ประเภทของดาวเทียม

01/13/2021
catsatcom

ดาวเทียมเป็นเทคโนโลยีที่อยู่คู่เรามาเนิ่นนาน ว่าแต่ดาวเทียมมีกี่ประเภทกันนะ?? การแบ่งประเภทของดาวเทียมนั้นสามารถแบ่งได้หลายแบบ โดยส่วนมากเรามักจะแบ่งตามการใช้งานและตามวงโคจร ในที่นี้จะแบ่งประเภทตามการใช้งาน ซึ่งแบ่งออกได้เป็น 5 ประเภท ดังนี้

1. ดาวเทียมสื่อสาร (Communication Satellite) 

จุดประสงค์เพื่อการสื่อสารโดยใช้คลื่นความถี่ย่านไมโครเวฟ และเป็นดาวเทียมที่ต้องทำงานอยู่ตลอดเวลาไม่มีวันหยุด เพื่อที่จะเชื่อมโยงเครือข่ายการสื่อสารของโลกเข้าไว้ด้วยกัน ส่วนใหญ่เป็นดาวเทียมที่อยู่ในวงโคจรแบบประจำที่ (Geosynchronous Earth Orbit : GEO) แต่ปัจจุบันเริ่มมีการใช้ดาวเทียมในวงโคจรระดับต่ำ (Low Earth Orbit : LEO) แล้วเช่นกันแต่ต้องใช้ปริมาณดาวเทียมจำนวนมาก 

2. ดาวเทียมสำรวจทรัพยากร (Earth Observation Satellite) 

การใช้ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรและสภาพแวดล้อมของโลก เป็นการผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีการถ่ายภาพ และโทรคมนาคม หลักการที่สำคัญของดาวเทียมสำรวจทรัพยากร คือ Remote Sensing โดยใช้คลื่นแสงที่เป็นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า (EME : Electro - Magnetic Energy) ทำหน้าที่เสมือนสื่อกลางส่งผ่านระหว่างวัตถุเป้าหมาย และอุปกรณ์บันทึกข้อมูล สามารถนำมาใช้ในหลายกิจการ เช่น การจัดทำแผนที่ การวางแผนการเกษตร การบริหารจัดการทรัพยากร การวางผังเมือง เป็นต้น ดาวเทียมประเภทนี้ส่วนใหญ่จะอยู่ในวงโคจรระดับต่ำ (Low Earth Orbit : LEO) จึงสามารถเก็บข้อมูลที่มีความละเอียดสูงได้ดีกว่าดาวเทียมในวงโคจรอื่นๆ ที่อยู่สูงกว่า

3. ดาวเทียมบอกตำแหน่ง (Navigation Satellite)

GNSS (Global Navigation Satellite System) คือ ระบบนำทางด้วยดาวเทียม โดยระบบหาตำแหน่งโดยใช้ดาวเทียมที่ทุกคนรู้จักกันดีก็คือ Global Positioning Satellite System - GPS นั้นถูกพัฒนาโดยทหารสำหรับการใช้งานในกระทรวงกลาโหม สหรัฐอเมริกา ในปัจจุบันได้มีการนำมาใช้งานในเชิงพาณิชย์ โดยใช้เป็นระบบนำร่องให้กับเครื่องบิน และได้มีการนำมาประยุกต์ใช้งานอย่างกว้างขวาง เช่น การนำร่องให้เรือเดินสมุทรพาณิชย์ ระบบดาวเทียมนี้ใช้เทคโนโลยีระดับสูงในการระบุตำแหน่งของวัตถุต่างๆ บนพื้นโลก เช่น GPS (USA), GLONASS (Russia), Galileo (Europe), BeiDou (China), QZSS (Japan), SBAS เป็นต้น ระบบทั้งหมดนี้ใช้วงโคจรระดับกลาง (Medium Earth Orbit : MEO) 

4. ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา (Meteorological Satellite)

ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาเป็นดาวเทียมที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศด้วยภาพถ่ายเรดาร์ (Radar) และภาพถ่ายอินฟาเรด (Infared) ใช้สำหรับการพยากรณ์อากาศ และศึกษาการเปลี่ยนแปลงเกี่ยวกับงานอุตุนิยมวิทยา มีทั้งดาวเทียมที่อยู่ในวงโคจรประจำที่ (GEO) และวงโคจรระดับต่ำ (LEO) โดยนำข้อมูลจากทั้งสองส่วนมาใช้ในการพยากรณ์อากาศและการเปลี่ยนแปลงสภาวะอากาศ 

5. ดาวเทียมเพื่อการทดลองทางวิทยาศาสตร์ (Scientific and Research Satellite) 

เป็นดาวเทียมที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อการทดลองทางวิทยาศาสตร์และงานวิจัย มีทั้งในวงโคจรระดับต่ำ (LEO) และระดับกลาง (MEO) รวมถึงดาวเทียมที่เดินทางไปในอวกาศและดาวดวงอื่นเพื่อการสำรวจ 

ดาวเทียมทั้ง 5 ประเภทนี้ จะถูกนำไปวางไว้ในวงโคจรที่เหมาะสมกับการใช้งาน จะเห็นได้ว่าดาวเทียม บางประเภทสามารถอยู่ได้ในหลายวงโคจร เช่น ดาวเทียมสื่อสาร สามารถอยู่ได้ทั้งในวงโคจรแบบ GEO และ LEO หรือแม้แต่ดาวเทียมเพื่อการอุตุนิยมวิทยาที่มีทั้งในวงโคจรแบบ GEO และ LEO เช่นกัน 

วงโคจรของดาวเทียม สามารถแบ่งออกได้เป็น 4 วงโคจรหลัก ดังนี้

1.วงโคจรระยะต่ำ (Low Earth Orbit : LEO) 

ดาวเทียมที่โคจรอยู่ที่ความสูงจากพื้นโลก ระหว่าง 350 – 2,000 กิโลเมตร แต่ในการใช้งานจริงส่วนใหญ่จะอยู่ที่ความสูงระหว่าง 500 – 800 กิโลเมตร เนื่องจากดาวเทียมอยู่ใกล้พื้นผิวโลกจึงเหมาะสำหรับการถ่ายภาพรายละเอียดสูงเพราะไม่ต้องใช้กล้องขนาดใหญ่มาก วงโคจรประเภทนี้อยู่ใกล้พื้นผิวโลกมากทำให้ต้องเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงจึงไม่เหมาะกับการสื่อสาร (นอกจากจะใช้ดาวเทียมจำนวนมาก) แต่เหมาะกับดาวเทียมเพื่อการสำรวจและจัดทำแผนที่ ดาวเทียมวงโคจรต่ำนิยมใช้วงโคจรขั้วโลก (PolarOrbit) หรือใกล้ขั้วโลก (Near Polar Orbit) โดยดาวเทียมจะโคจรในแนวเหนือ-ใต้ ขณะที่โลกหมุนรอบตัวเอง ดาวเทียมจึงเคลื่อนที่ผ่านเกือบทุกส่วนของพื้นผิวโลก สามารถถ่ายภาพได้ทุกพื้นที่ในโลกแต่อย่างไรก็ตามในปัจจุบันได้เริ่มมีการพัฒนาดาวเทียมวงโคจรต่ำเพื่อใช้ในการสื่อสารเพิ่มเติมด้วย แต่จำเป็นต้องใช้ดาวเทียมหลายดวงในลักษณะหมู่ดาว (Constellation) 

2.วงโคจรระยะปานกลาง (Medium Earth Orbit : MEO) 

อยู่ที่ความสูงตั้งแต่ 2,000 กิโลเมตร จนถึง 35,000 กิโลเมตร แต่ในการใช้งานจริงมีเพียงดาวเทียมประเภทบอกตำแหน่ง (Navigation Satellite) เช่น ดาวเทียม GPSGLONASS, GALILEO ซึ่งจะโคจรอยู่ที่ความสูงประมาณ 20,000 กิโลเมตร การที่เลือกใช้วงโคจรในระดับนี้ เนื่องจากความสูงที่ 20,000 กิโลเมตรทำให้ความเร็วของตัวดาวเทียมไม่สูงมากเมื่อเปรียบเทียบกับดาวเทียมในวงโคจรต่ำ แต่ก็ไม่หยุดนิ่งเหมือนดาวเทียมประจำที่ จึงเหมาะสมกับการนำมาใช้สำหรับการส่งสัญญาณเพื่อนำมาใช้ในการประมวลผล

3.วงโคจรประจำที่ (Geosynchronous Earth Orbit : GEO) 

อยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ 35,786 กิโลเมตร มีเส้นทางโคจรอยู่ในแนวเส้นศูนย์สูตร (Equatorial Orbit) ดาวเทียมจะหมุนรอบโลกด้วยความเร็วเชิงมุมเท่ากับโลกหมุนรอบตัวเองทำให้ดูเสมือนว่าตัวดาวเทียมลอยนิ่งอยู่เหนือพื้นผิวโลกในตำแหน่งเดิมอยู่ตลอดเวลา จึงถูกเรียกว่า “ดาวเทียมวงโคจรค้างฟ้า” (Geo-stationary Earth Orbit : GSO) เนื่องจากดาวเทียมวงโคจรชนิดนี้อยู่ห่างไกลจากโลกและสามารถเคลื่อนที่ไปพร้อมกับตำแหน่งเหนือพื้นโลกในจุดเดิมตลอดเวลา จึงนิยมใช้สำหรับการสื่อสารและโทรคมนาคม เป็นวงโคจรที่มีดาวเทียมอยู่หนาแน่นและมีปัญหาในการแย่งชิงตำแหน่งวงโคจร

4. วงโคจรรูปวงรี (Highly Elliptical Orbit : HEO) 

เป็นวงโคจรแบบพิเศษที่ใช้สนับสนุนการสื่อสารสำหรับประเทศที่อยู่แถบขั้วโลกเท่านั้น ไม่มีการใช้งานอย่างแพร่หลายโดยทั่วไป ประเทศที่ใช้วงโคจรรูปแบบนี้คือประเทศรัสเซีย วงโคจรประเภทนี้จะโคจรในมุมอียง (63.4 องศาจากเส้นศูนย์สูตร) เพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่บริเวณขั้วโลก โดยจะมีความสูงของวงโคจรที่จุดสูงสุด (Apogee) ประมาณ 35,000 – 45,000 กิโลเมตร และจุดต่ำสุดของวงโคจรที่ประมาณ 1,000 กิโลเมตร

Comments are closed.