จับตาปรากฏการณ์วิทยาศาสตร์ 2557

หน้าแรกTeeNee อาหารสมอง อาหารสมอง จับตาปรากฏการณ์วิทยาศาสตร์ 2557

ปี 2557 น่าจะเป็นปีที่ตื่นตาตื่นใจครั้งใหญ่อีกครั้งสำหรับวงการวิทยาศาสตร์ทั่วโลก มีหลากสิ่งหลายอย่างในระดับ "ปรากฏการณ์" กำลังจะเกิดขึ้นในอีกไม่ช้าไม่นานนี้ ตั้งแต่การสำรวจตรวจสอบภายในโลกของเราเอง เรื่อยไปจนถึงการริเริ่ม เพื่อเดินทางผจญภัยไปในปริมณฑลที่ไม่เคยมีใครไปถึงมาก่อน และทำในสิ่งที่ไม่เคยมีใครทำมาก่อน ต่อไปนี้คือ บางส่วนของปรากฏการณ์ทางวิทยาศาสตร์ดังกล่าวนั้น

1.การสำรวจโลกใต้ผิวน้ำแข็ง

การสำรวจโลกใต้พื้นผิวน้ำแข็งหนามากกว่า4 กิโลเมตร นั้นดำเนินมาอย่างต่อเนื่อง เมื่อปลายปี 2555 ทีมนักวิทยาศาสตร์รัสเซีย สามารถเจาะผ่านแผ่นน้ำแข็งเหนือทะเลสาบวอสต็อก พบว่า ภายใต้น้ำแข็งหนาขนาดนั้น ในทวีปที่หนาวเย็นตลอดปีอย่าง แอนตาร์กติก ยังคงมี "แอ่งน้ำ" ลึก 500 เมตรคงอยู่ สิ่งที่น่าสนใจมากขึ้นไปกว่านั้นก็คือ เมื่อนำเอาน้ำตัวอย่างมาตรวจสอบ ก็พบว่าในน้ำตัวอย่างจากใต้น้ำแข็งลึกและเย็นจัดตลอดปีนั้น เต็มไปด้วย "ดีเอ็นเอ"

ขณะนี้ดีเอ็นเอ ดังกล่าวกำลังได้รับการตรวจวิเคราะห์อยู่อย่างคร่ำเคร่ง เพื่อหาคำตอบสำคัญที่ว่า "มีสิ่งมีชีวิตอยู่ใต้ทะเลสาบน้ำแข็งวอสต็อกหรือไม่"

คำตอบที่แน่ชัดว่า ถ้าหากมีสิ่งมีชีวิต ที่ว่านี้คืออะไรกันแน่ที่สามารถใช้ชีวิตอยู่ในสภาวะลำเค็ญถึงที่สุดเช่นนั้นได้ อะไรก็ตามที่คาดว่าจะมีการค้นพบ ซึ่งมีแนวโน้มว่าจะเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวมากกว่าอย่างอื่น นอกจากจะเป็นสิ่งมีชีวิตที่สามารถอยู่รอดได้ภายใต้ภาวะแวดล้อมซึ่งไม่เอื้อต่อการมีชีวิตชนิดสุดโต่งมากที่สุดเท่าที่มีบนพื้นโลกแล้วยังอาจเป็นดัชนีบ่งชี้ถึงการปรับตัวเข้ากับสิ่งแวดล้อมได้อย่างสุดยอดอีกด้วย

ในระดับความลึกดังกล่าวสิ่งมีชีวิตที่หากพบเจอนี้ไม่ได้เจอะเจอแสงอาทิตย์ซึ่งถือกันว่าเป็นปัจจัยเกื้อหนุนชีวิตที่จำเป็นยิ่งยวดต่อเนื่องยาวนานถึง 15 ล้านปี จำเป็นต้องขยายพันธุ์เพื่อดำรงเผ่าพันธุ์ของตัวเองภายใต้แรงกดมหาศาล ท่ามกลางอุณหภูมิระดับเยือกแข็ง ตัดขาดจากสิ่งอื่นใดโดยสิ้นเชิง

คำตอบว่าจุลชีพเหล่านี้ดำรงอยู่ได้อย่างไร จะกลายเป็นองค์ความรู้หาค่าไม่ได้สำหรับโลก และยิ่งกระตุ้นให้มีการควานหาคำตอบต่อเนื่องต่อไปว่า มีอะไรที่ใหญ่กว่าสัตว์หรือพืชเซลล์เดียวอยู่ใต้โลกลึกลับนั้นอีกหรือไม่?

2.แผนที่พันธุกรรมล้านปี

นับจนถึงขณะนี้ การจัดทำแผนที่พันธุกรรมหรือ จีโนม ของสัตว์ที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่คนเราสามารถทำได้จนครบถ้วนสมบูรณ์มีอายุย้อนหลังไปยาวนานถึง 700,000 ปี แผนที่จีโนมดังกล่าวนั้นได้มาจากฟอสซิลของม้าตัวหนึ่งซึ่งพบในพื้นที่ทางตะวันตกเฉียงเหนือของประเทศแคนาดามีการตีพิมพ์เผยแพร่เมื่อเดือนมิถุนายนปี2556 ที่ผ่านมา ที่ถือเป็นความก้าวหน้าทางด้านพันธุวิศวกรรมศาสตร์ครั้งสำคัญ นับตั้งแต่มีการเผยแพร่แผนที่พันธุกรรมของหมีขั้วโลกตัวหนึ่งซึ่งมีอายุ 110,000 ปี ในปี 2555

ประเด็นสำคัญที่ทำให้วงการพันธุวิศวกรรมจำเป็นต้องถูกจับตามองในปี 2557 นี้ก็คือ กำลังจะมีการจัดทำแผนที่พันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตอายุเกินล้านปีขึ้นมาเป็นครั้งแรกนั่นเอง

จีโนมเกินล้านปีดังกล่าวนั้นน่าจะมาจากญาติห่างๆที่เป็นบรรพบุรุษ เป็นรากเหง้าของคนเรา อาทิ "โฮโม อีเรคตุส" ซึ่งเคยมีชีวิตอยู่บนพื้นโลกเมื่อ 2 ล้านปีมาแล้ว ความพยายามที่จัดทำแผนที่พันธุกรรมมนุษย์เมื่อล้านปีก่อนยังดูยุ่งยากซับซ้อนจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ สาเหตุสำคัญเป็นเพราะการเก็บรักษาดีเอ็นเอให้สมบูรณ์ได้นานนั้นต้องอยู่ในสภาพอากาศแบบหนาวเย็น ในขณะที่วิวัฒนาการของมนุษย์ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในบริเวณที่อากาศอบอุ่นหรือร้อน

อย่างไรก็ตาม การตีพิมพ์เผยแพร่แผนที่พันธุกรรมจาก ไมโตคอนเดรียล ของซากฟอสซิลมนุษย์ที่พบในถ้ำแห่งหนึ่งในสเปนในเดือนธันวาคม 2556 เปลี่ยนแปลงเรื่องนั้นไปโดยสิ้นเชิง เพราะแสดงให้เห็นชัดเจนว่า ดีเอ็นเอ ยังสามารถเก็บรักษาเอาไว้ในสภาวะอากาศร้อนๆ ได้ หากสภาพแวดล้อมดีพอ

นอกจากแผนที่พันธุกรรมของบรรพชนของมนุษย์แล้ว ยังมีความพยายามที่จะทำอย่างเดียวกันกับอีกหลายสิ่งหลายอย่าง รวมทั้ง เยอร์ซิเนีย เพสติส จุลชีพที่ก่อให้เกิดกาฬโรค เพื่อติดตามวิวัฒนาการของมัน เป็นต้น

3.ปฏิบัติการไล่ล่าดาวเคราะห์น้อย

ความตื่นเต้นครั้งใหญ่ในการสำรวจอวกาศห้วงลึกจะเกิดขึ้นในปีหน้านั่นคือปฏิบัติการไล่ล่าดาวเคราะห์น้อย"เชอริยูมอฟ-เกราซิเมนโก" ของ "โรเซตตา" ยานสำรวจ ดาวเคราะห์น้อยของ สำนักงานอวกาศแห่งยุโรป (อีเอสเอ) ที่เริ่มต้นมาเมื่อหลายปีก่อน กำหนดจะบรรจบกันและลงจอดเพื่อสำรวจพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อยดวงนี้ ที่จะเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์อีกด้วย

"โรเซตตา" เริ่มปฏิบัติการเดินทางของมันในเดือนมีนาคม 2547 ใช้เวลายาวนานนับ 10 ปี เพื่อวนอ้อมรอบดวงอาทิตย์ ขณะที่ความเร็วเร่งสปีดขึ้นเรื่อยๆ มันโฉบผ่านดาวเคราะห์น้อยมาสองดวง ในขณะที่ "เชอริยูมอฟ-เกราซิเมนโก" เดินทางด้วยความเร็วสูงถึง 16 กิโลเมตรต่อวินาที อย่างไรก็ตาม โรเซตตา กระชั้นเข้ามาเรื่อยๆ ขยับเข้าใกล้มันได้ทีละ 800 เมตรต่อวินาที

ห้วงเวลาสำคัญจะมาถึงในวันที่ 20 มกราคม 2557 นี้ เมื่อ โรเซตตา เตรียมตัวขั้นตอนแรกสำหรับการ ลงจอดเหนือ "เชอริยูมอฟ-เกราซิเมนโก" ด้วยการโฉบเข้าไปและโคจรอยู่โดยรอบดาวเคราะห์น้อยดวงนี้ เพื่อสำรวจหา "จุดลงจอด" ที่เหมาะสม ซึ่งประเมินกันว่าน่าจะสามารถกำหนดได้ภายในพฤษภาคม ส่วนความตื่นเต้นที่แท้จริงจะมาถึงในเดือนพฤศจิกายน เมื่อยานหุ่นยนต์ ฟีเล จะถูกส่งจาก โรเซตตา ลงไปจอดตรึงตัวเองกับพื้นผิวด้วยอุปกรณ์ทำนองเดียวกับฉมวก

อุปกรณ์ที่ติดตั้งไว้กับตัวยานจะเริ่มปฏิบัติการตัก-ขุด ตัวอย่างจากพื้นผิวเพื่อนำเข้ามาวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือภายในตัวยาน ข้อมูลทั้งหมดจะถูกส่งผ่านยานแม่กลับมายังโลก

4.อวกาศยานเพื่อไปยังดาวอังคาร

การสำรวจห้วงอวกาศ ยังคงเป็นประเด็นที่อยู่ในความสนใจอย่างต่อเนื่อง และดูเหมือนว่า ความสำเร็จในการลงจอดบนพื้นผิวดวงจันทร์ของยานสำรวจพื้นผิวของจีนในเดือนธันวาคม อาจส่งผลให้การแข่งขันไปยังดาวอังคาร เข้มข้น กระชับและร่นเวลาให้เร็วขึ้นอีกด้วย

ปรากฏการณ์ที่ควรจับตามองเริ่มในราวเดือนกันยายน ในปี 2557 นี้ เมื่อองค์การบริหารการบินอวกาศแห่งชาติ (นาซา) เตรียมส่ง "โอไรออน แคปซูล" เตรียมเดินทางทำนองเดียวกับ อพอลโล แคปซูล ที่นำมนุษย์ไปลงบนดวงจันทร์ ด้วยการทดสอบโคจรรอบโลกนาน 4 ชั่วโมง "โอไรออน" ถูกออกแบบมาเพื่อให้บรรทุกมนุษย์อวกาศสำหรับการเดินทางปฏิบัติภารกิจระยะยาวในอวกาศได้ เพื่อทดสอบทั้งศักยภาพและขีดจำกัดในการทนความร้อนของมันเมื่อเดินทางกลับสู่บรรยากาศของโลกเพื่อภารกิจครั้งต่อๆไป

ในอนาคตอันใกล้คือราวปี2021โอไรออน จะทดลองอีกครั้งด้วยการนำมนุษย์อวกาศขึ้นไปโคจรรอบดวงจันทร์ ไปเยี่ยม "ดาวเคราะห์น้อย" ในปี 2025 และภารกิจสำคัญสู่ดาวอังคารภายในทศวรรษ 2030

ในปี 2557 นี้เช่นเดียวกัน นาซา เตรียมทดสอบ "ฟัลคอน เฮฟวี่ ร็อคเก็ต" ที่เป็นจรวดส่งขนาดใหญ่จัดสร้างโดย "สเปซ เอ็กซ์" บริษัทเอกชนเป็นครั้งแรก ฟัลคอน ได้ชื่อว่าเป็นจรวดที่ทรงพลานุภาพที่สุดเท่าที่มีใช้กันในปฏิบัติการสำรวจอวกาศ สามารถบรรทุกสัมภาระหนัก 13,200 กิโลกรัมจากโลกสู่ดาวอังคารได้สบายๆ ภารกิจของมันในระลอกแรกอาจไม่ใช่การส่งมนุษย์ไปดาวอังคาร หากแต่อาจเริ่มต้นด้วยการขน "สัมภาระ" จำเป็นจากโลกไปสู่ดาวสีแดง ก่อนหน้าที่มนุษย์กลุ่มแรก ในโครงการ "มาร์ส วัน" ที่คาดหมายว่าจะส่งคนขึ้นไปใช้ชีวิตอยู่บนนั้น (โดยไม่กลับโลก) ภายในปี 2025 นี้

นอกเหนือจากนั้น นาซา ยังเตรียมทดสอบจรวดที่ทรงพลังกว่าคือ "สเปซ ลอนช์ ซิสเต็ม" ซึ่งกำหนดไว้สำหรับการจัดส่งทั้งมนุษย์และสัมภาระจำเป็นไปยังดาวอังคาร ด้วย "โอไรออน" โดยแผนทดสอบเป็นระยะๆ จะเริ่มต้นในปี 2557 นี้เช่นเดียวกัน

นั่นคือปรากฏการณ์ที่ต้องรอลุ้นระทึกกันตลอดทั้งปีหน้ากัน