ดาวเทียม Theos

รายละเอียดดาวเทียม

ดาวเทียมธีออส ถูกออกแบบให้เป็นดาวเทียมขนาดเล็ก มีอายุการใช้งานอย่างน้อย 5 ปี ทำงานโดยอาศัย แหล่งพลังงาน จากดวงอาทิตย์ สามารถบันทึกภาพได้ครอบคลุมพื้นที่ทั่วโลก ติดตั้งอุปกรณ์ถ่ายภาพแบบ ออฟติคคอล (Optical Imagery) ทำให้สามารถบันทึกข้อมูลภาพ ในช่วงคลื่นแสงที่ตามองเห็น (Visible band) จนถึงช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้ (Near Infrared) ทั้งนี้เมื่อเปรียบเทียบช่วงคลื่นของดาวเทียมธีออสกับดาวเทียม อื่นๆ พบว่า 3 ช่วงคลื่นของดาวเทียมธีออส มีความคล้ายคลึงกับช่วงคลื่นของดาวเทียม SPOT ยกเว้นช่วงคลื่น สีน้ำเงิน ที่มีเพิ่มมากกว่าของดาวเทียม SPOT และมีความคล้ายคลึงกันกับช่วงคลื่นของดาวเทียม Landsat ระบบ TM

รายละเอียดเชิงเทคนิค

น้ำหนัก  เป็นดาวเทียมขนาดเล็ก (Small Satellite) น้ำหนัก ประมาณ 750 กิโลกรัม (น้ำหนักรวมกล้องถ่ายภาพ และเชื้อเพลิงขับดัน) 
รูปทรง  รูปกล่องหกเหลี่ยมสูงประมาณ 2.4 เมตร กว้างประมาณ 2 เมตร (เมื่อพับแผงเซลแสงอาทิตย์) 
วงโคจร  สัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ ที่ความสูง 822 กิโลเมตร , มีทิศทางการโคจรจากเหนือลงใต้ ทำมุมเอียง 98 องศา กับระนาบเส้นศูนย์สูตร และจะผ่านเส้นศูนย์สูตร ที่ เวลาประมาณ 10:00 น. 
รอบการโคจร  โคจรครบ 1 รอบ ใช้เวลาประมาณ 101.4 นาที ซึ่งใน 1 วันจะดาวเทียมจะมีรอบการโคจรทั้งสิ้น 14 +5/26 รอบ 
Payload  กล้องบันทึกภาพขาว-ดำ (Panchromatic : PAN), และกล้องถ่ายภาพสีหลายช่วงคลื่น (Multispectral : MS) ซึ่งสามารถถ่ายภาพในช่วงคลื่นแสงที่ตามองเห็น (Blue, Green, Red) และช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้ (NIR) 
รายละเอียดภาพ  ที่มุมเอียงไม่เกิน 30องศาจากแนวดิ่ง PAN ( ขาวดำ) 2 เมตร , MS ( สี) 15 เมตร 
ความกว้างแนวบันทึกภาพ (Swath Width)  PAN 22 กิโลเมตร, MS 90 กิโลเมตร  
พิกัดในการเอียงตัวของดาวเทียมเพื่อการบันทึกภาพ  ก้ม/เงย 45° ; ซ้าย/ขวา 50° 
อายุการใช้งาน  อย่างน้อย 5 ปี

 

ดาวเทียมธีออสสามารถบันทึกภาพต่อเนื่อง มีความยาวแนวบันทึกภาพสูงสุดถึง 4,000 กม.

เมื่อบันทึกภาพในแนวดิ่ง ดาวเทียมธีออสจะบันทึกภาพขาว-ดำ ที่รายละเอียดภาพ 2 เมตร ที่ความกว้างแนวบันทึกภาพ 22 กิโลเมตร และภาพสีหลายช่วงคลื่น ที่รายละเอียดภาพ 15 เมตร ที่ความกว้างแนวบันทึกภาพ 90 กิโลเมตร

เพื่อให้สามารถบันทึกภาพซ้ำในตำแหน่งเดิมได้ในเวลาอันสั้น ดาวเทียมธีออสจะเอียงตัวบันทึกภาพได้ในแนวซ้าย-ขวา และ ก้ม-เงย โดยมีมุมเอียงปกติที่ 30° และมุมเอียงสูงสุด 50°

ความสามารถในการเอียงตัวบันทึกภาพ ทำให้เราสามารถสร้างภาพ 3 มิติได้ โดยการบันทึกภาพพื้นที่เดียวกัน 2 ภาพ จากแนวการโคจรเดียวกัน หรือจากแนวการโคจรต่างกัน

แนวการโคจรของดาวเทียมธีออส
ในช่วงกลางวัน ดาวเทียมจะโคจรจากมุมขวาบนโค้งลงมายังมุมซ้ายล่าง ส่วนในช่วงกลางคืน จะโคจรจากมุมซ้ายบนโค้งลงมายังมุมขวาล่าง

credit คลิก 

ส่วนประกอบดาวเทียม

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

ส่วนประกอบดาวเทียม

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

สถานีบนพื้นโลก

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

ศึกษาโดย ธนาวุฒิ ดาวเรือง

Credit : คลิก