เทคโนโลยีอวกาศ

ชื่อเรื่อง

line

เทคโนโลยีอวกาศ เป็นการศึกษาและสำรวจวัตถุต่างๆ ที่อยู่ในและนอกโลกของเรา ปัจจุบันเทคโนโลยีอวกาศพัฒนาไปมากทำให้เราได้รู้จักโลกและเอกภพของเรามากขึ้น เราได้ใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีอวกาศ ในด้านต่างๆ มากมาย ได้แก่ การพยากรณ์อากาศ การทหาร การขนส่ง การคมนาคม และการสื่อสาร เป็นต้น ยุคเทคโนโลยีอวกาศเริ่มตั้งแต่การที่สหภาพโซเวียตส่งดาวเทียม  สปุตนิก 1  ขึ้นไป โคจรรอบโลกเมื่อปี  พ.ศ. 2500  จากนั้นการแข่งขันด้านเทคโนโลยีอวกาศระหว่างสองขั้วมหาอานาจจึงเริ่มขึ้น  และเป็นก้าวแห่งความสำเร็จครั้งยิ่งใหญ่ของสหรัฐอเมริกาเมื่อยานอะพอลโล 11  ได้ขนส่งมนุษย์คนแรก ขึ้นไปเหยียบบนดวงจันทร์ได้เมื่อปี  พ.ศ. 2512

space telescope

คืออุปกรณ์สำหรับการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ที่อยู่ในอวกาศภายนอกในระดับวงโคจรของโลก เพื่อทำการสังเกตการณ์ดาวเคราะห์อันห่างไกล ดาราจักร และวัตถุท้องฟ้าต่างๆ ที่ช่วยให้มนุษย์ทำความเข้าใจกับจักรวาลได้ดีขึ้น การสังเกตการณ์ในระดับวงโคจรช่วยแก้ปัญหาทัศนวิสัยในการสังเกตการณ์บนโลกที่มีอุปสรรคต่างๆ เช่น การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศ เป็นต้น นอกจากนี้การถ่ายภาพวัตถุท้องฟ้ายังสามารถทำได้ที่ความยาวคลื่นต่างๆ กัน ซึ่งบางอย่างไม่สามารถทำได้บนผิวโลก โครงการกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่สำคัญของนาซา คือโครงการหอดูดาวเอก (Great Observatories) ซึ่งประกอบด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ 4 ชุดได้แก่ กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล กล้องรังสีแกมมาคอมพ์ตัน กล้องรังสีเอกซ์จันทรา และกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์

(http://th.wikipedia.org/wiki/กล้องโทรทรรศน์อวกาศ)

 

hts telescope

ที่มา : http://hubblesite.org/gallery/spacecraft/

hst

ถูกสร้างขึ้นโดย เอ็ดวิน ฮับเบิล (Edwin Hubble) นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรเมื่อวันที่ 25 เมษายน ค.ศ. 1990

 (พ.ศ.2533) ด้วยยานขนส่งดิสคัฟเวอรี กล้องโทรทรรศน์อวกาศ

ฮับเบิลมีภารกิจ 5 ประการ คือ สำรวจระบบสุริยะ วัดอายุและขนาด

ของจักรวาล ค้นหาแหล่งที่มาของรังสีคอสมิค สำรวจหาวิวัฒนาการของจักรวาล และไขความลับของแกแล็คซี่ ดาวฤกษ์ และดาวเคราะห์

ข้อมูลทั่วไป

  • ขนาดยาว 13.2 เมตร เส้นผ่าศูนย์กลาง 4.2 เมตร
  • หนัก 11,110 กิโลกรัม
  • โคจรรอบโลก 1 รอบใช้เวลา 97 นาที ด้วยความเร็ว 5 ไมล์ต่อวินาที (8 กิโลเมตร/วินาที) หรือ 17500 ไมล์ต่อชั่วโมง
  • อยู่สูงจากพื้นโลก 612 กิโลเมตร หรือ 380 ไมล์
  • กระจกหลักมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.4 เมตร
  • กระจกทุติยภูมิ (Secondary Mirror) มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.34 เมตร
  • ความยาวของกล้อง 13.1 เมตร
  • เส้นผ่านศูนย์กลางของกล้อง 4.3 เมตร
  • แผงเซลล์สุริยะ มีขนาด 12.1 เมตร X 2.4 เมตร
  • มวลของกล้อง 11.6 ตัน
  • อายุการใช้งานประมาณ 15 ปี
    (ที่มา : โครงการเครือข่ายสารสนเทศดาราศาสตร์ http://www.astroschool.in.th/public/teacher/encyclodetail_ans_inc.php?id...)
  • อุปกรณ์สำคัญที่ได้รับการติดตั้งบกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ได้แก่

    กล้องถ่ายภาพสนามกว่้้าง 3 (Wide Field Camera 3 : WFC3)

    เป็นกล้องที่มีคุณสมบัติในการถ่ายภาพในช่วงของคลื่นแสง 3 ช่วง คือ near-infrared, visible light และ near-ultraviolet ซึ่งมีความสามารถในการถ่ายภาพได้ดีกว่ากล้องถ่ายภาพสนามกว้างและดาวเคราะห์ (wilde field ฟืก planetฟพั camera) ที่ใช้แสง infrared ถึง 35 เท่า

    สเปคโตรกราฟต้นกำเนิดจักรวาล (Cosmic Origins Spectrograph : COS)

    ทำหน้าที่ถ่ายภาพสเปกโตรกราฟของคลื่นอัลตราไวโอเลตของแหล่งกำเนิดแสงแบบจุด เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ของเครื่องมือนี้รวมถึงการศึกษาจุดกำเนิดของโครงสร้างขนาดใหญ่ในเอกภพ การก่อตัวและวิวัฒนาการของดาราจักร รวมถึงการกำเนิดของกลุ่มดาวและระบบดาวเคราะห์ต่างๆ

    กล้องสำรวจขั้นสูง (Advanced Camera for Surveys : ACS)

    เป็นกล้องที่ถูกนำไปใช้แทนที่กล้องถ่ายภาพวัตถุมัว (Faint Object Camera)  ทำหน้าที่ตรวจจับคลื่นย่านอัลตราไวโอเลตจนถึงอินฟราเรด มีพื้นที่สำรวจกว้างและมีประสิทธิภาพควอนตัมสูง ทำให้กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลมีประสิทธิภาพในการค้นหามากเพิ่มขึ้นสิบเท่า นอกจากนี้มันยังมีมีฟิลเตอร์เป็นจำนวนมาก มีความสามารถในการป้องกันแสงความเข้มสูงจากดาวฤกษ์ การวัดโพลาไรเซชันของแสง และการเลือกแสงในช่วงความยาวคลื่นที่ต้องการ ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถถ่ายภาพจักรวาลอันไกลโพ้นอย่างภาพอวกาศห้วงลึกมากของฮับเบิล (Hubble Ultra Deep Field) ได้และสามารถถ่ายภาพปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ตั้งแต่ดาวหางในระบบสุริยะของเราไปจนถึงควอซาร์ที่ไกลที่สุดเท่าที่มนุษย์ค้นพบ

    กล้องถ่ายภาพสเปกโตรกราฟ (Space Telescope Imaging Spectrograph : STIS)

    ทำหน้าที่เป็นเหมือนแท่งปริซึมคอยแยกสเปกตรัมที่มีอยู่ในอวกาศออกมาจัดทำเป็นสีพื้นฐาน

    กล้องใกล้อินฟราเรดและสเปกโตรมิเตอร์หลายวัตถุ  (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer; NICMOS)

    ทำหน้าที่ตรวจจับคลื่นแสงอินฟาเรด มีความไวในการับแสงถึง 1 พันล้านปี

    เซ็นเซอร์นำทางความละเอียดสูง  (Fine Guidance Sensor; FGS)

    ทำหน้าที่ให้ข้อมูลการกำหนดตำแหน่งซึ่งมีความละเอียดสูงสำหรับใช้ในระบบควบคุมองศาสังเกตการณ์ของกล้องดูดาว

    แหล่งข้อมูล http://www.darasart.com/spacetelescope/main.htm

    http://hubblesite.org/the_telescope/hubble_essentials/

    คลังภาพที่ได้จากการสำีรวจของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

       
    space station

    inter space station

    สถานีอวกาศนานาชาติ

    mir station

    สถานีอวกาศเมียร์

    skylab

    สถานีอวกาศสกายแล็บ

    solyut

    สถานีอวกาศโซลยุต

    สถานีอวกาศเป็นยานอวกาศที่โคจรไปรอบโลกในวงโคจรระดับต่ำ (Low Earth Orbit :LEO) ที่มีความสูงจากพื้นโลกไม่เกิน 1000 กิโลเมตร โดยมีมนุษย์ขึ้นไปปฏิบัติภารกิจอยู่บนสถานี ประโยชน์ที่ได้จากสถานีอวกาศก็คือ

    1)  ศึกษาความเป็นไปได้ของการดำรงชีวิตในสภาพไร้แรงโน้มถ่วง ที่มีผลกระทบโดยตรงกับมนุษย์ เช่น สภาพจิตใจ  และ สภาพร่างกาย
    2)  ศึกษาการทดลองต่างๆทางวิทยาศาสตร์ในสภาพไร้แรงโน้มถ่วง ซึ่งการทดลองบางอย่างไม่สามารถทำได้บนพื้นโลก
    3)  ศึกษาพฤติกรรมของสัตว์บางชนิด และการดำรงชีพของสัตว์เหล่านั้น เมื่ออยู่ในสภาพไร้แรงโน้มถ่วง เช่น ศึกษาการชักใยของแมงมุม เป็นต้น
    4)  ใช้สำหรับการศึกษาทางด้านดาราศาสตร์  เพราะในอวกาศไม่มีชั้นบรรยากาศรบกวนหรือขวางกั้น
    5)  ใช้สำหรับการศึกษาทางด้านธรณีวิทยา และ อุตุนิยมวิทยา  ควบคู่ไปกับระบบดาวเทียม
    6)  ใช้สำหรับประโยชน์ทางการทหาร
    7)  นอกจากนี้การสร้างสถานีอวกาศ ยังเป็นแนวทางที่ทำให้มีการประดิษฐ์คิดค้นอุปกรณ์หรือวิทยาการใหม่ๆขึ้นมาสำหรับการพัฒนาสถานีอวกาศรุ่นต่อ ๆไป สถานีอวกาศแห่งแรกของโลกคือสถานีอวกาศซัลยูตของรัสเซีย  ตามมาด้วยสกายแลบ (Skylab)  และสถานีอวกาศเมียร์  ซึ่งทั้งสามสถานีนั้นได้ยุติโครงการและตกลงในมหาสมุทรหมดแล้ว ยังคงเหลือเพียงสถานีเดียว คือสถานีอวกาศนานาชาติ ซึ่งเป็นสถานีอวกาศที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่มนุษย์เคยสร้างมา ปัจจุบันยังโคจรอยู่รอบโลก

    (ที่มา : http://www.darasart.com/spacestation/default.html

    http://pirun.kps.ku.ac.th/~b4928013/link1.html)

    สถานีอวกาศนานาชาติ (International Space Station)

    สถานีอวกาศนานาชาติหรือสถานีแอลฟา (alpha) เป็นโครงการทางวิทยาศาสตร์ที่ได้รับความร่วมมือจากหน่วยงานด้านอวกาศ 5 หน่วย จากชาติต่างๆ คือ องค์การนาซา (สหรัฐอเมริกา), องค์การอวกาศสหพันธรัฐรัสเซีย (RKA, รัสเซีย), องค์การสำรวจอวกาศญี่ปุ่น (JAXA, ญี่ปุ่น), องค์การอวกาศแคนาดา (CSA, แคนาดา) และ องค์การอวกาศยุโรป (ESA, สหภาพยุโรป) สถานีอวกาศนานาชาติที่เสร็จสมบูรณ์จะมีมวลเกือบ 500 ตัน มีขนาดยาวกว้างประมาณ 107x87 เมตร และแผงรับพลังงานแสงอาทิตย์มีพื้นผิวถึงประมาณสองไร่ครึ่ง และใช้เป็นพลังงานไฟฟ้า สำหรับใช้ในห้องปฏิบัติการบนสถานีอวกาศนานาชาติ

    ข้อมูลจำเพาะ

    ค่าความสว่างสูงสุด  Magnitude -2.80
    Eccentricity: ค่าความรี 0.0008459
    Inclination: มุมเอียงกับเส้นอิคลิปติด 51.5728°
    Perigee Height:  ระยะใกล้โลกที่สุด 373 km
    Apogee Height: ระยะไกลโลกที่สุด 384 km
    Right Ascension of Ascending Node: 259.9303°
    โคจร 1 รอบใช้เวลา 90 นาที 25 วินาที
    จำนวนรอบต่อวัน  15.63164737

    ยานสำรวจอวกาศ (spacecraft) คือพาหนะหรืออุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อใช้ทำงานในอวกาศเหนือผิวโลก ยานอวกาศนี้อาจเป็นได้ทั้งแบบมีคนบังคับหรือแบบไม่มีคนบังคับก็ได้ สำหรับภารกิจของยานอวกาศนี้จะมีทั้ง การสื่อสารทั่วไป, การสำรวจโลก, การทำเส้นทาง เป็นต้น

    ยานสำรวจอวกาศแบบไม่มีคนบังคับ (Robotic Spacecraft) เป็นยายอวกาศที่ใช้สำรวจดาวเคราะห์ต่างๆ ยานสำรวจที่สำคัญได้แก่

    pioneer  pioplaq  jupiter

    ภาพที่ 1 ภาพวาดยานไพโอเนียร์               ภาพที่ 2 แผ่นภาพที่ยานไพโอเนียร์นำไปด้วย       ภาพที่ 3 ภาพถ่ายดาวพฤหัสบดี

     

    ยานไพโอเนียร์ 10 (Pioneer 10)

    เริ่มปฏิบัติการ: 2 มีนาคม 2515
    ถึงจุดหมาย: 3 ธันวาคม 2516
    สิ้นสุดภาระกิจ: 31 มีนาคม 2540
    เป้าหมาย: สำรวจและถ่ายภาพดาวพฤหัสบดี และดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดี วัดสนามแม่เหล็กและรังสีจากดาวพฤหัสบดี จากนั้นจึงโคจรออกนอกระบบสุริยะ โดยมีแผ่นโลหะสลักรูปมนุษย์ และตำแหน่งของดวงอาทิตย์ถูกส่งไปกับยานด้วย

    mariner    

    ภาพที่ 1 ภาพวาดยานมารีเนอร์ 10                    ภาพที่ 2 ภาพถ่ายดาวพุธ                       ภาพที่ 3 ภาพพื้นผิวของดาวพุธ

     Mariner 10

    เริ่มปฏิบัติการ: 3 พฤศจิกายน 1973
    ถึงจุดหมาย: 5 กุมภาพันธ์ 1974
    สิ้นสุดภาระกิจ: 24 พฤศจิกายน 1975
    เป้าหมาย: สำรวจดาวเคราะห์ชั้นในทั้ง 2 ดวงคือดาวศุกร์และดาวพุธ

      olympus mons  

    ภาพที่ 1 ภาพถ่ายภูเขาไฟ Olympus          ภาพที่ 2 ภาพน้ำแข็งปกคลุมบริเวณขั้วโลกเหนือของดาวอังคาร 

     ที่มาของภาพ                                                                                                                  

     ภาพที่ 1 www.spacetoday.org/.../MarsMountains.htm

    ภาพที่ 2  http://mars.jpl.nasa.gov/gallery/polaricecaps/index.html 

     Viking 1
    เริ่มปฏิบัติการ: 20 สิงหาคม 1975
    ถึงจุดหมาย: 19 มิถุนายน 1976
    ร่อนลงจอดบนดาวอังคาร: 20 กรกฎาคม 1976
    สิ้นสุดภาระกิจ: 17 สิงหาคม 1980(ในวงโคจร) 13 พฤศจิกายน 1982(จอดบนดาวอังคาร)

    Viking 2
    เริ่มปฏิบัติการ: 9 กันยายน 1975
    ถึงจุดหมาย: 7 สิงหาคม 1976
    ร่อนลงจอดบนดาวอังคาร: 3 กันยายน 1976
    สิ้นสุดภาระกิจ: 11 เมาายน 1980(ในวงโคจร) 25 กรกฎาคม 1978(จอดบนดาวอังคาร)

    เป้าหมาย: ค้นหาสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร และถ่ายภาพความละเอียดสูงของพื้นผิวดาวอังคาร สำรวจโครงสร้างและส่วนประกอบของชั้นบรรยากาศและพื้นดิน

    แหล่งข้อมูล :  http://www.darasart.com/spacecraft/marsmission/viking.htm

                    http://www.nasa.gov/mission_pages/viking/

                    http://www.doodaw.com/spacecraft/spacecraft1.php

    voiager  

    ภาพที่ 1 ภาพวาดยาน voyager                    ภาพที่ 2 ภาพจุดแดงขนาดใหญ่ (great red spot) ที่พบบนดาวพฤหัสบดี  

    ที่มา ภาพที่ 1 www.spacetoday.org/SolSys/Voyagers20years.html

         ภาพที่ 2 http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA00014

     Voyager 1
    เริ่มปฏิบัติการ: 5 กันยายน 1977
    ถึงจุดหมาย: 5 มีนาคม 1979
    เป้าหมาย: สำรวจชั้นบรรยากาศ สนามแม่เหล็ก ดวงจันทร์ และวงแหวนของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์

    Voyager 2
    เริ่มปฏิบัติการ: 20 สิงหาคม 1977
    ถึงจุดหมาย: 9 กรกฎาคม 1979
    เป้าหมาย: สำรวจดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ และขยายโครงการออกไปเพื่อสำรวจดาวยูเรนัส(1981) และดาวเนปจูน(1985)

    แหล่งข้อมูล http://www.doodaw.com/spacecraft/spacecraft1.php

    magellan  3d venus

    ภาพที่ 1 ภาพยาน magellan กำลังจะถูกปล่อยออกสู่อวกาศ   ภาพที่ 2 ภาพ 3 มิติแสดงพื้นผิวของดาวศุกร์

    ที่มา ภาพที่ 1 http://www2.jpl.nasa.gov/magellan/images.html

         ภาพที่ 2 http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA00233.jpg

    Magellan
    เริ่มปฏิบัติการ: 4 พฤษภาคม 1989
    ถึงจุดหมาย: 10 สิงหาคม 1990
    สิ้นสุดภาระกิจ: 12 ตุลาคม 1994
    เป้าหมาย: สำรวจพื้นผิวดาวศุกร์เพื่อศึกษาลักษณะภูมิประเทศ และวัดค่าสนามแม่เหล็ก

    แหล่งข้อมูล http://www.doodaw.com/spacecraft/spacecraft1.php

    galileo

    ภาพวาดยานกาลิเลโอผ่านดาวพฤหัสบดี

    ที่มา  http://www2.jpl.nasa.gov/galileo/images/artwork.html

     

    Galileo
    เริ่มปฏิบัติการ: 18 ตุลาคม 1989
    ถึงจุดหมาย: 7 ธันวาคม 1995
    สิ้นสุดภาระกิจหลัก: ธันวาคม 1997
    สิ้นสุดภาระกิจสำรวจดวงจันทร์ยูโรป้า: ธันวาคม 1999
    เป้าหมาย: สำรวจชั้นบรรยากาศ สนามแม่เหล็กดาวพฤหัสบดี และดวงจันทร์ 4 ดวง (ใช้เวลา 2 ปี) และขยายระยะเวลาปฏิบัติภาระกิจไปอีก 2 ปี ปัจจุบันได้ขยายระยะเวลาปฏิบัติภาระกิจออกไปอีก(Galileo Millennium Mission)

    ยานสำรวจอวกาศแบบมีคนบังคับ (Manned spacecraft)

    ยานสำรวจอวกาศแบบมีคนบังคับหรือเรียกว่า ยานขนส่งอวกาศหรือกระสวยอวกาศ (space shutter) เป็นยานอวกาศที่สามารถนำมนุษย์ขึ้นสู่อวกาศและกลับลงสู่พื้นผิวโลกและกลับขึ้นสู่อวกาศได้อีก ดังเช่นเครื่องบินโดยสาร   กระสวยอวกาศของสหรัฐอเมริกา สร้างขึ้นโดยองค์การนาซา (NASA) มีชื่อเรียกอย่างเป็นทางการว่า Space Transportation System (STS) หรือระบบการขนส่งอวกาศ

    ระบบการขนส่งอวกาศเป็นโครงการที่ถูกออกแบบให้สามารถนำชิ้นส่วนบางส่วนที่ใช้ไปแล้วกลับมาใช้ใหม่อีกเพื่อเป็นการประหยัดและมีประสิทธิภาพมากที่สุด  ประกอบด้วย 3  ส่วนหลักคือ  จรวดเชื้อเพลิงแข็ง ถังเชื้อเพลิงภายนอก (สำรองไฮโดรเจนเหลวและออกซิเจนเหลว) และยานขนส่งอวกาศ

    shuttle structure

    ภาพแสดงส่วนประกอบทั้งสามส่วนของระบบยานขนส่งอวกาศ

     (ที่มา: เอกสารประกอบวิชา ดาราศาสตร์โอลิมปิก ม.ค้น)

    columbia

    ภาพยานขนส่วอวกาศโคลัมเบียร่อนลงที่สนามบินของสถานีอวกาศเคเนดี้

    (ที่มา :   http://en.wikipedia.org/wiki/Space_Shuttle)

    ยานขนส่งอวกาศจะถูกพาไปโดยจรวดเชื้อเพลิงแข็งซึ่งจะถูกขับเคลื่อนจากฐานปล่อย (หมายเลข 1) ให้นำพาทั้งระบบขึ้นสู่อวกาศด้วยความเร็วที่มากกว่าค่าความเร็วหลุดพ้น  เมื่อถึงระดับหนึ่งจรวดเชื้อเพลิงแข็งทั้งสองข้างจะแยกตัวออกมาจากระบบ (หมายเลข 2) ซึ่งถังเชื้อเลิงนี้จะถูกนำกลับไปใช้ใหม่ จากนั้นถังเชื้อเพลิงภายนอกจะแยกตัวออกจากยานขนส่งอวกาศ (หมายเลข 3) โดยตัวยานขนส่งอวกาศจะเข้าสู่วงโคจรเพื่อปฏิบัติภารกิจต่อไป (หมายเลข 4) เมื่อปฆิบัติภารกิจเสร็จแล้วจะลดระดับวงโคจรเพื่อเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลก (หมายเลข 5 และ 6) และร่อนลงสู่พื้นโลก (หมายเลข 7)

     

    ภาพแสดงปฏิบัติการของระบบจนส่งอวกาศ (ที่มา : http://en.wikipedia.org/wiki/Space_Shuttle )

    การปฏิบัติภาระกิจสำหรับระบบขนส่งอวกาศมีหลากหลายหน้าที่  ตั้งแต่การทดลองทางวิทยาศาสตร์ (ในสภาวะไร้น้ำหนัก)  การส่งดาวเทียม  การประกอบกล้องโทรทรรศน์อวกาศ  การส่งมนุษย์ไปบนสถานีอวกาศ  ฯลฯ  ยานขนส่งอวกาศจึงถูกออกแบบสำหรับบรรทุกคนได้ประมาณ 7-10  คน  ปฏิบัติภาระกิจได้นานตั้งแต่ไม่กี่ชั่วโมงหรืออาจใช้เวลาถึง 1  เดือน  สำหรับโครงการขนส่งอวกาศขององค์การนาซามีอยู่ด้วยกัน 6 โครงการ คือ

    1.  โครงการเอนเตอร์ไพรส์
    2.  โครงการโคลัมเบีย (ประสบอุบัติเหตุเมื่อวันที่ 1 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2546) 
    3.  โครงการดิสคัฟเวอรี่
    4.  โครงการแอตแลนติส
    5.  โครงการแชลแลนเจอร์ (ประสบอุบัติเหตุเมื่อวันที่ 28 มกราคม พ.ศ. 2529)
    6.  โครงการเอนเดฟเวอร์

     

    ดาวเทียม (Satellite) คือ สิ่งประดิษฐ์ที่มนุษย์คิดค้นขึ้น ที่สามารถโคจรรอบโลก โดยอาศัยแรงดึงดูดของโลก ส่งผลให้สามารถโคจรรอบโลกได้ในลักษณะเดียวกันกับที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลก และโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ วัตถุประสงค์ของสิ่งประดิษฐ์นี้เพื่อใช้ ทางการทหาร การสื่อสาร การรายงานสภาพอากาศ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์เช่นการสำรวจทางธรณีวิทยาสังเกตการณ์สภาพของอวกาศ โลก ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวอื่นๆ รวมถึงการสังเกตวัตถุ และดวงดาว ดาราจักร ต่างๆ

    วงโคจรดาวเทียม (Satellite Orbit)

    ดาวเทียมมีการโคจรในแนวทางที่เรียกว่าวงโคจร การโคจรของดาวเทียมมีหลักการดังที่กล่าวมาแล้วข้างต้น วงโคจรมีหลายแบบขึ้นกับประเภทของการใช้งาน ซึ่งแบ่งออกได้เป็นแบบใหญ่ๆได้ 3 แบบดังนี้

     

    1. วงโคจรระนาบศูนย์สูตร (Equatorial Orbit)

    ในวงโคจรนี้ ระนาบของการโคจรของดาวเทียมจะอยู่ในระนาบเดียวกับเส้นศูนย์สูตร หรือเอียงทำมุมไม่เกิน 5 องศา ดาวเทียมที่มีวงโคจรเหนือเส้นศูนย์สูตรได้แก่ดาวเทียมค้างฟ้า เนื่องจากเมื่อดาวเทียมโคจรรอบโลกในวงโคจรนี้ด้วยความเร็วเท่ากับอัตราการหมุนของโลกแล้วดาวเทียมจะเสมือนลอยอยู่นิ่งเหนือตำแหน่งหนึ่งบนพื้นโลก ซึ่งจะเรียกวงโคจรนี้เฉพาะลงไปอีกว่าเป็นวงโคจรค้างฟ้า (Geostationary Orbit)

     

    equator
    ภาพแสงวงโคจรระนาบศูนย์สูตร (ที่มา : www.satellites.spacesim.org/)

    2. วงโคจรผ่านขั้วโลก (Polar Orbit)

    ดาวเทียมในวงโคจรนี้จะมีการโคจรในระนาบที่ผ่านขั้วโลกเหนือและใต้ ซึ่งมีประโยชน์มากสำหรับการถ่ายภาพด้วยดาวเทียม เนื่องจากขณะที่ดาวเทียมโคจรจากขั้วโลกหนึ่งไปยังอีกขั้วโลกหนึ่งนั้น โลกก็จะหมุนรอบตัวเองด้วย ทำให้ดาวเทียมสามารถโคจรผ่านทุกพื้นที่ของโลก

     

    orbit
    ภาพแสดงวงโคจรผ่านขั้วโลก (ที่มา: http://www.space.mict.go.th/knowledge.php?id=satorbit )

    3. วงโคจรระนาบเอียง (Inclined Orbit)

    ดาวเทียมในวงโคจรนี้มีการโคจรในระนาบที่ทำมุมกับระนาบของเส้นศูนย์สูตรมากกว่า 0 องศาไปจนถึง 180 องศา แต่ไม่รวมวงโคจรผ่านขั้วโลก ตัวอย่างหนึ่งของดาวเทียมที่ใช้วงโคจรนี้ได้แก่ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติที่สามารถถ่ายภาพได้เกือบทุกพื้นที่ในโลกแต่มีข้อดีกว่าที่สามารถกำหนดวงโคจรให้ทุกครั้งที่ดาวเทียมโคจรผ่านพื้นที่ที่ต้องการเป็นเวลาเดิมๆ ฝูงดาวเทียม NavStar ที่ใช้งานในระบบ GPS (Global Positioning System) ก็มีวงโคจรเป็นแบบวงโคจรระนาบเอียง

     

    incline
    ภาพแสดงวงโคจรระนาบเอียง (ที่มา : http://www.space.mict.go.th/knowledge.php?id=satorbit)

     

    การแบ่งประเภทของวงโคจรดาวเทียมสามารถแบ่งตามระดับความสูงของวงโคจร ได้เป็น 3 แบบคือ

     

    1. วงโคจรระดับต่ำ (Low Earth Orbit , LEO)

    วงโคจรแบบนี้จะอยู่ระหว่างชั้นบรรยากาศกับ Van Allen radiation ซึ่งไม่มีการกำหนดความสูงที่แน่นอน แต่ดาวเทียมที่อยู่ในวงโคจรนี้จะอยู่สูงจากผิวโลกต่ำกว่า 2,000 กิโลเมตร ประโยชน์ของดาวเทียมในวงโคจรแบบนี้คือใช้ในการถ่ายภาพ สื่อสารเช่นดาวเทียม Iridium

     

    2. วงโคจรระดับกลาง (Medium Earth Orbit, MEO)

    เป็นวงโคจรของดาวเทียมที่มีความสูงอยู่ระหว่าง LEO กับ GEO ประโยชน์ของดาวเทียมในวงโคจรนี้ได้แก่ ดาวเทียมสื่อสาร ดาวเทียมระบบนำร่อง เป็นต้น

     

    3. วงโคจรค้างฟ้า (Geostationary Orbit, GEO)

    วงโคจรเหรือเส้นศูนย์สูตร มีความสูง 35786.034 km เหนือผิวโลก ได้แก่ดาวเทียมสื่อสาร

     

    orbit
    ภาพแสดงวงโคจรในระดับต่าง ๆ (ที่มา : http://www.space.mict.go.th/knowledge.php?id=satorbit )

      

    ประเภทของดาวเทียม แบ่งออกเป็น 5 ประเภทใหญ่ ๆ คือ

    1. ดาวเทียมสื่อสาร
    2. ดาวเทียมสำรวจ 
    3. ดาวเทียมพยากรณ์อากาศ หรือดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา
    4. ดาวเทียมทางการทหาร
    5. ดาวเทียมด้านวิทยาศาสตร์

     

    ดาวเทียมสื่อสาร (communication satellite หรือเรียกสั้นๆ ว่า comsat) เป็นดาวเทียมที่มีจุดประสงค์เพื่อการสื่อสารและโทรคมนาคม จะถูกส่งไปในช่วงขอกาศเข้าสู่วงโคจรโดยมีความห่างจากพื้นโลกโดยประมาณ 35.786 กิโลเมตร ซึ่งความสูงในระดับนี้จะเป็นผลทำให้เกิดแรงดึงดูระหว่างโลกกับดาวเทียม ในขณะที่โลกหมุนก็จะส่งแรงเหวี่ยง ทำให้ดาวเทียมเกิดการโคจรรอบโลกตามการหมุนของโลก

    สหรัฐอเมริกาได้ส่งดาวเทียมเพื่อการสื่อสารดวงแรกที่ชื่อว่า สกอร์ (Score) ขึ้นสู่อวกาศ เมื่อวันที่ 18 ธันวาคม ค.ศ. 1958  และได้บันทึกเสียงสัญญาณที่เป็นคำกล่าวอวยพรของประธานาธิบดีโอเซนฮาร์ว เนื่องเทศกาลคริสต์มาสจากสถานีภาคพื้นดินแล้วถ่ายทอดสัญญาณจากดาวเทียมลงมาสู่ชาวโลก นับเป็นการส่งวิทยุกระจายเสียงจากดาวเทียมภาคพื้นโลกได้เป็นครั้งแรก

    วันที่ 20 สิงหาคม ค.ศ. 1964 ประเทศสมาชิกสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU) จำนวน 11 ประเทศ ร่วมกันจัดตั้งองค์การโทรคมนาคมทางดาวเทียมระหว่างประเทศ หรือเรียกว่า “อินเทลแซท” (INTELSATINTERNATIONAL TELECOMMUNICATIONS SATELLITE ORGANIZATION) ขึ้นที่กรุงวอชิงตันดี.ซี. สหรัฐอเมริกา โดยให้ประเทศสมาชิกเข้าถือหุ้นดำเนินการใช้ดาวเทียมเพื่อกิจการโทรคมนาคมพานิชย์แห่งโลก INTELSAT ตั้งคณะกรรมการ INTERIM COMMUNICATIONS SATELLITE COMMITTEE (ICSC) จัดการในธุรกิจต่าง ๆ ตามนโยบายของ ICSC เช่นการจัดสร้างดาวเทียมการปล่อยดาวเทียมการกำหนดมาตราฐานสถานีภาคพื้นดิน การกำหนดค่าเช่าใช้ช่องสัญญาณดาวเทียม เป็นต้น

    วันที่ 10 ตุลาคม ค.ศ. 1964 ได้มีการถ่ายทอดโทรทัศน์พิธีเปิดงานกีฬาโอลิมปิกครั้งที่ 18 จากกรุงโตเกียว ผ่านดาวเทียม “SYNCOM III” ไปสหรัฐอเมริกานับได้ว่าเป็นการถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์ผ่านดาวเทียมครั้งแรกของโลก

    วันที่ 6 เมษายน ค.ศ. 1965 COMSAT ส่งดาวเทียม “TELSAT 1” หรือในชื่อว่า EARLY BIRD ส่งขึ้นเหนือมหาสมุทรแอตแลนติก ถือว่าเป็นดาวเทียมเพื่อการสื่อสาร เพื่อการพานิชย์ดวงแรกของโลก ในระยะหลังมีหลายประเทศที่มีดาวเทียมเป็นของตนเอง (DOMSAT) เพื่อใช้ในการสื่อสารภายในประเทศ

     

     palapa  comstar  thaicom

     ดาวเทียม PALAPA ของอินโดนีเซีย        COMSTAR ของอเมริกา                    THAICOM ของประเทศไทย

    ที่มาของภาพ

    www.skyrocket.de/space/doc_sdat/comstar-1.htm
    www.space.mict.go.th/knowledge/GEOSAT/GEOpics/

    ดาวเทียมสำรวจ (Earth Observation)

    การสำรวจทรัพยากรโลกด้วยดาวเทียมสำรวจทรัพยากร ได้วิวัฒนาการจากการได้รับภาพถ่ายโลก ภาพแรกจากการส่งสัญญาณภาพของดาวเทียม Explorer VI ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2502 ตั้งแต่นั้นมา การสำรวจโลกด้วยภาพถ่ายดาวเทียม ได้มีการพัฒนาเป็นลำดับทั้งระบบบันทึกข้อมูล และอุปการณ์ที่สามารถใช้ประโยชน์ด้านต่างๆ อย่างมากมาย วิวัฒนาการของดาวเทียมสำรวจทรัพยากรเป็นไปอย่างรวดเร็วและต่อเนื่อง

    LANDSAT เป็นดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติดวงแรก ที่ถูกส่งเข้าสู่วงโคจร เมื่อ พ.ศ. 2515

    ประโยชน์ที่ได้รับ (ศึกษาลักษณะภูมิประเทศ)
             - ด้านการสำรวจพื้นที่ป่าไม้
             - ด้านการเกษตร
             - ด้านการใช้ที่ดิน
             - ด้านธรณีวิทยา เพื่อจัดทำแผนที่ภูมิประเทศ หาแหล่งทรัพยากรธรรมชาติในดิน
             - ด้านอุทกวิทยา เพื่อศึกษาสภาพและแหล่งน้ำ ทั้งบนดินและใต้ดิน ฯลฯ

    (ที่มา http://www.rmutphysics.com/CHARUD/naturemystery/sci3/sattlelite/HisSatilliteSurver.html )

    landsat  theos
     ภาพถ่ายจากดาวเทียม LANDSAT          ภาพถ่ายที่ได้จากดาวเทียม THEOS ของประเทศไทย

    ที่มาของภาพ

    http://landsat.org/

    http://media.thaigov.go.th/pageconfig/viewcontent/viewcontent1.asp?pageid=471&directory=1828&contents=24273

    ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา

    ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้ส่งดาวเทียมเพื่อการอุตุนิยมวิทยาขึ้นสู่อวกาศดวงแรกเมื่อวันที่ 1 เมษายน 2503 ชื่อว่า TIROS1( Television and Infra-Red Observation Satellite ) ซึ่งเป็นการเริ่มต้นของการใช้ภาพถ่ายจากดาวเทียมเพื่อประโยชน์ในการอุตุนิยมวิทยาในปัจจุบันประเทศสหรัฐอเมริกามีหน่วยงานที่ดูแลการใช้ดาวเทียมเพื่อการอุตุนิยมวิทยาอยู่ 2 หน่วยงานคือ NOAA ( National Oceanic and Atomospheric Administration ) และ SMC ( Air Force Space and Missile Systems Center ) โดย NOAA จะดูแลดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาสำหรับใช้งานทั่วไป ซึ่งมีชื่อว่าดาวเทียม NOAA และดาวเทียม GOES ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาสำหรับใช้งานทั่วไปนั้นจะแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ ดาวเทียมที่มีวงโคจรค้างฟ้า (GOES) และดาวเทียมที่มีวงโคจรต่ำ (NOAA) สำหรับดาวเทียมที่มีวงโคจรค้างฟ้าที่ใช้งานอยู่ปัจจุบันคือ GOES-10 (GOES-West) และ GOES-12 (GOES-East) ซึ่งโคจรอยู่เหนือประเทศสหรัฐอเมริกาทางทิศตะวันตกและทิศตะวันออกของทวีปอเมริกา และมีดาวเทียม GOES-11 เพื่อใช้งานสำรองในกรณีที่ GOSE-10 หรือ GOES-12 ไม่ทำงาน ดาวเทียม GOES จะให้ภาพที่ต่อเนื่องซึ่งมีประโยชน์ในการติดตามพายุเฮอริเคน และพายุทอร์นาโด ซึ่งจะมีประโยชน์ในการเตือนภัยเมื่อเกิดพายุและยังสามารถติดตามการเคลื่อนที่ของพายุได้อีกด้วย

    นอกจากดาวเทียมค้างฟ้าแล้วยังมีดาวเทียมวงโคจรต่ำอีกสองดวงเพื่อช่วยในการพยากรณ์อากาศโดยดวงแรกจะโคจรผ่านในเวลาเช้าและอีกดวงจะโคจรผ่านในเวลาบ่ายทั้งนี้เพื่อให้ได้รับข้อมูลอย่างน้อยทุก ๆ 6 ชั่วโมง ดาวเทียมวงโคจรต่ำมีเครื่องมือวัดหลายชนิดและมีอุปกรณ์หลักคือ อุปกรณ์ถ่ายภาพความละเอียดสูง ( AVHRR - Advanced Very High Resolution Radiometer ) ซึ่งจะถ่ายภาพด้วยจุดภาพขนาด 1.1 กิโลเมตร รวม 6 ช่องสัญญาณ และส่งสัญญาณกลับมายังโลกด้วยคลื่นวิทยุความถี่ 1700 MHz ซึ่งเรียกว่า HRPT นอกจากนี้ยงัส่งภาพที่มีความละเอียดต่ำด้วยจุดภาพขนาด 4 กิโลเมตร รวม 2 ช่องสัญญาณที่ความถี่ 137 MHz ซึ่งเรียกว่า APT ประเทศสหรัฐอเมริกายังมีกลุ่มดาวเทียมเพื่อการทดลองทางวิทยาศาสตร์และสำรวจสภาวะแวดล้อม เช่น Terra , Aqua เป็นต้น

    สหภาพยุโรปมีโครงการดาวเทียมเพื่อการอุตุนิยมวิทยาโดยมีดาวเทียม METEOSAT จำนวน 3 ดวงอยู่เหนือทวีปยุโรปและมหาสมุทรอินเดียและยังมีดาวเทียมสำรองอีก 1 ดวง สำหรับดาวเทียมวงโคจรต่ำนั้นใช้สำหรับสำรวจสภาวะแวดล้อมมีชื่อว่าดาวเทียม ERSประเทศรัสเซียเคยมีดาวเทียมเพื่อใช้ประโยชน์ในด้านการอุตุนิยมวิทยา แต่ในปัจจุบันส่วนใหญ่หมดอายุการใช้งานและอยู่ในสภาวะเตรียมพร้อมเพื่อใช้สำรองเท่านั้น

    ประเทศจีน มีดาวเทียมเพื่อการอุตุนิยมวิทยาแบบทั้งค้างฟ้าชื่อว่า FY-2 ซึ่งได้เริ่มใช้งานมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2540 ชื่อว่า FY-2A และได้พัฒนาเป็น FY-2B และ FY-2C ซึ่งส่งสัญญาณในแบบ CHRPT ซึ่งดัดแปลงมาจาก HRPT โดยการเพิ่มช่องสัญญาณจากเดิม 6 ช่องสัญญาณเป็น 10 ช่องสัญญาณ แต่ดาวเทียมแต่ดาวเทียมชุดนี้ยังมีเสถียรภาพในการทำงานที่ไม่ดีนัก และมีดาวเทียมเพื่อการอุตุนิยมวิทยาแบบวงโคจรต่ำชื่อว่า FY-1 ซึ่งในปัจจุบันได้พัฒนามาเป็น FY-1D

    ประเทศญี่ปุ่นมีดาวเทียมเพื่อการอุตุนิยมวิทยาแบบค้างฟ้าชื่อว่า GMS-5 ซึ่งโคจรเหนือเกาะญี่ปุ่นและถ่ายภาพครอบคลุมถึงประเทศไทยด้วย แต่ในปัจจุบันดาวเทียมดวงนี้ได้หยุดให้บริการแล้ว ซึ่งในประทศอินเดียมีดาวเทียมอุตุนิยมอเนกประสงค์แบบค้างฟ้า ซึ่งสามารถใช้ประโยชน์ด้านอุตุนิยมวิทยาได้รวม 3 ดวง ซึ่งโคจรอยู่เหนือประเทศอินเดีย

    goes6  herricane

    ภาพถ่ายบรรยากาศของโลกจาก GOES6  ภาพถ่ายพายุเฮอริเคนจากดาวเทียม NOAA

    http://www.oglethorpe.edu/faculty/~m_rulison/Astronomy/Chap%2007/earth.htm

    http://www.noaanews.noaa.gov/stories2005/images/ivan091504-1515zb.jpg

     

     

    แบบทดสอบ

    คำชี้แจง ให้นักเรียนเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุด

    1. เพราะเหตุใดในการส่งจรวดไปในอวกาศ  เมื่อจรวดแต่ละท่อนเผาไหม้เชื้อเพลิงหมดแล้วจึงต้องถูกสลัดทิ้งไป
                ก.  ลดแรงเสียดทาน
                ข.  ลดมวลให้น้อยลง
                ค.  ลดขนาดให้สั้นลง
                ง.  ลดแรงโน้มถ่วงของโลก

    2. ยานอวกาศสำรวจดาวเคราะห์ที่ ไม่มี นักบินควบคุม คือข้อใด

                 ก.  ยานลูนา
                 ข.  ยานมาริเนอร์
                 ค.  ยานเรนเยอร์
                 ง.  ยานคอสมอส

    3. จุดมุ่งหมายของการส่งยานอวกาศไปสำรวจดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ คือข้อใด
                
    ก.  ต้องการหาอายุของโลก
                ข.  ต้องการหาแหล่งที่อยู่ให้ประชากร
                ค.  ต้องการทราบแหล่งกำเนิดโลก
                ง.  ต้องการหาทรัพยากรธรรมชาติเพิ่มเติม

    4. ยานอวกาศในข้อใดที่ไม่มีมนุษย์ควบคุมไปกับยาน

                  ก.  ไวกิ้ง
                  ข.  สกายแลบ
                  ค.  อะพอลโล
                  ง.  โคลัมเบีย

    5. ยานอวกาศข้อใดที่เดินทางไปสำรวจดาวอังคาร

                 ก.  ยานมารีเนอร์
                ข.  ยานไวกิ้ง
                ค.  ยานกาลิเลโอ
                ง.  ยานชาเลนเจอร์

    6. ข้อใด ไม่ใช่ หน้าที่ของดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา

               ก.  ตรวจวัดระดับของเมฆ
               ข.  ตรวจการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์
              ค.  ตรวจหาสารพิษในบรรยากาศ
              ง.  ติดตามการก่อตัวและการเคลื่อนที่ของพายุ

    7. ดาวเทียมสื่อสารของประเทศไทยดวงแรกชื่อว่าอะไร

             ก.  ไทยแซต
            ข.  ไทยพัฒ
            ค.  ไทยคม
            ง.  ทรีออส

    8. จุดประสงค์ของโครงการสกายแลบ คืออะไร

           ก.  การศึกษาทางการแพทย์
          ข.  การศึกษาทางด้านดาราศาสตร์
          ค.  การศึกษาทางด้านทรัพยากรธรรมชาติ
          ง.  การให้มนุษย์ขึ้นไปค้นคว้าทดลองสถานีลอยฟ้าให้นานที่สุดเท่าที่จะสามารถทำได้

    9. ดาวเทียมดวงแรกที่ถูกส่งขึ้นไปโคจรในวงโคจรของโลกได้สำเร็จคือข้อใด

          ก.  สปุตนิก 1
          ข.  อะพอลโล 1
          ค.  เทลสตาร์ 1
          ง.  เอ็กซ์พลอเรอร์ 1

    10. ข้อใดไม่ใช่ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติของโลก

          ก.ดาวเทียมซีแซท 
          ข.ดาวเทียมเอพีเอส 6
           ค.ดาวเทียมเอทีเอส 
          ง.ดาวเทียมไทรอส 


     

     

    สร้างโดย: 
    ปราโมทย์ ทองเนียม

    มหาวิทยาลัยศรีปทุม ผู้ใหญ่ใจดี
     
     

     ช่วยด้วยครับ
    นักเรียนที่สร้างบล็อก กรุณาอย่า
    คัดลอกข้อมูลจากเว็บอื่นทั้งหมด
    ควรนำมาจากหลายๆ เว็บ แล้ววิเคราะห์ สังเคราะห์ และเขียนขึ้นใหม่
    หากคัดลอกทั้งหมด จะถูกดำเนินคดี
    ตามกฎหมายจากเจ้าของลิขสิทธิ์
    มีโทษทั้งจำคุกและปรับในอัตราสูง

    ช่วยกันนะครับ 
    ไทยกู๊ดวิวจะได้อยู่นานๆ 
    ไม่ถูกปิดเสียก่อน

    ขอขอบคุณในความร่วมมือครับ

    อ่านรายละเอียด

    ด่วน...... ขณะนี้
    พระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ (ฉบับที่ 2) พ.ศ. 2558 
    มีผลบังคับใช้แล้ว 
    ขอให้นักเรียนและคุณครูที่ใช้งาน
    เว็บ thaigoodview ในการส่งการบ้าน
    ระมัดระวังการละเมิดลิขสิทธิ์ด้วย
    อ่านรายละเอียดที่นี่ครับ

     

    สมาชิกที่ออนไลน์

    ขณะนี้มี สมาชิก 0 คน และ ผู้เยี่ยมชม 7 คน กำลังออนไลน์