บทที่ 2

บทที่ 2

เอกสารที่เกี่ยวข้อง

        รายงานการศึกษาค้นคว้า เรื่องการศึกษาการศึกษาดาวเทียมที่โคจรอยู่รอบโลก คณะผู้จัดทำได้ศึกษาเอกสารที่เกี่ยวข้องดังนี้   

        1.  ความรู้ทั่วไปของเรื่องดาวเทียมที่โคจรรอบโลก

        2.  ประวัติของดาวเทียม

        3.  ความหมายของดาวเทียม

        4.  ประเภทของดาวเทียม

        5.  ประโยชน์ของดาวเทียม

1.ความรู้ทั่วไปของเรื่องดาวเทียมที่โคจรรอบโลก

        ดาวเทียม. (2560 : ออนไลน์) ให้ความรู้เกี่ยวกับดาวเทียมดังนี้

                ดาวเทียมสื่อสาร ดาวเทียมสื่อสารนั้น จะถูกสงขึ้นไปในช่วงของอวกาศ  เขาสู่วงโคจรโดยมี ความหางจากพื้นโลกโดยประมาณ 35,786 KM. ซึ่งความสูงในในระดับนี้จะเป็นผลทำใหเกิดแรงดึงดูดระหว่าง โลก และดาวเทียม ในขณะที่โลกหมุนก็จะสงแรงเหวี่ยง ทำให้ดาวเทียมเกิดการโคจรรอบโลกตามการหมุนของ โลก ซึ่งถ้าเราอยูบนพื้นโลกก็จะเห็นดาวเทียมอยูกับที่ดาวเทียมสื่อสารที่สงขึ้นไปครั้งแรกเมื่อปี 2508  โดย องคการโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (INTERNATIONAL TELLECOMMUNICATIONS SATTELLITE ORGANIZATION ) หรือเรียกยอ ๆ วา INTELSAT หลังจากนั้น INTELSAT ก็ไดสงดาวเทียมในปีต่าง ๆ ตอไป เรื่อย ๆ ผู้ริเริ่มใหแนวคิดการสื่อสารดาวเทียมคือ “อาเธอรซีคลารก” ( Arthur C. Clarke ) นักเขียนนวนิยาย และสารคดีวิทยาศาสตรผูมีชื่อเสียงในปลายคริสตศตวรรษที่ 20 เขาไดสรางสรรคจินตนาการของการสื่อสาร ดาวเทียมให้เราไดรับรูตั้งแตปค.ศ. 1945 โดยเขียนบทความเรื่อง “ EXTRA TERRESTRIAL RELAYS ” ในนิตยสาร “ WIRELESS WORLD ” ฉบับเดือนตุลาคมปค.ศ. 1945 ซึ่งบทความนั้นได้ กลาวถึงการเชื่อมระบบ สัญญาณวิทยุจากมุมโลกหนึ่งไปยังอีกมุมโลกหนึ่งใหติดตอสื่อสารกันไดตลอด 24 ชั่วโมง โดยใชสถานี ถายทอดวิทยุที่ลอยอยูในอวกาศเหนือพื้นโลกขึ้นไปประมาณ 35,786 กิโลเมตร จํานวน 3 สถานี ในวันที่ 4 ตุลาคม ค.ศ. 1957 ขอคิดในบทความของ อาเธอรซีคลารก เริ่มเปนจริงขึ้นมา เมื่อสหภาพโซเวียสรัสเซียไดสง ดาวเทียม “สปุทนิก 1” ( SPUTNIK 1 ) ซึ่งเป็นดาวเทียมดวงแรกของโลกที่ขึ้นสู่อวกาศไดสําเร็จและในเดือน ตอมาไดสง “สปุทนิก 2” ดาวเทียมดวงที่ 2 ขึ้นสูอวกาศโดยมีสุนัขชื่อ“ ไลกา ” ( LAIKA ) ขึ้นไปด้วย และในป ถัดมา เมื่อวันที่ 31 มกราคม 1958 สหรัฐอเมริกาก็สงดาวเทียมชื่อ “เอ็กซพลอเรล 1” ( EXPLORER 1 ) ขึ้นสูอวกาศสําเร็จเปนประเทศที่ 2 หลังจากนั้นมาทั้งรัสเซีย และสหรัฐอเมริกาตางก็สงดาวเทียมขึ้นสู่อวกาศอีกหลายดวง แตดาวเทียมเหลานั้นเป็นดาวเทียมเพื่อการสํารวจอวกาศทั้งสิ้น ตอมาเมื่อวันที่ 18 ธันวาคม ค.ศ. 1958 สหรัฐอเมริกาไดสงดาวเทียมเพื่อการสื่อสารดวงแรก มีชื่อวา “สกอร” ( SCORE ) ขึ้นสูอวกาศ และไดบันทึก สัญญาณที่เป็นคํากลาวอวยพร ของประธานาธิบดี “ไอเซนฮารว” เนื่องในเทศกาลคริสตมาสจากสถานี ภาคพื้นดิน แลวถายทอดสัญญาณมาสูชาวโลกนับเปนการสงสัญญาณวิทยุกระจายเสียงจากดาวเทียมมายังพื้น โลกไดเปนครั้งแรก เมื่อในวันที่ 20 สิงหาคม ค.ศ. 1964 ประเทศสมาชิกสหภาพโทรคมนาคมระหวางประเทศ ( ITU ) จํานวน 11 ประเทศรวมกันจัดตั้งองคการโทรคมนาคมทางดาวเทียมระหว่างประเทศหรือที่เรียกว่า “อินเทลแซท” (INTELSAT : INTERNATIONAL TELLECOMMUNICATIONS SATTELLITE ORGANIZATION ) ขึ้นที่กรุงวอชิงตัน ดี.ซี. สหรัฐอเมริกา โดยใหประเทศสมาชิกเขาถือหุนดําเนินการใชดาวเทียมเพื่อการ โทรคมนาคมพานิชยแหงโลก INTELSAT ตั้งคณะกรรมการINTERIMCOMMUNICATIONS SATELLITE COMMITTEE ( ICSC ) เปนผูจัดการในธุรกิจตาง ๆ ตามนโยบายของ ICSC ไดแก การจัดสรางดาวเทียมการ ปลอยดาวเทียมการกำหนดมาตรฐานสถานีภาคพื้นดินการกําหนดคาเชาใชชองสัญญาณดาวเทียม  เปนตน ในวันที่ 10 ตุลาคม ค.ศ. 1964 ไดมีการถายทอดโทรทัศนพิธีเปดงานกีฬาโอลิมปกครั้งงที่ 18 จาก กรุงโตเกียว ผานดาวเทียม “SYNCOM III” ไปสหรัฐอเมริกานับไดวาเปนการถายทอดสัญญาณโทรทัศนผาน ดาวเทียมครั้งแรกของโลก ในวันที่ 6 เมษายน ค.ศ. 1965 COMSAT สงดาวเทียม “TELSAT 1” ที่รูจักในชื่อวา EARLY BIRD ส่งขึ้นไปเหนือมหาสมุทรแอตแลนติกนับไดวาเปนดาวเทียมเพื่อการสื่อสารเพื่อการพาณิชย์ดวงแรกของ โลกในระยะหลังมีหลายประเทศที่มีดาวเทียมเปนของตัวเอง ( DOMSAT ) เพื่อใช้ในการสื่อสารภายในประเทศ เชน PALAPA ของอินโดนิเซีย SAKURA ของญี่ปุน COMSTAR ของอเมริกา THAICOM ของประเทศไทย แตการสื่อสารระหวางประเทศยังใชดาวเทียม INTELSAT เปนหลักในการสื่อสารอยูขอบขายของระบบการสื่อสาร โดยผานดาวเทียม สามารถครอบคลุมพื้นที่ทั่วโลกโดยใชดาวเทียม 3 ดวง ยิงขึ้นไปในโคจรอยูเหนือเสนศูนย สูตร จากพื้นผิวโลกโดยมีระยะทางประมาณ 35,786 กม. ในตําแหนงที่ทํามุมซึ่งกันและกัน 120 องศา โดย การโคจรพรอมไปกับโลก ดวยความเร็วเท่ากับเวลาที่โลกหมุนรอบตัว ( SYNCHRONOUS ORBIT ) ดังนั้น ตำแหนงดาวเทียมจะคงที่ตลอดเวลาเมื่อเปรียบเทียบกับโลกโดยกําหนดให ดาวเทียมดวงที่ 1 โคจรอยูเหนือ มหาสมทรแอตแลนติกที่จุดเสนรุงที่ 335 องศาอีใชติดตอระหวางทวีป ยุโรป แอฟริกาและอเมริกา ไดแก่ดาวเทียม INTELSAT V ( F – 10 ) ดาวเทียมดวงที่ 2 โคจรอยูเหนือ มหาสมทรแปซิฟก ที่จุดเสนรุ้งที่ 174 องศาอี ใชติดตอระหวางทวีป เอเชียออสเตรเลียและอเมริกา ไดแกดาวเทียม INTELSAT V ( F – 3 ) ดาวเทียมดวงที่ 3 ไดโคจรอยูเหนือ มหาสมุทรอินเดีย ที่จุดเสนรุงที่ 60 องศาอีใชติดตอในระหวางทวีป เอเชียออสเตรเลียและอเมริกา ไดแกดาวเทียม INTELSAT V - A ( F – 15 ) นอกจากนั้น เหนือมหาสมุทรแตละดาน ยังมีดาวเทยมสำรองอีก 1 - 2 ดวงไวสําหรับในกรณีในกรณีที่ ดาวเทียมดวงหลักเกิดขัดข้องไมสามารถใชงานตามปกตไดในระบบสื่อสารดาวเทียม จะตองมีสถานี คมนาคม ภาคพื้น ดินตั้งตามจุดตาง ๆ ตามพื้นโลก เพื่อเปนสถานีรับสงสัญญาณระหวางพนโลกกับดาวเทียมโดยจะอยู่ห่างกันอยางมากที่สุดเทากับ 12,000 กม. หรือ ประมาณ 1 ใน 3 ของพื้นโลกโดยสถานภาคพื้นดินจะติดตอสถานีอีก แหงจะตองแลเห็นดาวเทียมดวงเดียวกัน ไมต่ำกวามุมเงย 5 องศา

2.  ประวัติของดาวเทียม

        ไทยคม 8. (2560 : ออนไลน์) ให้ความรู้เกี่ยวกับดาวเทียมไทยคม 8 ดังนี้

                ไทยคม 8 เป็นดาวเทียมสื่อสารสัญชาติไทยของบริษัท ไทยคม จำกัด (มหาชน) และถือเป็นดาวเทียมไทยคมดวงที่ 8 ได้รับการอนุมัติให้ยิงสู่วงโคจรเมื่อวันที่ 18 มีนาคม 2557 ตัวดาวเทียมถูกผลิตขึ้นโดยบริษัทออร์บิทัล เอทีเค และถูกยิงขึ้นจากฐาน ณ แหลมคะแนเวอรัล ในรัฐฟลอริดา เมื่อวันที่ 27 พฤษภาคม 2559 โดยบริษัทสเปซเอ็กซ์ เป็นดาวเทียมดวงที่สี่ของโลกที่ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรด้วยเทคโนโลยีจรวดนำกลับมาใช้ใหม่ และเป็นเที่ยวแรกของโลกที่จรวดนำส่งสามารถลงจอดได้อย่างปลอดภัย (สามเที่ยวก่อนหน้าได้เกิดการระเบิดขณะลงจอด) ไทยคม 8 โคจรอยู่ในวงโคจรค้างฟ้า ที่ตำแหน่ง 78.5 องศาตะวันออก มีน้ำหนักราว 3,100 กิโลกรัม มีจานรับส่งสัญญาณ เคยู-แบนด์ (Ku-Band) จำนวน 24 ช่อง สำหรับถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์ผ่านดาวเทียมตรงถึงที่พักอาศัย (DTH) และถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์ดิจิตอลความละเอียดสูง (HD และ UHD) ครอบคลุมพื้นที่การให้บริการในประเทศไทย, เอเชียใต้ และแอฟริกา

ภาพที่ 2.1 ภาพดาวเทียมไทยคม 8

        ดาวเทียม LANDSAT. (2560 : ออนไลน์) ให้ความรู้เกี่ยวกับดาวเทียม LANDSAT ดังนี้

               ดาวเทียม LANDSAT โครงการดาวเทียม LANDSAT เดิมเป็นโครงการขององค์การบริหารการบิน และอวกาศแห่งชาติ สหรัฐอเมริกา (NASA) ต่อมาได้มีการโอนกิจการดาวเทียม LANDSAT ให้ EOSAT ซึ่งเป็นบริษัทเอกชน เพื่อดำเนินการในเชิงพาณิชย์ มีระบบเก็บข้อมูลชนิดหลายช่วยคลื่น (Multispectral Scanner หรือ MSS) ๔ ช่วง คลื่นหรือแบนด์ ซึ่งสามารถให้ข้อมูลต่างๆ ดังนี้ ข้อมูลจากระบบหลายช่วงคลื่น (MSS) ๑ ภาพ ครอบคลุมพื้นที่ ๑๘๕ X ๑๘๕ ตารางกิโลเมตร มีรายละเอียด ข้อมูล ๘๐ X ๘๐ เมตร ระบบเก็บข้อมูลอีกระบบหนึ่งได้รับการปรับปรุงให้ได้รายละเอียดดีกว่าระบบ MSS คือระบบThematic Mapper (TM) โดยมี ๗ ช่วงคลื่น (แบนด์) มีรายละเอียดของข้อมูล ๓๐ เมตร X ๓๐ เมตร แต่ละแบนด์มีประโยชน์ดังนี้

แบนด์ ๑ ใช้ในการทำแผนที่บริเวณชายฝั่ง แยกความแตกต่างระหว่างดินและ พืชพรรณ

แบนด์ ๒ ใช้ประเมินความแข็งแรงของพืช

แบนด์ ๓ ใช้แยกชนิดของพืชพรรณ

แบนด์ ๔ ใช้ประเมินปริมาณของมวลชีวภาพ (biomass) และจำแนกแหล่งน้ำ

แบนด์ ๕ ให้ข้อมูลเกี่ยวกับความชื้นของดิน ความแตกต่างระหว่างเมฆกับหิมะ

แบนด์ ๖ ใช้หาแหล่งพลังงานความร้อน

แบนด์ ๗ ใช้จำแนกชนิดของหิน และการทำ แผนที่แสดงบริเวณพลังความร้อนจากน้ำ (hydrothermal) ในอนาคตอันไม่ไกลนี้ดาวเทียมแลนด์แซตดวงที่ ๖ ก็จะได้รับการพัฒนา เพื่อส่งขึ้นโคจร พร้อมด้วยเครื่องมือบันทึกข้อมูลที่มีสมรรถนะดีขึ้น

ภาพที่ 2.2 ภาพดาวเทียม

        ดาวเทียม IKONOS. (2560 : ออนไลน์) ให้ความรู้เกี่ยวกับดาวเทียม IKONOS ดังนี้

               ดาวเทียม IKONOS ถูกปล่อยขึ้นสู่วงโคจรในอวกาศเมื่อวันที่ 24 เดือนกันยายน พ.ศ. 2542 ณ ฐานทัพอากาศ Vandenberg รัฐแคลิฟอร์เนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา เป็นดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติเชิงพาณิชย์ดวงแรกของโลก ที่เก็บข้อมูลภาพถ่ายซึ่งมีความละเอียดสูง

ภาพที่ 2.3 ภาพดาวเทียม IKONOS

 3.  ความหมายของดาวเทียม

        ความหมายของดาวเทียม. (2560 : ออนไลน์) ให้ความรู้เกี่ยวกับความหมายของดาวเทียมดังนี้

               ดาวเทียม คือ ห้องทดลองที่นักวิทยาศาสตร์บรรจุอุปกรณ์ต่างๆเอาไว้แล้วส่งขึ้นไปโคจรรอบโลกเพื่อประโยชน์ในด้านต่างๆ มีขนาดและรูปร่างแตกต่างกันแล้วแต่ความมุ่งหมายของแต่ละโครงการ ดาวเทียมอาจมีรูปร่างเป็นทรงกลม รูปกลองหรือหีบก็ได้ และไม่จำเป็นต้องมีรูปร่างเพรียวลมเหมือนยวดยานต่างๆที่เราใช้อยู่บนโลก เพราะในอวกาศไม่มีอากาศที่จะมาปะทะเป็นแรงต้านทาน ขนาดของดาวเทียมบางดวงมีขนาดเล็กมาก มีเส้นผ่าศูนย์กลางเพียง 2-3 นิ้ว หรือ 2-3 ฟุต แต่บางดวงอาจใหญ่โตจนมีเส้นผ่าศูนย์กลางเป็นร้อยๆฟุต เช่น ดาวเทียมเอกโก (Echo) เป็นต้น ดาวเทียมที่ถูกส่งออกไปสู่อวกาศ อาจมีระยะเวลาในการโคจรรอบโลกเป็นเวลานานมากน้อยต่างกัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กีบขนาดและระยะห่างของวงทางโคจร ถ้าเข้ามาใกล้โลกมากๆจะเกิดแรงต้านทานทำให้ความเร็วของดาวเทียมลดลง เมื่อมีความเร็วน้อยกว่าที่กำหนด ดาวเทียมก็จะตกลงสู่โลกและถูกเผาไหม้ในบรรยากาศของโลก โดยทั่วไปดาวเทียมที่มีขนาดใหญ่และมีวงโคจรต่ำจะสลายตัวไปเร็วกว่าดาวเทียมที่มีขนาดเล็กแต่มีวงโคจรสูง เช่น ดาวเทียมแวนการ์ด หมายเลข 1 (Vanguard 1) ซึ่งมีเส้นผ่าศูนย์กลางเพียง 6 นิ้ว โคจรห่างจากโลก 400 ไมล์ ส่งไปเมื่อ พ.ศ. 2501 ซึ่งคาดว่าจะมีอายุได้เป็นร้อยๆปี

4.  ประเภทของดาวเทียม

        ประเภทของดาวเทียม. (2560 : ออนไลน์) ให้ความรู้เกี่ยวกับประเภทของดาวเทียมดังนี้

                เราสามารถจำแนกประเภทของดาวเทียมตามประโยชน์การใช้งานได้ดังนี้

                      1.  ดาวเทียมสื่อสาร เป็นดาวเทียวที่มีตงจุดประสงค์เพื่อการศึกษาและทางการโทรนาคม จะถูกส่งไปในช่วงของอวกาศเข้าสู่วงโคจรโดยมีความห่างจากพื้นโลกประมาณ35.786. กิโลเมตร

                      2.  ดาวเทียมสำรวจ เป็นการใช้ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรและสภาพแวดล้อมของโลก เป็นการผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีการถ่ายภาพ และโทรคมนาคม โดยการทำงานของดาวเทียมสำรวจทรัพยากรจะใช้หลักการ สำรวจข้อมูลจากระยะไกล

                      3.  ดาวเทียมพยากรณ์อากาศ เป็นดาวเทียมวงโคจรต่ำทีมีวงโคจรแบบใกล้ขั้วโลก ที่ระยะสูงประมาณ800 กิโลเมตร จึงไม่มีรายละเอียดสูงเท่าภาพถ่ายที่ได้จากดาวเทียมทำแผนที่

                      4.  ดาวเทียมทางการทหาร คือดาวเทียมที่แต่ละประเทศมีไว้เพื่อสอดแนมศัตรูหรือข้าศึก

                      5.  ดาวเทียมด้านวิทยาศาสตร์

                      6.  ดาวเทียมทำแผนที่ เป็นดาวเทียมที่มีวงโคจรต่ำ (LEO) ที่ระดับความสูงไม่เกิน 800 กิโลเมตร เพื่อให้ได้ภาพที่มีรายละเอียดสูง

                      7.  ดาวเทียมเพื่อการนำร่อง เป็นระบบบอกตำแหน่งพิกัดภูมิศาสตร์พื้นโลก ซึ่งประกอบด้วยเครือข่าวดาวเทียมจำนวน 32 ดวง

                       8.  ดาวเทียมโทรคมนาคม เช่น Intelsat, Thaicom ส่วนใหญ่เป็นดาวเทียมวงโคจรค้างฟ้า (Geo-stationary Orbit) เพื่อถ่ายทอดสัญญาณจากทวีปหนึ่งไปยังอีกทวีปหนึ่ง ข้ามส่วนโค้งของโลก ดาวเทียมค้างฟ้า 1 ดวง สามารถส่งสัญญาณครอบคลุมพื้นที่การติดต่อประมาณ 1/3 ของผิวโลก และถ้าจะให้ครอบคลุมพื้นที่ทั่วโลก จะต้องใช้ดาวเทียมในวงโคจรนี้อย่างน้อย 3 ดวง ดังภาพที่ 6 อย่างไรก็ตามดาวเทียมวงโคจรค้างฟ้าจะลอยอยู่ในแนวเส้นศูนย์สูตรโลกเท่านั้น ดังนั้นสัญญาณจะไม่สามารถครอบคลุมบริเวณขั้วโลกได้เลย

5.  ประโยชน์ของดาวเทียม

        ประโยชน์ของดาวเทียม. (2560 : ออนไลน์) ให้ความรู้เกี่ยวกับประโยชน์ของดาวเทียมดังนี้

               ประโยชน์ของดาวเทียมสื่อสารที่สำคัญ มีดังนี้

              1) การสื่อสาร ดาวเทียมสื่อสารช่วยให้การติดต่อสื่อสารต่างๆ ทั้งทางบก ทางน้ำ ทางอากาศการให้ความบันเทิงต่างๆ ด้านวิทยุสื่อสาร วิทยุโทรทัศน์การส่งข่าวสารถึงกันและกันเป็นไปอย่างสะดวกรวดเร็ว

                       2) การค้า การติดต่อสื่อสารทำธุรกิจค้าขายการส่งข่าวถึงกัน โดยตรง เพื่อประโยชน์

การค้าต่างอาศัยการทำงานจากดาวเทียมสื่อสารทั้งสิ้น

              3) การทหาร ดาวเทียมสื่อสารมีความจำเป็นและสำคัญต่อการทหาร เช่น การรายงานข่าวการสำรวจตรวจสอบสภาพพื้นที่ภูมิประเทศการขนย้ายยุทโธปกรณ์การบอกตำแหน่งสถานที่การถ่ายภาพเพื่อการตรวจสอบวิเคราะห์

                        4) การบริการด้านการปฏิบัติงานในอวกาศ ดาวเทียมสื่อสารมีบทบาทในการสื่อสารระหว่างดาวเทียม และยานอวกาศเพื่อให้การบริการด้านการปฏิบัติงานในอวกาศเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ

                        5) การบริการอื่นๆดาวเทียมสื่อสารนอกจากจะมีความสำคัญในด้านการสื่อสาร การค้าการทหารและด้านอวกาศแล้ว ยังมีประโยชน์และมีความสำคัญในด้านอื่นๆ อีกมากมาย เช่น การอุตุนิยมวิทยาการสำรวจทรัพยากรธรรมชาติการสำรวจอวกาศ สำรวจดวงจันทร์และดาวเคราะห์