วันจันทร์ที่ 17 พฤศจิกายน พ.ศ. 2557

ตัวอย่างดาวเทียมสื่อสาร

ตัวอย่างดาวเทียมสื่อสาร






ดาวเทียมไทยคม เป็นโครงการ ดาวเทียมสื่อสาร เพื่อให้บริการสื่อสารผ่านช่องสัญญาณดาวเทียม ซึ่งกระทรวงคมนาคม (ในขณะนั้น) ต้องการจัดหาดาวเทียมเพื่อรองรับการขยายตัวด้านการสื่อสารของประเทศอย่างรวด เร็ว แต่ในเวลานั้นประเทศไทยยังไม่มีดาวเทียมเป็นของตนเอง และต้องทำการเช่าวงจรสื่อสารจากดาวเทียมของประเทศต่างๆ ทำให้ให้เกิดความไม่สะดวกและสูญเสียเงินออกนอกประเทศเป็นจำนวนมาก แต่เนื่องจากการจัดสร้างดาวเทียมต้องใช้เงินลงทุนสูงมากจึงได้มีการเปิด ประมูลเพื่อให้สัมปทานแก่บริษัทเอกชนเข้ามาดำเนินการแทนการใช้งบประมาณจาก ภาครัฐ และ บริษัท ชินวัตร แซทเทลไลท์ จำกัด (มหาชน) ซึ่งต่อมาได้เปลี่ยนชื่อเป็น บริษัท ชินแซทเทลไลท์ จำกัด (มหาชน) และ บริษัท ไทยคม จำกัด (มหาชน) ตามลำดับ ซึ่งเป็นบริษัทในเครือของ บริษัท ชิน คอร์ปอเรชั่น จำกัด (มหาชน) ได้รับสัมปทานเมื่อ พ.ศ. 2534 เป็นต้นมา เป็นระยะเวลา 30 ปี (ปัจจุบันอำนาจการดูแลสัญญาโอนไปที่กระทรวงเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อส
ชื่อ "ไทยคม" (Thaicom) เป็นชื่อพระราชทาน ที่พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ พระราชทาน โดยย่อมาจาก Thai Communications ในภาษาอังกฎษ


ดาวเทียม KIZUNA เป็นดาวเทียมในกลุ่มดาวเทียมสื่อสารดวงหนึ่ง สร้างขึ้นมาเพื่อให้บริการอินเตอร์เน็ต ความเร็วสูงทั่วเอเซีย โดยการติดตั้งจานรับสัญญาณดาวเทียม ในย่าน Ka ด้วยจานขนาด 45 เซนติเมตรจะให้อัตราการรับข้อมูลสูงสุด 155 Mbps และส่งข้อมูลได้สูงสุด 6 Mbps หากใช้จานขนาด 5 เมตร ดาวเทียมดวงนี้อาจจะทำให้ความเร็วอินเตอร์เน็ตสูงถึง 1.2 Gbps เลยทีเดียว นอกจากการส่งดาวเทียมคิสุนะขึ้นสู่อวกาศขององค์การสำรวจ อวกาศญี่ปุ่น ในครั้งนี้ ญี่ปุ่นยังมีโครงการส่งนักบินอวกาศไปสำรวจดวงจันทร์ วางเป้าหมายไว้ที่ปี 2563 หรืออีกประมาณ 12 ปี ข้างหน้า เพื่อแข่งขันทางด้านอวกาศกับ จีน อินเดีย ที่ถือว่าเป็นชาติที่มีความก้าวหน้าทางอวกาศในเอเซีย อีกด้วย

ที่มา...https://sites.google.com/site/thiraweem/tawxyang-dawtheiym-suxsar

ประโยชน์ของดาวเทียมสื่อสาร






ประโยชน์ของดาวเทียมสื่อสาร 

ดาวเทียมสื่อสารเป็นสถานีรับคลื่นวิทยุโทรทัศน์ ซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากสถานีบนโลกส่งไปยังอีกสถานีหนึ่งซึ่งอยู่ไกล ซึ่งไม่สามารถจะสื่อสารถึงกันโดยตรงได้สะดวก ดาวเทียมสื่อสารมีหน้าที่รับส่งโทรทัศน์ โทรสาร ข่าวสาร ภาพโทรทัศน์และรายการวิทยุ ตลอดจนข้อมูลข่าวสารคอมพิวเตอร์ไปได้ทั่วโลก 

การสื่อสารด้วยดาวเทียมสามารถรับส่งได้ครอบคลุมพื้นที่ทั่วโลกพร้อมกัน เช่น ดาวเทียมอินเทลแสท มี 3 ดวง อยู่เหนือมหาสมุทรแอตแลนติก มหาสมุทรแปซิฟิก และเหนือมหาสมุทรอินเดีย สามารถสื่อสารถึงกันได้พร้อมกันทั่วโลก ดาวเทียมอินเทลแสทดวงใหม่สามารถรับส่งวิทยุสื่อสาร วิทยุโทรทัศน์ โทรศัพท์ได้พร้อมกัน 15,000 ช่อง โดยการส่งคลื่นวิทยุจากสถานีบนโลกขึ้นไปยังอินเทลแสทดาวเทียมดวงที่หนึ่ง ดาวเทียมดวงนั้นจะส่งคลื่นวิทยุไปยังดาวเทียมอีก 2 ดวงและดาวเทียมทั้ง 3 จะส่งคลื่นสื่อสารไปยังสถานีรับพร้อมๆกันซึ่งบริการได้ตลอด 24 ชั่วโมง 

สหภาพโทรคมนาคมสากลเป็นผู้กำหนด การใช้คลื่นความถี่ในการให้บริการเพื่อการค้า การทหาร การอุตุนิยมวิทยา การสื่อสารกับสิ่งเคลื่อนที่ทั้งภาคพื้นดิน ทางน้ำ ทางอากาศ กำหนดเพื่อให้การบริการ และการใช้ประโยชน์จากดาวเทียมสื่อสารอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ประโยชน์ของดาวเทียมสื่อสารที่สำคัญมีดังนี้ 

 การสื่อสาร 

ดาวเทียมสื่อสารช่วยให้การติดต่อสื่อสารต่างๆ ทั้งทางบก ทางน้ำ ทางอากาศ การให้ความบันเทิงต่างๆ ด้านวิทยุสื่อสาร วิทยุโทรทัศน์การส่งข่าวสารถึงกันและกันเป็นไปอย่างสะดวกรวดเร็ว 

 การค้า 

การติดต่อสื่อสารทำธุรกิจค้าขายการส่งข่าวถึงกันโดยตรง เพื่อประโยชน์ในการค้าต่างอาศัยการทำงานจากดาวเทียมสื่อสารทั้งสิ้น 

 การทหาร 
ดาวเทียมสื่อสารมีความจำเป็นและสำคัญต่อการทหาร เช่น การรายงานข่าว การตรวจสอบสภาพพื้นที่ภูมิประเทศ การขนย้ายยุทโธปกรณ์ การบอกตำแหน่งสถานที่ การถ่ายภาพเพื่อการตรวจสอบวิเคราะห์ 

 การบริการด้านการปฏิบัติงานในอวกาศ 

ดาวเทียมสื่อสารมีบทบาทในการสื่อสารระหว่างดาวเทียมและยานอวกาศเพื่อให้การบริการด้าน 

การปฏิบัติงานในอวกาศเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ 

 การบริการอื่นๆ 

ดาวเทียมสื่อสารนอกจากจะมีความสำคัญในด้านการสื่อสาร การค้า การทหารและด้านอวกาศแล้ว ยังมีประโยชน์และมีความสำคัญในด้านอื่นๆอีกมากมาย เช่น การอุตุนิยมวิทยา การสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ การสำรวจอวกาศ สำรวจดวงจันทร์และดาวเคราะห์

ที่มา...https://sites.google.com/site/thiraweem/tawxyang-dawtheiym-suxsar

ระบบของการสื่อสารดาวเทียม


ระบบของการสื่อสารดาวเทียม

          ดาวเทียมสื่อสาร เป็นดาวเทียมที่ใช้ในการติดต่อสื่อสารทั้งในประเทศและระหว่างประเทศ ตลอดจนการคมนาคมขนส่ง ช่วยในการควบคุมเส้นทางและบอก
ตำแหน่งที่อยู่ โดยดาวเทียมจะทำหน้าที่เป็นสถานีรับส่งคลื่นวิทยุสื่อสารติดต่อกับสถานีภาคพื้นดินช่วยให้กิจการสื่อสารทางโทรศัพท์ โทรพิมพ์ โทรสาร และการ
ถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์ระหว่างประเทศเป็นไปอย่างทั่วถึงและรวดเร็ว สำหรับประเทศไทยใช้บริการของดาวเทียมอินเทลแสตและดาวเทียมปาลาปา ของ
ประเทศอินโดนีเซีย
          ดาวเทียมเพื่อการสื่อสารนั้นจะทำหน้าที่เป็นสถานีทวนสัญญาณซึ่งในดาวเทียมจะติดตั้งอุปกรณ์รับส่งคลื่นวิทยุเพื่อใช้รับและถ่ายทอดสัญญาณสู่พื้นโลก
โดยพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในตัวดาวเทียมนั้นได้มาจากเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งระบบการสื่อสารด้วยดาวเทียมนั้นจะมีองค์ประกอบสำคัญ 2 ส่วนคือส่วนภาคอวกาศ
(Space Segment) ซึ่งได้แก่ ตัวดาวเทียม และส่วนภาคพื้นดิน (Ground Segment) ซึ่งได้แก่ สถานีรับส่งภาคพื้นดินศูนย์โทรคมนาคม




ภาพที่ 12 ระบบสื่อสารดาวเทียม 
ข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56

          สถานีภาคพื้นดินแต่ละแห่งนั้นสามารถเป็นได้ทั้งสถานีรับและสถานีส่ง จึงทำให้สถานีภาคพื้นดินแต่ละแห่งมีทั้งเครื่องรับและเครื่องส่ง ส่วนดาวเทียมนั้นจะ
เป็นเพียงสถานีทวนสัญญาณและส่งสัญญาณไปยังจุดหมายปลายทางที่สถานีภาคพื้นดินอื่นๆ และสัญญาณจากสถานีรับส่งภาคพื้นดินจะส่งไปยังศูนย์โทรคมนาคม
แล้วศูนย์โทรคมนาคมจะส่งสัญญาณไปยังสถานีโทรทัศน์ สถานีวิทยุปลายทาง
          การสื่อสารผ่านดาวเทียมสามารถกระทำได้โดยสถานีภาคพื้นดินส่งคลื่นความถี่ไมโครเวฟผสมสัญญาณข่าวสารขึ้นไปยังดาวเทียม ซึ่งจะเรียกว่าความถี่
เชื่อมโยงขาขึ้น (Up-Link Frequency) โดยปกติความถี่ไมโครเวฟขาขึ้นจะใช้ประมาณ 6 กิกะเฮิร์ต เครื่องรับภายในตัวดาวเทียมจะรับสัญญาณเข้ามาแล้ว
ทวนสัญญาณให้แรงขึ้นพร้อมกำจัดสัญญาณรบกวนออกไป ก่อนส่งสัญญาณกลับมายังพื้นดิน ทั้งนี้ดาวเทียมจะทำการเปลี่ยนความถี่คลื่นไมโครเวฟให้แตกต่าง
ไปจากความถี่ขาขึ้นแล้วจึงส่งความถี่ไมโครเวฟที่ผสมสัญญาณข่าวสารกลับลงมาเรียกว่า ความถี่เชื่อมโยง ขาลง (Down-Link Frequency) โดยปกติความถี่
ไมโครเวฟขาลงจะใช้ประมาณ 4 กิกะเฮิร์ต




ภาพที่ 13 การใช้ดาวเทียมสื่อสารในการทวนสัญญาณไมโครเวฟ
ข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56

          ดาวเทียมสื่อสารโดยทั่วไปมักใช้งานในแถบความถี่ย่านไมโครเวฟ ซึ่งย่านความถี่ไมโครเวฟนี้จะถูกแบ่งเป็นย่านความถี่ย่อยๆ เพื่อกำหนดใช้งาน ทั้งนี้แต่ละย่านความถี่จะมีการกำหนดชื่อเรียกเป็นภาษาอังกฤษ


ตารางที่ 1 ย่านความถี่ในการใช้งานสำหรับการสื่อสารดาวเทียม
ย่านความถี่
ชื่อย่าน
225 – 390 MHz
p
350 – 530 MHz
J
1350 – 2700 MHz
L
2500 – 2700 MHz
S
3400 – 6425 MHz
C
7250 – 8400 MHz
X
10.95 – 14.50 GHz
Ku
17.70 – 21.20 GHz
Kc
27.50 – 31 GHz
K
36 – 46 GHz
Q
46 – 56 GHz
V
56 – 100 GHz
W

          สำหรับย่านความถี่ที่นิยมใช้งานในกิจการดาวเทียมสื่อสารนั้น ได้แก่ ย่านความถี่ C (C band) ซึ่งมีย่านความถี่ 3400 – 6425 เมกกะเฮิร์ต โดยทั่วไปมัก
ใช้ความถี่ขาขึ้น (Up Link) ในช่วง 5.925 กิกะเฮิร์ต ถึง 6.425 กิกะเฮิร์ต และใช้ย่านความถี่ขาลง (Down Link) ในช่วง 3.7 กิกะเฮิร์ต ถึง 4.2 กิกะเฮิร์ต โดย
ทั่วไปแล้วย่านความถี่ C หรือ C แบนด์ นี้นิยมเรียกชื่อตามความถี่ที่ใช้งาน คือ ขาขึ้น 6 กิกะเฮิร์ต และขาลง 4 กิกะเฮิร์ต ซึ่งจะเขียนแทนด้วย 6 GHz/4 GHz
เนื่องจากย่านความถี่ C ไม่สามารถรองรับจำนวนของการสื่อสารที่เพิ่มขึ้นได้ จึงได้มีการใช้ย่านความถี่ที่สูงขึ้นไปอีกคือ ย่านความถี่ Ku (Ku band) ซึ่งมีย่าน
ความถี่ 10.95 – 14.50 กิกะเฮิร์ต โดยทั่วไปมักใช้ความถี่ขาขึ้น (Up Link) ในช่วง 14 กิกะเฮิร์ต ถึง 14.50 กิกะเฮิร์ต และใช้ย่านความถี่ขาลง (Down Link)
ในช่วง 11.70 กิกะเฮิร์ต ถึง 12.20 กิกะเฮิร์ต โดยทั่วไปแล้วย่านความถี่ Ku หรือ Ku แบนด์ นี้จะนิยมเรียกความถี่ใช้งานขาขึ้น 14 กิกะเฮิร์ต และขาลง
12 กิกะเฮิร์ต ซึ่งจะเขียนแทนด้วย 14 GHz/12 GHz



ที่มา...http://www.stou.ac.th/study/sumrit/2-57(500)/page2-2-57(500).html

ประเภทของดาวเทียม

3. ประเภทของดาวเทียม ซึ่งสามารถแบ่งดาวเทียมตามลักษณะของการใช้งานได้ดังนี้




          3.1 ดาวเทียมสื่อสาร ใช้เพื่อการสื่อสารโทรคมนาคม ซึ่งจะต้องทำงานอยู่ตลอดเวลา 24 ชั่วโมง เพื่อเชื่อมโยงเครือข่ายการสื่อสารของโลกเข้าด้วยกัน เช่น การถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์ทั้งในประเทศ และข้ามทวีป การติดต่อสื่อสารทางโทรศัพท์มือถือ และอินเตอร์เน็ต เป็นต้น อายุการใช้งานของดาวเทียมชนิดนี้จะมีอายุใช้งานประมาณ 10-15 ปี เมื่อส่งดาวเทียมสื่อสารขึ้นไปโคจรดาวเทียมจะพร้อมทำงานโดยทันที ซึ่งจะส่งสัญญาณไปยังสถานีภาคพื้นดิน และที่สถานีภาคพื้นดินจะมีอุปกรณ์รับสัญญาณที่เรียกว่า ทรานสปอนเดอร์ (Transponder) เพื่อทำหน้าที่รับสัญญาณแล้วกระจายไปยังสถานีต่างๆ บนพื้นผิวโลก ดาวเทียมสื่อสารจะทำงานโดยอาศัยหลักการส่งสัญญาณ ถึงกันระหว่างสถานีภาคพื้นดินและสถานีอวกาศ ซึ่งวิถีการโคจรของดาวเทียมชนิดนี้เป็นวงโคจรค้างฟ้า ดาวเทียมสื่อสารที่ใช้ในประเทศไทยก็คือ ดาวเทียมไทยคม 1-5 ดาวเทียมไทยคมจะมีรัศมีการให้บริการครอบคลุมทั่วทั้งประเทศไทยและประเทศใกล้เคียง




ภาพที่ 4 ดาวเทียมไทยคม 1
ข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56



       3.2 ดาวเทียมสำรวจทรัพยากร ใช้เพื่อศึกษาลักษณะทางภูมิศาสตร์ของโลก ไม่ว่าจะเป็นธรณีวิทยา อุทกวิทยา การสำรวจพื้นที่ป่าไม้ พื้นที่ทางการเกษตรการใช้ที่ดิน และน้ำ เป็นต้น ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรดวงแรกของโลกคือดาวเทียม Landset ถูกส่งขึ้นไปสู่วงโคจรเมื่อ พ.ศ. 2515 ดาวเทียมชนิดนี้จะออกแบบให้มีความสามารถในการถ่ายภาพจากดาวเทียมและการติดต่อสื่อสารในระยะไกลซึ่งเรียกว่า การสำรวจจากระยะไกล (Remote Sensing) เพื่อที่จะสามารถแยกแยะจำแนก และวิเคราะห์ข้อมูลต่างๆ ได้ถูกต้อง สำหรับประเทศไทยนั้นกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้ลงนามร่วมมือกับบริษัท Astrium S.A.S.ประเทศฝรั่งเศส เพื่อสร้างดาวเทียมสำรวจทรัพยากรเมื่อวันที่ 19 กรกฎาคม 2547 ในชื่อโครงการธีออส



ภาพที่ 5 ดาวเทียมธีออส
ข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56


          3.3 ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา ใช้เพื่อให้ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศ เช่น ข่าวสารพายุ อุณหภูมิ และสภาพทางภูมิอากาศต่างๆ เพื่อนำข้อมูลที่ได้มาใช้วิเคราะห์สำหรับประกาศเตือนภัยพิบัติต่างๆ ให้ทราบ ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยานี้จะให้ข้อมูลด้วยภาพถ่ายเรดาร์ และภาพถ่ายอินฟราเรดสำหรับใช้ในการวิเคราะห์ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาดวงแรกของโลกคือ ดาวเทียม Essa 1 ของประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งถูกส่งขึ้นไปโคจรในอวกาศเมื่อปี พ.ศ. 2509 ดาวเทียมชนิดนี้ ได้แก่ ดาวเทียม GMS-5 และดาวเทียม GOES-10 เป็นของประเทศญี่ปุ่น ส่วนดาวเทียม NOAA เป็นของประเทศสหรัฐอเมริกา และดาวเทียม FY-2 ของประเทศจีน




ภาพที่ 6 ดาวเทียม GMS-5ข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56


        3.4 ดาวเทียมบอกตำแหน่ง ใช้เพื่อเป็นระบบนำร่องให้กับเรือและเครื่องบิน ตลอดจนใช้บอกตำแหน่งของวัตถุต่างๆ บนพื้นผิวโลก ซึ่งระบบหาตำแหน่งโดยใช้ดาวเทียมนี้จะเรียกว่าระบบ GPS (Global Positioning Satellite System) ซึ่งดาวเทียมบอกตำแหน่งนี้แรกเริ่มเดิมทีนั้นจะนำมาใช้ในการทหารปัจจุบันได้มีการนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์เพื่อใช้สำหรับนำร่องให้กับเครื่องบินและเรือเดินสมุทร วิถีโคจรของดาวเทียมชนิดนี้จะโคจรแบบสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ (SunSynchronous) ดาวเทียมชนิดนี้ได้แก่ กลุ่มดาวเทียมบอกตำแหน่ง Navstar




ภาพที่ 7 กลุ่มดาวเทียมบอกตำแหน่ง Navstar
ข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56

        

          3.5 ดาวเทียมสมุทรศาสตร์ ใช้เพื่อสำรวจทางทะเลทำให้นักวิทยาศาสตร์ทางทะเลและนักชีววิทยาทางทะเลสามารถวิเคราะห์และตรวจจับความเคลื่อนไหวต่างๆ ในท้องทะเลได้ ไม่ว่าจะเป็นความแปรปรวนของคลื่นลม กระแสน้ำ แหล่งปะการัง สภาพแวดล้อม และลักษณะของสิ่งมีชีวิตทางทะเล เป็นต้น ดาวเทียมสมุทรศาสตร์ดวงแรกของโลกได้แก่ ดาวเทียม Seasat และได้มีการพัฒนาสร้างดาวเทียมทางสมุทรศาสตร์อีกหลายดวง เช่น ดาวเทียม Robinson 34,ดาวเทียม Mos 1 เป็นต้น




ภาพที่ 8 ดาวเทียม Seasatข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56


           3.6 ดาวเทียมสำรวจอวกาศ ใช้เพื่อสำรวจอวกาศเพื่อตรวจจับสภาพแวดล้อมต่างๆ ในอวกาศไม่ว่าจะเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สิ่งมีชีวิต และสภาวะต่าง ๆ เป็นต้น ดาวเทียมสำรวจอวกาศจะถูกนำขึ้นไปสู่วงโคจรที่สูงกว่าดาวเทียมประเภทอื่นๆ ทำให้ไม่มีชั้นบรรยากาศโลกกั้นขวาง ดาวเทียมชนิดนี้ได้แก่ ดาวเทียม Mars Probe และดาวเทียม Moon Probe




ภาพที่ 9 ดาวเทียม Mars Probeข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56
         

        3.7 ดาวเทียมจารกรรม ใช้เพื่อการสอดแนมและค้นหา เป็นดาวเทียมที่นิยมใช้ในกิจการทางทหาร ทั้งนี้เพราะสามารถสืบหาตำแหน่งและรายละเอียดเฉพาะที่ต้องการได้ทั้งในที่มืดและที่สว่าง ตรวจหาคลื่นวิทยุ สอดแนมทางการทหารของประเทศคู่แข่ง ตลอดจนสามารถสร้างดาวเทียมได้ตามความต้องการในด้านกิจการทหาร ดาวเทียมชนิดนี้ได้แก่ ดาวเทียม DS3, ดาวเทียม COSMOS ของสหภาพรัสเซีย ดาวเทียม Big Bird, ดาวเทียม COSMOS 389 Elintของสหรัฐอเมริกา





ภาพที่ 10 ดาวเทียม COSMOS 389 Elint
ข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56


ที่มา...http://www.stou.ac.th/study/sumrit/2-57(500)/page2-2-57(500).html




วันอาทิตย์ที่ 16 พฤศจิกายน พ.ศ. 2557

การสื่อสารผ่านดาวเทียม




การสื่อสารผ่านดาวเทียม
(Satellite Communication)


โดย...นายหัสนัย  ริยาพันธ์

นักวิชาการโสตทัศนศึกษาชำนาญการ

ต.ลาดสวาย อ.ลำลูกกา จ.ปทุมธานี

E-mail : riyaphun@hotmail.com 

(เนื้อหาและภาพประกอบเป็นความรับผิดชอบของผู้เขียน)


การสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication)



          มนุษย์ได้คิดค้นดาวเทียมขึ้นมาเพื่อให้สามารถติดต่อสื่อสารกันได้ในระยะทางไกลๆ โดยดาวเทียมที่สร้างขึ้นในสมัยแรก ๆ นั้นจะทำหน้าที่เป็นตัวสะท้อนคลื่นวิทยุความถี่ไมโครเวฟต่อมาได้มีการพัฒนาให้มีการติดตั้งอุปกรณ์รับส่งคลื่นไมโครเวฟเข้าไปในตัวดาวเทียม เพื่อใช้ทวนสัญญาณความถี่ไมโครเวฟแล้วแปลงความถี่ให้แตกต่างกันก่อนส่งมายังโลก ดาวเทียมสามารถโคจรรอบโลกได้โดยอาศัยแรงดึงดูดของโลก ส่งผลให้โคจรรอบโลกได้ในลักษณะเดียวกันกับดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ นับตั้งแต่การประดิษฐ์คิดค้นดาวเทียมขึ้นมาทำให้โลกเกิดสิ่งใหม่ๆ และอำนวยประโยชน์ให้มนุษย์อย่างมากมายทั้งในอดีต ปัจจุบัน และอนาคต ผู้เรียบเรียงได้นำเสนอเนื้อหาที่เกี่ยวข้องดังนี้



1. ประวัติของการสื่อสารผ่านดาวเทียม



          ดาวเทียมเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่มนุษย์สร้างขึ้น ซึ่งได้ถูกส่งขึ้นไปโคจรรอบโลกครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ. 2500 โดยสหภาพรัสเซียได้ส่งดาวเทียมขึ้นไปชื่อ สปุตนิก 1 (Sputnik 1) เพื่อทำหน้าที่ตรวจสอบการแผ่รังสีของชั้นบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์ ต่อมาในปี พ.ศ. 2501 สหรัฐอเมริกาได้ส่งดาวเทียมชื่อเอ็กซ์พลอเรอร์ 1(Explorer 1) ขึ้นสู่อวกาศ และได้ส่งดาวเทียมชื่อ สกอร์ (Score) เพื่อใช้เป็นดาวเทียมสื่อสาร ซึ่งถือว่าเป็นการสื่อสารผ่านดาวเทียมเป็นครั้งแรกของโลก ทำให้สหภาพรัสเซียและสหรัฐอเมริกาเป็นสองประเทศผู้นำทางด้านการสำรวจทางอวกาศ ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2503 สหรัฐอเมริกาได้ส่งดาวเทียมชื่อเอ็กโค 1 (Echo 1) ขึ้นไปเพื่อทำหน้าที่ในการสะท้อนคลื่นวิทยุสู่โลกได้เป็นผลสำเร็จ โดยทดลองถ่ายทอดสัญญาณโทรศัพท์และโทรทัศน์และในปี พ.ศ. 2506-2507 สหรัฐอเมริกาได้ส่งดาวเทียมชื่อ ซิงคอม 1 (Syncom 1) ซึ่งเป็นดาวเทียมที่เคลื่อนที่รอบโลกด้วยความเร็วที่โลกหมุนรอบตัวเอง ซึ่งใช้ถ่ายทอดข่าวสารจากทวีปอเมริกาเหนือไปยังทวีปอเมริกาใต้ โดยเป็นสัญญาณพูดโทรศัพท์ข้ามทวีป และได้ส่งดาวเทียมชื่อ รีเลย์ 2 (Relay 2) เพื่อใช้ติดต่อสื่อสารระหว่างสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นเป็นครั้งแรก รวมถึงการจัดตั้งสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศมีจำนวนสมาชิก 11 ประเทศ และได้จัดตั้งองค์การโทรคมนาคมทางดาวเทียมระหว่างประเทศ หรืออินเทลแซต (INTELSAT) ขึ้น ให้บริษัทคอมแซต (COMSAT) ของสหรัฐอเมริกาเป็นผู้จัดการธุรกิจต่างๆ



2. วงโคจรของดาวเทียม



          การโคจรของดาวเทียมนั้นมีพื้นฐานมาจากหลักการเคลื่อนที่ของวัตถุที่มีความเร็วสูง ที่กล่าวว่าถ้าวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมากๆ ประมาณ 8 กิโลเมตรต่อวินาที วัตถุจะไม่ตกลงสู่พื้นโลกและสามารถเคลื่อนที่รอบโลกได้ซึ่งดาวเทียมเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงโดยหนีแรงดึงดูดของโลกก็จะทำให้ดาวเทียมสามารถโคจรรอบโลกได้ ซึ่งวงโคจรของดาวเทียมสามารถแบ่งประเภทได้ดังนี้


          2.1 วงโคจรแบบสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ (Sun-Synchronous Orbit) วงโคจรนี้แบ่งออกเป็น 2 ลักษณะดังนี้                 


2.1.1 โพล่า ออบิท (Polar Orbit) เป็นวงโคจรที่มีลักษณะเป็นวงกลมโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางในแนว ขั้วโลก ซึ่งวงโคจรนี้จะมีระยะความสูง 500-1,000 กิโลเมตรจากพื้นโลก




ภาพที่ 1 วงโคจรแบบโพล่า ออบิทเป็นวงกลม
ข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56





     2.1.2 อินไคล ออบิท (Inclined Orbit) เป็นวงโคจรที่มีลักษณะเป็นทั้งวงกลมและวงรีทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความเฉียงหรือมุมที่ทำกับระนาบศูนย์สูตร ซึ่งวงโคจรนี้จะมีระยะความสูง 5,000-13,000กิโลเมตรจากพื้นโลก



ภาพที่ 2 วงโคจรแบบโพล่า ออบิทเป็นวงกลมและวงรี
ข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56



                 2.2 วงโคจรแบบเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่าโลกหมุน (Equatorial Orbit)
เป็นวงโคจรรูปวงกลมมนตามแนวระนาบกับเส้นศูนย์สูตร โดยเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากับความเร็วที่โลกหมุนรอบตัวเอง ซึ่งจะใช้เวลาในการโคจร 24 ชั่วโมงต่อรอบทำให้เหมือนกับว่าดาวเทียมลอยนิ่งอยู่กับที่จึงเรียกวงโคจรนี้ว่า
วงโคจรค้างฟ้า ระยะความสูงของตัวดาวเทียมจากพื้นโลกมีค่าประมาณ 35,800 กิโลเมตร




ภาพที่ 3 วงโคจรแบบเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่าโลกหมุนหรือวงโคจรค้างฟ้า
ข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56



          ดาวเทียมจะโคจรรอบโลกตามแนวการหมุนของโลกหรือในแนวเส้นศูนย์สูตรซึ่งวงโคจรของดาวเทียม เมื่อแบ่งตามระยะความสูงจากพื้นโลกสามารถแบ่งได้เป็น 3 ระยะคือ


          1. วงโคจรระยะต่ำ (Low Earth Orbit) วงโคจรนี้อยู่สูงจากพื้นโลกไม่เกิน 1,000 กิโลเมตร ดาวเทียมที่มีวงโคจรลักษณะนี้ส่วนใหญ่จะใช้ในการสำรวจสภาวะแวดล้อมและสังเกตการณ์ ซึ่งไม่สามารถใช้งานครอบคลุมบริเวณใดบริเวณหนึ่งได้ตลอดเวลา


          2. วงโคจรระยะปานกลาง (Medium Earth Orbit) วงโคจรนี้อยู่สูงจากพื้นโลกตั้งแต่ 1,000 กิโลเมตรขึ้นไป ส่วนใหญ่จะใช้ในด้านอุตุนิยมวิทยาและใช้เพื่อติดต่อสื่อสารในบางพื้นที่


          3. วงโคจรประจำที่ (Geostationary Earth Orbit) วงโคจรนี้จะอยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ 35,800 กิโลเมตรซึ่งเป็นเส้นทางโคจรอยู่ในแนวเส้นศูนย์สูตรดาวเทียมที่มีวงโคจรลักษณะนี้ส่วนใหญ่ใช้เพื่อการสื่อสาร



ที่มา...http://www.stou.ac.th/study/sumrit/2-57(500)/page2-2-57(500).html