แผนดูแลโลก วัดอุณหภูมิต้นไม้และการคายน้ำของต้นไม้ จากอวกาศ

Written by SCIENCES

เป็นเรื่องที่เราเรียนกันมาตั้งแต่สมัยประถมแล้ว ต้นไม้ เช่นเดียวกับคนเรา จำเป็นต้องอาศัยน้ำในการดำรงชีวิตนอกจากการเอามาใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงที่เป็นการนำน้ำจากรากขึ้นมาบริเวณใบและใช้มันร่วมกับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และแสงเพื่อสร้างอาหาร ต้นไม้ยังใช้น้ำในการรักษาอุณหภูมิของมัน

นี่คือบทความเกี่ยวกับอวกาศจริง ๆ เรากำลังจะพูดถึงวิธีการที่ NASA จะช่วยศึกษาและทำการดูแลโลกจากอวกาศด้วยอุปกรณ์ตัวใหม่ที่ NASA ออกแบบให้ขึ้นไปติดตั้งบนสถานีอวกาศนานาชาติที่ชื่อ ECOSTRESS แต่ก่อนที่เราจะดูว่า ECOSTRESS ทำงานยังไง เรามาเข้าใจเรื่องของน้ำกันให้มากกว่านี้ก่อน

สำหรับพืชแล้วพืชคายน้ำผ่านทางปากใบ เมื่อน้ำมีอุณหภูมิสูงขึ้นมาจากแสงแดด ซึ่งทำให้อุณหภูมิของพืชลดต่ำลง (คล้ายกับเหงื่อของคน) แต่ ถ้าเกิดว่าพืชไม่มีน้ำเพียงพอมันจะไม่ยอมคายน้ำเพื่อเก็บน้ำไว้ใช้ แต่นั่นก็จะทำให้อุณหภูมิของพืชสูงขึ้น นั่นทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า water stress สุดท้ายแล้วพืชก็จะตายในที่สุด

พืชไร่ “ไป!” พืชสวน “มึงสิไป!” ที่มา – Tim Mossholder/Pexel

เรากำลังพูดถึงต้นไม้เพียงต้นเดียว แต่แน่นอนว่าการขาดน้ำของพืชนั้นขึ้นอยู่กับบริเวณ ซึ่งอาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ ภัยแล้ง ความชุ่มชื้นของดิน ไฟป่า หรือคลื่นความร้อน ซึ่งจะส่งผลเป็นวงกว้าง และสุดท้ายเมื่อไม่มีต้นไม้ก็จะทำให้เกิดการส่งทอดความแห้งแล้วกันเป็นลูกโซ่ และทำลายความสมดุลของธรรมชาติ ซึ่งจะส่งผลโดยรวมไปในระดับทวีป เลยก็ได้

อุปกรณ์ ECOSTRESS ที่ NASA ทำการออกแบบนี้จะเข้ามาช่วยดูเรื่องนี้ด้วยการทำแผนที่การเกิด Water Stress เนื่องจากมันถูกออกแบบมาให้มีขนาดเล็กมาก มันสามารถถูกส่งขึ้นไปติดตั้งบนสถานีอวกาศนานาชาติด้วยการส่งผ่านยาน Dragon ของ SpaceX จากนั้นค่อนใช้แขนกลของตัวสถานี ดึงตัว ECOSTRESS ออกมาติดตั้งบริเวณภายนอกของสถานี

ตัวอย่าง Heatmap จากโปรแกรม Simulation แสดงตัวอย่างผลที่จะได้ ที่มา – JPL

นี่เป็นการประหยัดงบ ทำให้ไม่จำเป็นต้องยิงดาวเทียมดวงใหม่ มีอุปกรณ์วิทยาศาสตร์แนว ๆ นี้หลายตัวติดตั้งอยู่บน ISS เช่นกัน ตั้งแต่การใช้ศึกษาโลกและติดตามภาวะโลกร้อน ไปจนถึงศึกษาฟิสิกส์ดาราศาสตร์

ECOSTRESS ย่อมาจาก ECOsystem Spaceborne Thermal Radiometer Experiment on Space Station ซึ่งเป็นการตั้งชื่อแบบฝืน ๆ ให้มาพ้องกับคำว่า STRESS แต่ก็ให้อภัยได้เพราะใคร ๆ เขาก็ทำกัน

อุปกรณ์ ECOSTRESS ขณะติดตั้งเข้ากับส่วนบรรทุกนอกยานของยาน Dragon ที่มา – SpaceX

อุปกรณ์ที่สำคัญที่มันใช้ได้แก่ Multispectral Thermal Infrared Radiometer ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่เราใช้อุณหภูมิของพืชบนโลกนี่แหละแต่ออกแบบให้สามารถทำงานได้จากอวกาศ ซึ่งความแม่นยำของมันจะอยู่ที่ 38 x 69 เมตร ซึ่งละเอียดพอที่จะวัดในระดับ ฟาร์ม หรือไร่ ของเกษตรกรแบบรายต่อรายได้เลย

โครงการนี้พัฒนาโดย JPL แห่ง California Institute of Technology ซึ่งแน่นอนว่าข้อมูลที่ได้จะเป็น Public Data สามารถนำไปใช้ในงานวิจัยต่าง ๆ ได้อีกมากมาย โดยสุดท้ายแล้วสิ่งที่ NASA หวังก็คือจากการเรียนรู้ที่จะอยู่ และพัฒนาเทคโนโลยีบนอวกาศ สุดท้ายแล้วผลที่ได้ก็ควรจะเกิดแก่โลกของเรา ดาวเคราะห์ที่ให้ชีวิตแก่เรา

อ้างอิง

NASA Press Release

ECOSTRESS – JPL/Caltech

Last modified: June 22, 2018

Pichsinee P., I love you forever.