“พายุสุริยะ” G5 ส่งผลกระทบ การสื่อสาร โทรศัพท์มือถือ และระบบไฟฟ้าหรือไม่ ?

พลังงานแสงอาทิตย์ในปริมาณที่ผิดปกติ ที่เราเรียกว่า Solar Storm หรือ พายุสุริยะ ที่เกิดขึ้นเมื่อสุดสัปดาห์ที่ผ่านมาอาจส่งผลกระทบต่อเทคโนโลยีที่สำคัญที่สุดบางอย่างที่มนุษย์ต้องใช้งาน หลังเมื่อวันพฤหัสบดีที่ผ่านมา 9 พฤษภาคม รัฐบาลสหรัฐฯ ได้ออกโรงเตือน เฝ้าระวังพายุสนามแม่เหล็กโลกระดับรุนแรงครั้งแรกในรอบเกือบ 20 ปี

 

ศูนย์พยากรณ์สภาพอวกาศ (SPACE WEATHER PREDICTION CENTER - SWPC) องค์การบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ (NATIONAL OCEANIC AND ATMOSPHERIC ADMINISTRATION - NOAA) แห่งสหรัฐอเมริการะบุว่า “การปล่อยมวลโคโรนา (พลาสมาชนิดหนึ่ง) ใส่โลกโดยตรงอย่างน้อย 5 ครั้ง” รวมถึงจุดดับ (Sunspots) บนดวงอาทิตย์ที่ครอบคลุมพื้นที่กว้างกว่าพื้นโลกถึง 16 เท่า โดยการแผ่รังสีจากแสงอาทิตย์ครั้งนี้เริ่มกระทบสนามแม่เหล็กโลกในวันศุกร์ที่ 10 พฤษภาคม เกิดเป็นพายุสนามแม่เหล็กโลกรุนแรงระดับ G4 ซึ่งเป็นระดับรุนแรงอันดับสอง (แรงสุดระดับ G5) ในระบบการจำแนกประเภทของรัฐบาลสหรัฐฯ แต่เมื่อเย็นวันศุกร์เดียวกัน NOAA ได้ยกระดับพายุสุริยะเป็นระดับ G5 หรือระดับ "รุนแรงที่สุด" (extream) ซึ่งถือเป็นเหตุการณ์รุนแรงครั้งแรกนับตั้งแต่เดือนตุลาคม พ.ศ. 2546 

 

*สำหรับนักดาราศาสตร์ "โคโรนา" (มาจากภาษาละติน แปลว่า มงกุฎ) คือชื่อเรียกส่วนนอกสุดของชั้นบรรยากาศดวงอาทิตย์ ประกอบด้วย 2 ส่วนหลัก คือ โคโรนาชั้นในและโคโรนาชั้นนอก โคโรนาชั้นนอกมีอุณหภูมิต่ำกว่าโคโรนาชั้นในเล็กน้อย ทั้งนี้ ลมสุริยะสามารถเกิดได้จากโคโรนาชั้นนอก และแผ่ขยายออกไปกว่าล้านกิโลเมตร เราสามารถ เห็นโคโรนาของดวงอาทิตย์เมื่อเกิดสุริยุปราคาเต็มดวงเท่านั้น ซึ่งมีลักษณะคล้ายมงกุฎรอบดวงอาทิตย์

 

คำเตือนของ NOAA เกี่ยวกับสภาพอากาศในอวกาศที่รุนแรง แนะนำว่า 

พายุสนามแม่เหล็กโลกอาจก่อให้เกิดผลกระทบมากมายต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อระบบส่งไฟฟ้า ตลอดจนดาวเทียม และการสื่อสารทางวิทยุความถี่สูง ซึ่งทั้งหมดนี้เป็นปัจจัยสำคัญต่อผู้ใช้เทคโนโลยี

 

 

ผลกระทบด้านการสื่อสาร 

ผลจากพายุสุริยะที่ NOAA พูดถึงเกี่ยวข้องกับการปล่อยพลังงานจากดวงอาทิตย์ที่เดินทางผ่านอวกาศและมาถึงโลกในที่สุด เมื่อรังสีดังกล่าวกระทบกับสนามแม่เหล็กของโลกจะทำให้เกิดความผันผวนในชั้นไอโอโนสเฟียร์ ซึ่งเป็นชั้นบรรยากาศชั้นบน การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อาจส่งผลโดยตรงต่อดาวเทียมและยานอวกาศอื่นๆ ในวงโคจร เช่น เกิดการเปลี่ยนทิศทางหรืออาจทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พัง นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงในชั้นบรรยากาศรอบนอกสามารถปิดกั้น หรือลดคุณภาพการส่งสัญญาณวิทยุที่พยายามส่งผ่านชั้นบรรยากาศเพื่อเข้าถึงดาวเทียมได้ และยังปิดกั้นการส่งสัญญาณวิทยุด้วย

 

เนื่องจากดาวเทียม GPS ขึ้นอยู่กับสัญญาณที่เจาะเข้าไปในชั้นไอโอโนสเฟียร์ นักวิทยาศาสตร์คาดว่า การรบกวนคลื่นแม่เหล็กอาจส่งผลกระทบต่อเทคโนโลยีสำคัญที่ใช้ในเครื่องบิน เรือเดินทะเล และในอุตสาหกรรมการเกษตรและน้ำมันและก๊าซ และอาจส่งผลกระทบต่อการส่งสัญญาณวิทยุคลื่นสั้นที่ใช้โดยเรือและเครื่องบิน หน่วยงานด้านการจัดการเหตุฉุกเฉิน ทหาร และแม้แต่ผู้ดำเนินการวิทยุ ซึ่งทั้งหมดล้วนพึ่งพาคลื่นวิทยุความถี่สูงที่ NOAA กล่าวว่าอาจถูกคลื่นพายุซัดกระจัดกระจาย

 

(NOAA ยังเป็นชื่อที่ใช้เรียกดาวเทียมขององค์กร NOAA ของสหรัฐ ซึ่งเป็นดาวเทียมสำรวจอุตุนิยมวิทยา ที่มีวงโคจรในแนวเหนือใต้ ดาวเทียมในชุดนี้จะทำงานพร้อมกัน 2 ดวง เพื่อให้ได้ข้อมูลอุตุนิยมวิทยาในบริเวณต่างๆ ทุก 6 ชั่วโมง ดาวเทียม NOAA นอกจากจะบันทึกภาพของลักษณะอากาศแล้ว ยังมีเครื่องมือวัดโปรตอน อิออนบวก และความหนาแน่นของอิเล็กตรอนฟลักซ์ที่มาจากดวงอาทิตย์ด้วย)

 

“พายุสนามแม่เหล็กโลกสามารถส่งผลกระทบต่อโครงสร้างพื้นฐานในวงโคจรใกล้โลกและบนพื้นผิวโลก ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อการสื่อสาร ระบบไฟฟ้า ระบบการนำทาง วิทยุ และดาวเทียม” ศูนย์พยากรณ์สภาพอวกาศของ NOAA กล่าวในการเผยแพร่ข่าว

 

แล้วโทรศัพท์มือถือของเราล่ะ? 

เครือข่ายไร้สายสำหรับผู้ใช้โทรศัพท์มือถืออาศัยความถี่วิทยุที่แตกต่างจากย่านความถี่สูง ดังนั้นจึงไม่น่าเป็นไปได้ที่พายุสุริยะจะส่งผลโดยตรงต่อบริการโทรศัพท์เคลื่อนที่ โดยทั่วไปแล้ว คุณสมบัติ GPS บนโทรศัพท์ของเราจะใช้การผสมผสานระหว่าง GPS ล้วนๆ และการติดตามตำแหน่งบนเสาสัญญาณโทรศัพท์มือถือ ดังนั้น แม้ว่าสัญญาณ GPS จะถูกรบกวน ผู้ใช้โทรศัพท์อาจยังสามารถใช้งานระบุตำแหน่งคร่าวๆ ได้ ตราบใดที่โครงสร้างพื้นฐานทางไฟฟ้า พื้นฐานที่รองรับเครือข่ายไร้สายยังคงไม่ได้รับผลกระทบ 

 

หรือแม้แต่เหตุการณ์สภาพอากาศในอวกาศที่รุนแรงก็อาจส่งผลให้เกิด “ผลกระทบโดยตรงน้อยที่สุดต่อระยะความปลอดภัยสาธารณะ บริการวิทยุและบริการโทรศัพท์เคลื่อนที่เชิงพาณิชย์ … และไม่มีผลกระทบในอันดับต้นๆ ต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค 

 

ตามที่นักวิจัยสรุปผลการศึกษาเกี่ยวกับสภาพอากาศสุดขั้วในอวกาศในปี 2010 โดย NOAA และสำนักงานจัดการเหตุฉุกเฉินกลาง หน่วยงานรักษาความปลอดภัยทางไซเบอร์และโครงสร้างพื้นฐานได้สรุปรายงานที่คล้ายกันในการนำเสนอปี 2021 เกี่ยวกับสภาพอวกาศ  (Space Weather) โดยพบว่า การส่งสัญญาณวิทยุในแนวสายตาโดยทั่วไปไม่ได้รับผลกระทบจากสภาพอากาศในอวกาศ ยกเว้นในสถานการณ์เฉพาะ การนำเสนอนี้ระบุถึง “ความเสี่ยงบางประการ” สำหรับสายทองแดงและสายโทรศัพท์ตามพื้นดิน ในสถานการณ์ที่แตกต่างกันเล็กน้อยในเดือนกุมภาพันธ์ NOAA สังเกตเห็นเปลวสุริยะครั้งใหญ่ 2 ครั้ง แต่ถึงแม้จะมี “รายงานการขัดข้องของเครือข่ายเซลลูล่าร์อย่างกว้างขวาง”

 

เมื่อวันศุกร์ที่ผ่านมา เจ้าหน้าที่ NOAA ย้ำว่า ผลกระทบต่อโทรศัพท์มือถือในช่วงสุดสัปดาห์นี้น่าจะเบาบางลง จนไม่มีเลย เว้นแต่ระบบส่งไฟฟ้าจะเกิดการหยุดชะงักในวงกล้างาน

 

โครงข่ายไฟฟ้าอาจตกอยู่ในความเสี่ยง 

ตามข้อมูลของ NOAA ระบุว่า สภาพอากาศที่รุนแรงในพื้นที่อาจเป็นอันตรายต่อโครงข่ายไฟฟ้า ซึ่งการแจ้งเตือนในสัปดาห์นี้คาดว่าจะมี "ปัญหาการควบคุมแรงดันไฟฟ้าเป็นวงกว้าง" และ "ระบบป้องกันบางอย่างอาจผิดพลาดในการดึง key assets ออกจากโครงข่ายไฟฟ้า" 

 

เคยเกิดขึ้นมาก่อน

ในปี 1989 เหตุการณ์สภาพอวกาศทำให้เกิดไฟดับครั้งใหญ่ในรัฐควิเบก ประเทศแคนาดา เป็นเวลานานกว่าเก้าชั่วโมง หลังจากความผันผวนของสนามแม่เหล็กทางภูมิศาสตร์ทำให้หม้อแปลงและอุปกรณ์สำคัญอื่นๆ ได้รับความเสียหาย 

 

ในเดือนตุลาคมที่ผ่านมา พายุแม่เหล็กโลกที่มีความรุนแรงมากกว่าที่คาดการณ์ไว้ในช่วงสุดสัปดาห์นี้ ส่งผลให้ไฟฟ้าดับในสวีเดน และทำให้หม้อแปลงไฟฟ้าในแอฟริกาใต้ได้รับความเสียหาย SWPC ระบุ

 

พายุแม่เหล็กโลกที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ที่รู้จักกันในนาม “เหตุการณ์แคร์ริงตัน” (Carrington Event)ในปี 1859 ทำให้สถานีโทรเลขเกิดประกายไฟและลุกไหม้ 

 

ทั้งนี้ ไฟฟ้าดับอาจส่งผลกระทบต่อเนื่องต่อการสื่อสารและเทคโนโลยีอื่นๆ รวมถึงโทรศัพท์มือถือ เสาเซลลูล่าร์อาจสูญเสียพลังงาน เช่นเดียวกับศูนย์ข้อมูลที่โฮสต์เว็บไซต์ อย่างไรก็ตาม ผู้ให้บริการเครือข่ายไร้สายหลายรายได้สำรองเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและเสาสัญญาณโทรศัพท์เคลื่อนที่ไว้อยู่แล้ว ซึ่งสามารถนำไปใช้ได้ในกรณีที่เกิดภัยพิบัติทางธรรมชาติหรือเหตุการณ์สำคัญอื่นๆ

 

คำแนะนำของรัฐบาลสหรัฐฯ ต่อสาธารณชนเกี่ยวกับวิธีการเตรียมตัวสำหรับเหตุการณ์สภาพอากาศรุนแรงในอวกาศนั้นคล้ายกับขั้นตอนเมื่อเกิดเหตุไฟฟ้าดับเป็นระยะเวลานาน ตัวอย่างเช่น รัฐบาลแนะนำให้เก็บแบตเตอรี่สำรอง หรือที่ชาร์จแบตเตอรี่ไว้สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก หรืออาจต้องการตัดการเชื่อมต่อเครื่องใช้ไฟฟ้าเพื่อป้องกันไฟกระชาก ไปจนถึงการประหยัดไฟในช่วงที่เกิดเหตุการณ์พายุสุริยะ

 

 

ในส่วนของประเทศไทยข้อมูลจากเพจของ Gistda หรือ สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) ระบุว่า

เตรียมรับมือพายุสนามแม่เหล็กโลกระดับสูงสุด

ตั้งแต่ค่ำคืนวันที่ 10 พฤษภาคม 2567 เวลา 4 ทุ่มโดยประมาณตามเวลาประเทศไทย มนุษย์กำลังเผชิญกับพายุสนามแม่เหล็กโลกที่กระทบโลกรุนแรงเป็นนับตั้งแต่มีการติดตามสภาพอวกาศ (space weather) โดยในอดีตเกิดขึ้นใน พ.ศ 2402 หรือ ค.ศ. 1859  ประมาณ 165 ปีก่อน คือการเกิดปรากฏการณ์ Carrington event และครั้งล่าสุด เกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2546 หรือ ค.ศ. 2003 หรือประมาณ 20 ปีที่ผ่านมา เหตุการณ์นี้ถูกเรียกว่า Halloween solar storm โดยในครั้งนี้ สร้างผลกระทบกับระบบไฟฟ้าของประเทศสวีเดนและสร้างความเสียหายให้กับหม้อแปลงไฟฟ้าในแอฟริกาใต้ 

สำหรับครั้งนี้มาจากบริเวณที่มีการประทุ (AR 3664) ของดวงอาทิตย์  ซึ่งมีขนาดมหึมาเทียบเคียงกับ 2 ครั้งที่กล่าวมา

ข้อมูลล่าสุดพบว่า การประทุที่รุนแรงได้ปล่อยการปลดปล่อยก้อนมวลขนาดใหญ่จากโคโรนาของดวงอาทิตย์ (corona mass ejection : CME) เป็นระยะกว่า 6-7 ระลอก ส่งผลให้เกิดลมสุริยะ (Solar wind) กระทบโลกอย่างต่อเนื่อง

โดยข้อมูลล่าสุดที่มีการรายงานจาก NOAA ลมสุริยะที่มีความเร็วสูงสุดที่ 835 km/s มีค่าสนามแม่เหล็กสูงสุด (Bt) 74 nT  โดยมี Bz เท่ากับ -45 nT ซึ่งแสดงทิศทางมายังโลก

 

ผลการวิเคราะห์ค่าสนามแม่เหล็กโลก โดยองค์การบริหารมหาสมุทรและชั้นบรรยากาศแห่งชาติ (อังกฤษ: National Oceanic and Atmospheric Administration : NOAA) ประเทศสหรัฐอเมริกา เมื่อคืนวันที่ 10 พฤษภาคม 2567 ที่ผ่านมาและช่วงเย็นของวันนี้ (11 พฤษภาคม 2567) ค่าพายุสนามแม่เหล็กโลกซึ่งบ่งบอกด้วยค่า Kp index ขึ้นสู่ระดับสูงสุด Kp index =  9 หรือ ระดับ G5 โดยมีความรุนแรงขั้นสูงสุดของพายุสนามแม่เหล็กโลก (Extreme level) ซึ่งเกิดขึ้นเป็นครั้งแรกและเป็นเหตุการณ์ที่รุนแรงสุดในวงรอบสุริยะ (Solar cycle) ที่ 25 (ข้อมูล ณ วันที่ 11 พฤษภาคม 2567) ซึ่งจากแบบจำลองของ NOAA บ่งชี้ว่าเรากำลังเผชิญกับพายุสนามแม่เหล็กอย่างต่อเนื่องจนกระทั่งถึงวันที่ 12 พฤษภาคม 2567

ทั้งนี้ จากการเฝ้าติดตามค่าสนามแม่เหล็กโลกบริเวณพื้นที่ประเทศไทย พบว่าช่วงคืนที่ผ่านมา ตรวจวัดค่าสนามแม่เหล็กที่ local k index จากเซ็นเซอร์ที่ติดในประเทศไทย ผลการวิเคราะห์ค่ารุนแรงพายสนามแม่เหล็กโลกของประเทศไทยอยู่ในระดับที่ 7 หรือระดับ G3 ซึ่งบ่งชี้ว่า ค่าสนามแม่เหล็กบริเวณไทยอยู่ในระดับรุนแรง (Strong level)  ดังภาพที่ 3 โดยผลกระทบที่มีโอกาสจะเกิดขึ้นมีอยู่ 2 อย่าง คือ 1. ประเทศที่อยู่ในเขตละติจูดที่สูง จะมีโอกาสได้รับชม “แสงเหนือ” หรือออโรร่าที่มีสีสันหลากหลายและพบได้เป็นบริเวณกว้างมากกว่าปกติ และ 2. ดาวเทียมที่ปฏิบัติภารกิจในอวกาศ ดาวเทียมนำทางและดาวเทียมสื่อสารอาจจะมีการถูกรบกวนหรือใช้งานไม่ได้ชั่วคราว รวมไปถึงสัญญาณวิทยุช่วงความถี่สูงในเครือข่าย HF/VHF/UHF และ ระบบไฟฟ้า

ปัจจุบันทาง GISTDA ได้ติดตามสภาพอวกาศ (space weather) ด้วยระบบการพยากรณ์สภาพอวกาศ (space weather forecast system : JASPER ) ซึ่ง GISTDA มีความร่วมมือกับเครือข่ายทั้งในและต่างประเทศ สำหรับการติดตามเหตุการณ์ในครั้งนี้ เราใช้ข้อมูลที่ได้จากครื่องมือวัดสนามแม่เหล็กโลก (magnetometer) ซึ่งเป็นความร่วมมือกันระหว่าง GISTDA กับ National Institute Of Information And Communications Technology หรือ NICT จากประเทศญี่ปุ่น และมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ โดยติดตั้งอยู่ภายในอุทยานวิทยาศาสตร์ภาคใต้ ซึ่งเป็นบริเวณที่ใกล้เส้นศูนย์สูตรแม่เหล็กโลก เพื่อติดตามสภาพอวกาศที่จะกระทบกับประเทศไทย 

อย่างไรก็ตาม ทาง GISTDA และเครือข่าย จะติดตามสถานการณ์และเฝ้าระวังสภาพอวกาศที่จะกระทบประเทศไทยอย่างต่อเนื่องและจะอัพเดทข้อมูลเป็นระยะๆ

 

ข้อมูลอ้างอิง
ผลการวิเคราะห์พายุสนามแม่เหล็กโลกประเทศไทย : ศูนย์วิจัยเทคโนโลยีอวกาศ (Space Technology Research Center: S-TREC) GISTDA 

Solar wind & Kp-index  : https://www.swpc.noaa.gov/products/wsa-enlil-solar-wind-prediction
Kp index : https://kp.gfz-potsdam.de/en/data