ถ้ำบนโลกหลายแห่งมีน้ำอยู่ภายใน แต่บนดาวเคราะห์ดวงอื่นจะมีน้ำอยู่ด้วยหรือไม่ ?
เมื่อมนุษย์คนสุดท้ายที่ได้ไปเหยียบดวงจันทร์กลับมายังโลก เขานำก้อนหินตัวอย่างที่ปราศจากร่องรอยของสิ่งมีชีวิตกลับมาด้วย แม้ก้อนหินจากดวงจันทร์นี้จะน่าสนใจในทางธรณีวิทยา แต่มันไม่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสืบหา และทำความเข้าใจเรื่องที่มาของสิ่งมีชีวิตบนโลกและดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ ที่คล้ายกันได้เลย
หากจะมีการส่งมนุษย์ไปสำรวจดาวเคราะห์ในระบบสุริยะกันอีกครั้ง การฝึกฝนให้พวกเขารู้จักเทคนิคการสำรวจพื้นที่ และเลือกเก็บตัวอย่างที่มีคุณค่าต่อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์มากขึ้น นับว่ามีความจำเป็นอย่างยิ่ง ทำให้ราว 7 ปีที่ผ่านมานี้ องค์การอวกาศยุโรป (ESA) ได้ใช้โพรงถ้ำหลายแห่งในแคว้นซาร์ดิเนียของอิตาลี ซึ่งมีสภาพแวดล้อมคล้ายกับต่างดาว มาเป็นสถานที่ฝึกฝนเตรียมความพร้อมให้แก่มนุษย์อวกาศรุ่นใหม่
◾ถ้ำหลวง: ร่างกายและจิตใจเปลี่ยนไปอย่างไร เมื่อใช้ชีวิตในถ้ำมืด 2 เดือน
◾มนุษย์อยู่รอดได้นานที่สุดอย่างไร หากต้องกลั้นหายใจใต้น้ำ ?
ผู้ที่เข้าร่วมในภารกิจนี้จะต้องตะลุยสำรวจและใช้ชีวิตอยู่ในถ้ำนานถึง 2 สัปดาห์ โดยการฝึกในช่วงฤดูร้อนของปี 2016 นั้นมีว่าที่มนุษย์อวกาศจากนานาชาติ ได้แก่สหรัฐฯ จีน ญี่ปุ่น รัสเซีย และสเปน เข้าร่วมฝึกด้วย พวกเขาต้องสำรวจถ้ำที่ลึกลงไปใต้ดินกว่า 800 เมตร โดยต้องทำแผนที่และใช้ชีวิตอยู่ในส่วนที่มืดสนิทเป็นเวลาถึง 6 วัน
ถ้ำและพื้นที่บางแห่งบนโลกสามารถใช้ฝึกฝนมนุษย์อวกาศให้เกิดความคุ้นเคยกับพื้นผิวดาวดวงอื่นได้
เครือข่ายถ้ำ "ซากรุตตา" (Sa Grutta) เป็นสถานที่แห่งหนึ่งที่ได้รับคัดเลือกให้ใช้ฝึกมนุษย์อวกาศ สถานที่แห่งนี้เกิดจากทางน้ำไหลใต้ดินกัดเซาะละลายหินปูน จนเกิดเป็นโพรงถ้ำที่เชื่อมต่อกันหลายแห่ง มีตั้งแต่ช่องแคบเล็กที่ต้องลงหมอบคลานเพื่อให้ผ่านไปได้ ไปจนถึงห้องโถงใหญ่ความกว้างเท่ากับภายในมหาวิหาร บางช่วงมีน้ำท่วมและต้องใช้อุปกรณ์ดำน้ำช่วยในการสำรวจด้วย
ปฏิบัติการฝึกฝนครั้งนี้ใช้ชื่อว่า CAVES ซึ่งหมายถึง "การผจญภัยโดยร่วมมือกันเพื่อส่งเสริมคุณค่าและฝึกฝนทักษะพฤติกรรมมนุษย์-ประสิทธิภาพในการทำงาน" โดยเน้นให้ผู้เข้าร่วมทุกคนต้องปฏิบัติภารกิจร่วมกันอย่างใกล้ชิดในที่แคบภายใต้ภาวะที่มีความกดดันสูง ไม่ว่าจะเป็นภารกิจทำการทดลองทางวิทยาศาสตร์ หรือภารกิจตระเวนสำรวจก็ตาม
นอกจากการเคลื่อนที่ภายในถ้ำจะทำได้ยากลำบากแล้ว การอยู่ในที่มืดไร้แสงธรรมชาติเป็นเวลานานยังรบกวนวงจรนาฬิการ่างกาย ทำให้การรับรู้เวลาคลาดเคลื่อน รวมทั้งรบกวนแบบแผนการหลับและตื่นของบรรดาผู้เข้ารับการฝึกอีกด้วย ซึ่งเป็นสิ่งที่จะเกิดขึ้นเมื่ออยู่ในอวกาศเช่นกัน
การเดินทางในเครือข่ายถ้ำโดยต้องคอยระวังให้ตนเองอยู่ในเส้นทางที่ปลอดภัย ต้องอาศัยการตัดสินใจที่เฉียบขาดในภาวะวิกฤต รวมทั้งต้องสื่อสารกับผู้ร่วมทีมให้เข้าใจกันชัดเจน ซึ่งสถานการณ์เช่นนี้ไม่ต่างกับการออกเดินในอวกาศหรือสเปซวอล์ก (Spacewalk) มากนัก
นายทิม พีค นักบินอวกาศชาวอังกฤษผ่านการฝึกในถ้ำก่อนออกปฏิบัติภารกิจในอวกาศมาแล้ว
นักสำรวจถ้ำและมนุษย์อวกาศใช้ระบบคู่หูหรือบัดดี้ในการปฏิบัติงานเหมือนกัน และต่างก็เน้นหลักการ "ช้าคือเร็ว" รวมทั้ง "เมื่อตรวจสอบอุปกรณ์ดีแล้วจงเชื่อมั่นในอุปกรณ์" เช่นเดียวกัน
งานวิจัยทางวิทยาศาสตร์เป็นภารกิจหลักประจำวันของว่าที่มนุษย์อวกาศซึ่งกำลังฝึกในถ้ำ เหมือนกับการออกปฏิบัติภารกิจบนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ผู้เข้ารับการฝึกจะต้องทำการทดลองสูงสุดถึง 5 ครั้งต่อวัน โดยเก็บตัวอย่างทางธรณีวิทยารวมทั้งตัวอย่างจุลชีพที่อาศัยอยู่ในถ้ำ ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อการศึกษารูปแบบสิ่งมีชีวิตที่ปรับตัวจนอยู่ในความมืดได้ รวมทั้งเป็นผลดีต่อการศึกษาแร่ธาตุต่าง ๆ ที่ใช้หล่อเลี้ยงสิ่งมีชีวิต
นอกจากถ้ำใต้ดินแล้ว ยังมีการฝึกมนุษย์อวกาศในถ้ำเหนือพื้นดินที่มีสภาพคล้ายต่างดาวอีกด้วย เช่นที่อุทยานธรณีลันซาโรเต (Lanzarote Geoparque) ในสเปน ซึ่งมีความเหมาะสมในการใช้ฝึกเพื่อภารกิจสำรวจดาวอังคารอย่างยิ่ง เพราะเป็นหินแข็งที่เกิดจากการสะสมของดินตะกอน สามารถใช้ฝึกมนุษย์อวกาศให้รู้จักแยกแยะว่าหินก้อนใดคืออุกกาบาต หรือก้อนใดมีร่องรอยบ่งบอกถึงการมีอยู่ของน้ำในแถบนั้นมาก่อนได้
ดร. ฟรานเชสโก เซาโร นักธรณีวิทยาและนักสำรวจถ้ำชาวอิตาลี ซึ่งเป็นผู้ออกแบบหลักสูตรฝึกฝนมนุษย์อวกาศในครั้งนี้บอกว่า "เราสร้างหลักสูตรนี้ขึ้น เพื่อให้มนุษย์อวกาศรุ่นใหม่ที่จะออกปฏิบัติการยังดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ รู้จักมองหาพื้นที่สำรวจที่ดีที่สุด รวมทั้งตัวอย่างหินที่มีความน่าสนใจในทางวิทยาศาสตร์มากที่สุด เพื่อส่งกลับมาวิเคราะห์ต่อบนโลก"
ดร. เซาโรนั้นเคยเป็นผู้ค้นพบจุลชีพชนิดพันธุ์โบราณที่อาศัยอยู่ในถ้ำ รวมทั้งเป็นผู้ค้นพบถ้ำ Imawari Yeuta ซึ่งเป็นถ้ำหินควอร์ตไซต์ในประเทศเวเนซุเอลาอีกด้วย ถ้ำแบบนี้หาพบได้ยากเพราะหินควอร์ตไซต์ทนทานต่อการกัดเซาะของน้ำ ทั้งที่ตั้งซึ่งซ่อนอยู่บนยอดเขาสูงรูปโต๊ะ (Table-top mountain) ยังชี้ว่าเป็นถ้ำที่มีอายุเก่าแก่ราว 50-70 ล้านปี
"สิ่งที่น่าอัศจรรย์ที่สุดสำหรับผมก็คือ ถ้ำอายุหลายสิบล้านปีนี้เป็นประจักษ์พยานชั้นดีของสิ่งที่เกิดขึ้นในอดีต เราได้เห็นสภาพแวดล้อมที่ไม่เคยมีสิ่งแปลกปลอมล่วงล้ำเข้าไปมาก่อน และยังคงสภาพเดิมเหมือนห้องสมุดขนาดใหญ่ที่เก็บรักษาข้อมูลมากมายให้เราได้ศึกษา"
ดร. เซาโรหวังว่า ถ้ำเก่าแก่ลักษณะนี้จะช่วยในการศึกษาจุลชีพชนิดที่เกิดขึ้นในยุคโบราณของโลก ซึ่งน่าจะยังคงดำรงเผ่าพันธุ์มาจนถึงทุกวันนี้ได้ เพราะสภาพการดำรงชีวิตแยกโดดเดี่ยวในถ้ำที่ไม่เคยมีการค้นพบมาก่อน จุลชีพเหล่านี้จะช่วยสร้างความรู้ความเข้าใจต่อรูปแบบของสิ่งมีชีวิตต่างดาว ซึ่งอาจมีอยู่ในระบบสุริยะหรือดาวเคราะห์ดวงอื่นที่คล้ายกับโลกได้
"ถ้ำคือพยานบอกเล่าถึงความเป็นมาของสภาพภูมิศาสตร์ สามารถรักษาสิ่งต่าง ๆ จากอดีตเอาไว้ได้มากยิ่งกว่าพื้นที่เหนือพื้นดิน เป็นเสมือนคลังเก็บข้อมูลของกาลเวลา วิวัฒนาการของภูมิประเทศ และสิ่งมีชีวิต" ดร. เซาโรกล่าว
BBC/News ไทย
เหตุใดถ้ำจึงเป็นสถานที่ฝึกมนุษย์อวกาศที่ดีที่สุด?
ถ้ำบนโลกหลายแห่งมีน้ำอยู่ภายใน แต่บนดาวเคราะห์ดวงอื่นจะมีน้ำอยู่ด้วยหรือไม่ ?
เมื่อมนุษย์คนสุดท้ายที่ได้ไปเหยียบดวงจันทร์กลับมายังโลก เขานำก้อนหินตัวอย่างที่ปราศจากร่องรอยของสิ่งมีชีวิตกลับมาด้วย แม้ก้อนหินจากดวงจันทร์นี้จะน่าสนใจในทางธรณีวิทยา แต่มันไม่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสืบหา และทำความเข้าใจเรื่องที่มาของสิ่งมีชีวิตบนโลกและดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ ที่คล้ายกันได้เลย
หากจะมีการส่งมนุษย์ไปสำรวจดาวเคราะห์ในระบบสุริยะกันอีกครั้ง การฝึกฝนให้พวกเขารู้จักเทคนิคการสำรวจพื้นที่ และเลือกเก็บตัวอย่างที่มีคุณค่าต่อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์มากขึ้น นับว่ามีความจำเป็นอย่างยิ่ง ทำให้ราว 7 ปีที่ผ่านมานี้ องค์การอวกาศยุโรป (ESA) ได้ใช้โพรงถ้ำหลายแห่งในแคว้นซาร์ดิเนียของอิตาลี ซึ่งมีสภาพแวดล้อมคล้ายกับต่างดาว มาเป็นสถานที่ฝึกฝนเตรียมความพร้อมให้แก่มนุษย์อวกาศรุ่นใหม่
◾ถ้ำหลวง: ร่างกายและจิตใจเปลี่ยนไปอย่างไร เมื่อใช้ชีวิตในถ้ำมืด 2 เดือน
◾มนุษย์อยู่รอดได้นานที่สุดอย่างไร หากต้องกลั้นหายใจใต้น้ำ ?
ผู้ที่เข้าร่วมในภารกิจนี้จะต้องตะลุยสำรวจและใช้ชีวิตอยู่ในถ้ำนานถึง 2 สัปดาห์ โดยการฝึกในช่วงฤดูร้อนของปี 2016 นั้นมีว่าที่มนุษย์อวกาศจากนานาชาติ ได้แก่สหรัฐฯ จีน ญี่ปุ่น รัสเซีย และสเปน เข้าร่วมฝึกด้วย พวกเขาต้องสำรวจถ้ำที่ลึกลงไปใต้ดินกว่า 800 เมตร โดยต้องทำแผนที่และใช้ชีวิตอยู่ในส่วนที่มืดสนิทเป็นเวลาถึง 6 วัน
เครือข่ายถ้ำ "ซากรุตตา" (Sa Grutta) เป็นสถานที่แห่งหนึ่งที่ได้รับคัดเลือกให้ใช้ฝึกมนุษย์อวกาศ สถานที่แห่งนี้เกิดจากทางน้ำไหลใต้ดินกัดเซาะละลายหินปูน จนเกิดเป็นโพรงถ้ำที่เชื่อมต่อกันหลายแห่ง มีตั้งแต่ช่องแคบเล็กที่ต้องลงหมอบคลานเพื่อให้ผ่านไปได้ ไปจนถึงห้องโถงใหญ่ความกว้างเท่ากับภายในมหาวิหาร บางช่วงมีน้ำท่วมและต้องใช้อุปกรณ์ดำน้ำช่วยในการสำรวจด้วย
ปฏิบัติการฝึกฝนครั้งนี้ใช้ชื่อว่า CAVES ซึ่งหมายถึง "การผจญภัยโดยร่วมมือกันเพื่อส่งเสริมคุณค่าและฝึกฝนทักษะพฤติกรรมมนุษย์-ประสิทธิภาพในการทำงาน" โดยเน้นให้ผู้เข้าร่วมทุกคนต้องปฏิบัติภารกิจร่วมกันอย่างใกล้ชิดในที่แคบภายใต้ภาวะที่มีความกดดันสูง ไม่ว่าจะเป็นภารกิจทำการทดลองทางวิทยาศาสตร์ หรือภารกิจตระเวนสำรวจก็ตาม
นอกจากการเคลื่อนที่ภายในถ้ำจะทำได้ยากลำบากแล้ว การอยู่ในที่มืดไร้แสงธรรมชาติเป็นเวลานานยังรบกวนวงจรนาฬิการ่างกาย ทำให้การรับรู้เวลาคลาดเคลื่อน รวมทั้งรบกวนแบบแผนการหลับและตื่นของบรรดาผู้เข้ารับการฝึกอีกด้วย ซึ่งเป็นสิ่งที่จะเกิดขึ้นเมื่ออยู่ในอวกาศเช่นกัน
การเดินทางในเครือข่ายถ้ำโดยต้องคอยระวังให้ตนเองอยู่ในเส้นทางที่ปลอดภัย ต้องอาศัยการตัดสินใจที่เฉียบขาดในภาวะวิกฤต รวมทั้งต้องสื่อสารกับผู้ร่วมทีมให้เข้าใจกันชัดเจน ซึ่งสถานการณ์เช่นนี้ไม่ต่างกับการออกเดินในอวกาศหรือสเปซวอล์ก (Spacewalk) มากนัก
นายทิม พีค นักบินอวกาศชาวอังกฤษผ่านการฝึกในถ้ำก่อนออกปฏิบัติภารกิจในอวกาศมาแล้ว
นักสำรวจถ้ำและมนุษย์อวกาศใช้ระบบคู่หูหรือบัดดี้ในการปฏิบัติงานเหมือนกัน และต่างก็เน้นหลักการ "ช้าคือเร็ว" รวมทั้ง "เมื่อตรวจสอบอุปกรณ์ดีแล้วจงเชื่อมั่นในอุปกรณ์" เช่นเดียวกัน
งานวิจัยทางวิทยาศาสตร์เป็นภารกิจหลักประจำวันของว่าที่มนุษย์อวกาศซึ่งกำลังฝึกในถ้ำ เหมือนกับการออกปฏิบัติภารกิจบนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ผู้เข้ารับการฝึกจะต้องทำการทดลองสูงสุดถึง 5 ครั้งต่อวัน โดยเก็บตัวอย่างทางธรณีวิทยารวมทั้งตัวอย่างจุลชีพที่อาศัยอยู่ในถ้ำ ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อการศึกษารูปแบบสิ่งมีชีวิตที่ปรับตัวจนอยู่ในความมืดได้ รวมทั้งเป็นผลดีต่อการศึกษาแร่ธาตุต่าง ๆ ที่ใช้หล่อเลี้ยงสิ่งมีชีวิต
นอกจากถ้ำใต้ดินแล้ว ยังมีการฝึกมนุษย์อวกาศในถ้ำเหนือพื้นดินที่มีสภาพคล้ายต่างดาวอีกด้วย เช่นที่อุทยานธรณีลันซาโรเต (Lanzarote Geoparque) ในสเปน ซึ่งมีความเหมาะสมในการใช้ฝึกเพื่อภารกิจสำรวจดาวอังคารอย่างยิ่ง เพราะเป็นหินแข็งที่เกิดจากการสะสมของดินตะกอน สามารถใช้ฝึกมนุษย์อวกาศให้รู้จักแยกแยะว่าหินก้อนใดคืออุกกาบาต หรือก้อนใดมีร่องรอยบ่งบอกถึงการมีอยู่ของน้ำในแถบนั้นมาก่อนได้
ดร. ฟรานเชสโก เซาโร นักธรณีวิทยาและนักสำรวจถ้ำชาวอิตาลี ซึ่งเป็นผู้ออกแบบหลักสูตรฝึกฝนมนุษย์อวกาศในครั้งนี้บอกว่า "เราสร้างหลักสูตรนี้ขึ้น เพื่อให้มนุษย์อวกาศรุ่นใหม่ที่จะออกปฏิบัติการยังดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ รู้จักมองหาพื้นที่สำรวจที่ดีที่สุด รวมทั้งตัวอย่างหินที่มีความน่าสนใจในทางวิทยาศาสตร์มากที่สุด เพื่อส่งกลับมาวิเคราะห์ต่อบนโลก"
ดร. เซาโรนั้นเคยเป็นผู้ค้นพบจุลชีพชนิดพันธุ์โบราณที่อาศัยอยู่ในถ้ำ รวมทั้งเป็นผู้ค้นพบถ้ำ Imawari Yeuta ซึ่งเป็นถ้ำหินควอร์ตไซต์ในประเทศเวเนซุเอลาอีกด้วย ถ้ำแบบนี้หาพบได้ยากเพราะหินควอร์ตไซต์ทนทานต่อการกัดเซาะของน้ำ ทั้งที่ตั้งซึ่งซ่อนอยู่บนยอดเขาสูงรูปโต๊ะ (Table-top mountain) ยังชี้ว่าเป็นถ้ำที่มีอายุเก่าแก่ราว 50-70 ล้านปี
"สิ่งที่น่าอัศจรรย์ที่สุดสำหรับผมก็คือ ถ้ำอายุหลายสิบล้านปีนี้เป็นประจักษ์พยานชั้นดีของสิ่งที่เกิดขึ้นในอดีต เราได้เห็นสภาพแวดล้อมที่ไม่เคยมีสิ่งแปลกปลอมล่วงล้ำเข้าไปมาก่อน และยังคงสภาพเดิมเหมือนห้องสมุดขนาดใหญ่ที่เก็บรักษาข้อมูลมากมายให้เราได้ศึกษา"
ดร. เซาโรหวังว่า ถ้ำเก่าแก่ลักษณะนี้จะช่วยในการศึกษาจุลชีพชนิดที่เกิดขึ้นในยุคโบราณของโลก ซึ่งน่าจะยังคงดำรงเผ่าพันธุ์มาจนถึงทุกวันนี้ได้ เพราะสภาพการดำรงชีวิตแยกโดดเดี่ยวในถ้ำที่ไม่เคยมีการค้นพบมาก่อน จุลชีพเหล่านี้จะช่วยสร้างความรู้ความเข้าใจต่อรูปแบบของสิ่งมีชีวิตต่างดาว ซึ่งอาจมีอยู่ในระบบสุริยะหรือดาวเคราะห์ดวงอื่นที่คล้ายกับโลกได้
"ถ้ำคือพยานบอกเล่าถึงความเป็นมาของสภาพภูมิศาสตร์ สามารถรักษาสิ่งต่าง ๆ จากอดีตเอาไว้ได้มากยิ่งกว่าพื้นที่เหนือพื้นดิน เป็นเสมือนคลังเก็บข้อมูลของกาลเวลา วิวัฒนาการของภูมิประเทศ และสิ่งมีชีวิต" ดร. เซาโรกล่าว
BBC/News ไทย