้วโลกเหนือกำลังมีการเปลี่ยนแปลงไปจากเดิมที่เคยเป็นภูมิภาคที่มีน้ำแข็งตลอดทั้งปี กลายเป็นมีน้ำแข็งปกคลุมเพียงบางช่วงฤดูกาล ทำให้ปี 2024 นี้ NASA มีแผนส่งเครื่องบินออกขึ้นบินสำรวจวัฏจักรของก้อนเมฆในระดับชั้นความสูงต่าง ๆ ที่สัมพันธ์กับการเกิดขึ้นของชั้นน้ำแข็งใหม่และการละลายของน้ำแข็งในบริเวณภูมิภาคอาร์กติกในช่วงฤดูร้อน เนื่องจากการเพิ่มขึ้นและละลายของธารน้ำแข็งนั้นมีปัจจัยต่าง ๆ มากมายและหลากหลาย ในภารกิจนี้จะทำการตรวจวัดและพิจารณาว่าปัจจัยใดบ้างที่มีผลกับการละลายของน้ำแข็งมากที่สุดในฤดูร้อนนี้

เพียงแค่วันที่ท้องฟ้าแจ่มใสเปรียบเทียบกับวันที่มีเมฆปกคลุมมาก อัตราการละลายของน้ำแข็งบริเวณอาร์กติกก็ไม่เท่ากันแล้ว เพราะในวันที่อากาศแจ่มใส ทะเลเงียบสงบ คลื่นความร้อนจากดวงอาทิตย์จะถูกสะท้อนออกไปยังนอกโลกด้วยสีขาวจากแผ่นน้ำแข็ง พื้นที่อาร์กติกโดยรวมจึงเย็นลง แต่ในวันที่มีเมฆสีเทาปกคลุมครึ้ม เมฆสีเทาเหล่านี้ดูดซับความร้อนได้ดีกว่าแผ่นน้ำแข็ง ทำให้อุณหภูมิของภูมิภาคโดยรวมสูงขึ้น ซึ่งเป็นผลทำให้เกิดการละลายของน้ำแข็งที่มากขึ้นด้วย ยังไม่รวมปัจจัยอื่น ๆ ทั้งปริมาณของหยาดน้ำฟ้า มลพิษที่ปกคลุมเหนือหิมะ และภูมิประเทศ เช่น สันเขาที่มีสีเข้ม ล้วนส่งผลกับอัตราการละลายของน้ำแข็งในอาร์กติกทั้งนั้น ดังนั้นเพื่อการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เกี่ยวกับการละลายของน้ำแข็งบริเวณอาร์กติกในอนาคตการสำรวจครั้งนี้จึงมีความจำเป็น

ภาพถ่ายเครื่องบินสำรวจอากาศ P-3 Orion ของ NASA

อย่างที่ทราบไป เนื่องจากเครื่องบิน Douglas DC-8 ของ NASA ปลดระวางไปแล้ว เครื่องบินที่ใช้ในการปฏิบัติการในครั้งนี้จะเป็นเครื่องบิน Lockheed P-3 Orion และ Gulfstream III ที่เข้าร่วมปฏิบัติการ Lockheed P-3 Orion เป็นเครื่องบินใบพัดต่อต้านเรือดำน้ำและมีส่วนเกี่ยวข้องกับปฏิบัติการทางทะเลสมัยสงครามเย็นของกองทัพเรือสหรัฐฯ และได้รับการดัดแปลงให้ติดตั้งเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์เพื่อการตรวจจับและวิเคราะห์อนุภาคแขวนลอยในอากาศ ส่วนเครื่อง Gulfstream III เป็นเครื่องบินส่วนตัวขนาดเล็กที่เคยเข้าร่วมในภารกิจ ASIA-AQ มันผ่านการดัดแปลงเพื่อติดตั้งอุปกรณ์สเปกโตรมิเตอร์และ LIDAR เพื่อใช้ในการสร้างแผนที่ทางอากาศ

เครื่องบิน Lockheed P-3 Orion จะทำหน้าที่บินโฉบเมฆที่ลอยในระดับความสูงต่าง ๆ เพื่อตรวจวัดอนุภาคแขวนลอยในเมฆ ระดับสีของเมฆเพื่อวิเคราะห์การดูดซับความร้อน และการแผ่รังสีความร้อนของพื้นผิวต่าง ๆ เหนือภูมิภาคอาร์กติก มีรูปแบบการบินหลายระดับคล้ายกับหน้าที่ของเครื่อง DC-8 ที่เคยปฏิบัติภารกิจ ในขณะที่เครื่อง Gulfstream III จะทำหน้าที่สร้างแผนที่ทางอากาศเกี่ยวกับปริมาณของสารแขวนลอยในอากาศคล้ายกับการเก็บข้อมูลจากมุมสูงของดาวเทียม

ภาพเครื่องบิน P-3 Orion บินขึ้นจากฐานบินโดยมีเครื่อง Gulfstream III เป็นฉากหน้า

จากนั้นนักวิทยาศาสตร์จะนำข้อมูลที่ได้จากเครื่องบินทั้งสองลำมารวมเข้ากับข้อมูลที่ได้จากดาวเทียม Multi-angle Imaging Spectroradiometer (MISR), Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) และ Ice, Cloud, and land Elevation Satellite 2 (ICESat-2) เพื่อสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่อนาคตสามารถนำข้อมูลจากดาวเทียมมาวิเคราะห์อัตราการละลายของรน้ำแข็งบริเวณขั้วโลกได้โดยตรง

ภารกิจของ ARCSIX จะแบ่งออกเป็นสองช่วงคือช่วงต้นฤดูร้อนปี 2024 (พฤษภาคม-มิถุนายน) และช่วงปลายฤดูร้อนปี 2024 (กรกฎาคม-สิงหาคม) เพื่อทำความเข้าใจวัฏจักรการละลายของน้ำแข็งตั้งแต่ช่วงต้นของฤดูร้อนและช่วงปลายฤดูร้อนที่การละลายของน้ำแข็งสิ้นสุดลงและเริ่มต้นการก่อตัวของชั้นน้ำแข็งอีกครั้ง

พื้นที่นอกชายฝั่งของกรีนแลนด์ถือเป็นน้ำแข็งกลุ่มสุดท้ายของธารน้ำแข็งอาร์กติก การสูญเสียธารน้ำแข็งนอกชายฝั่งอาร์กติกจะถือว่าเป็นจุดสิ้นสุดของการมีอยู่ของน้ำแข็งที่ปกคลุมตลอดทั้งปีในภูมิภาคอาร์กติกและเข้าสู่ยุคของการที่อาร์กติกไม่มีน้ำแข็งในช่วงฤดูร้อน ซึ่งวัฏจักรความร้อนของภูมิภาคอาร์กติกนั้นจะเปลี่ยนแปลงไปโดยสิ้นเชิง การเข้าใจกระบวนการระหว่างน้ำแข็งกับสภาพแวดล้อมในอาร์กติกนับว่าเป็นการศึกษาที่สำคัญเพื่อเข้าใจกระบวนการละลายและเกิดใหม่ของน้ำแข็งระหว่างช่วงฤดูร้อนและเข้าสู่ฤดูหนาวของอาร์กติก

เรียบเรียงโดย : จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร : ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ที่มาข้อมูล : NASA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

ARCSIX ภารกิจสำรวจขั้วโลกเหนือในฤดูร้อนของ NASA