การใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีอวกาศ

การใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีอวกาศ
          ความสนใจใคร่รู้ของมนุษย์เกี่ยวกับความมหัศจรรย์บนฟากฟ้า   เกี่ยวกับโลกที่มนุษย์อาศัยอยู่และดาวดวงอื่นๆ ที่มนุษย์มองเห็น  ทำให้มีการศึกษาค้นคว้าอย่างต่อเนื่องมาโดยตลอด    ส่งผลให้เกิดความก้าวหน้าของเทคโนโลยีอวกาศ   มีการใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ในการศึกษา พัฒนา และประดิษฐ์อุปกรณ์ถ่ายภาพในช่วงคลื่นต่างๆ จากระยะไกล  ตลอดจนเครื่องรับและส่งสัญญาณให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นและนำอุปกรณ์และเครื่องรับและส่งสัญญาณไปประกอบเป็นดาวเทียมที่ถูกส่งขึ้นไปโคจรรอบโลก   ทำให้สามารถสังเกตสิ่งต่างๆ บนโลกได้จากระยะไกลในเวลาอันรวดเร็ว ได้เรียนรู้เกี่ยวกัย เอภพ โลก ดวงจัทร์ และดาวอื่นๆ อีก   ความก้าวหน้าด้านเทคโนโลยีอวกาศช่วยเปิดเผยความลี้ลับในอดีต   และก่อให้เกิดประโยชน์ต่อมนุษย์ในด้านต่างๆ มากมาย

ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา
          เป็นดาวเทียมที่มีอุปกรณ์ถ่ายภาพเมฆ   และเก็บข้อมูลของบรรยากาศในระดับสูง   ช่วยให้ได้ข้อมูลที่สำคัญในการพยากรณ์อากาศได้อย่างถูกต้อง   รวดเร็วรวมถึงการเฝ้าสังเกตการก่อตัว   การเปลี่ยนแปลง และการเคลื่อนตัวของพายุที่เกิดขึ้นบนโลก   ช่วยป้องกันหรือบรรเทาความเสียหายรุนแรงที่เกิดขึ้นได้อย่างมาก  ข้อมูลจากดาวเทียมเป็นข้อมูลสำคัญมากในการพยากรณ์อากาศ


ภาพถ่ายเมฆจากดาวเทียม GMS-5 (ถ่ายเมื่อ 3 ก.พ. 2546)


ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรโลก
          เป็นดาวเทียมที่มีอุปกรณ์สำรวจแหล่งทรัพยากรณ์ที่สำคัญ   นอกจากนี้ยังเฝ้าสังเกตสภาพแวดล้อมที่เกิดบนโลก   ช่วยเตือนอุทกภัย และความแห้งแล้งที่เกิดขึ้น   การตัดไม้ทำลายป่า การทับถมของตะกอนปากแม่น้ำ รวมไปถึงแหล่งที่มีปลาชุกชุม    และอื่นๆ อีกมาก
 

ภาพถ่ายดาวเทียมบริเวณโรงกรองน้ำและผลิตน้ำประชาชื่น   และนอร์ธปาร์ค จากดาวเทียม IRS-ID ถ่ายเมื่อ 24 ก.พ. 2544 หลอมกับภาพจาก Landsat-7 ETM + ถ่ายเมื่อ 24 ม.ค. 2545


ดาวเทียมสังเกตการณ์ดาราศาสตร์

          เป็นดาวเทียมที่มีกล้องโทรทรรศน์และอุปกรณ์ดาราศาสตร์สำหรับศึกษาวัตถุท้องฟ้า   ดาวเทียมสังเกตการณ์ดาราศาสตร์มีทั้งหมดที่โคจรอยู่รอบโลกและประเภทที่โคจรผ่านไปใกล้ดาวเคราะห์   หรือลงสำรวจดาวเคราะห์   ซึ่งเรีกยอีกอย่างว่ายานอวกาศ เช่นยานอวกาศวอยเอเจอร์ที่เดินทางผ่านเฉียดดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูล เป็นต้น

ดาวเทียมสื่อสาร
          เป็นดาวเทียมที่มีอุปกรณ์สื่อสารติดตั้งอยู่ เช่น ดาวเทียมอินเทลแซท (ภาพ 7.6 ) ดาวเทียมชุดนี้อยู่ในวงโคจรรอบโลก 3 แห่ง คือเหมือนมหาสมุทรอินเดียเพื่อการติดต่อระหว่างทวีปยุโรปเหนือมหาสมุทรแปซิฟิกเพื่อการติดต่อระหว่างทวีปเอเชียกับทวีปอเมริกา และและเหนือมหาสมุทรแอตแลนติกเพื่อการติดต่อระหว่างทวีปอเมริกากับทวีปยุโรป   เมื่อรวมทั้งระบบจึงสามารถติดต่อกันได้ทั่วโลก

 
ภาพ 7.6 ดาวเทียมอินเทลแซท


          ดาวเทียมสื่อสารของไทย (ภาพ 7.7) ชื่อไทยคม สร้างโดยบริษัท ฮิวจ์ แอร์คราฟท์ ประเทศสหรัฐอเมริกา   ส่งขึ้นสู่อวกาศโดยบริษัทแอเรียน สเปซ ประเทศฝรั่งเศษ จากฐานส่งที่เมืองคูรู ดินแดนแฟรนช์เกียนา   ดาวเทียมไทยคมช่วยการติดต่อสื่อสารได้ทั่วประเทศไทยและประเทศในแถบอินโดจีนไปจนถึงเกาหลีและญี่ปุ่น   รวมทั้งชายฝั่งทะเลด้านตะวันออกของจีน   เป็นดาวเทียมสื่อสารที่ประเทศไทยให้บริการสื่อสารโทรคมนาคมด้านต่างๆ เช่น การถ่ายทอดโทรทัศน์ วิทยุ โทรศัพท์ การประชุมทางไกล และระบบถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์สู่เสาอากาศของผู้รับในบ้านได้ โดยตรง


 
ภาพ 7.7 ดาวเทียมไทยคม


- ให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับการใช้ประโยชน์จากดาวเทียมในประเทศไทย
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
          กล้องโทรทรรศน์ เป็นอุปกรณ์สำคัญที่ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถเฝ้าติดตามสังเกตวัตถุบนท้องฟ้าได้อย่างชัดเจนและต่อเนื่อง  มีการพัฒนากล้องโทรทรรศน์ให้มีประสิทธิภาพสูงตามความต้องการที่จะศึกษา
          ยานขนส่งอวกาศดิสคัฟเวอรีนำกล้องโทรทรรศน์ มูลค่า 1,500 ล้านเหรียญสหรัฐ   ขึ้นสู่อวกาศในวันที่ 25 เมษายน พ.ศ. 2533 เพื่อเป็นเกียรติแก่ เอ็ดวิน ฮับเบิล นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกา   ผู้ศึกษาค้นดว้าเรื่องราวเกี่ยวกับกาแลกซีต่างๆ กล้องโทรทรรศน์กล้องนี้จึงได้ชื่อว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลหรือเรียกสั้นๆ ว่ากล้องฮับเบิล ดังภาพ 7.8


ภาพ 7.8 กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล


          กล้องฮับเบิลเป็นกล้องโทรทรรศน์ชนิดสะท้อนแสงกระจกเว้ารับแสงมัขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.4 เมตร ตัวกล้องมีความกว้าง 4.3 เมตร ยาว 13.3 เมตร มวลประมาณ 11,360 กิโลกรัม   ใช้พลังงานจากแผงเซลล์สุริยะที่ปีก 2 ข้าง กระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้จะถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่นิเกิล-ไฮโดรเจนขนาดใหญ่ 6 ตัว เพื่อใช้งานเมื่อกล้องโคจรไปอยู่ในเงาของโลก   ขณะไม่ได้รับแสงอาทิตย์   อุปกรณ์สำคัญที่ติดไปกับกล้องคือ ระบบคอมพิวเตอร์ กล้องถ่ายภาพมุมกว้าง เครื่องตรวจรับสเปกตรัม   เครื่องปรับทิศทางของกล้อง เป็นต้น   โดยอุปกรณ์ทั้งหมดสามารถควบคุมการทำงานได้จากศูนยืควบคุมบนโลก   ภาพถ่ายจากกล้องจะได้รับการศึกษาวิเคราะห์โดยสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศ   เพื่อใช้ป็นข้อมูลทางด้านดาราศาสตร์
          กล้องบนพื้นโลกส่องสังเกตวัตถุท้องฟ้าได้ไกลราว 2 พันล้านปีแสง   แต่กล้องฮับเบิลส่องเห็นไปได้ไกลราว 14,000 ล้านปีแสง   ข้อมูลที่ได้จากกล้องฮับเบิลเพียงระยะเวลาสั้นๆ   ได้แสดงให้เห็นรายละเอียดต่างๆ ของวัตถุท้องฟ้า   ช่วยให้เกิดความเข้าใจถึงส่วนประกอบในระบบสุริยะ  การกำเนิดดาวฤกษ์โครงสร้างและการเปลี่ยนแปลงของกาแล็กซีรวมทั้งวิวัฒนาการของเอกภพ   ที่นักดาราศาสตร์เฝ้าสังเกตมานานหลายร้อยปีซึ่งไม่เคยเห็นมาก่อน   เป็นการมองออกไปในเอกภพอย่างกว้างไกล

กิจกรรม 7.2  โครงการอวกาศที่น่าสนใจ
          ให้นักเรียนสืบค้นเกี่ยวกับโครงการอวกาศที่น่าสนใจ   วางแผนศึกษาประเด็นสำคัญ และนำเสนอ เช่น สถานีอวกาศนานาชาติ ผลงานของกล้องฮับเบิล โครงการสตาร์ดัสท์ (Stardust) โครงการโรเซตตา (Rosetta) โคงการแคสสินี (Cassini) เป็นต้น
          ความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับดาราศาสตร์ช่วยให้เราเข้าใจกำเนิดของโลกในฐานะที่เราเป็นสมาชิกของระบบสุริยะ และกำเนิดเอกภพ รวมทั้งสารและพลังงานที่มนุษย์นำมาใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆที่เกี่ยวข้องกับชีวิตของเรา   เรื่องราวเกี่ยวกับเอกภพและอวกาศยังมีความลี้ลับอีกมากมายที่ยังรอการค้นพบ   ของนักวิทยาศาสตร์รุ่นต่อไป   ในอนาคตนักเรียนอาจเป็นคนหนึ่งในจำนวนนักดาราศาสตร์ที่เปิดโลกดาราศาสตร์ให้คนทั่วไปด้เรียนรู้มากขึ้น



ยานอวกาศ Stardust



คำถามท้ายบท
1. เพราะเหตุใดจึงต้องส่งกล้องโทรทรรศน์ขึ้นไปโคจรรอบโลกในการศึกษาวัตถุท้องฟ้า
2. ยานขนส่งอวกาศปล่อยดาวเทียมสื่อสารให้เข้าสู่วงโคจรอย่างไร
3. ท่านคิดว่าการอาศัยอยู่ในอวกาศของมนุษย์อวกาศเป็นระยะเวลานานๆ มีผลกระทบต่อมนุษย์อวกาศเหล่านั้นอย่างไรบ้าง
4. การสำรวจอวกาศมีผลดีและผลเสียต่อมนุษย์และต่อโลกอย่างไร