กล้องดูดาว

เทคโนโลยีอวกาศหมายถึง ระเบียบการนำความรู้ เครื่องและวิธีการต่างๆทางวิทยาศาสตร์มาปรับใช้ให้เหมาะสมกับการศึกษาทางด้านดาราศาสตร์ และ อวกาศ ตลอดจนสามารถนำมาประยุกต์ใช้ให้สอดคล้องกับทรัพยากรธรรมชาติ และการดำรงชีวิตของมนุษย์ด้วย เช่น การนำเทคโนโลยีอวกาศมาใช้สำรวจและตรวจสอบสภาพอากาศของโลก เป็นต้น กล้องดูดาว ดาวเทียม ยานอวกาศ สถานีอวกาศ นักบินอวกาศ

กล้องดูดาว (elescope) หรือ กล้องโทรทรรศน์(telescope) เป็นอุปกรณ์ที่สามารถขยายวัตถุที่อยู่ในระยะไกล และเป็นอุปกรณ์ที่มีความจำเป็นในการดูดาวเป็นอย่างยิ่ง ทำให้เรามองเห็นดวงดาวที่อยู่ไกลเป็นอย่างดี • กล้องโทรทรรศน์ปัจจุบันแบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ • 1. กล้องโทรทรรศน์ชนิดแสง แบ่งได้เป็น 3 ประเภทคือ • กล้องโทรทรรศน์ แบบสะท้อนแสง (Reflector) • กล้องโทรทรรศน์ แบบหักเหแสง (Refractor) • กล้องโทรทรรศน์ชนิดผสม (Catadioptic) • 2. กล้องโทรทรรศน์วิทยุ (radio telescope)

กล้องโทรทรรศน์ชนิดสะท้อนแสง (Reflect telescope) • เซอร์ ไอเซคนิวตัน เป็นผู้ประดิษฐ์กล้องชนิดนี้ เป็นบุคคลแรก บางที่เราก็เรียก กล้องแบบนี้ว่า กล้องแบบนิวโทเนียน หรือกล้องโทรทรรศน์แบบนิวตัน (Newtonian Telescope) ประกอบด้วย กระจกเว้า กระจกระนาบ และ เลนส์นูน • หลักการของกล้องโทรทัศน์ชนิดสะท้อนแสง เป็นกล้องโทรทรรศน์ ที่อาศัยหลักการ • สะท้อนของแสงผ่านกระจกโค้ง • (Concave Objective Mirror) แล้ว • หักเหอีกครั้ง ผ่านเลนส์ตา (Eye piece) • ซึ่งเหมาะสำหรับการสำรวจกระจุกดาว, • เนบิวลา, วัตถุท้องฟ้า หรือกาแล็กซี่ ที่ค่อนข้างจางเป็นต้น

ข้อดี • เหมาะสำหรับทั่วไป เนื่องจาก ภาพที่ได้มีคุณภาพดี, ราคาไม่สูงมาก นอกจากนี้ ภาพที่ได้ก็เหมือนจริง (ไม่กลับข้าง) นอกจากนี้ ขนาดของหน้ากล้อง ซึ่งมีความสำคัญต่อการรับแสง กล้องชนิดนี้ ก็มีขนาดให้เลือกมากกว่า • ข้อเสีย • กระจกสะท้อนที่สอง ที่อยู่ภายในกล้อง ที่ทำหน้าที่สะท้อนภาพมายัง • เลนส์ตานั้น จะลดพื้นที่รับแสงของกล้องแบบนี้ ทำให้เมื่อขนาดของหน้ากล้องเท่ากัน กล้องแบบหักเหแสงจะรับแสงได้มากกว่า ทำให้เห็นภาพวัตถุ • ที่จางกว่าได้ (แต่กล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง มีขนาดของหน้ากล้องที่ใหญ่กว่าให้เลือกแทน) และกล้องแบบนี้ ก็ต้องการการดูแลรักษา โดยเฉพาะการป้องกันฝุ่น หรือน้ำค้าง เนื่องจากด้านหน้าของกล้อง เปิดออกรับแสงโดยตรง โดยไม่มีอะไรมาปิดไว้

กล้องโทรทรรศน์ชนิดหักเหแสง (Refract telescope) • กาลิเลโอเป็นบุคคลแรกที่ประดิษฐ์กล้องชนิดนี้ขึ้น ประกอบด้วยเลนส์นูนอย่างน้อยสองชิ้น คือ เลนส์วัตถุ (Objective Lens)เป็นเลนส์ด้านรับแสงจากวัตถุ และเลนส์ตา (Eye piece)เป็นเลนส์ที่ติดตาเราเวลามอง • หลักการของกล้องโทรทัศน์ชนิดหักเหแสง • อาศัยหลักการหักเหของแสง ผ่านเลนส์ • วัตถุแล้วหักเหอีกครั้ง ผ่านเลนส์ตา • ซึ่งเหมาะสำหรับ สำรวจพื้นผิวของ • ดวงจันทร์, ดาวเคราะห์, วงแหวนและ • ดาวบริวารของดาวเคราะห์ เป็นต้น

ข้อดี • เหมาะสำหรับมือใหม่ เนื่องจาก ราคาถูก (เมื่อเทียบกับแบบอื่น), เคลื่อนย้าย, ประกอบใช้งานง่าย, และเนื่องจากไม่ต้องตั้งอะไรมากนัก ทำให้บำรุงรักษาง่าย นอกจากนี้ โครงสร้างของกล้อง ก็ป้องกันฝุ่นในตัวอยู่แล้ว • ข้อเสีย • ขนาดสูงสุดของเลนส์วัตถุไม่มากนัก ซึ่งทั่วไปจะมีขนาดประมาณ 3-5 นิ้ว ดังนั้น จึงไม่สามารถสังเกตวัตถุที่จางมากๆ นอกจากนี้ ขนาดของเลนส์วัตถุที่ใหญ่มาก จะทำให้ภาพที่ได้มีสีเพี้ยน และกล้องโทรทรรศน์ชนิดนี้ มักมากับกระจกสะท้อน เพื่อช่วยให้สะดวกในการดูดาว ทำให้ภาพที่ได้ กลับจากซ้ายไปขวา

กล้องโทรทรรศน์แบบผสม (Catadioptic telescope) • เป็นกล้องโทรทรรศน์คุณภาพสูง จะใช้กระจก 2 ชุด สะท้อนแสงกลับไป-มา ช่วยให้ลำกล้องสั้น และส่วนมากจะสามารถควบคุมระบบได้เเบบดิจิตอล ดังเช่น กล้องโทรทรรศน์บนหอดูดาวต่างๆ มักจะเป็นกล้องชนิดนี้ • หลักการของกล้องโทรทัศน์ชนิดผสมเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ถูกออกแบบมาให้ใช้ • หลักของการหักเหและสะท้อนแสงร่วมกัน • กล้องชนิดนี้ เหมาะสำหรับ การสำรวจกระจุกดาว, • เนบิวลา, วัตถุท้องฟ้า หรือกาแล็กซี่ที่ค่อนข้างจาง

ข้อดี • กล้องโทรทรรศน์แบบนี้มีขนาดเล็ก (ขณะที่หน้ากล้องใหญ่ขึ้น) ทำให้เคลื่อนย้ายสะดวก, ขนาดที่ของกล้องสั้น ทำให้ติดตั้งมอเตอร์ติดตามดาวได้ง่าย เนื่องจากน้ำหนักสมดุลกว่า และติดตั้งอุปกรณ์ประกอบได้ง่าย • ข้อเสีย • ราคาสูงกว่ากล้องแบบอื่นๆ (ในขนาดที่เท่ากัน) และภาพที่ได้ มีความคมสู้แบบสะท้อนแสงไม่ได้ (ในขนาดที่เท่ากัน) เนื่องจาก เลนส์ตาที่ทำหน้าที่หักเหแสง และกล้องโทรทรรศน์ชนิดนี้ มักมากับกระจกสะท้อน เพื่อช่วยให้สะดวกในการดูดาว ทำให้ภาพที่ได้ กลับจากซ้ายไปชวา เช่นเดียวกับกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง

กล้องโทรทรรศน์วิทยุ (radio telescope) เป็นกล้องโทรทรรศน์ที่สามารถรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่น ในช่วงคลื่นวิทยุจากวัตถุบางชนิดจากท้องฟ้าได้ ส่วนประกอบของกล้องโทรทรรศน์วิทยุมี 3 ส่วนคือ ส่วนรับสัญญาณ ทำหน้าที่รับและรวมสัญญาณไปอยู่ที่จุดโฟกัสของจาน ส่วนขยายสัญญาณ ทำหน้าที่ขยายสัญญาณที่ส่งมาจากส่วนรับสัญญาณ ส่วนบันทึกสัญญาณ ทำหน้าที่แปลสัญญาณที่ถูกขยายให้ออกมาเป็นภาพ หรือรหัสบนแผ่นกระดาษ หรือจอรับภาพเป็นภาพ

กล้องโทรทรรศน์ที่ถูกสร้างขึ้นมาแล้วส่งขึ้นไปในอวกาศ เรียกว่า “ กล้องโทรทรรศน์อวกาศ(Space Telescope) ” เป็นอุปกรณ์สำหรับการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ที่อยู่ในอวกาศภายนอกในระดับวงโคจรของโลก ได้แก่ กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา • เป็นกล้องชนิดสะท้อนแสง • มีขนาดความกว้างของกระจก 2.4 m • โคจรรอบโลกทุกๆ 97 นาที • ขนาดกว้าง 4.3 m ยาว 13.3 m รวมน้ำหนัก11 ตัน • ขนส่งโดยยานดิสคัฟเวอรี • ส่องได้ไกลถึง 14,000 ล้านปีแสง(กล้องปกติ 2 ล้านปีแสง) • -มีอายุการใช้งานนานถึง 20 ปี ปลดระวางในปี พ.ศ. 2553

ดาวเทียม (Satellite) คือ สิ่งประดิษฐ์ที่มนุษย์คิดค้นขึ้น ที่สามารถโคจรรอบโลก โดยอาศัยแรงดึงดูดของโลก • ดาวเทียมได้ถูกส่งขึ้นไปโคจรรอบโลกครั้งแรก เมื่อปี พ.ศ. 2500 มีชื่อว่า สปุตนิก1(Sputnik1) ในปี พ.ศ. 2501 สหภาพโซเวียตก็ส่ง ดาวเทียมสปุตนิก2โดยมีสุนัขตัวเมียชื่อไลก้า ขึ้นไปในอวกาศและสหรัฐฯ ได้ส่งดาวเทียมขึ้นไปโคจรมีชื่อว่าเอกซ์พลอเรอ (Explorer) ทำให้รัสเซียและสหรัฐฯ เป็นผู้นำทางด้านการสำรวจทางอากาศ • การส่งดาวเทียมขึ้นไปโคจรรอบโลกทำได้ 2 วิธี คือ ส่งโดยใช้จรวดและส่งโดยใช้ยานขนส่งอวกาศ ประเภทของดาวเทียมเมื่อแบ่งตามหน้าที่ต่างๆ สามารถแบ่งได้ดังนี้ (1) ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา (2) ดาวเทียมสำรวจทรัพยากร (3) ดาวเทียมสื่อสาร (4) ดาวเทียมสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ (5) ดาวเทียมทางทหาร Sputnik1 ไลก้า

ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา (Meteorological Satellites) • ติดตั้งอุปกรณ์ถ่ายภาพบรรยากาศโลกจากมุมสูงระยะทางไกล • ทำให้มองเห็นภาพรวมของสภาพอากาศซึ่งปกคลุมเหนือพื้นผิว • ทำหน้าที่ ตรวจความแปรปรวนของลมฟ้าอากาศ เพื่อการพยากรณ์อากาศ ทำให้สามารถช่วยเตือนภัยและพยากรณ์สภาพอากาศล่วงหน้า • ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาดวงแรก เพื่อพยากรณ์อากาศ คือ • ดาวเทียมไทรอส1 ส่งเข้าสู่วงโคจรรอบโลก เมื่อวันที่ 1 เมษายน พ.ศ. 2503 • วัตถุประสงค์ของดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา • เพื่อถ่ายภาพชั้นบรรยากาศโลกประจำวัน • เพื่อได้ภาพต่อเนื่องของบรรยากาศโลก และ • เพื่อเก็บและถ่ายทอดข้อมูลจากสถานีภาคพื้นดิน • เพื่อทำการหยั่งตรวจอากาศโลกประจำวัน ไทรอส1

ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาแบ่งตามวงโคจรได้เป็น 2 ชนิด คือ • 1. ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาชนิดวงโคจรค้างฟ้าหรือดาวเทียมประจำถิ่น (Geostationary Meteorological Satellite) • โคจรรอบโลกใช้เวลา 24 ชั่วโมง ไปพร้อมๆ กับการหมุนรอบตัวเองของโลก ทำให้ตำแหน่งดาวเทียมจะสัมพันธ์กับตำแหน่งบนพื้นโลกในบริเวณเดิมเสมอ สูงจากพื้นโลกประมาณ 35,800 กิโลเมตร ทำให้ได้ภาพถ่ายที่ปกคลุมพื้นที่เป็นบริเวณกว้าง คลอบคลุมทั้งทวีปและมหาสมุทร สามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศได้ โดยถ่ายภาพซ้ำเพื่อทำการเปรียบเทียบ ดาวเทียมชนิดนี้ ได้แก่ GOES-W, GOES-E, METEOSAT, GMS, INSAT และ FY-2 METEOSAT

2. ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาชนิดวงโคจรผ่าใกล้ขั้วโลก (Near Polar Orbiting Meteorological Satellite) โคจรรอบโลกประมาณ 102 นาที ต่อ 1 รอบ ในหนึ่งวันจะหมุน รอบโลกประมาณ 14 รอบ และจะเคลื่อนที่ผ่านเส้นศูนย์สูตร ในเวลาเดิม (ตามเวลาท้องถิ่น) 2 ครั้งเป็นดาวเทียมที่มีระดับ ความสูงจากพื้นโลกเพียง 850 กิโลเมตร จึงให้ภาพรายละเอียด สูง แต่ปกคลุมพื้นที่เป็นบริเวณแคบๆ จึงเหมาะสำหรับใช้สังเกตรายละเอียดการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศระดับภูมิภาคได้แก่ ดาวเทียม NOAA, METEOR และ FY-1 NOAA

ดาวเทียมสำรวจทรัพยากร (Earth observation satellites) • เป็นดาวเทียมที่มีอุปกรณ์สำรวจแหล่งทรัพยากรที่สำคัญ นอกจากนี้ยังเฝ้าสังเกตสภาวะแวดล้อมที่เกิดบนโลก ช่วยเตือนเรื่องอุทกภัย และความแห้งแล้งที่เกิดขึ้น การตัดไม้ทำลายป่า การทับถมของตะกอนปากแม่น้ำ รวมไปถึงแหล่งที่มีปลาชุกชุม และอื่นๆ อีกมาก • ดาวเทียมธีออส(THEOS :Thailand Earth Observation System) ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรดวงแรกของไทย THEOS :Thailand Earth Observation System) spot1 MOS 1 LANDSAT-5

ดาวเทียมสื่อสาร (communication satellite :comsat) • เป็นดาวเทียมที่มีอุปกรณ์สื่อสารติดตั้งอยู่มีจุดประสงค์เพื่อการสื่อสารและโทรคมนาคม • ดาวเทียมสื่อสารของไทย ชื่อไทยคม ดาวเทียมไทยคมช่วยการติดต่อสื่อสารได้ทั่วประเทศไทยและประเทศในแถบอินโดจีนไปจนถึงเกาหลีและญี่ปุ่น รวมทั้งชายฝั่งทะเลด้านตะวันออกของจีน • เป็นดาวเทียมสื่อสารที่ประเทศไทยให้บริการสื่อสารโทรคมนาคมด้านต่างๆ เช่น การถ่ายทอดโทรทัศน์ วิทยุ โทรศัพท์ การประชุมทางไกล และระบบถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์สู่เสาอากาศของผู้รับในบ้านได้โดยตรง INTELSAT : International Telecommunication Satellite Consortium PALAPAของอินโดนีเซีย COMSTAR ของอเมริกา THAICOMของประเทศไทย

ไทยคม 1A ดาวเทียมดวงแรกของประเทศ ถูกยิงขึ้นสู่วงโคจรในวันที่ 17 ธันวาคม พ.ศ. 2536 อายุการใช้งานประมาณ 15 ปี (ถึง พ.ศ. 2551) ไทยคม 4 หรือ ไอพีสตาร์ เป็นดาวเทียมดวงแรกที่ออกแบบมาเพื่อให้บริการอินเทอร์เน็ตความเร็วสูง ที่ความเร็ว 45 Gbpsเป็นดาวเทียมสื่อสารเชิงพาณิชย์ที่ใหญ่ มีน้ำหนักมากที่สุด ถึง 6486 กิโลกรัม และทันสมัยที่สุดในปัจจุบัน ไอพีสตาร์ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรเมื่อวันที่ 11 สิงหาคม พ.ศ. 2548 มีอายุการใช้งานประมาณ 12 ปี ไทยคม 2 ดาวเทียมดวงที่ 2 ของประเทศถูกยิงขึ้นสู่วงโคจรในวันที่ 7 ตุลาคม พ.ศ. 2537 อายุการใช้งานประมาณ 15 ปี (ถึง พ.ศ. 2552) ไทยคม 3 ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรเมื่อวันที่ 16 เมษายน พ.ศ. 2540 มีพื้นที่การให้บริการ (footprint) ครอบคลุมพื้นที่มากกว่า 4 ทวีป สามารถให้บริการในเอเชีย, ยุโรป, ออสเตรเลียและแอฟริกา และถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์ตรงถึงที่พักอาศัยหรือ Direct-to-Home (DTH) ในประเทศไทยและประเทศเพื่อนบ้าน ดาวเทียมไทยคม 3 มีอายุการใช้งานประมาณ 14 ปี แต่ปลดระวางไปเมื่อเดือนตุลาคม พ.ศ. 2549 เนื่องจากมีปัญหาเรื่องระบบไฟฟ้า ไทยคม 5 มีน้ำหนัก 2800 กิโลกรัม ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรเมื่อวันที่ 27 พฤษภาคม พ.ศ. 2549 เพื่อทดแทนไทยคม 3 มีพื้นที่การให้บริการครอบคลุมพื้นที่ 4 ทวีป ใช้เป็นดาวเทียมสำหรับการถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์ตรงถึงที่พักอาศัยหรือ Direct-to-Home (DTH) และการถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์ดิจิตอลความละเอียดสูง

ดาวเทียมสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ (Astronomical satellites ) • เป็นดาวเทียมที่มีกล้องโทรทรรศน์และอุปกรณ์ดาราศาสตร์สำหรับศึกษา สำรวจ ตรวจวัด วัตถุท้องฟ้าและปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ • มีทั้งประเภทที่โคจรรอบโลก และประเภทที่โคจรผ่านไปใกล้ดาวเคราะห์หรือลงสำรวจดาวเคราะห์ Voyager 1 Voyager 2 Viking 1

ดาวเทียมทางทหาร (Military satellites) • ดาวเทียมทั่วไปอาจใช้ประโยชน์ในทางทหารได้ด้วย • ใช้ในการติดต่อระหว่างกองทัพกับฐานทัพ • ใช้ในการรับสัญญาณจากสายลับ หรือจากอุปกรณ์สอดแนมอัตโนมัติที่ตั้งทิ้งไว้ในแดนข้าศึก MITEX KOMPSAT-2

ประเภทของดาวเทียมเมื่อแบ่งตามความสูงในการโคจรเทียบกับพื้นโลกประเภทของดาวเทียมเมื่อแบ่งตามความสูงในการโคจรเทียบกับพื้นโลก • (1) สูงจากพื้นโลกประมาณ 41,157 กิโลเมตร • เป็นดาวเทียมที่โคจรหยุดนิ่งกับที่เทียบกับพื้นโลก(Geostationary Satellites) • ส่วนมากจะเป็นดาวเทียมสื่อสาร • มีคาบการโคจรประมาณ 24 ชั่วโมง • (2) สูงจากพื้นโลกประมาณ 9,700-19,400 กิโลเมตร • เป็นดาวเทียมที่ไม่ได้หยุดนิ่งเทียบกับพื้นโลก (Asynchronous Satellite) • ส่วนมากจะเป็นดาวเทียมนำทางแบบจีพีเอส(GPS: Global Positioning System) • ประยุกต์ใช้ในระบบการติดตาม บอกตำแหน่ง หรือนำร่องบนโลก • มีคาบการโคจรประมาณ 12 ชั่วโมง

(3) สูงจากพื้นโลกประมาณ 4,800-9,700 กิโลเมตร • เป็นดาวเทียมที่ไม่ได้หยุดนิ่งเทียบกับพื้นโลก(Asynchronous Satellite) • เป็นดาวเทียมสำหรับการสำรวจและสังเกตการณ์ทางวิทยาศาสตร์ • มีคาบการโคจรประมาณ 100 นาที • (4) สูงจากพื้นโลกประมาณ 130-1940 กิโลเมตร • เป็นดาวเทียมที่ไม่ได้หยุดนิ่งเทียบกับพื้นโลก(Asynchronous Satellite) • ส่วนมากจะเป็นดาวเทียมที่ใช้ในการสำรวจทรัพยากรบนโลก รวมไปถึงดาวเทียมด้านอุตุนิยมวิทยา

ยานอวกาศ : Space Craftคือพาหนะหรืออุปกรณ์ • ที่ออกแบบมาเพื่อใช้ทำงานในอวกาศเหนือผิวโลก • มีการคิดค้นพัฒนายานอวกาศให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น เพื่อเดินทางได้ไกลขึ้น และใช้พลังงานน้อยลง เพื่อประหยัดค่าใช้จ่าย พาหนะหรืออุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อใช้ทำงานในอวกาศเหนือผิวโลก ยานอวกาศ แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ ยานอวกาศที่ไม่มีมนุษย์ควบคุม และยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุม หลักการส่งยานอวกาศ • ความเร็วน้อยที่สุดที่ทำให้ยานอวกาศไม่ตกสู่พื้นโลก มีค่า 7.6 km/s เรียกว่า “ ความเร็วโคจรรอบโลก ” • ความเร็วน้อยที่สุดที่ยานอวกาศต้องใช้เพื่อให้หลุดออกจากการโคจรรอบโลกหรือเพื่อที่จะหลุดพ้นจากแรงดึงดูดของโลก จะมีค่า 11.2 km/s เรียกว่า “ ความเร็วหลุดพ้นหรือความเร็วผละหนี ” จะลดต่ำลงเมื่อห่างจากโลกมากขึ้น

ยานอวกาศที่ไม่มีมนุษย์ควบคุม เนื่องจากการสำรวจบางครั้งต้องใช้เวลาเดินทางไกล มากและอันตรายต่อมนุษย์ จึงเป็นหน้าที่ของยานที่ถูกบังคับจากภาคพื้นดินบนโลก บางที่เรา เรียกยานแบบนี้ว่า Robot Scpace Craft มีขนาดเล็กมาก ส่วนใหญ่สำรวจดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ และห้วงอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ ตัวอย่างโครงการที่สร้างยานอวกาศที่ไม่มีมนุษย์ควบคุม 1. โครงการเรนเจอร์ ออกแบบให้ยานพุ่งชนดวงจันทร์ 2. โครงการลูน่าออบิเตอร์ กำหนดให้ยานไปวนถ่ายภาพรอบดวงจันทร์ 3. โครงการเซอเวเยอร์ ออกแบบให้ยานจอดลงบนพื้นอย่างนุ่มนวล โครงการเซอเวเยอร์ โครงการลูน่าออบิเตอร์ โครงการเรนเจอร์

ยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุม ซึ่งจะเดินทางในช่วงเวลา สั้นๆ เช่นโคจรรอบโลก มีขนาดใหญ่ จึงมีมวลมาก การ ขับดันยานอวกาศที่มีมวลมากให้มีอัตราเร่งสูงจำเป็นต้อง ใช้จรวดที่บรรทุกเชื้อเพลิงจำนวนมาก ซึ่งทำให้มีค่าใช้จ่าย สูงมาก ปัจจุบันมนุษย์เดินทางไปในอวกาศได้ไกลสุดเพียง ดวงจันทร์เท่านั้น ตัวอย่างโครงการที่สร้างยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุม 1) โครงการเมอร์คิวรี (Mercury)มีจุดประสงค์ คือ ส่งมนุษย์ขึ้นไปครั้งละ 1 คน ขึ้นไปโคจรในอวกาศ 2) โครงการเจมินี(Gemini)มีจุดประสงค์ คือ นำมนุษย์ 2 คน ขึ้นไปดำรงชีพในอวกาศนานที่สุด 3) โครงการอพอลโล(Apollo)มีจุดประสงค์ คือ นำมนุษย์ ไปสำรวจ ดวงจันทร์ ใช้มนุษย์อวกาศครั้งละ 3 คน โครงการเจมินี ยานอะพอลโล 11 โครงการเมอร์คิวรี

4) โครงการสกายแล็บ (Skylab) มีจุดประสงค์ คือ ให้มนุษย์ขึ้นไปบนสถานีลอยฟ้า เป็นโครงการที่ศึกษา เกี่ยวกับฟิสิกส์การแพทย์ ทรัพยากรธรรมชาติ และ ผลกระทบของสภาพไร้แรงดึงดูดโลก 5) โครงการอพอลโล– โซยูส(Apollo- Soyuz) มี จุดประสงค์ คือ เพื่อขึ้นไปทดสอบระบบนัดพบ และ เชื่อมต่อยานอวกาศ เป็นโครงการระหว่างสหรัฐอเมริกา และสหภาพ-โซเวียต 6) โครงการยานขนส่งอวกาศ (Space Shutle) เพื่อใช้เป็นพาหนะสำหรับบรรทุกสิ่งของและมนุษย์ที่ขึ้นไปบนอวกาศ และเพื่อลดค่าใช้จ่ายในการใช้ประโยชน์จากอวกาศ โครงการอพอลโล– โซยูส โครงการสกายแล็บ โครงการยานขนส่งอวกาศ

ยานอพอลโล11 (16-24 กรกฎาคม 1969)พามนุษย์ไปลงบนดวงจันทร์ครั้งแรก มีลูกเรือสามคน คือ นีล อาร์มสตรอง,เอดวินอัลดริน และ ไมเคิลคอลลินส์ ภาพนักบินอวกาศผู้ปฏิบัติภารกิจพิชิตดวงจันทร์ทั้ง 3 ท่านได้แก่ นีล อาร์มสตรอง ไมเคิลคอลลินส์และ เอ็ดวินอัลดริน เรียงจากซ้ายไปขวา 12 เมษายน 1961 ยูริ กาการินชาวรัสเซีย เป็นมนุษย์คนแรกที่ขึ้นสู่อวกาศ ขึ้นสู่วงโคจรโลกด้วยยานอวกาศวอสต็อก (Vostok) ได้ส่งให้ยูริ กาการินเดินทางโดยสวัสดิภาพ โดยใช้เวลาทั้งสิ้น 108 นาที ในการเดินทางรอบวงโคจรของโลกในแคปซูลที่มีขนาดความกว้างเพียง 2 เมตร ก่อนที่จะดีดตัวออกมา และกระโดดร่มลงสู่พื้นดินอย่างปลอดภัย

ในการส่งดาวเทียมและยานอวกาศแต่ละครั้ง ทั้งดาวเทียมและจรวดนำส่ง ไม่มีส่วนใดนำกลับมา ใช้ได้อีก ส่วนระบบการขนส่งอวกาศ ถูกพัฒนาและออกแบบให้สามารถนำชิ้นส่วนกลับมาใช้ใหม่ได้อีก ยานอวกาศแบบนี้ เรียกว่า กระสวยอวกาศ ระบบขนส่งอวกาศ ถังเชื้อเพลิงภายนอก (สำรองไฮโดรเจนเหลวและออกซิเจนเหลว) ระบบการขนส่งอวกาศ ประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก คือ 1. จรวดเชื้อเพลิงแข็ง มีลักษณะเป็นแท่งเชื้อเพลิงแข็งเป็นสารประกอบของไฮโดรเจนและคาร์บอน 2. ถังเชื้อเพลิงภายนอก (สำรองไฮโดรเจนเหลวและออกซิเจนเหลว) 3. ยานขนส่งอวกาศ (กระสวยอวกาศ)ทำหน้าที่ควบคุมวิถีโคจรและท่าบินของยาน ระบบจรวดนี้ขับเคลื่อนโดยใช้เชื้อเพลิงที่อยู่ในยาน จรวจเชื้อเพลิงแข็ง ยานขนส่งอวกาศ หน้าที่ของจรวด คือ การนำยานอวกาศ ดาวเทียม หรืออุปกรณ์ประเภทอื่นขึ้นสู่อวกาศ

ปฏิบัติการของระบบขนส่งอวกาศปฏิบัติการของระบบขนส่งอวกาศ จรวดเชื้อเพลิงแข็งจะถูกขับเคลื่อนจากฐานปล่อยให้นำพาทั้งระบบขึ้นสู่อวกาศด้วยความเร็วที่มากกว่า ค่าความเร็วหลุดพ้น เมื่อถึงระดับหนึ่งจรวดเชื้อเพลิงแข็งทั้งสองข้างจะแยกตัวออกมาจากระบบ จากนั้นถังเชื้อเพลิงภายนอกจะแยกตัวออกจากยานอวกาศ โดยตัวยานอวกาศจะเข้าสู่วงโคจรเพื่อปฏิบัติภารกิจต่อไป ดังรูป

ได้มีการพัฒนา จรวดเชื้อเพลิงเหลว มาเป็นลำดับ กระทั่งสหภาพโซเวียตประสบความสำเร็จในการใช้จรวด สามท่อนสำหรับส่งยานอวกาศ หรือดาวเทียมที่มีน้ำหนักมากขึ้นสู่อวกาศ จากนั้นการศึกษาค้นคว้า ด้านอวกาศ ก็มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว เนื่องจากมีการแข่งขันกันระหว่างประเทศมหาอำนาจ ระหว่างรัสเซียและอเมริกา กระสวยอวกาศลำแรกที่ปล่อยใช้งานสู่อวกาศคือกระสวยอวกาศโคลัมเบีย ในวันที่ 12 เมษายนพ.ศ. 2524

สถานีอวกาศเป็นยานอวกาศที่โคจรไปรอบโลกในวงโคจรระดับต่ำ ที่มีความสูงจากพื้นโลกไม่เกิน 1000 กิโลเมตร โดยมีมนุษย์ขึ้นไปปฏิบัติภารกิจอยู่บนสถานี ประโยชน์ที่ได้จากสถานีอวกาศก็ คือ • 1) ศึกษาความเป็นไปได้ของการดำรงชีวิตในสภาพไร้แรงโน้มถ่วง 2) ศึกษาการทดลองต่างๆทางวิทยาศาสตร์ในสภาพไร้แรงโน้มถ่วง 3) ศึกษาพฤติกรรมของสัตว์บางชนิด และการดำรงชีพของสัตว์เหล่านั้น เมื่ออยู่ในสภาพไร้แรงโน้มถ่วง 4) ใช้สำหรับการศึกษาทางด้านดาราศาสตร์ เพราะในอวกาศไม่มีชั้นบรรยากาศรบกวนหรือขวางกั้น5) ใช้สำหรับการศึกษาทางด้านธรณีวิทยา และ อุตุนิยมวิทยา ควบคู่ไปกับระบบดาวเทียม6) ใช้สำหรับประโยชน์ทางการทหาร7) นอกจากนี้การสร้างสถานีอวกาศ ยังเป็นแนวทางที่ทำให้มีการประดิษฐ์คิดค้นอุปกรณ์หรือวิทยาการใหม่ๆขึ้นมาสำหรับการพัฒนาสถานีอวกาศรุ่นต่อ ๆไป • สถานีอวกาศแห่งแรกของโลกคือสถานีอวกาศซัลยูตของรัสเซีย • ตามมาด้วยสกายแลบ (Skylab)และสถานีอวกาศเมียร์ ซึ่งทั้งสาม • สถานีนั้นได้ยุติโครงการและตกลงในมหาสมุทรหมดแล้ว ยังคงเหลือ • เพียงสถานีเดียว คือ สถานีอวกาศนานาชาติ ซึ่งเป็นสถานีอวกาศ • ที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่มนุษย์เคยสร้างมา ปัจจุบันยังโคจรอยู่รอบโลก

วัตถุยิ่งสูงจากพื้นโลกแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุยิ่งมีน้อยลงแสดงว่าน้ำหนักของวัตถุมีค่าน้อย กว่าเมื่ออยู่บนพื้นโลก ดังนั้นถ้าวัตถุอยู่ห่างจากโลกเป็นระยะไกลมากๆ จนกระทั่งแรงโน้มถ่วงของโลกส่งไปไม่ถึง จะทำให้วัตถุไม่มีน้ำหนัก จึงกล่าวได้ว่า “ วัตถุอยู่ในสภาพไร้น้ำหนัก ” การสวมชุดอวกาศเพื่อ ปรับความดัน ให้สมดุลกับความดันโลหิตในร่างกาย ป้องกันพลังงานความร้อน และรังสีต่าง ๆ จากดวงอาทิตย์

มนุษย์อวกาศเมื่ออยู่ในอวกาศนานๆจะประสบปัญหา ดังนี้ 1.ถ้าอยู่ในสภาพไร้น้ำหนักเป็นเวลานานจะทำให้กล้ามเนื้อออกแรงน้อยกว่าปกติ ทำให้ กล้ามเนื้อลีบ นักบินอวกาศจึงต้องออกกำลังกายอยู่เสมอเพื่อ ทำให้กล้ามเนื้อแข็งแรง ระบบ สูบฉีดโลหิตทำงานเช่นเดียวกับเมื่ออยู่ในสภาพปกติ 2. เมื่ออยู่ในอวกาศนานขึ้น จะรู้สึกคลื่นไส้ ศีรษะและ ช่องอากาศในจมูกบวม กระดูกเริ่มเปราะ 3. ของเหลวในร่างกายจะเคลื่อนที่จากส่วนล่างไหลขึ้นบน เกิดการบวมและขยายของอวัยวะบางส่วนได้4. ความดันโลหิตในร่างกายสูงกว่าความดันภายนอกทำให้ เส้นเลือดแตกได้ การออกกำลังกายเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการดูแลตนเองให้ปลอดภัยจากสภาพไร้น้ำหนัก

การใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีอวกาศการใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีอวกาศ 1. มีการใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ในการศึกษา พัฒนา และประดิษฐ์อุปกรณ์ถ่ายภาพในช่วงคลื่น ๆ จากระยะไกล 2. ทำให้เครื่องรับและส่งสัญญาณมีประสิทธิภาพมากขึ้น แล้วนำอุปกรณ์และเครื่องส่งสัญญาณไปประกอบเป็นดาวเทียม ที่ถูกส่งขึ้นไปโคจรจรอบโลก 3. ทำให้สามารถสังเกตสิ่งต่าง ๆ บนโลกได้ระยะไกลในเวลาอันรวดเร็ว4. ได้เรียนรู้สิ่งต่าง ๆ เกี่ยวกับเอกภพ โลก ดวงจันทร์ และดาวอื่น ๆ 5. ความก้าวหน้าด้านเทคโนโลยีอวกาศ ช่วยเปิดเผยความลี้ลับในอดีต และ ก่อให้เกิดประโยชน์ต่อมนุษย์ในด้านต่าง ๆ

ความก้าวหน้าของการสำรวจอวกาศอาจทำให้เกิดผลเสีย ดังนี้ • ค่าใช้จ่ายในการสำรวจอวกาศสูง • ในการส่งจรวดหรือยานอวกาศขึ้นสู่อวกาศมีผลกระทบกับชั้นบรรยากาศของโลก • ปัญหาดาวเทียมหรือยานอวกาศที่หมดอายุการใช้งานกลายเป็นขยะอวกาศ • การส่งจรวดสู่อวกาศบางครั้งผิดพลาด ทำให้สูญเสียชีวิตของนักบินอวกาศ • ความก้าวหน้าทางด้านอวกาศอาจเป็นสาเหตุในการใช้เทคโนโลยีในด้านการทำลาย

ศึกษาเพิ่มเติมได้ที่ • วีดีโอเพิ่มเติม http://www.youtube.com/watch?v=OnZtz3udZA0 http://www.youtube.com/watch?v=X1ksnWDsZzg http://atcloud.com/stories/47176 • ความรู้เพิ่มเติม http://www.thaigoodview.com/library/sema/sukhothai/jantip_k/sec06p01.htm http://www.thaigoodview.com/node/76342 http://www.lesa.biz/astronomy/space-technology • สื่อการเรียนรู้เพิ่มเติม ครูติ๊ก http://www.learnbytechno.com/

กล้องดูดาว

กล้องดูดาว

Presentation Transcript