เทคโนโลยีอวกาศ

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

เทคโนโลยีอวกาศ (อังกฤษ: Space Technology) คือ เทคโนโลยีที่ใช้ในการสำรวจอวกาศหรือใช้ศึกษาโลกของเราจากอวกาศ และการศึกษาปรากฏการณ์ต่างๆ ในเอกภพ พัฒนาการของเทคโนโลยีอวกาศเป็นการชี้ถึงความสามารถของมนุษย์ในการพยายามทำความเข้าใจธรรมชาติ โดยอาศัยความรู้ทางฟิสิกส์และเคมีเพื่อออกแบบและสร้างเครื่องมือหรืออุปกรณ์ต่างๆ เพื่อขยายความรู้ความเข้าใจให้มากขึ้น มีเทคโนโลยีมากมายที่จัดเป็นเทคโนโลยีอวกาศ เช่น ดาวเทียม จรวด ยานอวกาศ ยานสำรวจ กล้องโทรทัศน์อวกาศ สถานีอวกาศ สถานีควบคุมดาวเทียม รวมไปถึงอุปกรณ์เพื่อการดำรงชีวิตของนักบินอวกาศ [อ้างอิงเทคโนโลยีอวกาศ]

ดาวเทียม(Satellites) หมายถึง วัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นเลียนแบบดาวบริวารของดาวเคราะห์ เพื่อให้โคจรรอบโลกหรือรอบเทห์ฟากฟ้าอื่น มีอุปกรณ์สำหรับเก็บรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับอวกาศ และถ่ายทอดข้อมูลนั้นมายังโลก วัตถุลักษณะดังกล่าวที่โคจรรอบโลกใช้เป็นอุปกรณ์โทรคมนาคมด้วย เช่น ถ่ายทอดคลื่นวิทยุ และโทรทัศน์ข้ามทวีป เป็นต้น

ประเภทดาวเทียม (Types of satellites)

แบ่งประเภทของดาวเทียมตามลักษณะการใช้ประโยชน์ ได้ดังนี้

ดาวเทียมดาราศาสตร์ (Astronomical satellites) เป็นดาวเทียมสำรวจดวงดาวต่างๆ ที่อยู่ห่างไกลโลก สำรวจกาแล็กซี (Galaxy) รวมทั้งสำรวจวัตถุต่างๆ ที่อยู่ในอวกาศ เช่น ดาวเทียม MAGELLAN สำรวจดาวศุกร์ดาวเทียม GALILEO สำรวจดาวพฤหัส เป็นต้น

ดาวเทียมสื่อสาร (Communications satellites) เป็นดาวเทียมประจำที่ในอวกาศ เพื่อการสื่อสารโดยใช้คลื่นวิทยุในความถี่ไมโครเวฟ ส่วนใหญ่เป็นดาวเทียมวงโคจรค้างฟ้า ได้แก่ ดาวเทียม INTELSAT ดาวเทียม IRIDIUM และดาวเทียมไทยคม เป็นต้น

ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรโลก (Earth observation satellites) เป็นดาวเทียมที่ถูกออกแบบ เฉพาะเพื่อการสำรวจ ติดตามทรัพยากรและสิ่งแวดล้อมต่างๆ ของโลก รวมทั้งการทำแผนที่ต่างๆ ได้แก่ ดาวเทียมLANDSAT RADARSAT ALOS และ THEOS เป็นต้น

ดาวเทียมนำร่อง (Navigation satellites) เป็นดาวเทียมนำร่องที่ใช้คลื่นวิทยุและรหัสจากดาวเทียมไปยังเครื่องรับสัญญาณบนพื้นผิวโลก สามารถหาตำแหน่งบนพื้นโลกที่ถูกต้องได้ทุกแห่ง และตลอดเวลา ได้แก่ดาวเทียม NAVSTAR GLONASS และ GALILEO เป็นต้น

ดาวเทียมจารกรรม (Reconnaissance satellites) เป็นดาวเทียมสำรวจความละเอียดสูง หรือดาวเทียมสื่อสารที่ใช้เพื่อกิจการทางการทหาร การจารกรรม หรือการเตือนภัยจากการโจมตีทางอากาศ ได้แก่ ดาวเทียม KEYHOLE และ LACROSSE เป็นต้น

ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา (Meteorological satellites) เป็นดาวเทียมสำรวจเพื่อภารกิจการพยากรณ์อากาศของโลก ได้แก่ ดาวเทียม NOAA GMS และ GOES เป็นต้น


[อ้างอิงดาวเทียม] จรวด (Rocket)จรวด นับเป็นส่วนประกอบหนึ่งที่สำคัญของการเดินทางสำรวจอวกาศ เนื่องจากเป็นส่วนที่ทำให้การส่งดาวเทียมหรือยานสำรวจทะยานพ้นเขตแรงดึงดูดของโลกและออกเดินทางสู่อวกาศได้ ทำให้จรวดจำเป็นต้องมีแรงขับเคลื่อนสูงมาก เพื่อเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลกที่ว่าได้เพื่อเข้าสู่วงโคจรของโลกหรือเคลื่อนที่ออกสู่อวกาศ

จรวด ทำงานตามกฎของนิวตัน ข้อที่ 3 คือ "แรงกิริยา = แรงปฏิกิริยา" แรงกิริยา เกิดจากการปล่อยแก๊สร้อนออกทางท่อท้ายด้านล่าง แรงปฏิกิริยา คือ แรงที่ทำให้จรวดเคลื่อนที่ขึ้นด้านบนได้ โดยเชื้อเพลิงเป็นส่วนที่ทำให้จรวดมีแรงขับเคลื่อน เชื้อเพลิงนี้หมายถึงเชื้อเพลิงและออกซิเจนที่ทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์ การสันดาบในเครื่องยนต์ของจรวดต้องมีถังบรรจุออกซิเจนติดไปด้วย เพราะในอวกาศนั้นไม่มีอากาศซึ่งเป็นแหล่งออกซิเจน

หากพิจารณาจากเชื้อเพลิงที่ใช้ เราสามารถแบ่งจรวดออกเป็น 2 ประเภท คือ จรวดเชื้อเพลิงแข็ง มีลักษณะเป็นแท่งเชื้อเพลิงแข็งเป็นสารประกอบของไฮโดรเจนและคาร์บอน ขณะที่ออกซิไดซ์เป็นสารประกอบออกซิเจน จรวดเชื้อเพลิงเหลว เชื้อเพลิงที่ใช้คือเคโรซีน หรือไฮโดรเจนเหลว ส่วนตัวออกซิไดซ์คือออกซิเจนเหลว

[อ้างอิงจรวจ]

ยานอวกาศ(Spacecraft) หมายถึง ยานพาหนะที่นำมนุษย์หรืออุปกรณ์อัตโนมัติขึ้นไปสู่อวกาศ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อสำรวจโลกหรือเดินทางไปยังดาวดวงอื่น ยานอวกาศมี 2 ประเภท คือ ยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุม และยานอวกาศที่ไม่มีมนุษย์ควบคุม ยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุม (Manned Spacecraft) มีขนาดใหญ่ เพราะต้องมีปริมาตรพอที่มนุษย์อยู่อาศัยได้ และยังต้องบรรทุกปัจจัยต่างๆ ที่มนุษย์ต้องการ เช่น อากาศ อาหาร และเครื่องอำนวยความสะดวกในการยังชีพ เช่น เตียงนอน ห้องน้ำ ดังนั้นยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุมจึงมีมวลมาก การขับดันยานอวกาศที่มีมวลมากให้มีอัตราเร่งสูงจำเป็นต้องใช้จรวดที่บรรทุกเชื้อเพลิงจำนวนมาก ซึ่งทำให้มีค่าใช้จ่ายสูงมาก [อ้างอิงยานอวกาศ]

กล้องโทรทรรศน์

โดยทั่วไปแบ่งออกเป็นชนิดใหญ่ ๆ ตามย่านความถี่ที่ทำงาน เช่นกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรด (Infrared telescope) กล้องโทรทรรศน์วิทยุ (Radio Telescope) เป็นต้น กล้องโทรทรรศน์ที่พบเห็นและรู้จักกันมากที่สุดก็คือ กล้องโทรทรรศน์ที่ทำงานในย่านความถี่ที่ตามองเห็นหรือ Optical telescope ในที่นี้จะกล่าวถึงกล้องโทรทรรศน์แบบหลังนี้เท่านั้น

กล้องแบบหักเหแสง

กล้องแบบหักเหแสงใช้เลนส์นูนอย่างน้อยสองชิ้นประกอบด้วยกัน ชิ้นหนึ่งเรียกว่า เลนส์วัตถุ อยู่ทางด้านหน้าของตัวกล้อง อีกชิ้นหนึ่งเรียกว่า เลนส์ตา อยู่ตำแหน่งใกล้ตา อัตราขยายของกล้องชนิดนี้สามารถหาได้จาก

       กำลังขยาย = ความยาวโฟกัสของเสนส์วัตถุ / ความยาวโฟกัสของเลนส์ตา

กล้องแบบสะท้อนแสง

กล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงประกอบด้วยกระจกเว้าโค้งแบบพาราโบลาเรียกว่า กระจกหลัก (primary mirror) กับเลนส์ตาอีกอันหนึ่ง กำลังขยายของกล้องแบบสะท้อนแสงหาได้จาก

       กำลังขยาย = ความยาวโฟกัสของกระจกหลัก / ความยาวโฟกัสของเลนส์ตา

อ้างอิงกล้องโทรทรรศน์