สมรรถนะการเจาะน้ำแข็งในชั้นหิมะอัดแน่นที่ขั้วโลกใต้

บทคัดย่อ

การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินสมรรถนะการเจาะน้ำแข็งในชั้นหิมะอัดแน่น (Firn layer) ที่ขั้วโลกใต้ ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของการอัปเกรดโครงการ IceCube สำหรับการติดตั้งสายตรวจจับนิวตริโนใต้ผิวน้ำแข็ง ผลการทดสอบในสภาพจริงระหว่างฤดูร้อนปี 2024–2025 ได้แสดงให้เห็นว่า ความสัมพันธ์ระหว่างโหลดของหัวเจาะและความลึกของชั้นเฟิร์นมีผลต่อการเบี่ยงเบนของหัวเจาะ และส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของกระบวนการเจาะ การควบคุมแรงกดหัวเจาะ (Standing Load) และความเร็วเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง (Vertical Speed) อย่างเหมาะสม ช่วยลดโอกาสการเอียงของหลุมและปัญหาหัวเจาะติดขัด นอกจากนี้ยังพบว่าในชั้นเฟิร์นที่มีความพรุนสูง หากแรงกดไม่สมดุลจะทำให้หัวเจาะเอียงมากขึ้น และยากต่อการดึงกลับ การศึกษานี้ได้เสนอแนวทางในการเพิ่มประสิทธิภาพของการเจาะ ได้แก่ การปรับสมดุลแรงโหลดตามความลึก การวางแผนช่วงเวลาเจาะให้เหมาะสมกับฤดูกาล และการใช้เทคนิคการเจาะเชิงกลร่วมกับการเจาะด้วยพลังงานความร้อน ผลลัพธ์ที่ได้ช่วยเสริมสร้างความเข้าใจเชิงกลเชิงลึกในการเจาะชั้นเฟิร์นภายใต้สภาวะขั้วโลก และมีประโยชน์โดยตรงต่อการพัฒนาเทคโนโลยีการเจาะน้ำแข็งในอนาคต สำหรับงานวิจัยด้านฟิสิกส์นิวตริโน