ดาวเทียมสมุทรศาสตร์นานาชาติที่โคจรอยู่ในปัจจุบันเป็นปีที่ 10 กำลังติดตามระดับน้ำทะเลที่เพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง
มันถูกออกแบบมาสำหรับภารกิจ 3-5 ปี เพื่อร่วมทำงานในภารกิจภูมิประเทศพื้นผิวมหาสมุทร U.S./European (OSTM) โดยดาวเทียม Jason-2 ซึ่งบัดนี้ได้โคจรรอบดาวเคราะห์ที่เป็นบ้านของเรามากกว่า 47,000 รอบ คอยวัดการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำทะเลทั่วโลก ทำการสำรวจกระแสน้ำต่างๆในมหาสมุทร ศึกษาปรากฏการณ์สภาพอากาศอย่างเช่น EI Nino และ La Nina และตรวจสอบระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นของโลกในระยะยาว เมื่อ เดือน มกราคม 2559 ดาวเทียม Jason-3 ได้เข้าร่วมไปในวงโคจรเพื่อปฏิบัติภารกิจต่อไป โดยมีห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของ NASa ใน Pasadena, California เป็นผู้บริหารจัดการภารกิจทั้งสองนี้
ในเดือน กรกฎาคม 2560 Jason-2 ได้เริ่มภารกิจทางวิทยาศาสตร์ใหม่ในขณะที่มันถูกบังคับให้ย้ายไปสู่วงโคจรต่ำกว่าเดิมเล็กน้อย Jason-2 กำลังเก็บฐานข้อมูลเป็นชุดๆในระยะที่ใกล้กับเส้นทางพื้นดินมาก ห่างเพียงแค่ 5 ไมล์ (8 กิโลเมตร) สำหรับ Jason-2 มันจะใช้เวลากว่าหนึ่งปี เพื่อให้ครบรอบหนึ่งรอบตามเส้นทางใหม่ ซึ่งทำให้เกิดความแม่นยำและความละเอียดสูงในการประเมินระดับพื้นผิวทะเล การดึงแรงโน้มถ่วงจากเทือกเขาใต้น้ำและลักษณะอื่นๆของพื้นทะเลช่วยให้กำหนดระดับพื้นผิวทะเลได้ การวัดพื้นผิวใหม่เหล่านี้พร้อมที่จะนำมาใช้โดยบรรดานักวิทยาศาสตร์เพื่อปรับปรุงแผนที่ต่างๆเกี่ยวกับรูปร่างและความลึกของพื้นทะเล ขจัดปัญหาเกี่ยวกับภูเขาใต้ทะเลมากมายที่เมื่อก่อนนี้ยังไม่เป็นที่รู้จักและลักษณะทางธรณีวิทยาใต้มหาสมุทร แผนที่ใหม่ยังสามารถจำลองแบบมหาสมุทรขั้นสูง การเดินเรือ ลักษณะการเปลี่ยนแปลงของแข็งของโลกที่มีอยู่ตลอดเวลาอีกด้วย
ภาพล่าสุดจาก the U.S./European Jason-3 ดาวเทียมที่ทำงานต่อจาก OSTM/Janon-2 เผยให้เห็นความสูงพื้นผิวทะเลเกี่ยวกับวัฏจักรฤดูกาลและแนวโน้มในระยะยาว สี น้ำเงิน/ม่วงแดง ระบุถึงระดับต่ำกว่าน้ำทะเล ในขณะที่สี เหลือง/แดง ระบุถึงระดับน้ำทะเลสูงกว่า-ระดับปกติ เครดิต: NASA/JPL-Caltech
ฐานข้อมูลของ Jason-2 จากวงโคจรใหม่ถูกนำมาใช้โดยหน่วยงานปฏิบัติการเพื่อผลประโยชน์ทางสังคมและยุทธศาสตร์ อย่างเช่น ข้อมูลเวลาจริงใช้สำหรับการหากระแสน้ำมหาสมุทร เพิ่มประสิทธิภาพการเดินเรือ การทำประมง และคำนวณศักยภาพความร้อนพายุไซโคลนเขตร้อนเพื่อประสิทธิภาพในการพยากรณ์ความรุนแรงของพายุเฮอริเคนและพายุไซโคลนเขตร้อน
“ด้วย Jason-3 และ Jason-2 สามารถขยายจำนวนข้อมูลระดับน้ำทะเลที่ถูกบันทึกมากขึ้นเข้าสู่ทศวรรษที่สาม” Glenn Shirtliffe ผู้จัดการโครงการ Jason-2 ได้กล่าวที่ JPL
ปัจจุบัน NASA กำลังทำงานกับ Partners ต่าง ๆ คือ – the European Space Agency, the National Oceanic และ Atmospheric Administration, the Centre National d’Etudes Spatiales และ the European Organisation สำหรับดาวเทียม Exploitation of Meteorological (เพื่อประโยชน์ทางอุตุนิยมวิทยา) – และเรื่องเกี่ยวกับ ”Satellite Altimeters” เครื่องมือด้านการรับรู้ระยะไกลสำหรับดาวเทียมสมุทรศาสตร์ คาดว่าเครื่องมือดังกล่าวสามารถนำมาใช้ได้ในทศวรรษหน้า พวกเขายังรวมเอาภารกิจ Sentinel-6/Jason Continuity of Service (Jason-CS) และ ระดับผิวน้ำและภูมิประเทศของมหาสมุทร (SWOT: Surface Water and Ocean Topography) เข้าไว้อีกด้วย
“นอกจากนี้ก็เพื่อวัดกระแสไหลเวียนของมหาสมุทรและเผยให้เห็นถึงบทบาทของมหาสมุทรในสภาพอากาศของโลก Jason-2 และ Jason-3 วัดการเพิ่มของระดับน้ำทะเลทั่วโลกที่เกิดจากภาวะโลกร้อน” Josh Willis JPL นักสมุทรศาสตร์และนักวิทยาศาสตร์โครงการทั้งสองของ NASA กล่าว “น้ำแข็งละลายทำให้ระดับน้ำทะเลทั่วโลกสูงขึ้นๆทุกปี การเพิ่มขึ้นของน้ำ กลายเป็นคำเตือนอันทรงพลังว่ามนุษย์กำลังทำให้เกิดภาวะโลกร้อนอย่างรวดเร็ว ภารกิจต่างๆเหล่านี้ทำให้เราเฝ้าระวังในเรื่องของภาวะโลกร้อน”
ผลการวิจัยสำคัญอื่นๆจากภารกิจ Jason-2 ได้แก่ การศึกษาการหมุนเวียนของมหาสมุทร ความัมพันธ์ระหว่างมหาสมุทรและชั้นบรรยากาศ และ การพยากรณ์สภาพดินฟ้าอากาศทั่วโลกที่ดีขึ้น
“การฉลองครบรอบปีที่สิบของการปล่อย Jason-2 เป็นจุดสำคัญของการพัฒนาปฏิบัติการสมุทรศาสตร์ เนื่องจากภารกิจแรก Jason แรกมีความเกี่ยวข้องกับหน่วยงานปฏิบัติการสองแห่ง คือ EUMETSAT และ NOAA” Alain Ratier ผู้อำนวยการใหญ่ EUMETSAT กล่าว “นี่คือการปูทางไปสู่การเปลี่ยนแปลงจากภารกิจการวิจัยที่ประสบความสำเร็จอย่างสูงสู่ระบบการวิจัย Altimeter System ซึ่งขณะนี้มีการนำไปใช้งานจริงกับ Jason-3, Jason-CS/Sentinel-6 และ Sentinel-3 ที่กำลังให้ข้อมูลจนกระทั่งปี พ.ศ. 2573”
“หลังจาก 10 ปี กับการปฏิบัติการอันยอดเยี่ยม เรารู้สึกตื่นเต้นที่ว่า Jason-2 ให้การสนับสนุนอย่างต่อเนื่องกับการพยากรณ์ความรุนแรงของพายุเฮริเคนและตรวจจับความเร็วลมและความสูงของคลื่น ในขณะที่กำลังทำภารกิจใหม่ เกี่ยวกับการทำแผนที่ที่ยังไม่ได้สำรวจส่วนต่างๆของมหาสมุทร” Eric Leuliette นักวิทยาศาสตร์โครงการ Jason ของ NOAA กล่าว
ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Jason-2 และดาวเทียมดวงอื่นๆเกี่ยวกับภารกิจวัดความสูง เชิญแวะเยี่ยมที่เว็บไซด์ //sealeve.jpl.nasa.gov/ และ //www.aviso.altimetry.fr/en/missions/current-missionjs/jason-2.html
ดาวเทียม คือ สิ่งประดิษฐ์ที่มนุษย์คิดค้นขึ้น ที่สามารถโคจรรอบโลก โดยอาศัยแรงดึงดูดของโลก ส่งผลให้สามารถโคจรรอบโลกได้ในลักษณะเดียวกันกับที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลก และโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ วัตถุประสงค์ของสิ่งประดิษฐ์นี้เพื่อใช้ ทางการทหาร การสื่อสาร การรายงานสภาพอากาศ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์เช่นการสำรวจทางธรณีวิทยาสังเกตการณ์สภาพของอวกาศ โลก ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวอื่นๆ รวมถึงการสังเกตวัตถุ และดวงดาว กาแล็กซี ต่างๆ
ดาวเทียมได้ถูกส่งขึ้นไปโคจรรอบโลกครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ. 2500 ดาวเทียมดังกล่าวมีชื่อว่า "สปุตนิก (Sputnik)" โดยรัสเซียเป็นผู้ส่งขึ้นไปโคจร สปุตนิกทำหน้าที่ตรวจสอบการแผ่รังสีของชั้นบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟีย ในปี พ.ศ. 2501 สหรัฐได้ส่งดาวเทียมขึ้นไปโคจรบ้างมีชื่อว่า "Explorer" ทำให้รัสเซียและสหรัฐเป็น 2 ประเทศผู้นำทางด้านการสำรวจทางอวกาศ และการแข่งขั้นกันระหว่างทั้งคู่ได้เริ่มขึ้นในเวลาต่อมา
ที่มา : //chutamas.wordpress.com/ดาวเทียม-satellit/
Sputnik พ.ศ.2500
ที่มา : //chutamas.wordpress.com/ดาวเทียม-satellit/
Explorer พ.ศ.2501
ส่วนประกอบดาวเทียม
ที่มา ://www.vcharkarn.com/varticle/43017
ดาวเทียมเป็นเครื่องมือทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน มีส่วนประกอบหลายๆ อย่างประกอบเข้าด้วยกันและสามารถทำงานได้โดยอัตโนมัติ สามารถโคจรรอบโลกด้วยความเร็วที่สูงพอที่จะหนีจากแรงดึงดูดของโลกได้ การสร้างดาวเทียมนั้นมีความพยายามออกแบบให้ชิ้นส่วนต่างๆ ทำงานได้อย่างประสิทธิภาพมากที่สุด และราคาไม่แพงมาก ดาวเทียมประกอบด้วยส่วนประกอบเป็นจำนวนมาก แต่ละส่วนจะมีระบบควบคุมการทำงานแยกย่อยกันไป และมีอุปกรณ์เพื่อควบคุมให้ระบบต่างๆ ทำงานร่วมกัน โดยองค์ประกอบส่วนใหญ่ของดาวเทียมประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังนี้
โครงสร้างดาวเทียม เป็นส่วนประกอบที่สำคัญมาก โครงจะมีน้ำหนักประมาณ 15 - 25% ของน้ำหนักรวม ดังนั้น จึงจำเป็นต้องเลือกวัสดุที่มีน้ำหนักเบา และต้องไม่เกิดการสั่นมากเกินที่กำหนด หากได้รับสัญญาณที่มีความถี่ หรือความสูงของคลื่นมากๆ (amptitude) ระบบเครื่องยนต์ ซึ่งเรียกว่า "aerospike" อาศัยหลักการทำงานคล้ายกับเครื่องอัดอากาศ และปล่อยออกทางปลายท่อ ซึ่งระบบดังกล่าวจะทำงานได้ดีในสภาพสุญญากาศ ซึ่งต้องพิจารณาถึงน้ำหนักบรรทุกของดาวเทียมด้วย ระบบพลังงาน ทำหน้าที่ผลิตพลังงาน และกักเก็บไว้เพื่อแจกจ่ายไปยังระบบไฟฟ้าของดาวเทียม โดยมีแผงรับพลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Cell) ไว้รับพลังงานจากแสงอาทิตย์เพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า ให้ดาวเทียม แต่ในบางกรณีอาจใช้พลังงานนิวเคลียร์แทน ระบบควบคุมและบังคับ ประกอบด้วย คอมพิวเตอร์ที่เก็บรวมรวมข้อมูล และประมวลผลคำสั่งต่างๆ ที่ได้รับจากส่วนควบคุมบนโลก โดยมีอุปกรณ์รับส่งสัญญาณ (Radar System) เพื่อใช้ในการติดต่อสื่อสาร ระบบสื่อสารและนำทาง มีอุปกรณ์ตรวจจับความร้อน ซึ่งจะทำงาน โดยแผงวงจรควบคุมอัตโนมัติ อุปกรณ์ควบคุมระดับความสูง เพื่อรักษาระดับความสูงให้สัมพันธ์กันระหว่างพื้นโลก และดวงอาทิตย์ หรือเพื่อรักษาระดับให้ดาวเทียมสามารถโคจรอยู่ได้ เครื่องมือบอกตำแหน่ง เพื่อกำหนดการเคลื่อนที่ นอกจากนี้ยังมีส่วนย่อยๆ อีกบางส่วนที่จะทำงานหลังจาก ได้รับการกระตุ้นบางอย่าง เช่น ทำงานเมื่อได้รับสัญญาณ สะท้อนจากวัตถุบางชนิด หรือทำงานเมื่อได้รับลำแสงรังสี ฯลฯ ชิ้นส่วนต่างๆ ของดาวเทียมได้ถูกทดสอบอย่างละเอียด ส่วนประกอบต่างๆ ถูกออกแบบสร้าง และทดสอบใช้งานอย่างอิสระ ส่วนต่างๆ ได้ถูกนำมาประกอบเข้าด้วยกัน และทดสอบอย่างละเอียดครั้งภายใต้สภาวะที่เสมือนอยู่ในอวกาศก่อนที่มัน จะถูกปล่อยขึ้นไปในวงโคจร ดาวเทียมจำนวนไม่น้อยที่ต้องนำมาปรับปรุงอีกเล็กน้อย ก่อนที่พวกมันจะสามารถทำงานได้ เพราะว่าหากปล่อยดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรแล้ว เราจะไม่สามารถปรับปรุงอะไรได้ และดาวเทียมต้องทำงานอีกเป็นระยะเวลานาน ดาวเทียมส่วนมากจะถูกนำขึ้นไปพร้อมกันกับจรวด ซึ่งตัวจรวดจะตกลงสู่มหาสมุทรหลังจากที่เชื้อเพลิงหมด
ดาวเทียมทำงานอย่างไร
ดาวเทียมจะถูกส่งขึ้นไปลอยอยู่ในตำแหน่ง วงโคจรค้างฟ้า ซึ่งมีระยะห่างจากพื้นโลกประมาณ 36000 - 38000 กิโลเมตร และโคจรตามการหมุนของโลก เมื่อเมื่อเปรียบเทียบกับพื้นโลกจะเสมือนว่าดาวเทียมลอยนิ่งอยู่บนท้องฟ้า และดาวเทียมจะมีระบบเชื้อเพลิงเพื่อควบคุมตำแหน่งให้อยู่ในตำแหน่งองศาที่ได้สัปทานเอาไว้ กับหน่วยงานที่ดูแลเรื่องตำแหน่งวงโคจรของดาวเทียมคือ IFRB ( International Frequency Registration Board ) ดาวเทียมที่ลอยอยู่บนท้องฟ้า จะทำหน้าที่เหมือนสถานีทวนสัญญาณ คือจะรับสัญญาณที่ยิงขึ้นมาจากสถานีภาคพื้นดิน เรียกสัญญาณนี้ว่าสัญญาณขาขึ้นหรือ ( Uplink ) รับและขยายสัญญาณพร้อมทั้งแปลงสัญญาณให้มีความถี่ต่ำลงเพื่อป้องกันการรบกวนกันระหว่างสัญญาณขาขึ้นและส่งลงมา โดยมีจานสายอากาศทำหน้าที่รับและส่งสัญญาณ ส่วนสัญญาณในขาลงเรียกว่า ( Downlink ) วงโคจรดาวเทียม (Satellite Orbit)
เมื่อแบ่งตามระยะความสูง (Altitude) จากพื้นโลกแบ่งเป็น 3 ระยะคือ
ประเภทของดาวเทียม
1.ดาวเทียมสื่อสาร
ที่มา : //groupbgirl.myreadyweb.com/article/category-22454.html
ดาวเทียมสื่อสารเป็นดาวเทียมที่ต้องทำงานอยู่ตลอดเวลา เรียกได้ว่าทำงานตลอด 24 ชม. ไม่มีวันหยุด เพื่อที่จะเชื่อมโยงเครือข่ายการสื่อสารของโลกเข้าไว้ด้วยกัน ดาวเทียมสื่อสารเมื่อถูกส่งเข้าสู่วงโคจร มันก็พร้อมที่จะทำงานได้ทันที มันจุส่งสัญญาณไปยังสถานีภาคพื้นดิน สถานีภาคพื้นดินจะรับสัญญาณโดยใช้อุปกรณ์ ที่เรียกว่า "Transponder" ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่พักสัญญาณ แล้วกระจายสัญญาณไปยังจุดรับสัญญาณต่างๆ บนพื้นโลก ดาวเทียมสื่สารสามารถส่งผ่านสัญญาณโทรศัพท์ ข้อมูลต่างๆ รวมถึงสัญญาณภาพโทรทัศน์ได้ไปยังทุกหนทุกแห่ง
2.ดาวเทียมสำรวจทรัพยากร
ที่มา : //www.learners.in.th/blogs/posts/517215
การใช้ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรและสภาพแวดล้อมของโลก เป็นการผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีการถ่ายภาพ และโทรคมนาคม โดยการทำงานของดาวเทียมสำรวจทรัพยากรจะใช้หลักการ สำรวจข้อมูลจากระยะไกล หลักการที่สำคัญของดาวเทียมสำรวจทรัพยากร คือ Remote Sensing โดยใช้คลื่นแสงที่เป็นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า (EME : Electro - Magnetic Energy) ทำหน้าที่เสมือนสื่อกลางส่งผ่านระหว่างวัตถุเป้าหมาย และอุปกรณ์บันทึกข้อมูล อุปกรณ์ถ่ายถาพที่ติดตั้งอยู่บนดาวเทียม มักจะได้รับการออกแบบให้มีความสามารถถ่ายภาพ และมีความหลากหลายในรายละเอียดของภาพได้อย่างเหมาะสม เพื่อประโยชน์ในการจำแนกประเภททรัพยากรที่สำคัญๆ3.ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา
ที่มา : //www.instrument.tmd.go.th/?p=608
ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาเป็นดาวเทียมที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศด้วยภาพถ่ายเรดาร์ (Radar) และภาพถ่ายอินฟาเรด(Infared) เนื่องจากดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาเป็นดาวเทียมสำรวจประเภทหนึ่งจึงมีอุปกรณ์บนดาวเทียมคล้ายกับดาวเทียมสำรวจทรัพยากร จะแตกต่างก็เพียงหน้าที่ การใช้งาน ดังนั้นดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาจึงมีหลักการทำงานเช่นเดียวกับดาวเทียมสำรวจทรัพยากร กล่าวคือ อุปกรณ์สำรวจอุตุนิยมวิทยาบนดาวเทียมจะส่ง สัญญาณมายังเครื่องรับที่สถานีภาคพื้นดิน ซึ่งที่สถานีภาคพื้นดินนี้จะมีระบบรับสัญญาณแตกต่างกันไปตามดาวเทียมแต่ละดวง
4.ดาวเทียมบอกตำแหน่ง
ที่มา : //www.pdamobiz.com/forum/forum_posts.asp?TID=63949&PN=1
ระบบหาตำแหน่งโดยใช้ดาวเทียม (Global Positioning Satellite System - GPS) ถูกพัฒนาโดยทหารสำหรับการใช้งานในกระทรวงกลาโหม ของสหรัฐอเมริกา ซึ่งในปัจจุบันได้มีการนำมาใช้งานในเชิงพาณิชย์ โดยใช้เป็นระบบนำร่องให้กับเครื่องบิน เมื่อดาวเทียมที่ใช้กับระบบ GPS ขยายตัวมากขึ้น จึงมีพื้นที่การครอบคลุมมากขึ้น และได้มีการนำมาประยุกต์ใช้งานอย่างกว้างขวาง เช่น การนำร่องให้เรือเดินสมุทรพาณิชย์ในบริเวณที่ระบบนำร่องภาคพื้นดิน ไม่สามารถใช้ได้