วันศุกร์, ธันวาคม ๒๑, ๒๕๕๐

ดาวเทียม

1. ดาวเทียมธีออส (THEOS :Thailand Earth Obser-vation Satellite)
ธีออสได้รับการออกแบบให้มีอายุการใช้งานอย่างน้อย 5 ปี (Design Life) เช่นเดียวกับดาวเทียมวงโคจรต่ำ (LEO : Low Earth Orbit) แต่อาจมีอายุการใช้งานได้นานกว่าที่ออกแบบไว้ สามารถสำรวจได้ครอบคลุมทั่วโลก บันทึกข้อมูลได้ทั้งในช่วงที่คลื่นตามองเห็น (Visible) สามช่วงคลื่น คือ ช่วงคลื่นแสง สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน และช่วงคลื่น อินฟราเรดใกล้ (Near Infrared) การโคจรของดาวเทียม ขณะอยู่ในช่วงที่มีแสงสว่างจะมีอุณหภูมิสูงประมาณ 200 cในขณะที่โคจรกลับมาทางด้านมืดจะมีอุณหภูมิต่ำประมาณ -200 c ส่วนประกอบของดาวเทียมจึงต้องมีสภาพทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ดังนั้น จึงใช้ส่วนประกอบที่ผลิตจาก Silicon Carbide ซึ่งมี คุณสมบัติเหมาะสมต่อการทนสภาพอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงธีออส มีน้ำหนัก 750 กก.โคจร ในระดับความสูง 822 กม. ซึ่งเป็นวงโคจรเดียวกับ ดาวเทียม SPOT มีระบบการบันทึกภาพสองระบบ คือ Panchromatic กับระบบ Multispectral โดย Panchromatic จะเป็นระบบที่แสดงภาพเป็นขาว-ดำ รายละเอียดภาพสองเมตร ความกว้างแนวถ่ายภาพ 22 กม.ส่วน Multispectral จะแสดงเป็นภาพสี รายละเอียดภาพ 15 เมตร ความกว้างของแนวถ่ายภาพ 90 กม. On-board Memory ที่ 51 GB ในกรณีที่ดาวเทียมโคจร ไปในจุดที่ไม่มีสถานีรับสัญญาณก็สามารถที่จะเก็บภาพไว้บนตัวดาวเทียม ซึ่งสามารถเก็บได้ถึง 100 ภาพ ความพิเศษอีกอย่างหนึ่งของดาวเทียม THEOS คือ สามารถเอียงกล้องไปได้มากที่สุด (Maximum) 50 องศา จากการที่ไทยเป็นเจ้าของดาวเทียมธีออสโดยสมบูรณ์ ทำให้ไทย ใช้ประโยชน์จากดาวเทียมธีออสได้เต็มที่ มีสิทธิ์ขาดในการสั่งบันทึกข้อมูลภาพได้ทั่วโลก และสามารถรับข้อมูลได้อย่างทันทีในลักษณะใกล้เวลาจริง (Near Real Time) เมื่ออยู่ในพื้นที่ครอบคลุมการรับสัญญาณของสถานีภาคพื้นของ สทอภ.ที่ ศรีราชา อีกทั้งข้อมูลภาพของดาวเทียมธีออส มีความใกล้เคียงกับดาวเทียมหลายดวงที่ได้ปฏิบัติงานอยู่แล้ว เช่น ภาพขาวดำมีรายละเอียดใกล้เคียงกับภาพจากดาวเทียม SPOT และ ดาวเทียม IKONOS ภาพสีมีรายละเอียดเทียบเท่ากับภาพจากดาวเทียม LANDSAT จากศักยภาพของกล้องถ่ายภาพของดาวเทียมธีออส ทำให้ทุกภาคส่วนของรัฐสามารถเลือกใช้ประโยชน์ตามความต้องการได้อย่างกว้างขวาง ข้อมูลต่างๆ จากดาวเทียมธีออส สามารถนำมาใช้ประโยชน์ในการสำรวจหาข้อมูลและทำแผนที่เพื่อการจัดการบริหารทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมของประเทศไทยได้เป็นอย่างดี เช่น การสำรวจหาพื้นที่ป่าที่เหลืออยู่ การสำรวจหาพื้นที่ป่าไม้ที่ถูกบุกรุกทำลาย การประเมินหาพื้นที่ป่าถูกไฟไหม้ การสำรวจหาพื้นที่สวนป่า การสำรวจ หาพื้นที่ที่ทำนากุ้งและประมงชายฝั่ง การสำรวจหามลพิษจากคราบน้ำมันในทะเล การสำรวจหาแหล่งน้ำ การสำรวจแหล่งชุมชน การวางผังเมือง การสร้างถนน และการวางแผนจราจร การทำแผนที่ การสำรวจหาพื้นที่เกิดอุทกภัย การสำรวจหาพื้นที่แผ่นดินถล่ม และสำรวจหาพื้นที่ที่ประสบภัยสึนามิ (Tsunami) เป็นต้น
2. ดาวเทียม LANDSAT
ดาวเทียม LANTSAT อยู่ภายใต้การดูแลขององค์การ NOAA (National Oceanographic and Atmospheric Administration ) ประเทศสหรัฐอเมริกา ดาวเทียม LANDSAT-1 ถูกส่งขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2515 นับเป็นดาวเทียมสำรวจดวงแรกของโลก และเป็นจุดเริ่มต้นของความก้าวหน้าด้านการสำรวจจากระยะไกล จนปัจจุบันได้มีการส่งดาวเทียม LANDSAT ไปแล้วรวมทั้งสิ้น 5 ดวง โดยขณะนี้เฉพาะ LANDSAT-5 เท่านั้นที่ยังคงปฏิบัติงานอยู่โคจรสูง 705 กิโลเมตร เอียง 98 องศาโคจรผ่านเส้นศูนย์สูตร เวลา 09:39 น.โคจรกลับมาที่เดิมในเวลา 16 วัน ความกว้างของแนวถ่ายภาพ 185 กิโลเมตร
เครื่องวัด ( กล้องบันทึกภาพ )
1. MSS ( multi spectral scanner )
2. TM ( thematic mapper )
เครื่องวัดทั้งสองเป็นเครื่องกวาดภาพแบบกลเชิงแสง ซึ่งสามารถทำการบันทึกภาพ 2 มิติ โดยอาศัยการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าของดาวเทียม และการหมุนหรือแกว่งของกระจกในแนวตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของดาวเทียม ข้อมูล
ข้อมูล MSS และ TM จะอยู่ในลักษณะเป็นภาพมีขนาด 185 กิโลเมตร x 170 กิโลเมตร แต่ละภาพมีหมายเลขแนว ( path ) และแถว ( row ) ตามระบบอ้างอิงโลก ( world reference system–WRS) ตัวอย่างเช่นภาพประเทศไทยทั้งประเทศ ครอบคลุมโดยภาพรวมประมาณ 40ภาพ ของแนวที่ 125-132 และแถวที่ 46-57
สถานีรับสัญญาณดาวเทียม LANDSAT มีอยู่ทั้งหมด 15 สถานีทั่วโลก ซึ่งข้อมูลจะถูกแจกจ่ายให้แก่ผู้ใช้ เพื่อการจัดการทรัพยากร และเฝ้าตรวจสภาวะแวดล้อม
3. ดาวเทียม SPOT
ดาวเทียม SPOT ของประเทศฝรั่งเศสดวงแรกถูกส่งขึ้นโคจรเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ 2529และดวงที่สองเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ 2533 ซึ่งปัจจุบันกำลังปฏิบัติงานอยู่ ส่วนดวงที่สามส่งขึ้นเมื่อเดือนกันยายน 2536 ระบบบันทึกภาพของดาวเทียม SPOT เป็นกล้อง HRV ( high resolution visible ) สองตัว ซึ่งสามารถปรับมุมมองให้ถ่ายภาพคู่สเตริโอและภาพเฉียงได้วงโคจร โคจรสูง 830 กิโลเมตร เอียง 98.7 องศาโคจรผ่านเส้นศูนย์สูตร เวลา 10:30 น.โคจรกลับมาที่เดิมในเวลา 26 วัน หรือ 4-5 วัน ถ้าถ่ายภาพในแนวเฉียง
เครื่องวัด
ระบบ HRV ไม่ใช่เครื่องวัดแบบกลเชิงแสง แต่เป็นกล้องถ่ายภาพซีซีดีเชิงเส้น ( linear CCD) ที่มีระบบกวาดภาพแบบอิเล็กทรอนิกส์ กล้อง HRV เปลี่ยนมุมมองสูงสุด บวก-ลบ 27 องศา โดยการเปลี่ยนมุมมองของกระจก ทำให้กล้องสามารถมงอมายังตำแหน่งเดียวกันได้จากสองวงโคจร แต่ละคู่มุมมองทำให้ได้ภาพคู่สเตริโอ

ข้อมูล
ภาพจากกล้อง HRV ในแนวดิ่งล่างครอบคลุมพื้นที่ 60 กิโลเมตร x 60 กิโลเมตร ในขณะที่ภาพเฉียงที่มุมมองสูงสุด บวก-ลบ 27 องศา ครอบคลุมพื้นที่ 81 กิโลเมตร x 81 กิโลเมตร ภาพแต่ละภาพจึงมีรหัสกำหนดด้วยหมายเลขแนว K และแถว J ตามระบบอ้างอิงกริดของ SPOT ( grid reference system – GRS ) ภาพที่มองในแนวดิ่งล่างจะมีจุดศูนย์กลางกำหนดด้วย K ที่เป็นเลขคี่สำหรับกล้อง HRV ตัวแรก ส่วนภาพถ่ายในแนวเฉียง จุดที่อยู่ใกล้ศูนย์กลางที่สุดจะถือเป็นจุดศูนย็กลางภาพ
การใช้ประโยชน์ข้อมูล
ข้อมูลจากดาวเทียม SPOT รับได้ที่สถานีภาคพื้นดิน 14 แห่ง โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อสำรวจพื้นแผ่นดิน และการทำแผนที่ภูมิประเทศมาตราส่วน 1:50,000 และมาตราส่วนที่เล็กกว่า
ภาพถ่ายดาวเทียมในประเทศไทย
สำหรับผู้ที่สนใจหรือต้องการใช้ประโยชน์จากภาพถ่ายดาวเทียมในประเทศไทย สามารถติดต่อได้ที่ฝ่าย Remote Sensing สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ ตั้งอยู่ที่ เลขที่196 ถนน พหลโยธิน เขตจตุจักร กรุงเทพมหานคร 10900 โทรศัพท์ 561-2445, โทรสาร 579-5618 ข้อมูลดาวเทียมที่ให้บริการ คือข้อมูลจากดาวเทียม LANDSAT และดาวเทียม SPOTการใช้ประโยชน์จากดาวเทียม
ในปัจจุบันการใช้ดาวเทียมในการศึกษาข้อมูลจากระยะไกลนับว่ามีความสำคัญ ซึ่งให้ประโยชน์หลายประการด้วยกัน ทางด้านป่าไม้ เช่น การศึกษาระบบนิเวศป่าชายเลน สภาพการใช้ประโยชน์ที่ดิน ทางด้านสมุทรศาสตร์ เช่น การทำแผนที่ชายฝั่ง การศึกษาการไหลเวียนของกระแสน้ำ การศึกษาปรากฏการณ์ผิวหน้าน้ำทะเล การศึกษาความอุดมสมบูรณ์ทางชีวภาพ ซึ่งมีความสัมพันธ์โดยตรงกันแหล่งที่อยู่อาศัยของสัตว์น้ำ ดาวเทียมมีคุณสมบัติพิเศษในการศึกษาข้อมูลจากระยะไกลหลายประการ สามารถถ่ายภาพคลุมบริเวณกว้างขนาดเกินกว่า 100 กิโลเมตรขึ้นไป สามารถถ่ายภาพซ้ำบริเวณเดิมของแต่ละรอบโคจร ทำให้สามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงได้ และให้ภาพที่แสดงลักษณะคลุมบริเวณกว้างในเวลาเดียวกัน
4. ดาวเทียมไทยคม 1 และ ไทยคม 2
ดาวเทียมไทยคม 1A ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรเมื่อวันที่ 17 ธันวาคม 2536 ในตำแหน่ง 78.5 องศาตะวันออกและย้ายไปที่ 120 องศาตะวันออกเมื่อ พฤษภาคม 2540 ส่วนดาวเทียมไทยคม 2 ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรเมื่อวันที่ 7 ตุลาคม 2537 ดาวเทียมทั้ง 2 ดวงเป็นดาวเทียมรุ่น HS-376 แบบ Dual Spin ผลิตโดย บริษัท ฮิวจ์ แอร์คราฟท์ ประเทศสหรัฐอเมริกาหรือบริษัทโบอิ้งในปัจจุบัน พื้นที่การให้บริการย่านความถี่ C-Band ของดาวเทียมไทยคม 1A และดาวเทียมไทยคม 2 ครอบคลุมประเทศไทย ลาว กัมพูชา เมียนมาร์ เวียดนาม มาเลเซีย ฟิลิปปินส์ เกาหลี ญี่ปุ่น และชายฝั่งตะวันออกของประเทศจีน ส่วนพื้นที่การให้บริการในย่านความถี่ Ku-Band ของดาวเทียมไทยคม 1A และดาวเทียมไทยคม 2 ครอบคลุมประเทศไทยและประเทศในแถบอินโดจีน โดยดาวเทียมไทยคม 1A อยู่ที่ตำแหน่งวงโคจร 120 องศาตะวันออก ดาวเทียมไทยคม 2 อยู่ที่ตำแหน่งวงโคจร 78.5 องศาตะวันออก จำนวนช่องสัญญาณในย่าน C-Band ดาวเทียมไทยคม 1A มีจำนวน 12 ทรานสพอนเดอร์ ดาวเทียมไทยคม 2 มีจำนวน 10 ทรานสพอนเดอร์ โดยความถี่ของช่องสัญญาณของดาวเทียมทั้งสองดวงอยู่ที่ 36 MHz ส่วน Ku-Band ดาวเทียมไทยคม 1A และดาวเทียมไทยคม 2 มีจำนวนดวงละ 3 ทรานสพอนเดอร์ โดยความถี่ช่องสัญญาณของดาวเทียมทั้งสองดวงอยู่ที่ 54 MHz มีอายุการใช้งาน 15 ปี
5. ดาวเทียมไทยคม 3
ดาวเทียมไทยคม 3 เป็นดาวเทียมรุ่น 3 แกน ผลิตโดย บริษัท อัลคาเทล สเปซ ซิสเต็ม ประกอบด้วยย่านความถี่ C-Band จำนวน 25 ทรานสพอนเดอร์ และย่านความถี่ Ku-Band จำนวน 14 ทรานสพอนเดอร์ โดยถูกส่งเข้าสู่วงโคจรในตำแหน่ง 78.5 องศาตะวันออก เมื่อ 16 เมษายน 2540โดยย่านความถี่ C-Band Global Beam ของไทยคม 3 ครอบคลุมพื้นที่ 4 ทวีป คือเอเชีย, ยุโรป, ออสเตรเลีย และแอฟริกา ส่วนพื้นที่การให้บริการของ Spot Beam ในย่าน Ku-Band นั้นครอบคลุมประเทศไทยและประเทศในภูมิภาคอินโดจีน ส่วน Steerable Beam ในย่านความถี่ Ku-Band ของดาวเทียมไทยคม 3 สามารถให้บริการในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่งในสี่ทวีปได้อีกด้วย มีจำนวนช่องสัญญาณ C-Band Global Beam จำนวน 7 ทรานสพอนเดอร์ C-Band Regional Beam จำนวน 18 ทรานสพอนเดอร์และมีช่องสัญญาณในย่านความถี่ซีแบนด์เท่ากับ 36 MHz ส่วนในย่าน Ku-Band นั้น Ku-Band Spot Beam จำนวน 7 ทรานสพอนเดอร์ แบ่งเป็น 2 ช่องทรานสพอนเดอร์ มีความถี่ของช่องสัญญาณ เท่ากับ 54 MHz ส่วนอีก 5 ช่องทรานสพอนเดอร์ มีความถี่ของช่องสัญญาณเท่ากับ 36 MHz และ Ku-Band Steerable Beam มีความถี่ของช่องสัญญาณเท่ากับ 36 MHz
6. ดาวเทียมไทยคม 4 (IP Star)
เรียกได้ว่าเป็นดาวเทียมแบบ interactive หรือพูดให้เข้าใจได้ง่ายคือสามารถเล่นอินเตอร์เน็ตผ่านดาวเทียมนี้ได้ทุกที่ ใช้เทคโนโลยีการกระจายคลื่นแบบรังผึ้งเหมือนกับที่ใช้ในระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ ผนวกกับระบบจานสายอากาศดาวเทียมแบบใหม่ ทำให้ดาวเทียมไทยคม 4 (ไอพีสตาร์) สามารถนำความถี่กลับมาใช้งานใหม่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งทำให้การรับส่งสัญญาณเพิ่มขึ้นเป็นอย่างมาก นอกจากนี้ยังใช้ระบบบริหารการรับ-ส่งสัญญาณตามสภาพความต้องการการใช้งานของผู้ใช้ เพื่อทำให้การส่งสัญญาณมีประสิทธิภาพสูงสุด ดาวเทียม ไอพีสตาร์ สามารถรับส่งข้อมูลได้ถึง 45 กิกะบิตต่อวินาที (Gbps) ซึ่งสูงกว่าดาวเทียมปกติถึง 20 เท่า ทำให้สามารถรองรับความต้องการใช้งาน อินเทอร์เน็ตความเร็วสูง จำนวนมากได้นับล้านคน จำนวนบีม Ku-Spot Beam 84 บีม Ku-Shape Beam 3 บีม Ku-Broadcast Beam 7 บีม ความสามารถในการรับส่งข้อมูล 45 กิกะบิตต่อวินาที (Gbps) เทียบเท่ากับมากกว่า 1,000 ทรานสพอนเดอร์ แบบความถี่ 36 เมกะเฮิร์ทซ์ ของดาวเทียมทั่วไป อยู่ที่ตำแหน่งวงโคจร 119.5 องศาตะวันออก
7. ดาวเทียมไทยคม 5
ดาวเทียมไทยคม 5 เป็นดาวเทียมรุ่น 3 แกน ผลิตโดย บริษัท อัลคาเทล อาลีเนีย สเปซ ประกอบด้วยย่านความถี่ C-Band จำนวน 25 ทรานสพอนเดอร์ และย่านความถี่ Ku-Band จำนวน 14 ทรานสพอนเดอร์ โดยย่านความถี่ C-Band Global Beam ของไทยคม 3 ครอบคลุมพื้นที่ 4 ทวีป คือเอเชีย, ยุโรป, ออสเตรเลีย และแอฟริกา ส่วนพื้นที่การให้บริการของ Spot Beam ในย่านความถี่ Ku-Band นั้นครอบคลุมประเทศไทย และประเทศในภูมิภาคอินโดจีน ส่วน Steerable Beam ในย่านความถี่ Ku-Band ของดาวเทียมไทยคม 5 ครอบคลุมประเทศเวียดนาม และประเทศในภูมิภาคอินโดจีน มีตำแหน่งอยู่ที่ 78.5 องศาตะวันออก
8. ดาวเทียมไทพัฒ
ดาวเทียมไทพัฒมีขนาด 35 x 35 x 60 ซม3 น้ำหนักประมาณ 50 กิโลกรัม ภาพทางด้านซ้ายเป็นโครงสร้างของดาวเทียม ที่มีแผงโซลาเซลแบบแกเลี่ยม อะเซไนด์ติดอยู่โดยรอบ ภายในมีระบบคอมพิวเตอร์ 4 ชุด ชุดสื่อสารย่านความถี่วิทยุสมัครเล่น 1 ชุด การรักษาเสถียรภาพดาว เทียมให้กล้องถายภาพชี้มายังโลกตลอดเวลาใช้ Gravity gradient boom ที่มีน้ำหนักของ Tip mass 2 กิโลกรัมติดอยู่ที่ปลายยาว 6.28 เมตร Gravity gradient boom นี้ติดอยู่ด้านบนของดาวเทียม นอก จากนี้ยังมี 3-axis wheel และ Magnetorquer