ดาวเทียม สื่อสาร ทํา หน้าที่ อย่างไร

ข้ามไปยังเนื้อหา

Show

ดาวเทียมสื่อสาร

(Communication Satellite)

เป็นดาวเทียมที่มีจุดประสงค์เพื่อการสื่อสารและโทรคมนาคม จะถูกส่งไปในช่วงของอวกาศเข้าสู่วงโคจรโดยมีความห่างจากพื้นโลกโดยประมาณ 35.786 กิโลเมตร ซึ่งความสูงในระดับนี้จะเป็นผลทำให้เกิดแรงดึงดูดระหว่างโลกกับดาวเทียม ในขณะที่โลกหมุนก็จะส่งแรงเหวี่ยง ทำให้ดาวเทียมเกิดการโคจรรอบโลกตามการหมุนของโลก

ประวัติ

ผู้ริเริ่มแนวคิดการสื่อสารดาวเทียมคือ อาเธอร์ ซี คลาร์ก (Arthur C. Clarke) นักเขียนนวนิยายและสารคดีวิทยาศาสตร์ผู้มีชื่อเสียงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 20 เขาสร้างจินตนาการการสื่อสารดาวเทียมตั้งแต่ปี ค.ศ. 1945 โดยเขียนบทความเรื่อง “Extra Terrestrial Relay” ในนิตยสาร Wireless World ฉบับเดือนตุลาคม 1945 ซึ่งบทความนั้นได้กล่าวถึงการเชื่อมระบบสัญญาณวิทยุจากมุมโลกหนึ่งไปยังอีกมุมโลกหนึ่ง ให้สามารถติดต่อสื่อสารกันได้ตลอด 24 ชั่วโมง โดยใช้สถานีถ่ายทอดวิทยุที่ลอยอยู่ในอวกาศเหนือพื้นโลกขึ้นไปประมาณ 35,786 กิโลเมตร จำนวน 3 สถานี

ในวันที่ 4 ตุลาคม ค.ศ. 1957 ข้อคิดในบทความของอาร์เธอร์ ซี คลาร์ก เริ่มเป็นจริงขึ้นมาเมื่อสหภาพโซเวียตได้ส่งดาวเทียมสปุตนิก ซึ่งเป็นดาวเทียมดวงแรกของโลกขึ้นสู่อวกาศได้สำเร็จ ต่อมาเมื่อวันที่ 18 ธันวาคม ค.ศ. 1958 สหรัฐอเมริกาได้ส่งดาวเทียมเพื่อการสื่อสารดวงแรกที่ชื่อว่า สกอร์(SCORE) ขึ้นสู่อวกาศ และได้บันทึกเสียงสัญญาณที่เป็นคำกล่าวอวยพรของดไวต์ ดี. โอเซนฮาวร์ ประธานาธิบดีสหรัฐ เนื่องเทศกาลคริสต์มาสจากสถานีภาคพื้นดินแล้วถ่ายทอดสัญญาณจากดาวเทียมลงมาสู่ชาวโลก นับเป็นการส่งวิทยุกระจายเสียงจากดาวเทียมภาคพื้นโลกได้เป็นครั้งแรก

วันที่ 20 สิงหาคม ค.ศ. 1964 ประเทศสมาชิกสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU) จำนวน 11 ประเทศ ร่วมกันจัดตั้งองค์การโทรคมนาคมทางดาวเทียมระหว่างประเทศ หรือเรียกว่า “อินเทลแซท” ขึ้นที่กรุงวอชิงตัน ดี.ซี. สหรัฐอเมริกา โดยให้ประเทศสมาชิกเข้าถือหุ้นดำเนินการใช้ดาวเทียมเพื่อกิจการโทรคมนาคมพานิชย์แห่งโลก INTELSAT ตั้งคณะกรรมการ INTERIM COMMUNICATIONS SATELLITE COMMITTEE (ICSC) จัดการในธุรกิจต่าง ๆ ตามนโยบายของ ICSC เช่นการจัดสร้างดาวเทียมการปล่อยดาวเทียมการกำหนดมาตรฐานสถานีภาคพื้นดิน การกำหนดค่าเช่าใช้ช่องสัญญาณดาวเทียม เป็นต้น

วันที่ 10 ตุลาคม ค.ศ. 1964 ได้มีการถ่ายทอดโทรทัศน์พิธีเปิดงานกีฬาโอลิมปิกครั้งที่ 18 จากกรุงโตเกียว ผ่านดาวเทียม “SYNCOM III” ไปสหรัฐอเมริกานับได้ว่าเป็นการถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์ผ่านดาวเทียมครั้งแรกของโลก

วันที่ 6 เมษายน ค.ศ. 1965 COMSAT ส่งดาวเทียม “TELSAT 1” หรือในชื่อว่า EARLY BIRD ส่งขึ้นเหนือมหาสมุทรแอตแลนติก ถือว่าเป็นดาวเทียมเพื่อการสื่อสาร เพื่อการพานิชย์ดวงแรกของโลก ในระยะหลังมีหลายประเทศที่มีดาวเทียมเป็นของตนเอง (DOMSAT) เพื่อใช้ในการสื่อสารภายในประเทศ

ดาวเทียม สื่อสาร ทํา หน้าที่ อย่างไร
Palapa ของอินโดนีเซีย
ดาวเทียม สื่อสาร ทํา หน้าที่ อย่างไร
SAKURA ของญี่ปุ่น
ดาวเทียม สื่อสาร ทํา หน้าที่ อย่างไร
COMSTAR ของอเมริกา
ดาวเทียม สื่อสาร ทํา หน้าที่ อย่างไร
THAICOM ของไทย

ประโยชน์ของดาวเทียม มีมากมายหลายด้าน เป็นส่วนสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีและการค้นคว้าต่างๆของมนุษยชาติ ก่อนอื่นเรามารู้จักก่อนว่า ดาวเทียมคืออะไร และหน้าที่หลักๆของดาวเทียมมีอะไรบ้าง

ดาวเทียม (Satellites) หมายถึง สิ่งประดิษฐ์ที่มนุษย์สร้างขึ้นเลียนแบบดาวบริวารของดาวเคราะห์ เพื่อให้โคจรรอบโลกหรือดาวเคราะห์ดวงต่าง ๆ ทำหน้าที่บันทึกภาพเก็บรวบรวมข้อมูลที่อยู่ในอวกาศ และถ่ายทอดข้อมูลเหล่านั้นมายังโลก ดาวเทียมนั้นสามารถบันทึกภาพทางอวกาศได้ดีกว่ากล้องโทรทรรศน์ที่ติดตั้งอยู่บนพื้นโลก เนื่องจากดาวเทียมลอยอยู่เหนือเมฆ ฝุ่นละออง และสสารต่าง ๆ ในชั้นบรรยากาศ ซึ่งสิ่งเหล่านี้ล้วนแต่เป็นตัวขัดขวางการจับภาพของกล้องโทรทรรศน์

การโคจรรอบโลกของดาวเทียม

ดาวเทียมส่วนมากเกือบทุกดวงถูกส่งขึ้นไปยังอวกาศด้วยจรวดโดยการลำเลียงขึ้นไป และการที่ดาวเทียมจะสามารถโคจรรอบโลกนั้นมาจากการที่ความเร็วในการเคลื่อนที่พอดีกับแรงดึงดูดของโลก ซึ่งถ้า 2 แรงนี้ไม่พอดีต่อกันจะทำให้ดาวเทียมลอยในทิศทางเป็นเส้นตรงไปเรื่อย ๆ ในอวกาศหรือตกลงมาสู่พื้นโลก

วงโคจรของดาวเทียมแต่ละดวงจะต่างกันออกไปในแต่ละระดับความสูง และทำให้ความเร็วในการเคลื่อนที่ของดาวเทียมแต่ละดวงแตกต่างกันออกไปด้วยในแต่ละระดับความสูง รูปแบบการโคจรของดาวเทียมแบ่งออกเป็น 2 แบบหลัก ๆ ได้แก่ การเคลื่อนไปพร้อมกับความเร็วในการหมุนรอบตัวเองของโลก และดาวเทียมที่โคจรตามแนวขั้วโลก

  • ดาวเทียมที่เคลื่อนไปพร้อมกับความเร็วในการหมุนรอบตัวเองของโลก จะเคลื่อนที่จากทิศตะวันตกไปยังทิศตะวันออกของดาวเทียมที่ลอยอยู่เหนือเส้นศูนย์สูตรของโลก ดาวเทียมเหล่านี้จะเคลื่อนที่ไปด้วยความเร็วที่เท่ากันและทิศทางเดียวกันกับที่โลกหมุนรอบตัวเอง ซึ่งการเคลื่อนที่ในรูปแบบนี้เสมือนว่าดาวเทียมนั้นอยู่กับที่ในตำแหน่งเดิมตลอดเวลา
  • ดาวเทียมที่โคจรตามแนวขั้วโลก โดยโคจรจากขั้วโลกเหนือยังขั้วโลกใต้ โดยเมื่อโลกหมุนไปดาวเทียมที่โคจรในลักษณะนี้สามารถที่จะสแกนลักษณะของโลกได้ทีละครึ่งซีก

ส่วนประกอบของดาวเทียม

ประกอบไปด้วย 2 ส่วนหลัก ๆ คือ ส่วนที่เป็นเสาสำหรับรับสัญญาณและส่วนของแหล่งพลังงาน ซึ่งเสารับสัญญาณนั้นจะใช้สำหรับรับ-ส่ง ข้อมูลไปกลับจากโลก และส่วนแหล่งพลังงานนั้นจะเป็นแผ่นโซล่า (Solar Cell) หรือว่าแบตเตอรี่ โดยแผ่นโซล่านั้นจะให้พลังงานโดยการแปลงพลังงานจากแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า

ดาวเทียมทุกดวงนั้นมีการติดตั้งกล้องถ่ายรูปและเซ็นเซอร์ต่าง ๆ เพื่อผลทางวิทยาศาสตร์เข้าไปด้วยบางครั้งดาวเทียมจะทำงานเป็นเครื่องมือสำหรับเก็บข้อมูลทางพื้นดิน น้ำ หรืออากาศ แต่ก็มีอีกหน้าที่หนึ่ง คือ เพื่อเก็บรวบรวมข้อมูลต่าง ๆ จากระบบสุริยะและจักรวาล

ดาวเทียมมีประโยชน์อย่างไร ใครรู้บ้าง ?

จากที่เราได้รู้จักดาวเทียมทั้งความหมาย การทำงาน ส่วนประกอบ ของดาวเทียมมาพอสังเขปแล้ว เรามารู้ถึงประเภทและประโยชน์ของดาวเทียมกันบ้างว่าสามารถใช้ในการทำอะไร

ประเภทของดาวเทียม (Types of Satellites) แบ่งตามลักษณะการใช้ประโยชน์ ดังนี้

ดาวเทียมดาราศาสตร์ (Astronomical Satellites)

เป็นดาวเทียมสำรวจดวงดาวต่าง ๆ ที่อยู่ห่างไกลโลกสำรวจกาแล็กซี (Galaxy) รวมทั้งสำรวจวัตถุต่าง ๆ ที่อยู่ในอวกาศ เช่น ดาวเทียม MAGELLAN สำรวจดาวศุกร์ดาวเทียม GALILEO สำรวจดาวพฤหัส เป็นต้น

ดาวเทียมสื่อสาร (Communications Satellites)

เป็นดาวเทียมประจำที่ในอวกาศ เพื่อการสื่อสารโดยใช้คลื่นวิทยุในความถี่ไมโครเวฟ ส่วนใหญ่เป็นดาวเทียมวงโคจรค้างฟ้า ดาวเทียมสื่อสารเป็นดาวเทียมที่ต้องทำงานอยู่ตลอดเวลา เรียกได้ว่าทำงานตลอด 24 ชั่วโมง ไม่มีหยุด เพื่อที่จะเชื่อมโยงเครือข่ายการสื่อสารของโลกเข้าไว้ด้วยกัน

ดาวเทียมสื่อสารเมื่อถูกส่งเข้าสู่วงโคจร มันก็พร้อมที่จะทำงานได้ทันที สามารถส่งสัญญาณไปยังสถานีภาคพื้นดิน สถานีภาคพื้นดินจะรับสัญญาณโดยใช้อุปกรณ์ ที่เรียกว่า “Transponder” ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่พักสัญญาณ แล้วกระจายสัญญาณไปยังจุดรับสัญญาณต่างๆ บนพื้นโลก

ประโยชน์ของดาวเทียมสื่อสารสามารถส่งผ่านสัญญาณโทรศัพท์ ข้อมูลต่างๆ รวมถึงสัญญาณภาพโทรทัศน์ได้ไปยังทุกหนทุกแห่งได้แก่ ดาวเทียม INTELSAT ดาวเทียม IRIDIUM และดาวเทียมไทยคม เป็นต้น

ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรโลก (Earth observation satellites)

เป็นดาวเทียมที่ถูกออกแบบ เฉพาะเพื่อการสำรวจติดตามทรัพยากรและสิ่งแวดล้อมต่าง ๆ ของโลกรวมไปถึงการทำแผนที่ต่าง ๆ ข้อมูลภาพที่ได้รับจากดาวเทียมสามารถปกคลุมบริเวณกว้าง สามารถใช้ในการทำแผนที่ และใช้แก้ไขเพิ่มเติมแผนที่ได้ โดยเฉพาะข้อมูลจากดาวเทียม SPOT ซึ่งมีรายละเอียดภาพสูง และสามารถดูภาพสามมิติได้

คุณสมบัติที่เหมาะสมนี้ ทำให้กรมแผนที่ทหารได้ทดลองใช้ภาพจากดาวเทียม SPOT แก้ไขแผนที่ภูมิประเทศ มาตรส่วน 1:50,000 ให้ทันสมัย ได้แก่ ดาวเทียม LANDSAT RADARSAT ALOS และ THEOS เป็นต้น

ดาวเทียมนำร่อง (Navigation satellites)

เป็นดาวเทียมนำร่องที่ใช้คลื่นวิทยุและรหัสจากดาวเทียมไปยังเครื่องรับสัญญาณบนพื้นผิวโลก สามารถหาตำแหน่งบนพื้นโลกที่ถูกต้องได้ทุกแห่งและตลอดเวลา เช่น การนำร่องจากที่หนึ่งไปที่หนึ่งตามต้องการ แสดงการนำร่องของยานพาหนะต่างๆจากที่หนึ่งไปที่หนึ่งตามต้องการ เช่น เครื่องบิน เรือ รถยนต์ และจักรยานยนต์ เป็นต้น

การติดตามการเคลื่อนที่ของคนและสิ่งของต่างๆ แสดงการนำร่องด้วยเครื่อง GPS ในรถยนต์ แสดงเครื่อง GPS ติดกับโทรศัพท์มือถือสามารถบอกตำแหน่งได้ ได้แก่ ดาวเทียม NAVSTAR GLONASS และ GALILEO เป็นต้น

ดาวเทียมจารกรรม (Reconnaissance satellites)

เป็นดาวเทียมสำรวจความละเอียดสูง หรือดาวเทียมสื่อสารเพื่อใช้ทางกิจการทางการทหาร การจารกรรม หรือการเตือนภัยจากการโจมตีทางอากาศ ได้แก่ ดาวเทียม KEYHOLE และ LACROSSE เป็นต้น

ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา (Meteorological satellites)

ติดตั้งอุปกรณ์ถ่ายภาพบรรยากาศโลกจากมุมสูงระยะทางไกล ทำให้มองเห็นภาพรวมของสภาพอากาศซึ่งปกคลุมเหนือพื้นผิว ตลอดจนทิศทางการเปลี่ยนแปลง ทำให้สามารถช่วยเตือนภัยและพยากรณ์สภาพอากาศล่วงหน้าได้เป็นอย่างดี ได้แก่ ดาวเทียม NOAA GMS และ GOES เป็นต้น

ดาวเทียมสื่อสารมีหน้าที่อย่างไร *

ดาวเทียมสื่อสาร เป็นดาวเทียม ที่ทำหน้าที่เป็นสถานีรับส่ง คลื่นวิทยุเพื่อการสื่อสารและโทรคมนาคม ทั้งที่เป็นการสื่อสารภายในประเทศ และระหว่างประเทศ ส่วนใหญ่ใช้สำรับกิจการโทรศัพท์ โทรเลข โทรสาร รวม ทั้งการถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์และสัญญาณวิทยุ การพยากรณ์อากาศ

ดาวเทียมดวงใดที่ใช้ประโยชน์เพื่อการสื่อสาร

ดาวเทียมสื่อสาร (Communications satellites) เป็นดาวเทียมประจำที่ในอวกาศ เพื่อการสื่อสารโดยใช้คลื่นวิทยุในความถี่ไมโครเวฟ ส่วนใหญ่เป็นดาวเทียมวงโคจรค้างฟ้า ได้แก่ ดาวเทียม INTELSAT ดาวเทียม IRIDIUM และดาวเทียมไทยคม เป็นต้น

ดาวเทียมคืออะไรและมีประโยชน์อย่างไร

ดาวเทียมสามารถถ่ายภาพที่มีรายละเอียดสูงเพียงพอที่ใช้สังเกตการณ์ต่างๆ โดยสามารถใช้ถ่ายภาพพื้นที่ซึ่งมีความเสี่ยงด้านความมั่นคงสูง เพื่อติดตามความเคลื่อนไหวและการเปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ จัดทำเป็นคลังข้อมูลการข่าวได้ นอกจากนี้ใช้ในการตรวจการปลูกพืชเสพติด และตรวจจับพื้นที่อาจมีการขนย้ายยาเสพติดได้ผลประโยชน์ด้านความมั่นคง ...

ดาวเทียมสื่อสารมีวิถีการโคจรอย่างไร

Q. ดาวเทียมสื่อสารมีวิถีการโคจรอย่างไร วงโคจรค้างฟ้าเป็นวงกลมในแนวระนาบกับเส้นศูนย์สูตร