4.28k likes | 8.36k Views
เทคโนโลยีอวกาศ ( space technology ) . เทคโนโลยีอวกาศ space technology. อวกาศ space หมายถึง อาณาบริเวณอันกว้างใหญ่ เลยชั้นบรรยากาศของโลกออกไป ไม่สามารถระบุถึงขอบเขตได้ชัดเจน
E N D
เทคโนโลยีอวกาศspace technology • อวกาศ space หมายถึง อาณาบริเวณอันกว้างใหญ่ เลยชั้นบรรยากาศของโลกออกไป ไม่สามารถระบุถึงขอบเขตได้ชัดเจน • เทคโนโลยีอวกาศ หมายถึง ระเบียบวิธีการนำความรู้ เครื่องมือและวิธีการต่างๆทางวิทยาศาสตร์มาปรับใช้ให้เหมาะสมกับการศึกษาทางด้านดาราศาสตร์ และอวกาศ
เทคโนโลยีอวกาศ • เทคโนโลยีอวกาศ คือ การสำรวจสิ่งต่าง ๆ ที่อยู่นอกโลกรวมทั้งโลกของเรา • ปัจจุบันเทคโนโลยีอวกาศได้มีการพัฒนาไปเป็นอย่างมาก ทำให้ได้ความรู้ใหม่ๆ มากขึ้น หน่วยงานที่มีบทบาทมากในการพัฒนาทางด้านนี้ คือ องค์การนาซ่าของสหรัฐอเมริกา • การศึกษาสิ่งต่าง ๆ ในเอกภพโดยการใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีอวกาศนั้นมีทั้งด้านการสื่อสาร การสำรวจทรัพยากรโลก และการพยากรณ์อากาศ เป็นต้น
กล้องโทรทรรศน์(telescope) ชนิดของกล้องโทรทรรศน์ 1.กล้องโทรทรรศน์ แบบหักเหแสง (Refractor) 2.กล้องโทรทรรศน์ แบบสะท้อนแสง (Reflector) 3.กล้องโทรทรรศน์ชนิดผสม (Catadioptic)
กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง ที่ใหญ่ที่สุดในโลกเป็นแบบหักเหแสง อยู่ที่หอดูดาวเยอร์เกส สหรัฐอเมริกา เลนส์ มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 เมตร
กล้องโทรทรรศน์ ที่หอดูดาวสิรินธร จ.เชียงใหม่เริ่มดำเนินการมาตั้งแต่ปี พ.ศ.2539 เสร็จสมบูรณ์ในเดือน ธ.ค 2543 เป็นกล้องแบบสะท้อนแสง ชนิดริชชี-เครเทียน ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 เมตร (20 นิ้ว)
การเดินทางสู่อวกาศ • การจะเดินทางออกจากโลกจึงต้องตอบคำถามต่างๆ ที่ท้าทาย คือ • จะใช้ยานพาหนะอะไรจึงจะเดินทางไปได้ • จะออกแบบยาน อย่างไร • จะใช้พลังงานจากแหล่งใด เป็นเชื้อเพลิง • ทำอย่างไร ยานพาหนะ จะเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลกได้ • ถ้ามนุษย์ออกไปในอวกาศ จะเกิดอะไรขึ้นกับร่างกาย ต้องเตรียมตัวอย่างไร
ในการส่งดาวเทียมหรือยานอวกาศขึ้นสู่อวกาศ จะต้องอาศัยจรวดที่มีแรงขับดันและความเร็วสูง สามารถ เอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลกที่พยายามดึงดูดมวลทุกอย่างเข้าสู่พื้นโลก ความเร็วของจรวดหรือยานอวกาศที่สามารถเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลกได้เรียกว่า ความเร็วจากผิวโลกที่จะขึ้นถึงวงโคจร (characteristic velocity) ยิ่งสูงค่าความเร็วจากผิวโลกที่จะขึ้นถึงวงโคจรมีค่ามากขึ้น
การใช้ประโยชน์จากจรวดในอดีตการใช้ประโยชน์จากจรวดในอดีต • บันทึกของชาวจีนที่ต่อสู้กับชาวมองโกลในปี พ.ศ.1775 กล่าวถึงการใช้ประโยชน์จากจรวดไว้ว่า ใช้จรวดขับดันลูกธนูพุ่งเข้าหาฝ่ายตรงข้าม • บั้งไฟของไทยก็มีหลักการเดียวกับจรวดคือ แรงกิริยาจากไอเสียกระทำต่อบั้งไฟให้พุ่งออกไปข้างหน้า เท่ากับแรงปฏิกิริยาจากบั้งไฟ กระทำต่อ ไอเสียให้พุ่งไปข้างหลัง
ในปีพ.ศ.2446 ไชออลคอฟสกี ( Tsiolkovski ) ชาวรัสเซีย ค้นคว้าเกี่ยวกับเชื้อเพลิงแข็งจะไม่มีแรงขับดันสูงพอที่จะนำยานอวกาศไปสู่อวกาศได้ ควรใช้เชื้อเพลิงเหลว ซึ่งแยกเชื้อเพลิง และสารที่ช่วยในการเผาไหม้ออกจากกัน การนำจรวดมาต่อเป็นชั้นๆ จะช่วยลดมวลของจรวดลง เพราะเมื่อจรวดชั้นแรก ใช้เชื้อเพลิงหมดก็ปลดทิ้งไป และให้จรวดชั้นต่อไปนี้ทำหน้าที่ต่อ จนถึงจรวดชั้นสุดท้ายที่ติดกับดาวเทียมหรือยานอวกาศ จะมีความเร็วสูงพอที่จะเอาชนะแรงดึงดูดของโลกขึ้นสู่อวกาศได้
หลักการส่งยานอวกาศของไชออลคอฟสกีถือเป็นหลักการสำคัญในการเดินทางสู่อวกาศหลักการส่งยานอวกาศของไชออลคอฟสกีถือเป็นหลักการสำคัญในการเดินทางสู่อวกาศ • ในปี พ.ศ.2469 โรเบิร์ต กอดดาร์ด ( Robert Goddard ) ชาวอเมริกัน ประสบความสำเร็จในการสร้างจรวดเชื้อเพลิงเหลว โดยใช้ออกซิเจนเหลวเป็นสารที่ช่วยในการเผาไหม้อยู่ในถังหนึ่ง และไฮโดรเจนเหลวเป็นเชื้อเพลิงอยู่ในถังอีกถังหนึ่ง
โรเบิร์ต กอดดาร์ด ( Robert Goddard )
ได้มีการพัฒนา จรวดเชื้อเพลิงเหลว มาเป็นลำดับ กระทั่งสหภาพโซเวียตประสบความสำเร็จในการใช้จรวดสามท่อนสำหรับส่งยานอวกาศ หรือดาวเทียมที่มีน้ำหนักมากขึ้นสู่อวกาศ จากนั้นการศึกษาค้นคว้า ด้านอวกาศ ก็มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว เนื่องจากมีการแข่งขันกันระหว่างประเทศมหาอำนาจ ระหว่างรัสเซียและอเมริกา
ยุคสำรวจอวกาศเริ่มอย่างจริงจังเมื่อปี พ.ศ. 2500เมื่อสหภาพโซเวียตส่ง ดาวเทียมสปุตนิก 1ขึ้นไปในอวกาศ หลังจากนั้นในปีเดียวกัน สหภาพโซเวียตก็ส่ง ดาวเทียม สปุตนิก 2โดยมีสุนัขตัวเมียชื่อไลก้า ขึ้นไปในอวกาศด้วย • ต่อมาสหรัฐอเมริกาจึงส่งดาวเทียมเอกซ์พลอเรอร์1เข้าสู่วงโคจรของโลกในปี พ.ศ. 2501 • ผู้หญิงคนแรกที่เดินทางไปในอวกาศเป็นชาวรัสเซีย ชื่อ วาเล็นตินา เทอเรซโกวา ในปี ค.ศ. 1963
ยาน สปุตนิค-2 ได้ส่งหมาที่ชื่อไลก้า(Laika)ไปด้วยแม้ว่ามันจะไม่ได้กลับมาโลกก็ตาม
ต่อมาสหรัฐอเมริกาจึงส่งดาวเทียมเอกซ์พลอเรอร์1เข้าสู่วงโคจรของโลกในปี พ.ศ. 2501 • ผู้หญิงคนแรกที่เดินทางไปในอวกาศเป็นชาวรัสเซีย ชื่อ วาเล็นตินา เทอเรซโกวา ในปี ค.ศ. 1963
ดาวเทียมเอกซ์พลอเรอร์1ดาวเทียมเอกซ์พลอเรอร์1
วาเล็นตินา เทอเรซโกวา
12 เมษายน 1961 ยูริ กาการิน ชาวรัสเซีย เป็นมนุษย์คนแรกที่ขึ้นสู่อวกาศ กาการินขึ้นไปสูง 200 ไมล์ โคจรรอบโลก 2 รอบ ต่อมาเพียง 5 สัปดาห์หลังจาก กาการิน ขึ้นสู่อวกาศ อเมริกันก็ส่งนักบินอวกาศขึ้นสู่อวกาศสำเร็จ
วันที่ 5 พฤษภาคม พ.ศ. 2504 (ค.ศ. 1961) นักบินอวกาศ อลัน บี. เชฟเพิร์ด จูเนียร์ กลายเป็นชาวอเมริกันคนแรกในอวกาศ • จอห์น เกล็นน์ กลายเป็นชาวอเมริกันคนแรก ที่โคจรรอบโลก เมื่อวันที่ 20 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2505 • ยานอพอลโล 11 (16-24 กรกฎาคม 1969)พามนุษย์ไปลงบนดวงจันทร์ครั้งแรก มีลูกเรือสามคน คือ นีล อาร์มสตรอง, เอดวิน อัลดริน และ ไมเคิ้ล คอลลินส์
นักบินอวกาศก้าวเดินบนพื้นผิวดวงจันทร์ ในการเดินทางไปกับ ยานอะพอลโล 11
ระบบการขนส่งอวกาศ • ระบบการขนส่งอวกาศเป็นโครงการที่ถูกออกแบบให้สามารถนำชิ้นส่วนบางส่วนที่ใช้ไปแล้วกลับมาใช้ใหม่อีก เพื่อเป็นการประหยัด และมีประสิทธิภาพมากที่สุด ระบบการขนส่งอวกาศประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก คือ • 1. จรวดเชื้อเพลิงแข็ง • 2. ถังเชื้อเพลิงภายนอก (สำรองไฮโดรเจนเหลวและออกซิเจนเหลว) • 3. ยานขนส่งอวกาศ(กระสวยอวกาศ)( space shuttle)
กระสวยอวกาศลำแรกที่ปล่อยใช้งานสู่อวกาศคือกระสวยอวกาศโคลัมเบีย ในวันที่ 12 เมษายนพ.ศ. 2524
การใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีอวกาศการใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีอวกาศ • ดาวเทียม(satellite) คือสิ่งประดิษฐ์ ที่มนุษย์สร้างขึ้น แล้ว ส่งไปโคจรรอบโลก (หรือโคจร ไปในอวกาศ ซึ่งจะเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ยานอวกาศ) • ดาวเทียม คือ ห้องทดลองที่บรรจุอุปกรณ์เอาไว้ ส่งขึ้นไปโคจรรอบโลก มีรูปทรงต่างๆ ดาวเทียมมีระยะเวลาโคจรรอบโลกแตกต่างกันขึ้นอยู่กับขนาดและระยะห่างของวงโคจร การส่งดาวเทียมขึ้นไปโคจรรอบโลกทำได้ 2 วิธี คือ ส่งโดยใช้จรวด และ ส่งโดยใช้ยานขนส่งอวกาศ
ดาวเทียม (satellite) • สามารถแบ่งประเภทของดาวเทียมตามหน้าที่ต่างๆ ได้ดังนี้ (1) ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา (2) ดาวเทียมสำรวจทรัพยากร (3) ดาวเทียมสื่อสาร (4) ดาวเทียมสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ (5) ดาวเทียมทางทหาร
ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา • ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาได้ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรในอวกาศเป็นครั้งแรกเมื่อ วันที่ 1 เมษายน พ.ศ. 2503 มีชื่อว่า TIROS-1 (Television and Infrared Observational Satellite) ของประเทศสหรัฐอเมริกา หากเราแบ่งดาวเทียมอุตุนิยม วิทยาตามลักษณะการโคจรรอบโลกของดาวเทียมสามารถแบ่งออกเป็น 2 ชนิดคือ
1. ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาชนิดวงโคจรค้างฟ้า (Geostationary Meteorological Satellite) ดาวเทียมชนิดนี้จะโคจรรอบโลกใช้เวลา 24 ชั่วโมง ซึ่งเท่ากับเวลาที่โลกหมุนรอบตัวเอง โดยวงโคจรจะอยู่ในตำแหน่งเส้นศูนย์สูตรของโลก และจะโคจรไปไปในทางเดียวกับการโคจรรอบตัวเองของโลกด้วยความเร็วที่เท่ากัน ดังนั้นตำแหน่งของดาวเทียมจะสัมพันธ์กับตำแหน่งบนพื้นโลกในบริเวณเดิม เสมอ
2. ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาชนิดโคจรรอบโลก (Near Polar Orbit Meteorological Satellite) ดาวเทียมชนิดนี้จะโคจรผ่านใกล้ขั้วโลกเหนือ และ ขั้วโลกใต้มีความสูงจากพื้นโลกประมาณ 850 กิโลเมตร โดยจะโคจรรอบโลก ประมาณ 102 นาที ต่อ 1 รอบ ในหนึ่งวันจะโคจรรอบโลกประมาณ 14 รอบ และ จะเคลื่อนที่ผ่านเส้นศูนย์สูตรในเวลาเดิม (ตามเวลาท้องถิ่น) ผ่านแนวเดิม 2 ครั้ง โดยจะโคจรเคลื่อนที่จากขั้วโลกเหนือไปยังขั้วโลกใต้ 1 ครั้ง และโคจรเคลื่อนที่จาก ขั้วโลกใต้ไปยังขั้วโลกเหนืออีก 1 ครั้ง
การถ่ายภาพของดาวเทียมชนิดนี้จะถ่ายภาพ และส่งสัญญาณข้อมูลสู่ภาคพื้นดินในเวลาจริง (Real Time) ในขณะที่ดาวเทียม โคจรผ่านพื้นที่นั้นๆ โดยจะครอบคลุมความกว้างประมาณ 2,700 กิโลเมตร ตัวอย่างดาวเทียมประเภทนี้ได้แก่ ได้แก่ ดาวเทียม NOAA ดาวเทียม FY-1 ดาวเทียม METEOR-2 เป็นต้น
ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา เป็นดาวเทียมที่ทำหน้าที่ ตรวจความแปรปรวนของลมฟ้าอากาศ เพื่อการพยากรณ์อากาศ ได้แก่ ดาวเทียมไทรอส ทรานสิต นิมบัส และ คอสมอสGMS, NOAA • ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาดวงแรก เพื่อพยากรณ์อากาศ คือ ดาวเทียมไทรอส 1 ส่งเข้าสู่วงโคจรรอบโลก เมื่อวันที่ 1 เมษายน พ.ศ. 2503 และมีดาวเทียมไทรอสติดตามขึ้นไปอีกถึง 10 ดวง
ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรโลกดาวเทียมสำรวจทรัพยากรโลก • เป็นดาวเทียมที่มีอุปกรณ์สำรวจแหล่งทรัพยากรที่สำคัญ นอกจากนี้ยังเฝ้าสังเกตสภาวะแวดล้อมที่เกิดบนโลก ช่วยเตือนเรื่องอุทกภัย และความแห้งแล้งที่เกิดขึ้น การตัดไม้ทำลายป่า การทับถมของตะกอนปากแม่น้ำ รวมไปถึงแหล่งที่มีปลาชุกชุม และอื่นๆ อีกมาก • ดาวเทียมธีออส(THEOS :Thailand Earth Observation System) ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรดวงแรกของไทย
ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ ได้แก่ - ดาวเทียมแลนด์แสต ( Landsat) ของสหรัฐอเมริกา - ดาวเทียม SPOT ของฝรั่งเศสและกลุ่มประเทศในยุโรป - ดาวเทียมMOS-1 ของประเทศญี่ปุ่นเป็นต้น
ดาวเทียมสังเกตการณ์ดาราศาสตร์ดาวเทียมสังเกตการณ์ดาราศาสตร์ • เป็นดาวเทียมที่มีกล้องโทรทรรศน์และอุปกรณ์ดาราศาสตร์ สำหรับศึกษาวัตถุท้องฟ้า • ดาวเทียมสังเกตการณ์ดาราศาสตร์ทีทั้งประเภทที่โคจรอยู่รอบโลกและประเภทที่โคจรผ่านไปใกล้ดาวเคราะห์ หรือลงสำรวจดาวเคราะห์ ซึ่งเรียกอีก อย่างหนึ่งว่ายานอวกาศ • เช่น ยานอวกาศวอยเอเจอร์ที่เดินทางผ่านเฉียดดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน เป็นต้น
ดาวเทียมสื่อสาร • เป็นดาวเทียมที่มีอุปกรณ์สื่อสารติดตั้งอยู่ เช่น ดาวเทียมอินเทลแซท • ดาวเทียมชุดนี้อยู่ในวงโคจรรอบโลก 3 แห่ง คือ เหนือมหาสมุทรอินเดีย • เพื่อการติดต่อระหว่างทวีปเอเซียกับทวีปยุโรปเหนือมหาสมุทรแปซิฟิก • เพื่อการติดต่อระหว่างทวีปเอเซียกับทวีปอเมริกา และเหนือมหาสมุทรแอตแลนติก • เพื่อการติดระหว่างทวีปอเมริกากับทวีปยุโรป เมื่อรวมทั้งระบบจึงสามารถติดต่อกันได้ทั่วโลก
ดาวเทียมสื่อสารของไทย ชื่อไทยคม สร้างโดยบริษัท ฮิวจ์ แอร์คราฟท์ ประเทศสหรัฐอเมริกา ส่งขึ้นสู่อวกาศโดยบริษัทแอเรียน สเปซ ประเทศฝรั่งเศส จากฐานส่งที่เมืองคูรู ดินแดนเฟรนช์เกียนา • ดาวเทียมไทยคมช่วยการติดต่อสื่อสารได้ทั่วประเทศไทยและประเทศในแถบอินโดจีนไปจนถึงเกาหลีและญี่ปุ่น รวมทั้งชายฝั่งทะเลด้านตะวันออกของจีน • เป็นดาวเทียมสื่อสารที่ประเทศไทยให้บริการสื่อสารโทรคมนาคมด้านต่างๆ เช่น การถ่ายทอดโทรทัศน์ วิทยุ โทรศัพท์ การประชุมทางไกล และระบบถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์สู่เสาอากาศของผู้รับในบ้านได้ โดยตรง
ดาวเทียมปาลาปา ( PALAPA ) เป็นดาวเทียมสื่อสารของประเทศอินโดนีเซีย • ดาวเทียมไทยคมบริษัท ชินแซทเทลไลท์ จำกัด (มหาชน) ปี 2534 บริษัท ชินวัตรคอมพิวเตอร์ แอนด์ คอมมิวนิเคชั่นส์ จำกัด (มหาชน) ได้รับสัมปทานโครงการดาวเทียมสื่อสารแห่งชาติของกระทรวงคมนาคมเป็นเวลา 30 ปี • ปัจจุบันบริษัทฯ ประสบความสำเร็จในการจัดส่งดาวเทียม ไทยคม 1A, 2 และ 3 เข้าสู่วงโคจรในปี 2536, 2537, และ 2540 ตามลำดับ
โดยดาวเทียมไทยคม 1A และ2 ซึ่งเป็นดาวเทียมรุ่นHS-376 สามารถให้บริการของช่องสัญญาณจำนวน 28 ทรานสพอนเดอร์แบ่งเป็นย่าน ความถี่ C-Band 22 ทรานสพอนเดอร์และ Ku-Band 6 ทรานสพอนเดอร์ ดาวเทียมไทยคม 3 ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรอวกาศเมื่อวันที่ 16 เมษายน 2540
ดาวเทียมไทยคม 4 หรือ ไอพีสตาร์ (IPSTAR)ของบริษัท ชินแซทเทลไลท์ จำกัด (มหาชน) เป็นดาวเทียมสื่อสารที่ใหญ่ที่สุดในโลก มีน้ำหนักถึง 6,486.48 กิโลกรัม สร้างโดยบริษัทสเปซ ซิสเต็มส์ ลอเรล (Space System / Loral - SS/L) ถูกปล่อยขึ้นสู่วงโคจรเมื่อวันที่ 11 ส.ค. 2548จากฐานปล่อยจรวดในประเทศฝรั่งเศส และโคจรอยู่เหนือเส้นศูนย์สูตรที่ระดับความสูง 35,880.7 กิโลเมตร