มหาสมุทรปกคลุมพื้นผิวโลกมากกว่า 70% แต่ยังมีมากกว่า 80% ที่มนุษย์ยังไม่สำรวจ

ในความเป็นจริง ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับพื้นผิวของดาวอังคารและดวงจันทร์นั้นเหนือกว่าสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับมหาสมุทรลึก NASA ซึ่งเป็นที่รู้จักในด้านการสำรวจอวกาศ ได้ริเริ่มโครงการสำรวจใต้ท้องทะเลลึกเพื่อเชื่อมช่องว่างนี้

ภารกิจนี้มีเป้าหมายเพื่อเปิดเผยความลึกลับของมหาสมุทรที่ลึกที่สุดของโลก ซึ่งอาจช่วยให้เข้าใจมหาสมุทรของดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ได้ดีขึ้น และเพื่อขยายขอบเขตความสามารถทางเทคโนโลยีของมนุษย์ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ภารกิจนี้เต็มไปด้วยสิ่งมหัศจรรย์แต่ก็เต็มไปด้วยอันตรายเช่นกัน เนื่องจากแรงดันน้ำที่มหาศาลอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงอย่างมากที่จะล้มเหลวอย่างร้ายแรง

NASA หวังว่าการค้นพบจากการสำรวจใต้ท้องทะเลลึกจะช่วยไขความลับของอวกาศภายนอกได้ ขณะเดียวกันก็ทดสอบอุปกรณ์และการทดลองที่จำเป็นสำหรับการสำรวจระหว่างดาวเคราะห์ด้วย มหาสมุทรที่ลึกที่สุดของโลกและสภาพแวดล้อมของดาวเคราะห์บางดวงภายในระบบสุริยะมีความคล้ายคลึงกันอย่างน่าทึ่ง การสำรวจความลึกเหล่านี้อาจเป็นแนวทางให้นักวิทยาศาสตร์ทราบว่าควรมองหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกที่ใด

เขตฮาดาล: เหวลึกที่สุดของโลก

เขตฮาดาลซึ่งตั้งชื่อตามฮาเดสจากตำนานเทพเจ้ากรีก เป็นส่วนที่ลึกที่สุดของมหาสมุทรบนโลก พื้นที่อันน่ากลัวนี้ประกอบด้วยร่องลึกและแอ่งน้ำที่ลึกลงไปถึง 11 กิโลเมตรจากระดับน้ำทะเล พื้นที่ทั้งหมดเทียบเท่ากับพื้นที่ในออสเตรเลีย มีเรือดำน้ำเพียงไม่กี่ลำเท่านั้นที่กล้าที่จะเสี่ยงภัยเข้าไปในเหวลึกอันลึกลับนี้

ในพื้นที่อันมืดมิดนี้ นักวิทยาศาสตร์ของ NASA ร่วมมือกับสถาบันสมุทรศาสตร์วูดส์โฮล (WHOI) เพื่อศึกษาขอบเขตของสิ่งมีชีวิตบนโลก ที่น่าสนใจคือคำศัพท์ที่ใช้ในการสำรวจใต้ท้องทะเลลึกมักจะสะท้อนถึงการสำรวจอวกาศ ตัวอย่างเช่น นักชีววิทยาทางทะเลใช้ "ยานลงจอด" ที่ติดตั้งเซ็นเซอร์เพื่อ "ลงจอด" ในบริเวณที่ยังไม่มีการสำรวจเหล่านี้เพื่อทำการวัด

ห้องปฏิบัติการขับเคลื่อนไอพ่น (JPL) ของ NASA ในแคลิฟอร์เนียตอนใต้กำลังพัฒนาหุ่นยนต์ใต้น้ำอัตโนมัติตัวใหม่ชื่อออร์ฟิอุส ซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากวีรบุรุษกรีกที่ออกผจญภัยไปในยมโลก ออร์ฟิอุสใช้เทคโนโลยีนำทางด้วยภาพคล้ายกับยานสำรวจดาวอังคารเพอร์เซเวียแรนซ์ของ NASA โดยใช้กล้องที่มีความไวสูงในการระบุลักษณะต่างๆ เช่น หินและเปลือกหอยบนพื้นมหาสมุทร ลักษณะเหล่านี้ช่วยสร้าง "แผนที่พื้นมหาสมุทร" แบบ 3 มิติ ซึ่งทำให้หุ่นยนต์สามารถนำทางได้อย่างอิสระและจดจำพื้นที่ที่เคยสำรวจไปแล้วได้ เทคโนโลยีนี้อาจช่วยค้นพบรูปแบบชีวิตใหม่ๆ ที่ปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเหล่านี้ได้

ทิม แชงค์ นักชีววิทยาใต้น้ำที่เป็นผู้นำโครงการสำรวจของ WHOI เชื่อว่าออร์ฟิอุสเป็นก้าวกระโดดครั้งสำคัญ "หากประสบความสำเร็จ" เขากล่าว "ก็จะไม่มีส่วนใดของมหาสมุทรที่มนุษย์เข้าถึงไม่ได้"

หุ่นยนต์เนเรอุส ซึ่งเป็นรุ่นก่อนของออร์ฟิอุส ถูกส่งไปยังร่องลึกเคอร์มาเดกใกล้กับนิวซีแลนด์ในปี 2014 แต่เกิดระเบิดขึ้นภายใต้แรงดันน้ำมหาศาลที่ความลึก 10 กิโลเมตร บทเรียนที่ได้รับจากความล้มเหลวของเนเรอุสได้นำมาสู่การออกแบบออร์เฟอุส ซึ่งมีขนาดเท่ากับจักรยาน มีน้ำหนัก 250 กิโลกรัม มีน้ำหนักเบากว่าและคุ้มต้นทุนกว่ายานดำน้ำรุ่นก่อนๆ โครงสร้างน้ำหนักเบาทำให้สามารถเข้าถึงร่องลึกและปล่องน้ำพุร้อนใต้ทะเลที่เข้าถึงไม่ได้มาก่อนได้

การค้นพบใต้ผิวน้ำ

เป็นเวลานานที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าโซนฮาดาลไม่มีสิ่งมีชีวิต เชื่อกันว่าสิ่งมีชีวิตในทะเลทั้งหมดต้องพึ่งพาห่วงโซ่อาหารที่ดำรงอยู่ด้วยการสังเคราะห์แสง โดยสารอินทรีย์ที่ตายแล้วจะจมลงจากผิวน้ำเพื่อเลี้ยงสิ่งมีชีวิตที่ก้นทะเล อย่างไรก็ตาม ในปี 1977 ยานดำน้ำอัลวินได้ค้นพบระบบนิเวศที่มีชีวิตชีวาบริเวณปล่องน้ำพุร้อนที่ความลึก 2,440 เมตรในมหาสมุทรแปซิฟิก ระบบนิเวศเหล่านี้เจริญเติบโตได้ไม่ใช่ด้วยแสงแดดแต่ด้วยสารเคมีที่ปล่อยออกมาจากภายในโลก

สิ่งมีชีวิตในความลึกเหล่านี้ได้วิวัฒนาการให้ทนต่อแรงกดดันได้มากถึง 15,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ทำได้ด้วยสารพิเศษที่เรียกว่าเพียโซไลต์ ซึ่งป้องกันไม่ให้เยื่อหุ้มเซลล์และโปรตีนถูกบดขยี้ การค้นพบครั้งสำคัญนี้ทำให้มีความเป็นไปได้ในการค้นพบสิ่งมีชีวิตที่คล้ายคลึงกันในมหาสมุทรใต้พื้นผิวน้ำแข็งของวัตถุท้องฟ้า เช่น ยูโรปา ซึ่งเป็นดวงจันทร์ดวงหนึ่งของดาวพฤหัสบดี

มหาสมุทรบนโลกอื่น

มหาสมุทรใต้ผิวดินของยูโรปาซึ่งเชื่อกันว่ามีความลึก 60-150 กิโลเมตร มีน้ำมากกว่ามหาสมุทรของโลกถึงสองเท่า แม้จะมีเปลือกน้ำแข็งหนา แต่สภาพแวดล้อมด้านล่างอาจคล้ายกับโซนฮาดาลของโลก นักวิทยาศาสตร์ของ NASA เชื่อมั่นว่าหุ่นยนต์อย่างออร์เฟอุส ซึ่งสามารถทนต่อแรงกดดันและอุณหภูมิที่รุนแรงได้ จะสามารถสำรวจมหาสมุทรนอกโลกเหล่านี้ได้ในอนาคต

โครงการใต้ทะเลซึ่งเปิดตัวโดย NASA ในปี 2017 เป็นการผสมผสานการสำรวจอวกาศและมหาสมุทร โดยโครงการนี้ได้เสร็จสิ้นภารกิจไปยังแหล่งภูเขาไฟใต้น้ำนอกชายฝั่งของฮาวายและแคลิฟอร์เนียแล้ว ซึ่งถือว่าคล้ายคลึงกับสภาพแวดล้อมใต้เปลือกน้ำแข็งของยูโรปาและเอ็นเซลาดัส ดวงจันทร์ของดาวเสาร์

การเชื่อมโยงการสำรวจอวกาศและมหาสมุทร

ความท้าทายของการสำรวจใต้ท้องทะเลลึกนั้นสะท้อนให้เห็นความท้าทายของภารกิจในอวกาศ หุ่นยนต์ที่ถูกส่งไปในทั้งสองสภาพแวดล้อมจะต้องทำงานโดยอัตโนมัติ สามารถตัดสินใจได้ และมีอุปกรณ์พร้อมสำหรับทนต่อสภาวะที่รุนแรง ตัวอย่างเช่น ตัวถังโฟมสังเคราะห์ของยานออร์ฟิอุสได้รับการออกแบบมาให้ทนต่อแรงกดดัน ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ดัดแปลงมาจากยานดำน้ำดีพซีชาเลนเจอร์ของเจมส์ คาเมรอน

การสำรวจใต้ท้องทะเลลึกยังเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับความพยายามของ NASA ในการสำรวจดวงจันทร์และบริเวณอื่นๆ ภารกิจไวเปอร์ที่กำลังจะมีขึ้นจะส่งยานสำรวจไปที่ขั้วโลกใต้ของดวงจันทร์เพื่อค้นหาน้ำแข็ง บทเรียนที่ได้รับจากภารกิจซับซีนั้นมีส่วนสำคัญในการเตรียมความพร้อมสำหรับภารกิจดังกล่าว

การที่ NASA มุ่งเน้นทั้งการสำรวจอวกาศและมหาสมุทรไม่เพียงแต่ทำให้มนุษย์เข้าใจจักรวาลมากขึ้นเท่านั้น แต่ยังให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับดินแดนที่ยังไม่ได้สำรวจของโลกอีกด้วย ดังที่ลอร่า ลอเรนโซนี นักชีวธรณีเคมีมหาสมุทรของ NASA เน้นย้ำว่า "หากเราต้องการอนุรักษ์มหาสมุทร เราก็ต้องเข้าใจพวกมัน" ผ่านความพยายามเหล่านี้ มนุษย์สามารถก้าวไปค้นหาความลึกลับของทั้งดวงดาวเบื้องบนและเบื้องลึกได้