นวัตกรรมโดรนใต้น้ำจากจุฬาฯ กับภารกิจพิทักษ์ท้องทะเลไทย

การสำรวจธรรมชาติแบบดั้งเดิมในพื้นที่ที่มนุษย์ยากจะเข้าถึงและอาจเป็นอันตรายต่อตัวผู้สำรวจนับเป็นอีกหนึ่งอุปสรรคที่ทำให้การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ของมวลมนุษยชาติเป็นไปด้วยความล่าช้า และทำให้ความจริงของธรรมชาติประการสำคัญยังมิถูกพิสูจน์ทราบตามหลักฐานทางวิชาการ แต่เมื่อเทคโนโลยีเจริญรุดหน้า มนุษย์จึงพัฒนานวัตกรรมอากาศยานไร้คนขับ (Unmanned Aerial Vehicle : UAV) และนำมาใช้เป็นเครื่องมือสำคัญในภารกิจสำรวจทางธรรมชาติเพื่อให้ผู้สำรวจได้รับความสะดวกสบายและเกิดความปลอดภัยขณะปฏิบัติงาน อากาศยานไร้คนขับไม่มีนักบินประจำการอยู่บนเครื่อง แต่ยังสามารถควบคุมได้จากระยะไกล ซึ่งอากาศยานไร้คนขับนี้ได้รับการออกแบบให้มีรูปร่าง ขนาด รูปแบบ และเอกลักษณ์ที่แตกต่างกันออกไป และ “โดรน”​(Drone) ก็ถือเป็นอากาศยานไร้คนขับประเภทหนึ่ง

โดรน (Drone) เป็นอากาศยานที่ควบคุมได้จากระยะไกล ใช้การควบคุมอัตโนมัติได้ใน 2 ลักษณะ กล่าวคือ 1) ควบคุมอัตโนมัติจากระยะไกล และ 2) ควบคุมแบบอัตโนมัติโดยใช้ระบบการบินด้วยตนเองซึ่งต้องอาศัยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่มีระบบซับซ้อนและยังต้องติดตั้งไว้ในอากาศยาน โดยภาพที่ได้จากโดรนจะถูกส่งเป็นสัญญาณภาพหรือสัญญาณวิดีโอมายังศูนย์ควบคุม เพื่อให้ศูนย์ควบคุมแปลความหมายจากภาพ และนำข้อมูลไปใช้งานด้านในภารกิจต่าง ๆ ต่อไป

ด้วยคุณสมบัติของนวัตกรรมอากาศยานไร้คนขับหรือโดรนในข้างต้น จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย โดยคณะสัตวแพทยศาสตร์ จึงได้ริเริ่มพัฒนาโดรนหรืออากาศยานไร้คนขับมาประยุกต์ใช้ให้สามารถออกสำรวจใต้ท้องทะเลได้ และทดสอบการทำงานในพื้นที่ท้องทะเลเกาะล้าน เกาะครก และเกาะสาก จังหวัดชลบุรี ซึ่งเป็นแหล่งที่มีความหลากหลายของระบบนิเวศทั้งทางบกและทางทะเล บนเกาะพบพรรณไม้ชายฝั่งทะเล และพรรณไม้ตามเกาะที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ขณะเดียวกันในท้องทะเลบริเวณนี้ยังพบแนวปะการังที่ยังสมบูรณ์และหลากหลาย รวมถึงปลาตามแนวปะการังอีกหลายชนิด 

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยใช้โดรนสำรวจใต้น้ำเพื่อเก็บรวบรวมภาพความสวยงาม สำรวจทรัพยากรใต้ทะเล เรียนรู้ความหลากหลาย และหาวิธีการปกป้องโลกใต้ทะเล อีกทั้งยังคอยตรวจสอบผลกระทบทางทะเลที่อาจเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ระดับน้ำทะเล และความเป็นกรดของน้ำทะเล เพื่อปลูกจิตสำนึกให้ชุมชนและนักท่องเที่ยวตระหนัก รัก และหวงแหนท้องทะเลไทยมากยิ่งขึ้น และด้วยคุณสมบัติของโดรนใต้น้ำที่สามารถเข้าถึงแนวปะการังได้ในทุกมุมชนิดที่มนุษย์ไม่สามารถเข้าถึงได้ คณะนักวิจัยยังได้ใช้โดรนใต้น้ำนี้เป็นอุปกรณ์สำรวจและประเมินโครงสร้างปะการังที่เสียหายจากเหตุภัยธรรมชาติและใช้ร่วมปฏิบัติการในภารกิจกู้ภัยฉุกเฉินต่าง ๆ โดยลดการใช้แรงงานมนุษย์และลดการลงไปรบกวนสิ่งที่ชีวิตใต้ท้องทะเลโดยไม่จำเป็น 

ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีโดรนถ่ายภาพในปัจจุบัน สามารถทำให้ขนาดของลำโดรนมีขนาดเล็กลงและมีระบบ GPS ที่ทำให้ทั้งสะดวกและปลอดภัยในการใช้งานมากยิ่งขึ้น ประกอบราคาที่ไม่สูงมากนักเมื่อเทียบกับช่วงแรกที่ผู้ผลิตนำเทคโนโลยีนี้ออกวางจำหน่าย ยิ่งเมื่อมีซอฟท์แวร์รองรับการทำงานให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นทั้งแบบให้ใช้งานฟรีและใช้งานเชิงพาณิชย์ด้วยแล้ว ล้วนเป็นมูลเหตุจูงใจให้คณะนักวิจัยจากคณะสัตวแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย หันมานำโดรนมาพัฒนาให้ใช้งานใต้น้ำเฉกเช่นเดียวกันกับการบินอยู่บนท้องฟ้า โดยรูปแบบของโดรนใต้น้ำจะมีรูปทรงคล้ายปลาและติดตั้งกล้องแบบปรับทิศทางได้เอาไว้ เพื่อใช้ถ่ายภาพนิ่งและวิดีโอได้ทั้งขณะอยู่เหนือน้ำและใต้น้ำด้วยมุมมองเช่นเดียวกันกับปลา นอกจากนี้ยังทำงานได้ทั้งในน้ำจืด น้ำเค็ม หรือน้ำที่ผสมคลอรีน และยังได้พัฒนาแบตเตอรี่ให้ใช้งานได้ต่อเนื่องถึง 4 ชั่วโมง และที่มากไปกว่านั้นตัวเครื่องยังพัฒนาให้กันน้ำได้ถึง 100% และดำดิ่งลงน้ำลึกถึง 30 เมตร

ความพิเศษของโดรนสำรวจใต้น้ำชุดนี้ ยังได้รับการออกแบบมาให้ประยุกต์ใช้งานคลื่นโซนาร์เพื่อตรวจจับเหล่าปลาที่อยู่ใต้โดรนลึกลงไปอีก 40 เมตร โดยมีระบบ Wi-Fi เพื่อส่งภาพ วิดีโอ และข้อมูลต่าง ๆ ที่จับได้โดยกล้องความละเอียดระดับ 4k ที่ผนวกติดมากับตัวเครื่องให้แก่ผู้ใช้งาน ซึ่งสามารถดูผ่านแอปพลิเคชันบนระบบ iOS หรือ Android ได้เลยทันที

อย่างไรก็ตามเนื่องจากการรับส่งคลื่นวิทยุใต้น้ำนั้นเป็นไปได้อย่างไม่ดีนัก PowerRay จึงต้องอาศัยการรับส่งข้อมูลผ่านสายเคเบิลที่โยงไปยังสถานีรับส่งสัญญาณ Wi-Fi ที่จะลอยอยู่บนผิวน้ำเพื่อส่งข้อมูลภาพและรับคำสั่งจากรีโมตบังคับ โดยข้อมูลเหล่านี้จะส่งให้ผู้ควบคุมที่อยู่เหนือผิวน้ำแบบ real-time ผ่านสายเชื่อมต่อกับทุ่น ซึ่งทุ่นนี้จะเชื่อมต่อกับอินเตอร์เน็ตอีกที

ปัจจุบัน มีโดรนใต้น้ำออกปฏิบัติหน้าที่ในท้องทะเลเกาะล้าน เกาะครก และเกาะสาก รวมทั้งสิ้น 7 ลำ นับเป็นการพัฒนานวัตกรรมและนำมาใช้พิทักษ์ รักษา และป้องกันความเสียหายที่อาจจะเกิดขึ้นกับระบบนิเวศทางทะเลของไทยที่จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยได้ก้าวเข้ามามีส่วนร่วมรับผิดชอบต่อสังคมและสิ่งแวดล้อมทางทะเลอย่างชัดเจน