วงโคจรดาวเทียม
เกรินนำ ดาวเทียม (อังกฤษ: Satellite) คือ สิ่งประดิษฐ์ที่มนุษย์คิดค้นขึ้น ที่สามารถโคจรรอบโลก โดยอาศัยแรงดึงดูดของโลก ส่งผลให้สามารถโคจรรอบโลกได้ในลักษณะเดียวกันกับที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลก และโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ วัตถุประสงค์ของสิ่งประดิษฐ์นี้เพื่อใช้ ทางการทหาร การสื่อสาร การรายงานสภาพอากาศ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์เช่นการสำรวจทางธรณีวิทยาสังเกตการณ์สภาพของอวกาศ โลก ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวอื่นๆ รวมถึงการสังเกตวัตถุ และดวงดาว ดาราจักร ต่างๆ
วงโคจรของดาวเทียม
วงโคจรสำหรับดาวเทียมสื่อสารโทรคมนาคม
วงโคจรสำหรับดาวเทียมที่ใช้ในการสื่อสารโทรคมนาคม สามารถจำแนกได้ 3 แบบ ได้แก่ วงโคจรค้างฟ้า (geo-stationary orbit, GEO) วงโคจรจีโอซิงโครนัส (geo-synchronous orbit, GSO) และ วงโคจรโลกต่ำ (low Earth orbit)
วงโคจรดาวเทียม (Satellite Orbit) เมื่อแบ่งตามระยะความสูง (Altitude) จากพื้นโลกแบ่งเป็น 3 ระยะ ในระนาบเดียวกันคือ
1.วงโคจรต่ำของโลก (Low Earth Orbit : LEO) คือระยะสูงจากพื้นโลกไม่เกิน 2,000 กม. ใช้ในการสังเกตการณ์ สำรวจสภาวะแวดล้อม, ถ่ายภาพ ไม่สามารถใช้งานครอบคลุมบริเวณใดบริเวณหนึ่งได้ตลอดเวลา เพราะมีความเร็วในการเคลื่อนที่สูง แต่จะสามารถบันทึกภาพคลุมพื้นที่ตามเส้นทางวงโคจรที่ผ่านไป ตามที่สถานีภาคพื้นดินจะกำหนดเส้นทางโคจรอยู่ในแนวขั้วโลก (Polar Orbit) ดาวเทียมวงโคจรระยะต่ำขนาดใหญ่บางดวงสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าในเวลาค่ำ หรือก่อนสว่าง เพราะดาวเทียมจะสว่างเป็นจุดเล็ก ๆ เคลื่อนที่ผ่านในแนวนอนอย่างรวดเร็ว ดาวเทียมที่โคจรในวงโคจรนี้สามารถถูกนำมาใช้งานด้านการสื่อสารโทรคมนาคมได้ แต่จำเป็นต้องใช้ดาวเทียมเป็นจำนวนมาก หรือที่เรียกว่า กลุ่มดาวเทียม (satellite constellation) เนื่องจากระยะเวลาการสื่อสารระหว่างดาวเทียมกับผู้ใช้บนพื้นโลกจะมีช่วงเวลาที่สั้นประมาณ 10-15 นาที ดังนั้นจึงต้องใช้ดาวเทียมดวงถัดไปโคจรมารับช่วงการสื่อสาร กลุ่มดาวเทียมที่สำคัญในวงโคจรนี้ได้แก่ กลุ่มดาวเทียมอิริเดียม (Iridium) โกลปอลสตาร์ (Global Star) และ เทเลดีซิค (Teledecis)
2.วงโคจรระยะปานกลาง (Medium Earth Orbit "MEO")อยู่ที่ระยะความสูงตั้งแต่ 1,000 กม. ขึ้นไป ส่วนใหญ่ใช้ในด้านอุตุนิยมวิทยา และสามารถใช้ในการติดต่อสื่อสารเฉพาะพื้นที่ได้ แต่หากจะติดต่อให้ครอบคลุมทั่วโลกจะต้องใช้ดาวเทียมหลายดวงในการส่งผ่าน
3.วงโคจรประจำที่ (Geostationary Earth Orbit "GEO")เป็นดาวเทียมเพื่อการสื่อสารเป็นส่วนใหญ่ อยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ 35,780 กม. เส้นทางโคจรอยู่ในแนวเส้นศูนย์สูตร (Equatorial Orbit) ดาวเทียมจะหมุนรอบโลกด้วยความเร็วเชิงมุมเท่ากับโลกหมุนรอบตัวเองทำให้ดูเหมือนลอยนิ่งอยู่เหนือ จุดจุดหนึ่งบนโลกตลอดเวลา ดาวเทียมจะอยู่กับที่เมื่อเทียบกับโลกมีวงโคจรอยู่ในระนาบเดียวกันกับเส้นศูนย์สูตร วงโคจรพิเศษนี้เรียกว่า “วงโคจรค้างฟ้า” หรือ “วงโคจรคลาร์ก” (Clarke Belt) เพื่อเป็นเกียรติแก่นาย อาร์เทอร์ ซี. คลาร์ก ผู้นำเสนอแนวคิดเกี่ยวกับวงโคจรนี้ เมื่อ เดือนตุลาคม ค.ศ. 1945
วงโคจรคลาร์ก เป็นวงโคจรในระนาบเส้นศูนย์สูตร (EQUATOR) ที่มีความสูงเป็นระยะที่ทำให้ดาวเทียมที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเชิงมุมเท่ากันกับการหมุนของโลก แล้วทำให้เกิดแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางมีค่าพอดีกับค่าแรงดึงดูดของโลกพอดีเป็นผลให้ดาวเทียมดูเหมือนคงอยู่กับที่ ณ ระดับความสูงนี้ ดาวเทียมค้างฟ้าส่วนใหญ่ใช้ในการสื่อสารระหว่างประเทศและภายในประเทศ เช่น ดาวเทียมอนุกรม อินเทลแซต อินมาแซท ๆลๆ
ดาวเทียมสื่อสารที่สำคัญๆ และ โคจรอยู่ในวงโคจรค้างฟ้า ได้แก่ ดาวเทียมอินเทลแซท และ ดาวเทียมอินมาแซท
วงโคจรค้างฟ้าเป็นวงโคจรแบบวงกลมมีความสูงจากจุดศูนย์กลางโลกประมาณ 40,000 กิโลเมตร หรือ ประมาณ 35,786 กิโลเมตรจากผิวโลก โดยมีคาบเวลาการโคจรครบหนึ่งรอบประมาณ 24 ชั่วโมง ลักษณะที่สำคัญของวงโคจรค้างฟ้าก็คือระนาบวงโคจรอยู่ในระนาบเดียวกับระนาบเส้นศูนย์สูตรของโลก (แลททิจูด 0 องศา) ทำให้ผู้สังเกตจากพื้นโลกเห็นดาวเทียมดังกล่าวอยู่กับที่ ซึ่งในความเป็นจริงแล้ว ความเร็วในการเคลื่อนที่ของดาวเทียมเทียบกับความเร็วในการหมุนรอบตัวเองของโลกมีค่าใกล้เคียงกันมาก ทำให้ดูเสมือนว่าดาวเทียมอยู่กับที่ จึงเป็นที่มาของการเรียกชื่อวงโคจรแบบนี้ว่า “วงโคจรค้างฟ้า” หรือ “geo-stationary orbit” ข้อสังเกตอีกประการหนึ่งที่สำคัญของวงโคจรค้างฟ้าก็คือเป็นวงโคจรที่มีวงโคจรเดียว ไม่เหมือนกับกรณีของวงโคจรจีโอซิงโครนัส ซึ่งมีได้มากกว่าหนึ่งวงโคจรดาวเทียมวงโคจรค้างฟ้าที่ถูกใช้งานด้านสื่อสารโทรคมนาคมจะเหมาะสำหรับกลุ่มประเทศที่ตั้งอยู่ในบริเวณแลททิจูดที่ไม่สูงมากนัก และจำเป็นต้องใช้ดาวเทียมจำนวน 3 ดวงขึ้นไปเพื่อให้การสื่อสารสามารถคลอบคลุมพื้นที่เกือบทั่วโลก
วงโคจรจีโอซิงโครนัสเป็นวงโคจรที่มีคาบเวลา 24 ชั่วโมง โดยที่รูปทรงของวงโคจรอาจจะเป็น แบบวงกลม หรือ แบบวงรี โดยที่ระนาบวงโคจรจะทำมุมกับระนาบเส้นศูนย์สูตรของโลก ดังนั้นจำนวนวงโคจรแบบนี้สามารถมีได้มากกว่าหนึ่งวงโคจร ดาวเทียมในวงโคจรนี้เหมาะสำหรับใช้งานสื่อสารโทรคมนาคมให้กับกลุ่มประเทศที่อยู่บริเวณขั้วโลก อาทิเช่น รัสเซีย ประเทศในแถบสแกนดินีเวีย ตัวอย่างของดาวเทียมวงโคจรจีโอซิงโครนัส ได้แก่ มอลนิยา (Molniya) ของรัสเซีย โดยมีมุมอินไคเนชัน 63.4 องศา กายภาพของวงโครจรค้างฟ้า และ วงโคจรจีโอซิงโครนัส แสดงในรูปที่ 1
รูปที่ 1. วงโคจรค้างฟ้า (GEO)และ วงโคจรจีโอซิงโครนัส (GSO)
เมื่อพิจารณาการติดตามดาวเทียมโดยสถานีพื้นดิน จะพบว่าผลการติดตามดาวเทียมวงโคจรค้างฟ้าจะเป็นจุดอยู่กับที่ แต่สำหรับกรณีของดาวเทียมวงโคจรจีโอซิงโครนัสจะเป็นเลขแปด โดยความสูงของเลขแปดจะขึ้นอยู่กับมุมอินไคเนชันของวงโคจร ดังแสดงในรูปที่ 2
รูปที่ 2. ผลการติดตามดาวเทียม วงโคจรจีโอซิงโครนัส (GSO)
รูปที่ 3. ดาวเทียมสื่อสารเชิงพาณิชย์ในวงโคจรจีโอซิงโครนัส (GSO) และ วงโคจรค้างฟ้า (GEO)
อาร์เธอร์ ซี. คลาร์ก
เซอร์ อาร์เธอร์ ชาลส์ คลาร์ก (อังกฤษ: Sir Arthur Charles Clarke; 16 ธันวาคม ค.ศ. 1917 – 19 มีนาคม ค.ศ. 2008) เป็นนักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ซึ่งผลงานของเขาที่เป็นที่รู้จักมากที่สุด ได้แก่นิยายชุด จอมจักรวาล (Space Odyssey) และชุด ดุจดั่งอวตาร (Rendezvous with Rama)
ผลงานเขียนนวนิยายของคลาร์ก มีความริเริ่มสร้างสรรค์เกี่ยวกับความเป็นไปได้ทางวิทยาศาสตร์ และมีอิทธิพลอย่างมากต่อการพัฒนาเทคโนโลยีในปัจจุบัน สิ่งประดิษฐ์จำนวนมากได้แรงบันดาลใจจากนิยายของคลาร์ก เช่น ดาวเทียม การสำรวจอวกาศ ลิฟต์อวกาศ
คลาร์ก อาศัยอยู่ที่กรุงโคลอมโบ ประเทศศรีลังกา เขาเดินทางเข้ามาอยู่ประเทศนี้ตั้งแต่ พ.ศ. 2499 และพักอาศัยอยู่อย่างถาวรจนได้รับสัญชาติศรีลังกา ชาวศรีลังกาถือว่าเขาเป็น "ความภูมิใจของลังกา" มอบรางวัล The Lankabhimanaya award (Pride of Lanka) ให้เป็นเกียรติเมื่อวันที่ 14 พฤศจิกายน พ.ศ. 2548
ช่วงบั้นปลายชีวิต คลาร์กป่วยด้วยโรคโปลิโอต้องนั่งบนรถเข็นตลอดเวลา เขาเสียชีวิตเมื่อเช้ามืดของวันที่ 19 มีนาคม พ.ศ. 2551 ด้วยวัย 90 ปี ศพของเขาทำพิธีฝังอย่างเรียบง่าย ไม่มีพิธีกรรมทางศาสนาใดๆ ในวันที่ 22 มีนาคม พ.ศ. 2551 ที่เมืองโคลอมโบ ประเทศศรีลังกา
ที่มา : อาร์เธอร์ ซี คลาร์กในโคลัมโบ ศรีลังกา
Credit : สารนุกรมเสรี http://th.wikipedia.org
สำนักกิจการอวกาศแห่งชาติ http://www.space.mict.go.th
http://techno.bu.ac.th/forum.php?mod=viewthread&tid=20
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น