ดาวเทียม (Satellite)

ดาวเทียม (Satellite) จัดว่าเป็นยานพาหนะประเภทหนึ่ง ซึ่งมีหน้าที่ในหลักในการใช้งานไม่แตกต่างกับรถยนต์ รถบรรทุก เครื่องบิน หรือว่าเรือ ก็คือมีหน้าที่ในการขนส่งลำเลียงสิ่งของ คนหรือเครื่องจักรเป็นต้น การทำงานของดาวเทียมจะไม่มีคนขับ แต่จะเป็นการควบคุมการทำงานของดาวเทียมผ่านทางการสื่อสารระยะไกล โดยแบ่งออกเป็น 2 ส่วนหลัก คือ

1.Payload
2.Bus หรือ Platfrom

Payload คือเครื่องมือหรืออุปกรณ์ต่างๆที่ใช้ในการดำเนินงานให้บรรลุตามวัตถุประสงค์ของดาวเทียมแต่ละชนิด เช่นดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ เช่น LANDSAT7 SPOT5 IKONOS QUICKBIRD หรือ ดาวเทียม THEOS ที่เป็นดาวเทียมสำรวจทรัพยากรดวงแรกของประเทศไทย Payload ของดาวเทียมเหล่านั้น ก็คือกล้องถ่ายภาพรายละเอียดสูงที่ใช้ในการถ่ายภาพ
Bus หรือ Platfrom คือส่วนประกอบของดาวเทียมที่เช่นตัวถัง เครื่องยนต์ ชุดส่งถ่ายกำลัง ชุดขับเคลื่อน ระบบการควบคุมต่างๆ ระบบขับเคลื่อน ระบบเชื้อเพลิง หรือระบบกลไกอื่นๆ รวมไปถึงคนขับ คำว่า "Bus" นั้นเนศัพท์ทางเทคนิคที่ใช้เรียกกันทั่วไปกับยานอวกาศหรือดาวเทียม

ระบบย่อยของ BUS ดาวเทียม มีดังนี้

1.ระบบสื่อสาร ทำหน้าที่ เชื่อมโยงดาวเทียมกับสถานีควบคุมภาคพื้นดิน และเชื่อมโยงระหว่างดาวเทียมด้วยกัน ข้อมูลต่างๆที่ส่งขึ้นไปจากสถานีควบคุมภาคพื้นดินสูดาวเทียม คือคำสั่งการทำงานของดาวเทียม ส่วนข้อมูลต่างๆที่ดาวเทียมส่งมายังสถานีภาคพื้นดินนั้นเป็นข้อมูลแสดงสถานภาพของดาวเทียมและข้อมูลจาก Payload (กล้องถ่ายภาพรายละเอียดสูง)

2.ระบบโครงสร้าง ทำหน้าที่ รองรับน้ำหนักและยึดส่วนประกอบและอุปกรณ์ทั้งหมดเข้าเป็นตัวดาวเทียม โครงสร้างต้องมีความแข็งแรงมากและต้องมีน้ำหนักเบา สามารถรับแรงกระแทกและการสั่นสะเทือนสูงได้ เพราะช่วงที่ดาวเทียมถูกส่งขึ้นวงโครจรนั้นเป็นช่วงที่ดาวเทียมตั้งรับแรงกระแทกและแรงสั่นสะเทือนสูง

3.ระบบไฟฟ้าต้นกำลัง ทำหน้าที่ เป็นแหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าให้กับดาวเทียม ในส่วนของPayload และ Bus

ระบบไฟฟ้าต้นกำลังประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก คือ

3.1 อุปกรณ์กำเนิดพลังงาน คือแผง Solar Cell ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานจากแสงอาทิตย์มาเป็นพลังงานไฟฟ้า
3.2 อุปกรณ์สะสมพลังงาน คือ แบตเตอรี่ ดาวเทียมจะหมดอายุการใช้งานทันที่ระบบไฟฟ้าต้นกำลังไม่ทำงาน ซึ่งจะมีผลกระทบต่อการระบบการสื่อสาร Payload และ Bus
3.3 อุปกรณ์แปลงพลังงาน

4.ระบบควบคุมการวางตัว ทำหน้าที่หันตำแหน่งให้กับดาวเทียมเป็นไปตาม ทิศทางที่ต้องการหรือที่ได้กำหนดไว้ โดยเฉพาะในเรื่องการควบคุมให้ Payload หันไปในทิศทางที่ต้องการ เช่นดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ ต้องหันตัวกล้องถ่ายภาพลงมาที่พื้นโลกตลอดเวลาเพื่อทำการถ่ายภาพ

5.ระบบการจัดการข้อมูลและคำสั่ง ทำหน้าที่แปลงหรือถอดรหัสสัญญาณที่ส่งมาจากสถานควบคุมภาคพื้นดิน และกระจายคำสั่งที่ได้รับนั้นไปสู่อุปกรณ์หรือ Payload ที่เยวข้อง และทำหน้าที่รับและบันทึกข้อมูลดาวเทียมจาก Payload แปลงและเข้ารหัสสัญญาณและทำการส่งข้อมูลดังกล่าวลงมาสู่สถานีภาคพื้นดิน ในระบบจัดการข้อมูลบนดาวเทียมนั้นจะใช้ระบบ Computer เป็นหลัก

6.ระบบควบคุมความร้อน ทำหน้าที่รักษาระดับอุณหภูมิในตัวดาวเทียมและ Payload ให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม การควบคุมความร้อนทำได้หลายแบบเช่นการหุ้มด้วยฉนวนกันรังสีความร้อน และการใช้อุปกรณ์ถ่ายเทความร้อนจากด้านที่ร้อนไปยังด้านที่เย็นกว่า (จากด้านที่หันเข้าหาดวงอาทิตย์ไปยังด้านอวกาศ)

7.ระบบขับดัน ทำหน้าที่ สร้างแรงขับดันเพื่อใช้ในการเปลี่ยนลักษณะวงโคจร หรือการควบคุมการทรงตัว ซึ่งประกอบด้วย หัวฉีด อุปกรณ์ควบคุม และระบบเชื้อเพลิง โดยเชื้อเพลิงที่ใช้กับดาวเทียมมีหลายแบบ โดยเฉพาะประเภท ไฮดรอซีน และแก็สอัด ไฮดรอกซีนจะใช้เป็นเชื้อเพลิงระบบขับดันขนาดใหญ่ที่ใช้ในการเพิ่มหรือลดความเร็วของดาวเทียมเพื่อเปลี่ยนวงโคจร ส่วนแก็สอัดจะใช้ในการควบคุมการทรงตัวและปรับขนาดวงโคจร

โปรดติดตามตอนต่อไป

แหล่งที่มาอ้างอิงจาก : จดหมายข่าวสำนักกิจการอวกาศแห่งชาติ กระทรวงเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร,มีนาคม-เมษายน ปี2550 ฉบับที่ 1. รศ.ดร.สุวัฒน์ กุลธนปรีดา,วิศวกรรมดาวเทียม ตอนที่ 1 ระบบดาวเทียม.หน้า 12-14
Website : http://www.space.mict.go.th/