33101
Download
Skip this Video
Download Presentation
รายงาน วิชา วิทยาศาสตร์(ว33101) เรื่อง เทคโนโลยีอวกาศ เสนอ อ.เพชรรัตน์ พงษ์ประดิษฐ

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 71

33101 . - PowerPoint PPT Presentation


  • 104 Views
  • Uploaded on

รายงาน วิชา วิทยาศาสตร์(ว33101) เรื่อง เทคโนโลยีอวกาศ เสนอ อ.เพชรรัตน์ พงษ์ประดิษฐ. จัดทำโดย

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' 33101 . ' - teo


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
33101
รายงานวิชา วิทยาศาสตร์(ว33101)เรื่องเทคโนโลยีอวกาศเสนออ.เพชรรัตน์ พงษ์ประดิษฐ
slide2

จัดทำโดย

1.ด.ช.จิรวัต ป้อมสุวรรณ ม.3/12 เลขที่ 4 2.ด.ช.วทัญญู หิรัญดำรงค์ ม.3/12 เลขที่ 25 3.ด.ช.สุตกาล ตั้งอมรสุขสันต์ ม.3/12 เลขที่ 35 4.ด.ช.อนุยุต เอกสกุลกล้า ม.3/12 เลขที่ 36ปีการศึกษา2553โรงเรียนทวีธาภิเศก

slide3

หน้าหลัก

  • ความหมายของเทคโนโลยีอวกาศ
  • กล้องโทรทรรศน์อวกาศ
  • สถานีอวกาศ
  • ยานสำรวจอวกาศ
  • ดาวเทียม
  • เอกสารอ้างอิง
slide5
ความหมายของเทคโนโลยีอวกาศความหมายของเทคโนโลยีอวกาศ
  • เทคโนโลยีอวกาศ เป็นการศึกษาและสำรวจวัตถุต่างๆ ที่อยู่ในและนอกโลกของเรา ปัจจุบันเทคโนโลยีอวกาศพัฒนาไปมากทำให้เราได้รู้จักโลกและเอกภพของเรามากขึ้น เราได้ใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีอวกาศ ในด้านต่างๆ มากมาย ได้แก่ การพยากรณ์อากาศ การทหาร การขนส่ง การคมนาคม และการสื่อสาร เป็นต้น
slide6
ยุคเทคโนโลยีอวกาศเริ่มตั้งแต่การที่สหภาพโซเวียตส่งดาวเทียมสปุตนิก 1ขึ้นไป โคจรรอบโลกเมื่อปีพ.ศ. 2500จากนั้นการแข่งขันด้านเทคโนโลยีอวกาศระหว่างสองขั้วมหาอานาจจึงเริ่มขึ้นและเป็นก้าวแห่งความสำเร็จครั้งยิ่งใหญ่ของสหรัฐอเมริกาเมื่อยานอะพอลโล 11ได้ขนส่งมนุษย์คนแรก ขึ้นไปเหยียบบนดวงจันทร์ได้เมื่อปีพ.ศ. 2512
slide8
กล้องโทรทรรศน์อวกาศ
  • คืออุปกรณ์สำหรับการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ที่อยู่ในอวกาศภายนอกในระดับวงโคจรของโลก เพื่อทำการสังเกตการณ์ดาวเคราะห์อันห่างไกล ดาราจักร และวัตถุท้องฟ้าต่างๆ ที่ช่วยให้มนุษย์ทำความเข้าใจกับจักรวาลได้ดีขึ้น การสังเกตการณ์ในระดับวงโคจรช่วยแก้ปัญหาทัศนวิสัยในการสังเกตการณ์บนโลกที่มีอุปสรรคต่างๆ เช่น การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศ เป็นต้น
slide9
นอกจากนี้การถ่ายภาพวัตถุท้องฟ้ายังสามารถทำได้ที่ความยาวคลื่นต่างๆ กัน ซึ่งบางอย่างไม่สามารถทำได้บนผิวโลก โครงการกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่สำคัญของนาซา คือโครงการหอดูดาวเอก (Great Observatories) ซึ่งประกอบด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ 4 ชุดได้แก่ กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล กล้องรังสีแกมมาคอมพ์ตัน กล้องรังสีเอกซ์จันทรา และกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์
slide10
ถูกสร้างขึ้นโดย เอ็ดวิน ฮับเบิล (Edwin Hubble) นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรเมื่อวันที่ 25 เมษายน ค.ศ. 1990(พ.ศ.2533) ด้วยยานขนส่งดิสคัฟเวอรี กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลมีภารกิจ 5 ประการ คือ สำรวจระบบสุริยะ วัดอายุและขนาดของจักรวาล ค้นหาแหล่งที่มาของรังสีคอสมิค สำรวจหาวิวัฒนาการของจักรวาล และไขความลับของแกแล็คซี่ ดาวฤกษ์ และดาวเคราะห์
slide11
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
slide12
อุปกรณ์สำคัญที่ได้รับการติดตั้งบกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ได้แก่
  • กล้องถ่ายภาพสนามกว้าง 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

ภาพที่ได้จากกล้องถ่ายภาพสนามกว้างและดาวเคราะห์ 2 มีรูปร่างเป็นขั้นบันได

slide13
สเปคโตรกราฟต้นกำเนิดจักรวาล (Cosmic Origins Spectrograph : COS)

ทำหน้าที่ถ่ายภาพสเปกโตรกราฟของคลื่นอัลตราไวโอเลตของแหล่งกำเนิดแสงแบบจุด เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ของเครื่องมือนี้รวมถึงการศึกษาจุดกำเนิดของโครงสร้างขนาดใหญ่ในเอกภพ การก่อตัวและวิวัฒนาการของดาราจักร รวมถึงการกำเนิดของกลุ่มดาวและระบบดาวเคราะห์ต่างๆ

slide14

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

  • กล้องสำรวจขั้นสูง (Advanced Camera for Surveys : ACS)
slide15

ทำหน้าที่เป็นเหมือนแท่งปริซึมคอยแยกสเปกตรัมที่มีอยู่ในอวกาศออกมาจัดทำเป็นสีพื้นฐานทำหน้าที่เป็นเหมือนแท่งปริซึมคอยแยกสเปกตรัมที่มีอยู่ในอวกาศออกมาจัดทำเป็นสีพื้นฐาน

  • กล้องถ่ายภาพสเปกโตรกราฟ (Space Telescope Imaging Spectrograph : STIS)

Dan Watson นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ และคณะ ใช้อุปกรณ์ถ่ายภาพสเปคโทรกราฟในย่านนรังสีอินฟราเรดซึ่งติดตั้งบนกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์

slide16
เซ็นเซอร์นำทางความละเอียดสูง  (Fine Guidance Sensor; FGS)

ทำหน้าที่ให้ข้อมูลการกำหนดตำแหน่งซึ่งมีความละเอียดสูงสำหรับใช้ในระบบควบคุมองศาสังเกตการณ์ของกล้องดูดาว

slide18
สถานีอวกาศเป็นยานอวกาศที่โคจรไปรอบโลกในวงโคจรระดับต่ำ (Low Earth Orbit :LEO) ที่มีความสูงจากพื้นโลกไม่เกิน 1000 กิโลเมตร โดยมีมนุษย์ขึ้นไปปฏิบัติภารกิจอยู่บนสถานี
slide19
ประโยชน์ที่ได้จากสถานีอวกาศก็คือประโยชน์ที่ได้จากสถานีอวกาศก็คือ

1)  ศึกษาความเป็นไปได้ของการดำรงชีวิตในสภาพไร้แรงโน้มถ่วง ที่มีผลกระทบโดยตรงกับมนุษย์ เช่น สภาพจิตใจและ สภาพร่างกาย2)  ศึกษาการทดลองต่างๆทางวิทยาศาสตร์ในสภาพไร้แรงโน้มถ่วง ซึ่งการทดลองบางอย่างไม่สามารถทำได้บนพื้นโลก3)  ศึกษาพฤติกรรมของสัตว์บางชนิด และการดำรงชีพของสัตว์เหล่านั้น เมื่ออยู่ในสภาพไร้แรงโน้มถ่วง เช่น ศึกษาการชักใยของแมงมุม เป็นต้น4)  ใช้สำหรับการศึกษาทางด้านดาราศาสตร์เพราะในอวกาศไม่มีชั้นบรรยากาศรบกวนหรือขวางกั้น

slide20
5)  ใช้สำหรับการศึกษาทางด้านธรณีวิทยา และ อุตุนิยมวิทยาควบคู่ไปกับระบบดาวเทียม6)  ใช้สำหรับประโยชน์ทางการทหาร7)  นอกจากนี้การสร้างสถานีอวกาศ ยังเป็นแนวทางที่ทำให้มีการประดิษฐ์คิดค้นอุปกรณ์หรือวิทยาการใหม่ๆขึ้นมาสำหรับการพัฒนาสถานีอวกาศรุ่นต่อ ๆไป สถานีอวกาศแห่งแรกของโลกคือสถานีอวกาศซัลยูตของรัสเซียตามมาด้วยสกายแลบ (Skylab)  และสถานีอวกาศเมียร์ซึ่งทั้งสามสถานีนั้นได้ยุติโครงการและตกลงในมหาสมุทรหมดแล้ว ยังคงเหลือเพียงสถานีเดียว คือสถานีอวกาศนานาชาติ ซึ่งเป็นสถานีอวกาศที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่มนุษย์เคยสร้างมา ปัจจุบันยังโคจรอยู่รอบโลก
international space station
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)
slide22
สถานีอวกาศนานาชาติที่เสร็จสมบูรณ์จะมีมวลเกือบ 500 ตัน มีขนาดยาวกว้างประมาณ 107x87 เมตร และแผงรับพลังงานแสงอาทิตย์มีพื้นผิวถึงประมาณสองไร่ครึ่ง และใช้เป็นพลังงานไฟฟ้า สำหรับใช้ในห้องปฏิบัติการบนสถานีอวกาศนานาชาติ
slide23
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
slide25
ยานสำรวจอวกาศ
  • คือพาหนะหรืออุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อใช้ทำงานในอวกาศเหนือผิวโลก ยานอวกาศนี้อาจเป็นได้ทั้งแบบมีคนบังคับหรือแบบไม่มีคนบังคับก็ได้ สำหรับภารกิจของยานอวกาศนี้จะมีทั้ง การสื่อสารทั่วไป, การสำรวจโลก, การทำเส้นทาง เป็นต้น
robotic spacecraft
ยานสำรวจอวกาศแบบไม่มีคนบังคับ (Robotic Spacecraft)
  • เป็นยายอวกาศที่ใช้สำรวจดาวเคราะห์ต่างๆ ยานสำรวจที่สำคัญได้แก่
10 pioneer 10
ยานไพโอเนียร์ 10 (Pioneer 10)
  • เริ่มปฏิบัติการ: 2 มีนาคม 2515
  • ถึงจุดหมาย: 3 ธันวาคม 2516
  • สิ้นสุดภาระกิจ: 31 มีนาคม 2540
  • เป้าหมาย: สำรวจและถ่ายภาพดาวพฤหัสบดี และดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดี วัดสนามแม่เหล็กและรังสีจากดาวพฤหัสบดี จากนั้นจึงโคจรออกนอกระบบสุริยะ โดยมีแผ่นโลหะสลักรูปมนุษย์ และตำแหน่งของดวงอาทิตย์ถูกส่งไปกับยานด้วย
mariner 10
Mariner 10
  • เริ่มปฏิบัติการ: 3 พฤศจิกายน 1973
  • ถึงจุดหมาย: 5 กุมภาพันธ์ 1974
  • สิ้นสุดภาระกิจ: 24 พฤศจิกายน 1975
  • เป้าหมาย: สำรวจดาวเคราะห์ชั้นในทั้ง 2 ดวงคือดาวศุกร์และดาวพุธ
slide30

ภาพน้ำแข็งปกคลุมบริเวณขั้วโลกเหนือของดาวอังคารภาพน้ำแข็งปกคลุมบริเวณขั้วโลกเหนือของดาวอังคาร

viking 1
Viking 1
  • เริ่มปฏิบัติการ: 20 สิงหาคม 1975
  • ถึงจุดหมาย: 19 มิถุนายน 1976
  • ร่อนลงจอดบนดาวอังคาร: 20 กรกฎาคม 1976
  • สิ้นสุดภาระกิจ: 17 สิงหาคม 1980(ในวงโคจร) 13 พฤศจิกายน 1982(จอดบนดาวอังคาร)
  • เป้าหมาย: ค้นหาสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร และถ่ายภาพความละเอียดสูงของพื้นผิวดาวอังคาร สำรวจโครงสร้างและส่วนประกอบของชั้นบรรยากาศและพื้นดิน
viking 2
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
voyager 1
Voyager 1
  • เริ่มปฏิบัติการ: 5 กันยายน 1977ถึงจุดหมาย: 5 มีนาคม 1979เป้าหมาย: สำรวจชั้นบรรยากาศ สนามแม่เหล็ก ดวงจันทร์ และวงแหวนของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์

ภาพที่ 3ภาพวาดยาน voyager       

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

ภาพจุดแดงขนาดใหญ่ (great redspot) ที่พบบนดาวพฤหัสบดี

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

ภาพยาน magellan กำลังจะถูกปล่อยออกสู่อวกาศ

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

ภาพวาดยานกาลิเลโอผ่านดาวพฤหัสบดี

manned spacecraft
ยานสำรวจอวกาศแบบมีคนบังคับ (Manned spacecraft)
  • ยานสำรวจอวกาศแบบมีคนบังคับหรือเรียกว่า ยานขนส่งอวกาศหรือกระสวยอวกาศ (space shutter) เป็นยานอวกาศที่สามารถนำมนุษย์ขึ้นสู่อวกาศและกลับลงสู่พื้นผิวโลกและกลับขึ้นสู่อวกาศได้อีก ดังเช่นเครื่องบินโดยสาร   กระสวยอวกาศของสหรัฐอเมริกา สร้างขึ้นโดยองค์การนาซา (NASA) มีชื่อเรียกอย่างเป็นทางการว่า Space Transportation System (STS) หรือระบบการขนส่งอวกาศ
slide39
ระบบการขนส่งอวกาศเป็นโครงการที่ถูกออกแบบให้สามารถนำชิ้นส่วนบางส่วนที่ใช้ไปแล้วกลับมาใช้ใหม่อีกเพื่อเป็นการประหยัดและมีประสิทธิภาพมากที่สุดประกอบด้วย 3ส่วนหลักคือจรวดเชื้อเพลิงแข็ง ถังเชื้อเพลิงภายนอก (สำรองไฮโดรเจนเหลวและออกซิเจนเหลว) และยานขนส่งอวกาศ

ภาพแสดงส่วนประกอบทั้งสามส่วนของระบบยานขนส่งอวกาศ

slide40
ยานขนส่งอวกาศจะถูกพาไปโดยจรวดเชื้อเพลิงแข็งซึ่งจะถูกขับเคลื่อนจากฐานปล่อย (หมายเลข 1) ให้นำพาทั้งระบบขึ้นสู่อวกาศด้วยความเร็วที่มากกว่าค่าความเร็วหลุดพ้นเมื่อถึงระดับหนึ่งจรวดเชื้อเพลิงแข็งทั้งสองข้างจะแยกตัวออกมาจากระบบ (หมายเลข 2)ซึ่งถังเชื้อเลิงนี้จะถูกนำกลับไปใช้ใหม่ จากนั้นถังเชื้อเพลิงภายนอกจะแยกตัวออกจากยานขนส่งอวกาศ (หมายเลข 3)โดยตัวยานขนส่งอวกาศจะเข้าสู่วงโคจรเพื่อปฏิบัติภารกิจต่อไป (หมายเลข 4) เมื่อปฆิบัติภารกิจเสร็จแล้วจะลดระดับวงโคจรเพื่อเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลก (หมายเลข 5 และ 6) และร่อนลงสู่พื้นโลก (หมายเลข 7)

ภาพยานขนส่วอวกาศโคลัมเบียร่อนลงที่สนามบินของสถานีอวกาศเคเนดี้

slide41

ภาพแสดงปฏิบัติการของระบบจนส่งอวกาศภาพแสดงปฏิบัติการของระบบจนส่งอวกาศ

slide42
การปฏิบัติภาระกิจสำหรับระบบขนส่งอวกาศมีหลากหลายหน้าที่ตั้งแต่การทดลองทางวิทยาศาสตร์ (ในสภาวะไร้น้ำหนัก)การส่งดาวเทียมการประกอบกล้องโทรทรรศน์อวกาศการส่งมนุษย์ไปบนสถานีอวกาศฯลฯ
slide43
ยานขนส่งอวกาศจึงถูกออกแบบสำหรับบรรทุกคนได้ประมาณ 7-10คน ปฏิบัติภาระกิจได้นานตั้งแต่ไม่กี่ชั่วโมงหรืออาจใช้เวลาถึง 1เดือน 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

satellite
ดาวเทียม (Satellite)
  • คือ สิ่งประดิษฐ์ที่มนุษย์คิดค้นขึ้น ที่สามารถโคจรรอบโลก โดยอาศัยแรงดึงดูดของโลก ส่งผลให้สามารถโคจรรอบโลกได้ในลักษณะเดียวกันกับที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลก และโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ วัตถุประสงค์ของสิ่งประดิษฐ์นี้เพื่อใช้ ทางการทหาร การสื่อสาร การรายงานสภาพอากาศ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์เช่นการสำรวจทางธรณีวิทยาสังเกตการณ์สภาพของอวกาศ โลก ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวอื่นๆ รวมถึงการสังเกตวัตถุ และดวงดาว ดาราจักร ต่างๆ
satellite orbit
วงโคจรดาวเทียม (Satellite Orbit)
  • ดาวเทียมมีการโคจรในแนวทางที่เรียกว่าวงโคจร การโคจรของดาวเทียมมีหลักการดังที่กล่าวมาแล้วข้างต้น วงโคจรมีหลายแบบขึ้นกับประเภทของการใช้งาน ซึ่งแบ่งออกได้เป็นแบบใหญ่ๆได้3 แบบดังนี้
1 equatorial orbit
1. วงโคจรระนาบศูนย์สูตร (Equatorial Orbit)
  • ในวงโคจรนี้ ระนาบของการโคจรของดาวเทียมจะอยู่ในระนาบเดียวกับเส้นศูนย์สูตร หรือเอียงทำมุมไม่เกิน 5 องศา ดาวเทียมที่มีวงโคจรเหนือเส้นศูนย์สูตรได้แก่ดาวเทียมค้างฟ้า เนื่องจากเมื่อดาวเทียมโคจรรอบโลกในวงโคจรนี้ด้วยความเร็วเท่ากับอัตราการหมุนของโลกแล้วดาวเทียมจะเสมือนลอยอยู่นิ่งเหนือตำแหน่งหนึ่งบนพื้นโลก ซึ่งจะเรียกวงโคจรนี้เฉพาะลงไปอีกว่าเป็นวงโคจรค้างฟ้า (Geostationary Orbit)
2 polar orbit
2. วงโคจรผ่านขั้วโลก (Polar Orbit)
  • ดาวเทียมในวงโคจรนี้จะมีการโคจรในระนาบที่ผ่านขั้วโลกเหนือและใต้ ซึ่งมีประโยชน์มากสำหรับการถ่ายภาพด้วยดาวเทียม เนื่องจากขณะที่ดาวเทียมโคจรจากขั้วโลกหนึ่งไปยังอีกขั้วโลกหนึ่งนั้น โลกก็จะหมุนรอบตัวเองด้วย ทำให้ดาวเทียมสามารถโคจรผ่านทุกพื้นที่ของโลก
3 inclined orbit
3. วงโคจรระนาบเอียง (Inclined Orbit)
  • ดาวเทียมในวงโคจรนี้มีการโคจรในระนาบที่ทำมุมกับระนาบของเส้นศูนย์สูตรมากกว่า 0 องศาไปจนถึง 180 องศา แต่ไม่รวมวงโคจรผ่านขั้วโลก ตัวอย่างหนึ่งของดาวเทียมที่ใช้วงโคจรนี้ได้แก่ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติที่สามารถถ่ายภาพได้เกือบทุกพื้นที่ในโลกแต่มีข้อดีกว่าที่สามารถกำหนดวงโคจรให้ทุกครั้งที่ดาวเทียมโคจรผ่านพื้นที่ที่ต้องการเป็นเวลาเดิมๆ ฝูงดาวเทียม NavStar ที่ใช้งานในระบบ GPS (Global Positioning System) ก็มีวงโคจรเป็นแบบวงโคจรระนาบเอียง
slide49

ภาพแสดงวงโคจรระนาบเอียงภาพแสดงวงโคจรระนาบเอียง

slide50
การแบ่งประเภทของวงโคจรดาวเทียมสามารถแบ่งตามระดับความสูงของวงโคจร ได้เป็น 3 แบบคือ
  • 1. วงโคจรระดับต่ำ (Low Earth Orbit , LEO)

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

2 medium earth orbit meo
2. วงโคจรระดับกลาง (Medium Earth Orbit, MEO)
  • เป็นวงโคจรของดาวเทียมที่มีความสูงอยู่ระหว่าง LEO กับ GEO ประโยชน์ของดาวเทียมในวงโคจรนี้ได้แก่ ดาวเทียมสื่อสาร ดาวเทียมระบบนำร่อง เป็นต้น
3 geostationary orbit geo
3. วงโคจรค้างฟ้า (Geostationary Orbit,GEO)
  • วงโคจรเหรือเส้นศูนย์สูตร มีความสูง 35786.034 km เหนือผิวโลก ได้แก่ดาวเทียมสื่อสาร

ภาพแสดงวงโคจรในระดับต่าง ๆ

slide53
ประเภทของดาวเทียม แบ่งออกเป็น 5 ประเภทใหญ่ๆ คือ

1. ดาวเทียมสื่อสาร2. ดาวเทียมสำรวจ3. ดาวเทียมพยากรณ์อากาศ หรือดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา4. ดาวเทียมทางการทหาร 5. ดาวเทียมด้านวิทยาศาสตร์

communication satellite comsat
ดาวเทียมสื่อสาร (communication satellite หรือเรียกสั้นๆ ว่า comsat)
  • เป็นดาวเทียมที่มีจุดประสงค์เพื่อการสื่อสารและโทรคมนาคม จะถูกส่งไปในช่วงขอกาศเข้าสู่วงโคจรโดยมีความห่างจากพื้นโลกโดยประมาณ 35.786 กิโลเมตร ซึ่งความสูงในระดับนี้จะเป็นผลทำให้เกิดแรงดึงดูระหว่างโลกกับดาวเทียม ในขณะที่โลกหมุนก็จะส่งแรงเหวี่ยง ทำให้ดาวเทียมเกิดการโคจรรอบโลกตามการหมุนของโลก
slide55
สหรัฐอเมริกาได้ส่งดาวเทียมเพื่อการสื่อสารดวงแรกที่ชื่อว่า สกอร์ (Score) ขึ้นสู่อวกาศ เมื่อวันที่ 18 ธันวาคม ค.ศ. 1958และได้บันทึกเสียงสัญญาณที่เป็นคำกล่าวอวยพรของประธานาธิบดีโอเซนฮาร์ว เนื่องเทศกาลคริสต์มาสจากสถานีภาคพื้นดินแล้วถ่ายทอดสัญญาณจากดาวเทียมลงมาสู่ชาวโลก นับเป็นการส่งวิทยุกระจายเสียงจากดาวเทียมภาคพื้นโลกได้เป็นครั้งแรก
slide56
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
slide57
วันที่ 10 ตุลาคม ค.ศ. 1964 ได้มีการถ่ายทอดโทรทัศน์พิธีเปิดงานกีฬาโอลิมปิกครั้งที่ 18 จากกรุงโตเกียว ผ่านดาวเทียม “SYNCOM III” ไปสหรัฐอเมริกานับได้ว่าเป็นการถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์ผ่านดาวเทียมครั้งแรกของโลก
slide58
วันที่ 6 เมษายน ค.ศ. 1965 COMSAT ส่งดาวเทียม “TELSAT 1” หรือในชื่อว่า EARLY BIRD ส่งขึ้นเหนือมหาสมุทรแอตแลนติก ถือว่าเป็นดาวเทียมเพื่อการสื่อสาร เพื่อการพานิชย์ดวงแรกของโลก ในระยะหลังมีหลายประเทศที่มีดาวเทียมเป็นของตนเอง (DOMSAT) เพื่อใช้ในการสื่อสารภายในประเทศ
slide59

ดาวเทียม PALAPA ของอินโดนีเซีย

COMSTAR ของอเมริกา

THAICOM ของประเทศไทย

earth observation
ดาวเทียมสำรวจ (Earth Observation)
  • การสำรวจทรัพยากรโลกด้วยดาวเทียมสำรวจทรัพยากร ได้วิวัฒนาการจากการได้รับภาพถ่ายโลก ภาพแรกจากการส่งสัญญาณภาพของดาวเทียม Explorer VI ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2502 ตั้งแต่นั้นมา การสำรวจโลกด้วยภาพถ่ายดาวเทียม ได้มีการพัฒนาเป็นลำดับทั้งระบบบันทึกข้อมูล และอุปการณ์ที่สามารถใช้ประโยชน์ด้านต่างๆ อย่างมากมาย วิวัฒนาการของดาวเทียมสำรวจทรัพยากรเป็นไปอย่างรวดเร็วและต่อเนื่อง
landsat 2515
LANDSAT เป็นดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติดวงแรก ที่ถูกส่งเข้าสู่วงโคจร เมื่อ พ.ศ. 2515
  • ประโยชน์ที่ได้รับ (ศึกษาลักษณะภูมิประเทศ)         - ด้านการสำรวจพื้นที่ป่าไม้          - ด้านการเกษตร          - ด้านการใช้ที่ดิน          - ด้านธรณีวิทยา เพื่อจัดทำแผนที่ภูมิประเทศ หาแหล่งทรัพยากรธรรมชาติในดิน          - ด้านอุทกวิทยา เพื่อศึกษาสภาพและแหล่งน้ำ ทั้งบนดินและใต้ดิน ฯลฯ
slide62

ภาพถ่ายจากดาวเทียม LANDSAT

ภาพถ่ายที่ได้จากดาวเทียม THEOS ของประเทศไทย

slide63
ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา
  • 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
slide64
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
slide65
นอกจากดาวเทียมค้างฟ้าแล้วยังมีดาวเทียมวงโคจรต่ำอีกสองดวงเพื่อช่วยในการพยากรณ์อากาศโดยดวงแรกจะโคจรผ่านในเวลาเช้าและอีกดวงจะโคจรผ่านในเวลาบ่ายทั้งนี้เพื่อให้ได้รับข้อมูลอย่างน้อยทุก ๆ 6 ชั่วโมง ดาวเทียมวงโคจรต่ำมีเครื่องมือวัดหลายชนิดและมีอุปกรณ์หลักคือ อุปกรณ์ถ่ายภาพความละเอียดสูง ( AVHRR - Advanced Very High Resolution Radiometer ) ซึ่งจะถ่ายภาพด้วยจุดภาพขนาด 1.1 กิโลเมตร รวม 6 ช่องสัญญาณ และส่งสัญญาณกลับมายังโลกด้วยคลื่นวิทยุความถี่ 1700 MHz ซึ่งเรียกว่า HRPT
slide66
นอกจากนี้ยังส่งภาพที่มีความละเอียดต่ำด้วยจุดภาพขนาด 4 กิโลเมตร รวม 2 ช่องสัญญาณที่ความถี่ 137 MHz ซึ่งเรียกว่า APT ประเทศสหรัฐอเมริกายังมีกลุ่มดาวเทียมเพื่อการทดลองทางวิทยาศาสตร์และสำรวจสภาวะแวดล้อม เช่น Terra , Aqua เป็นต้น
slide67
สหภาพยุโรปมีโครงการดาวเทียมเพื่อการอุตุนิยมวิทยาโดยมีดาวเทียม METEOSAT จำนวน 3 ดวงอยู่เหนือทวีปยุโรปและมหาสมุทรอินเดียและยังมีดาวเทียมสำรองอีก 1 ดวง สำหรับดาวเทียมวงโคจรต่ำนั้นใช้สำหรับสำรวจสภาวะแวดล้อมมีชื่อว่าดาวเทียม ERSประเทศรัสเซียเคยมีดาวเทียมเพื่อใช้ประโยชน์ในด้านการอุตุนิยมวิทยา แต่ในปัจจุบันส่วนใหญ่หมดอายุการใช้งานและอยู่ในสภาวะเตรียมพร้อมเพื่อใช้สำรองเท่านั้น
slide68
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
slide69
ประเทศญี่ปุ่นมีดาวเทียมเพื่อการอุตุนิยมวิทยาแบบค้างฟ้าชื่อว่า GMS-5 ซึ่งโคจรเหนือเกาะญี่ปุ่นและถ่ายภาพครอบคลุมถึงประเทศไทยด้วย แต่ในปัจจุบันดาวเทียมดวงนี้ได้หยุดให้บริการแล้ว ซึ่งในประทศอินเดียมีดาวเทียมอุตุนิยมอเนกประสงค์แบบค้างฟ้า ซึ่งสามารถใช้ประโยชน์ด้านอุตุนิยมวิทยาได้รวม 3 ดวง ซึ่งโคจรอยู่เหนือประเทศอินเดีย
slide70

ภาพถ่ายบรรยากาศของโลกจาก GOES6ภาพถ่ายบรรยากาศของโลกจาก GOES6

ภาพถ่ายพายุเฮอริเคนจากดาวเทียม NOAA

ad