ดาวเทียม

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ไบยังการนำทาง ไปยังการค้นหา
สถานีบนพื้นโลก

ดาวเทียม (อังกฤษ: satellite) คือ สิ่งประดิษฐ์ที่มนุษย์คิดค้นขึ้นเป็นสิ่ง ที่สามารถโคจรรอบโลก โดยอาศัยแรงดึงดูดของโลก ส่งผลให้สามารถโคจรรอบโลกได้ในลักษณะเดียวกันกับที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลก และโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ วัตถุประสงค์ของสิ่งประดิษฐ์นี้เพื่อใช้ ทางการทหาร การสื่อสาร การรายงานสภาพอากาศ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์เช่นการสำรวจทางธรณีวิทยาสังเกตการณ์สภาพของอวกาศ โลก ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวอื่นๆ รวมถึงการสังเกตวัตถุ และดวงดาว ดาราจักร ต่างๆ[1]

ประวัติ[แก้]

ดาวเทียมได้ถูกส่งขึ้นไปโคจรรอบโลกครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ. 2500 ดาวเทียมดังกล่าวมีชื่อว่า "สปุตนิก (Sputnik)" โดยรัสเซียเป็นผู้ส่งขึ้นไปโคจร สปุตนิกทำหน้าที่ตรวจสอบการแผ่รังสีของชั้นบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟีย ในปี พ.ศ. 2501 สหรัฐได้ส่งดาวเทียมขึ้นไปโคจรบ้างมีชื่อว่า "Explorer" ทำให้รัสเซียและสหรัฐเป็น 2 ประเทศผู้นำทางด้านการสำรวจทางอวกาศ และการแข่งขั้นกันระหว่างทั้งคู่ได้เริ่มขึ้นในเวลาต่อมา

ประเทศที่ยิงดาวเทียม[แก้]

ประเทศที่ยิงดาวเทียมสำเร็จ(แดง), องค์กรณ์ที่ยิงดาวเทียมสำเร็จ(ส้ม), ประเทศที่มีแผนจะยิงดาวเทียม(เขียว)
ดาวเทียมสปุตนิก 1ของสหภาพโซเวียต เป็นดาวเทียมดวงแรกของโลก
อันดับ ประเทศ วันที่ปล่อย ดาวเทียม จรวด จุดปล่อย
1  สหภาพโซเวียต 4 ตุลาคม 1957 ดาวเทียมสปุตนิก 1 Sputnik-PS ไบโคนูร์, สหภาพโซเวียต (คาซัคสถานปัจจุบัน)
2  สหรัฐ 1 กุมภาพันธ์ 1958 ดาวเทียมเอ็กซ์พลอเรอ 1 Juno I แหลมคานาเวอรัล, สหรัฐอเมริกา
3  ฝรั่งเศส 26 พฤศจิกายน 1965 Astérix 1 Diamant A Hammaguir, แอลจีเรีย
4  ญี่ปุ่น 11 กุมภาพันธ์ 1970 ดาวเทียมโอซุมิ Lambda-4S อุชิโนอุระ, ญี่ปุ่น
5  จีน 24 เมษายน 1970 ดาวเทียมตงฟังหง 1 Long March 1 จิ่วเฉฺวียน, จีน
6  สหราชอาณาจักร 28 ตุลาคม 1971 Prospero Black Arrow วูเมอรา, ออสเตรเลีย
7 องค์การอวกาศยุโรป 24 ธันวาคม 1979 แคท-1 Ariane 1 คูรู, เฟรนช์เกียนา
8  อินเดีย 18 กรกฎาคม 1980 ดาวเทียมโรหิณี 1 SLV ศรีหริโคตา, อินเดีย
9  อิสราเอล 19 กันยายน 1988 ดาวเทียมโอเฟก 1 Shavit พัลมาชิม, อิสราเอล
10  รัสเซีย 21 มกราคม 1992 ดาวเทียมคอสมอส 2175 Tsyklon-3 เพลเชสค, รัสเซีย
11  ยูเครน 13 กรกฎาคม 1992 Strela-3 Soyuz-U เพลเชสค, รัสเซีย
12  อิหร่าน 2 กุมภาพันธ์ 2009 ดาวเทียมโอมิด Safir-1A เซมนาน, อิหร่าน
13  เกาหลีเหนือ 12 ธันวาคม 2012 ดาวเทียมกวางเมียงซอง-3 เวอร์ชันที่ 2 Unha-3 โซแฮ, เกาหลีเหนือ
14  นิวซีแลนด์ 21 มกราคม 2018 Dove Pioneer, Lemur-2 Electron Mahia Peninsula, นิวซีแลนด์

ประเทศที่มีดาวเทียมดวงแรก[แก้]

  orbital launch and satellite operation
  satellite operation, launched by foreign supplier
  satellite in development
  orbital launch project at advanced stage or indigenous ballistic missiles deployed
ประเทศ ปีที่ปล่อย ดาวเทียมดวงแรก
 สหภาพโซเวียต
( รัสเซีย)
1957
(1992)
ดาวเทียมสปุตนิก 1
(ดาวเทียมคอสมอส 2175)
 สหรัฐ 1958 ดาวเทียมเอ็กซ์พลอเรอ 1
 สหราชอาณาจักร 1962 Ariel 1
 แคนาดา 1962 Alouette 1
 อิตาลี 1964 San Marco 1
 ฝรั่งเศส 1965 Astérix 1
 ออสเตรเลีย 1967 WRESAT
 เยอรมนี 1969 Azur
 ญี่ปุ่น 1970 ดาวเทียมโอซุมิ
 จีน 1970 ดาวเทียมตงฟังหง 1
 เนเธอร์แลนด์ 1974 ANS
 สเปน 1974 Intasat
 อินเดีย 1975 Aryabhata
 อินโดนีเซีย 1976 Palapa A1
 เช็กเกีย 1978 Magion 1
 บัลแกเรีย 1981 Intercosmos Bulgaria 1300
 ซาอุดีอาระเบีย 1985 Arabsat-1A
 บราซิล 1985 Brasilsat A1
 เม็กซิโก 1985 Morelos 1
 สวีเดน 1986 Viking
 อิสราเอล 1988 ดาวเทียมโอเฟก 1
 ลักเซมเบิร์ก 1988 Astra 1A
 อาร์เจนตินา 1990 Lusat
 ฮ่องกง 1990 AsiaSat 1
 ปากีสถาน 1990 Badr-1
 เกาหลีใต้ 1992 Kitsat A
 โปรตุเกส 1993 PoSAT-1
 ไทย 1993 ไทยคม 1
 ตุรกี 1994 Turksat 1B
 เช็กเกีย 1995 Magion 4
 ยูเครน 1995 Sich-1
 มาเลเซีย 1996 MEASAT
 นอร์เวย์ 1997 Thor 2
 ฟิลิปปินส์ 1997 Mabuhay 1
 อียิปต์ 1998 Nilesat 101
 ชิลี 1998 FASat-Bravo
 สิงคโปร์ 1998 ST-1
 ไต้หวัน 1999 ROCSAT-1
 เดนมาร์ก 1999 Ørsted
 แอฟริกาใต้ 1999 SUNSAT
 สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ 2000 Thuraya 1
 โมร็อกโก 2001 Maroc-Tubsat
 เบลเยียม 2001 PROBA-1
 ตองงา[2] 2002 Esiafi 1 (former Comstar D4)
 แอลจีเรีย 2002 Alsat 1
 กรีซ 2003 Hellas Sat 2
 ไซปรัส 2003 Hellas Sat 2
 ไนจีเรีย 2003 Nigeriasat 1
 อิหร่าน 2005 Sina-1
 คาซัคสถาน 2006 KazSat 1
 โคลอมเบีย 2007 Libertad 1
 มอริเชียส 2007 Rascom-QAF 1
 เวียดนาม 2008 Vinasat-1
 เวเนซุเอลา 2008 Venesat-1
 สวิตเซอร์แลนด์ 2009 SwissCube-1
 ไอล์ออฟแมน 2011 ViaSat-1
 โปแลนด์ 2012 PW-Sat-1
 ฮังการี 2012 MaSat-1
 โรมาเนีย 2012 Goliat
 เบลารุส 2012 BelKA-2
 เกาหลีเหนือ 2012 ดาวเทียมกวางเมียงซอง-3 เวอร์ชันที่ 2
 อาเซอร์ไบจาน 2013 Azerspace
 ออสเตรีย 2013 TUGSAT-1
 เบอร์มิวดา[3] 2013 Bermudasat 1 (former EchoStar VI)
 เอกวาดอร์ 2013 NEE-01 Pegaso
 เอสโตเนีย 2013 ESTCube-1
 เจอร์ซีย์ 2013 O3b-1
 กาตาร์ 2013 Es'hailSat1
 เปรู 2013 PUCPSAT-1
 โบลิเวีย 2013 TKSat-1
 ลิทัวเนีย 2014 LituanicaSAT-1 และ LitSat-1
 อุรุกวัย 2014 Antelsat
 อิรัก 2014 Tigrisat
 เติร์กเมนิสถาน 2015 TurkmenAlem52E/MonacoSAT
 ลาว 2015 Lao Sat-1[4]
 ฟินแลนด์ 2017 Aalto-2
 บังกลาเทศ 2017 BRAC Onnesha และ Bangabandhu-1
 กานา 2017 GhanaSat-1[5]
 มองโกเลีย 2017 Mazaalai
 ลัตเวีย 2017 Venta-1
 สโลวาเกีย 2017 skCUBE
Asgardia 2017 Asgardia-1
 แองโกลา 2017 AngoSat 1
 นิวซีแลนด์ 2018 Humanity Star
 คอสตาริกา 2018 Proyecto Irazú
 เคนยา 2018 1KUNS-PF
 ภูฏาน 2018 CubeSat Bhutan-1[6]

ส่วนประกอบดาวเทียม[แก้]

ดาวเทียมเป็นเครื่องมือทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน มีส่วนประกอบหลายๆ อย่างประกอบเข้าด้วยกันและสามารถทำงานได้โดยอัตโนมัติ สามารถโคจรรอบโลกด้วยความเร็วที่สูงพอที่จะหนีจากแรงดึงดูดของโลกได้ การสร้างดาวเทียมนั้นมีความพยายามออกแบบให้ชิ้นส่วนต่างๆ ทำงานได้อย่างประสิทธิภาพมากที่สุด และราคาไม่แพงมาก ดาวเทียมประกอบด้วยส่วนประกอบเป็นจำนวนมาก แต่ละส่วนจะมีระบบควบคุมการทำงานแยกย่อยกันไป และมีอุปกรณ์เพื่อควบคุมให้ระบบต่างๆ ทำงานร่วมกัน โดยองค์ประกอบส่วนใหญ่ของดาวเทียมประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังนี้

  1. โครงสร้างดาวเทียม เป็นส่วนประกอบที่สำคัญมาก โครงจะมีน้ำหนักประมาณ 15 - 25% ของน้ำหนักรวม ดังนั้น จึงจำเป็นต้องเลือกวัสดุที่มีน้ำหนักเบา และต้องไม่เกิดการสั่นมากเกินที่กำหนด หากได้รับสัญญาณที่มีความถี่ หรือความสูงของคลื่นมากๆ (amptitude)
  2. ระบบเครื่องยนต์ ซึ่งเรียกว่า "aerospike" อาศัยหลักการทำงานคล้ายกับเครื่องอัดอากาศ และปล่อยออกทางปลายท่อ ซึ่งระบบดังกล่าวจะทำงานได้ดีในสภาพสุญญากาศ ซึ่งต้องพิจารณาถึงน้ำหนักบรรทุกของดาวเทียมด้วย
  3. ระบบพลังงาน ทำหน้าที่ผลิตพลังงาน และกักเก็บไว้เพื่อแจกจ่ายไปยังระบบไฟฟ้าของดาวเทียม โดยมีแผงรับพลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Cell) ไว้รับพลังงานจากแสงอาทิตย์เพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า ให้ดาวเทียม แต่ในบางกรณีอาจใช้พลังงานนิวเคลียร์แทน
  4. ระบบควบคุมและบังคับ ประกอบด้วย คอมพิวเตอร์ที่เก็บรวมรวมข้อมูล และประมวลผลคำสั่งต่างๆ ที่ได้รับจากส่วนควบคุมบนโลก โดยมีอุปกรณ์รับส่งสัญญาณ (Radar System) เพื่อใช้ในการติดต่อสื่อสาร
  5. ระบบสื่อสารและนำทาง มีอุปกรณ์ตรวจจับความร้อน ซึ่งจะทำงาน โดยแผงวงจรควบคุมอัตโนมัติ
  6. อุปกรณ์ควบคุมระดับความสูง เพื่อรักษาระดับความสูงให้สัมพันธ์กันระหว่างพื้นโลก และดวงอาทิตย์ หรือเพื่อรักษาระดับให้ดาวเทียมสามารถโคจรอยู่ได้
  7. เครื่องมือบอกตำแหน่ง เพื่อกำหนดการเคลื่อนที่ นอกจากนี้ยังมีส่วนย่อยๆ อีกบางส่วนที่จะทำงานหลังจาก ได้รับการกระตุ้นบางอย่าง เช่น ทำงานเมื่อได้รับสัญญาณ สะท้อนจากวัตถุบางชนิด หรือทำงานเมื่อได้รับลำแสงรังสี ฯลฯ

ชิ้นส่วนต่างๆ ของดาวเทียมได้ถูกทดสอบอย่างละเอียด ส่วนประกอบต่างๆ ถูกออกแบบสร้าง และทดสอบใช้งานอย่างอิสระ ส่วนต่างๆ ได้ถูกนำมาประกอบเข้าด้วยกัน และทดสอบอย่างละเอียดครั้งภายใต้สภาวะที่เสมือนอยู่ในอวกาศก่อนที่มัน จะถูกปล่อยขึ้นไปในวงโคจร ดาวเทียมจำนวนไม่น้อยที่ต้องนำมาปรับปรุงอีกเล็กน้อย ก่อนที่พวกมันจะสามารถทำงานได้ เพราะว่าหากปล่อยดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรแล้ว เราจะไม่สามารถปรับปรุงอะไรได้ และดาวเทียมต้องทำงานอีกเป็นระยะเวลานาน ดาวเทียมส่วนมากจะถูกนำขึ้นไปพร้อมกันกับจรวด ซึ่งตัวจรวดจะตกลงสู่มหาสมุทรหลังจากที่เชื้อเพลิงหมด

วงโคจรของดาวเทียม[แก้]

วงโคจรดาวเทียม (Satellite Orbit) เมื่อแบ่งตามระยะความสูง (Altitude) จากพื้นโลกแบ่งเป็น 3 ระยะคือ

วงโคจรต่ำของโลก (Low Earth Orbit "LEO")[แก้]

คือระยะสูงจากพื้นโลกไม่เกิน 2,000 กม. ใช้ในการสังเกตการณ์ สำรวจสภาวะแวดล้อม, ถ่ายภาพ ไม่สามารถใช้งานครอบคลุมบริเวณใดบริเวณหนึ่งได้ตลอดเวลา เพราะมีความเร็วในการเคลื่อนที่สูง แต่จะสามารถบันทึกภาพคลุมพื้นที่ตามเส้นทางวงโคจรที่ผ่านไป ตามที่สถานีภาคพื้นดินจะกำหนดเส้นทางโคจรอยู่ในแนวขั้วโลก (Polar Orbit) ดาวเทียมวงโคจรระยะต่ำขนาดใหญ่บางดวงสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าในเวลาค่ำ หรือก่อนสว่าง เพราะดาวเทียมจะสว่างเป็นจุดเล็ก ๆ เคลื่อนที่ผ่านในแนวนอนอย่างรวดเร็ว

วงโคจรระยะปานกลาง (Medium Earth Orbit "MEO")[แก้]

อยู่ที่ระยะความสูงตั้งแต่ 5000-15,000 กม. ขึ้นไป ส่วนใหญ่ใช้ในด้านอุตุนิยมวิทยา และสามารถใช้ในการติดต่อสื่อสารเฉพาะพื้นที่ได้ แต่หากจะติดต่อให้ครอบคลุมทั่วโลกจะต้องใช้ดาวเทียมหลายดวงในการส่งผ่าน...

วงโคจรประจำที่ (Geosynchonus Earth Orbit "GEO")[แก้]

เป็นดาวเทียมเพื่อการสื่อสารเป็นส่วนใหญ่ อยู่สูงจากพื้นโลก 35,786 กม. เส้นทางโคจรอยู่ในแนวเส้นศูนย์สูตร (Equatorial Orbit) ดาวเทียมจะหมุนรอบโลกด้วยความเร็วเชิงมุมเท่ากับโลกหมุนรอบตัวเองทำให้ดูเหมือนลอยนิ่งอยู่เหนือ จุดจุดหนึ่งบนโลกตลอดเวลา (เรียกทั่ว ๆ ไปว่า "ดาวเทียมค้างฟ้า")

ดาวเทียมจะอยู่กับที่เมื่อเทียบกับโลกมีวงโคจรอยู่ในระนาบเดียวกันกับเส้นศูนย์สูตร อยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ 35,768 กม. วงโคจรพิเศษนี้เรียกว่า “วงโคจรค้างฟ้า” หรือ “วงโคจรคลาร์ก” (Clarke Belt) เพื่อเป็นเกียรติแก่นาย อาร์เทอร์ ซี. คลาร์ก ผู้นำเสนอแนวคิดเกี่ยวกับวงโคจรนี้ เมื่อ เดือนตุลาคม ค.ศ. 1945

วงโคจรคลาร์ก เป็นวงโคจรในระนาบเส้นศูนย์สูตร (EQUATOR) ที่มีความสูงเป็นระยะที่ทำให้ดาวเทียมที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเชิงมุมเท่ากันกับการหมุนของโลก แล้วทำให้เกิดแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางมีค่าพอดีกับค่าแรงดึงดูดของโลกพอดีเป็นผลให้ดาวเทียมดูเหมือนคงอยู่กับที่ ณ ระดับความสูงนี้ ดาวเทียมค้างฟ้าส่วนใหญ่ใช้ในการสื่อสารระหว่างประเทศและภายในประเทศ เช่น ดาวเทียมอนุกรม อินเทลแซต ๆลๆ

ประเภทของดาวเทียม[แก้]

  1. ดาวเทียมสื่อสาร เป็นดาวเทียมที่มีจุดประสงค์เพื่อการศึกษาและทางการโทรนาคม จะถูกส่งไปในช่วงของอวกาศเข้าสู่วงโคจรโดยมีความห่างจากพื้นโลกประมาณ35.786. กิโลเมตร
  2. ดาวเทียมสำรวจ เป็นการใช้ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรและสภาพแวดล้อมของโลก เป็นการผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีการถ่ายภาพ และโทรคมนาคม โดยการทำงานของดาวเทียมสำรวจทรัพยากรจะใช้หลักการ สำรวจข้อมูลจากระยะไกล
  3. ดาวเทียมพยากรณ์อากาศ เป็นดาวเทียมวงโคจรต่ำทีมีวงโคจรแบบใกล้ขั้วโลก ที่ระยะสูงประมาณ800 กิโลเมตร จึงไม่มีรายละเอียดสูงเท่าภาพถ่ายที่ได้จากดาวเทียมทำแผนที่
  4. ดาวเทียมทางการทหาร คือดาวเทียมที่แต่ละประเทศมีไว้เพื่อสอดแนมศัตรูหรือข้าศึก
  5. ดาวเทียมด้านวิทยาศาสตร์
  6. ดาวเทียมทำแผนที่ เป็นดาวเทียมที่มีวงโคจรต่ำ (LEO) ที่ระดับความสูงไม่เกิน 800 กิโลเมตร เพื่อให้ได้ภาพที่มีรายละเอียดสูง
  7. ดาวเทียมเพื่อการนำร่อง เป็นระบบบอกตำแหน่งพิกัดภูมิศาสตร์พื้นโลก ซึ่งประกอบด้วยเครือข่าวดาวเทียมจำนวน 32 ดวง
  8. ดาวเทียมโทรคมนาคม
  9. ดาวเทียมภารกิจพิเศษ

การทำงานของดาวเทียม[แก้]

ดาวเทียมจะถูกส่งขึ้นไปลอยอยู่ในตำแหน่ง วงโคจรค้างฟ้า ซึ่งมีระยะห่างจากพื้นโลกประมาณ 36000 - 38000 กิโลเมตร และโคจรตามการหมุนของโลก เมื่อเมื่อเปรียบเทียบกับพื้นโลกจะเสมือนว่าดาวเทียมลอยนิ่งอยู่บนท้องฟ้า และดาวเทียมจะมีระบบเชื้อเพลิงเพื่อควบคุมตำแหน่งให้อยู่ในตำแหน่งองศาที่ได้สัปทานเอาไว้ กับหน่วยงานที่ดูแลเรื่องตำแหน่งวงโคจรของดาวเทียมคือ IFRB (International Frequency Registration Board) ด าวเทียมที่ลอยอยู่บนท้องฟ้า จะทำหน้าที่เหมือนสถานีทวนสัญญาณ คือจะรับสัญญาณที่ยิงขึ้นมาจากสถานีภาคพื้นดิน เรียกสัญญาณนี้ว่าสัญญาณขาขึ้นหรือ (Uplink) รับและขยายสัญญาณพร้อมทั้งแปลงสัญญาณให้มีความถี่ต่ำลงเพื่อป้องกันการรบกวนกันระหว่างสัญญาณขาขึ้นและส่งลงมา โดยมีจานสายอากาศทำหน้าที่รับและส่งสัญญาณ ส่วนสัญญาณในขาลงเรียกว่า (Downlink)[7]

วงโคจรของดาวเทียม(Satellite orbit)

ดาวเทียมเคลื่อนทีเป็นวงรอบโลก เรียกว่า"วงโคจร"สามารถแบ่งได้ 2 ประเภทดังนี้

1.วงโคจรแบบสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ (Sun-synchronous orbit) เป็นวงโคจรในแนวเหนือ-ใต้และผ่านแนวละติจูดหนึ่งๆที่เวลาท้องถิ่นเดียวกันซึ้งส่วนใหญ่เป็นวงโคจรสำหรับดาวเทียมสำรวจทรัพยากร โดยแบ่งเป็น 2 ประเภท

- วงโคจรผ่านขั้วโลก (Polar orbit)

- วงโคจรเอียง (Inclined orbit)

2.วงโคจรระนาบศูนย์กลาง (Equtorial orbit) เป็นวงโคจรในแนวระนาบ มีลักษณะการโคจรเป็นรูปวงกลม โคจรในแนวระนาบกับเส้นผ่านศูนย์สูตร

อ้างอิง[แก้]

  1. http://53010512079g19.blogspot.com/2012/01/blog-post_5930.html
  2. Esiafi 1 (former private American Comstar D4) satellite was transferred to Tonga being at orbit after launch in 1981
  3. Bermudasat 1 (former private American EchoStar VI) satellite was transferred to Bermuda being at orbit after launch in 2000
  4. http://www.komchadluek.net/detail/20151119/217151.html
  5. "Ghana launches its first satellite into space". BBC News (ใน English). BBC. Archived from the original on 8 July 2017. สืบค้นเมื่อ 8 July 2017. 
  6. http://www.bbs.bt/news/?p=98870
  7. http://www.atom.rmutphysics.com/charud/oldnews/0/286/12/3/sattlelite/page4.html

http://www.gistda.or.th/main/th/node/962

http://www.lesa.biz/space-technology/satellite/types-of-satellites

แหล่งข้อมูลอื่น[แก้]