ประเภทของดาวเทียมต่างๆ

             ปัจจุบันมีดาวเทียมจำนวนมากถูกส่งขึ้นสู่อวกาศ โดยมีวัตถุประสงค์การใช้งานที่แตกต่างกัน เราสามารถแบ่งตามประเภทการใช้งานได้ดังนี้ 

ดาวเทียมสื่อสาร (Communication Satellite)

ดาวเทียมในยุคแรกสร้างขึ้นมาเพื่อใช้ประโยชน์ในการสื่อสาร เช่น วงจรโทรศัพท์ทางไกลระหว่างประเทศและการถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์ข้ามทวีป เป็นต้น ดาวเทียมประเภทนี้มักมีวงโคจรแบบค้างฟ้า ทำให้สะดวกและสามารถใช้งานได้ตลอดเวลา เพื่อให้สามารถติดต่อสื่อสารได้รอบโลกจะต้องใช้ดาวเทียมทั้งสิ้น 3 ดวง คือ 

1. ดาวเทียมเหนือมหาสมุทรอินเดีย เพื่อติดต่อระหว่างทวีปยุโรปและทวีปเอเซีย 

2. ดาวเทียมเหนือมหาสมุทรแปซิฟิค เพื่อติดต่อระหว่างทวีปเอเซียและทวีปอเมริกา 

3. ดาวเทียมเหนือมหาสมุทรแอตแลนติก เพื่อติดต่อระหว่างทวีปอเมริกาและทวีปยุโรป 

             โดยมีองค์การ อินเทลแซท (Intelsat – International Telecommunication Satellite Consortium) ซึ่งจัดตั้งในปี พ.ศ. 2507 เป็นผู้ให้บริการ โดยได้จัดสร้างดาวเทียมอินเทลแซทและมีการสร้างดาวเทียมใหม่ทดแทน เมื่อดวงเก่าหมดอายุการใช้งาน ปัจจุบันคือ ดาวเทียมอินเทลแซท8 สถานีดาวเทียมภาคพื้นดินในระยะแรกจะต้องใช้จานสายอากาศขนาดใหญ่และอุปกรณ์ราคาแพงจำนวนมาก 
              สถานีดาวเทียมภาคพื้นดินแห่งแรกของประเทศไทยอยู่ที่ อ.ศรีราชา จ.ชลบุรี ซึ่งยังคงใช้งานมาจนถึงปัจจุบันเพื่อให้บริการโทรศัพท์ระหว่างประเทศ  ปัจจุบันมีดาวเทียมสื่อสารมีวงโคจรค้างฟ้า เช่น ดาวเทียมไทยคม ดาวเทียมปาลาปา ดาวเทียมเอเซียแซท เป็นต้น ซึ่งดาวเทียมเหล่านี้สามารถส่งสัญญาณโทรทัศน์ไปถึงบ้านผู้ชมได้โดยตรง โดยใช้อุปกรณ์หรือจานสายอากาศขนาดเล็กในการรับสัญญาณโทรทัศน์ อาศัยสถานีดาวเทียมขนาดใหญ่ในการส่งสัญญาณโทรทัศน์ขึ้นไปยังดาวเทียมเพียงสถานีเดียว  นอกจากนี้ยังมีดาวเทียมที่ให้บริการสื่อสารประเภทอื่น เช่น บริการโทรศัพท์ในเรือเดินทะเล บริการโทรศัพท์บนเครื่องบินโดยสาร บริการโทรศัพท์ผ่านดาวเทียมสำหรับพื้นที่ห่างไกล บริการอินเตอร์เน็ตผ่านดาวเทียม เป็นต้น 

ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา (Meteorological Satellite)  

ดาวเทียมประเภทนี้จะถ่ายภาพก้อนเมฆที่ปกคลุมโลก วัดอุณหภูมิของชั้นบรรยากาศ ติดตามการก่อตัวและเคลื่อนที่ของพายุ ซึ่งนักพยากรณ์อากาศจะนำข้อมูลเหล่านี้มาวิเคราะห์ เพื่อรายงานสภาพอากาศและพยากรณ์อากาศให้ประชาชนทั่วไปได้รับทราบ ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาแบ่งตามลักษณะการโคจรได้ 2 ประเภทคือ 

1. ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาประเภทวงโคจรค้างฟ้า (Geostationary Meteorological Satellite) ได้แก่ ดาวเทียม GOES-W ดาวเทียม GOES-E ดาวเทียม METEOSAT  ดาวเทียม GMS-5  ดาวเทียม INSAT ดาวเทียม FY-2 เป็นต้น  ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาที่มีวงโคจรค้างฟ้าจะถ่ายภาพลักษณะก้อนเมฆและส่งภาพกลับมาเป็นระยะ ซึ่งเมื่อนำภาพเหล่านี้มาทำ Animation จะทำให้เห็นลักษณะและทิศทางการเคลื่อนที่ของพายุได้อย่างชัดเจน

             2. ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาประเภทวงโคจรวงกลม (Near Polar Orbit Meteorological Satellite) ได้แก่ ดาวเทียม NOAA ดาวเทียม FY-1 ดาวเทียม METEOR-2 เป็นต้น  ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาที่มีวงโคจรแบบวงกลมจะเคลื่อนที่ผ่านจุดเดิมบนพื้นโลกวันละ 2 ครั้ง ครั้งละไม่เกิน 15 นาที โดยจะถ่ายภาพและส่งสัญญาณข้อมูล ณ ช่วงเวลาที่โคจรผ่าน (Real Time)  ถ้าดาวเทียมโคจรผ่านเหนือประเทศไทยเราจะได้ภาพถ่ายจากมหาสมุทรอินเดียไปจนถึงอ่าวตังเกี๋ยประเทศเวียดนาม เริ่มต้นจากตอนล่างของประเทศจีนไปจนถึงประเทศสิงคโปร์ 

            ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา จะถ่ายภาพของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สะท้อนกลับจากผิวโลก  โดยจะถ่ายภาพในช่วงคลื่นที่สามารถมองเห็นด้วยตา และคลื่นพลังงานความร้อนในช่วงอินฟาเรด  เพื่อใช้ตรวจวัดไอน้ำในบรรยากาศ                     

            ดาวเทียม NOAA จะส่งสัญญาณภาพแบบ APT ซึ่งเป็นภาพขาวดำ 2 ภาพ คือ ภาพที่มองเห็นด้วยตา  และ ภาพรังสีอินฟาเรด มีขนาดความละเอียดของภาพเท่ากับ 4 กิโลเมตร โดยใช้ความถี่ 137 MHz และจะส่งสัญญาณภาพแบบ HRPT มีขนาดความละเอียดของภาพเท่ากับ 1.1 กิโลเมตร โดยใช้ความถี่ 1,691 MHz และแยกช่องสัญญาณของภาพสำหรับแต่ละช่วงคลื่นของแถบสี การรับสัญญาณแบบ APT สามารถดัดแปลงได้จากเครื่องวิทยุสื่อสารและมีต้นทุนไม่สูงมากในการรรับสัญญาณ แต่การรับสัญญาณแบบ HRPT จะต้องใช้อุปกรณ์เฉพาะที่มีราคาแพง

ดาวเทียมสำรวจทรัพยากร (Remote Sensing Satellite)

ดาวเทียมในกลุ่มนี้ใช้สำหรับหาข้อมูลหรือข่าวสารเกี่ยวกับวัตถุ สิ่งของ หรือพื้นที่เป้าหมาย ซึ่งอยู่ไกลจากเครื่องมือที่ใช้วัด โดยที่เครื่องมือเหล่านั้นไม่ได้สัมผัสกับวัตถุหรือสิ่งของเป้าหมายดังกล่าวเลย 

ตัวอย่างดาวเทียมสำรวจทรัพยากร ได้แก่ ดาวเทียม IKONOS, ดาวเทียม QUICKBIRD, ดาวเทียม RADARSAT-1, ดาวเทียม LANDSAT-5, ดาวเทียม SPOT-5, ดาวเทียม LANDSAT-7, ดาวเทียม IRS-1C เป็นต้น 

การใช้ประโยชน์จากดาวเทียมสำรวจทรัพยากร ได้แก่ การทำแผนที่ การวางแผนด้านการเกษตร สำรวจ ทรัพยากรน้ำ สำรวจการใช้ที่ดิน สำรวจทางธรณีวิทยา สำรวจพื้นที่ป่าไม้ ติดตามไฟไหม้ป่า สำรวจด้านสมุทรศาสตร์ เป็นต้น

ดาวเทียมกำหนดตำแหน่ง (Global Position System Satellite)

เป็นโครงการของกระทรวงกลาโหม ประเทศสหรัฐอเมริกา เพื่อใช้ประโยชน์ทางการทหาร แต่อนุญาตให้พลเรือนสามารถใช้งานได้ภายใต้ข้อจำกัด เช่น มีความผิดพลาดของตำแหน่งที่วัดได้มากกว่าอุปกรณ์ทางการทหาร และไม่สามารถใช้ในขณะที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมากได้ (เช่น ขีปนาวุธข้ามทวีป) ระบบ GPS หรือ Global Position System ประกอบด้วยส่วนสำคัญ 3 ส่วนคือ 

1. ส่วนอวกาศ (Space Segment) ประกอบด้วยดาวเทียม 24 ดวง แบ่งวงโคจรออกเป็น 6 ระนาบๆละ 4 ดวง โคจรสูงจากพื้นโลก 20,200 กิโลเมตร มี inclination = 55 องศา (มุมเอียงกับเส้นศูนย์สูตร 55 องศา) 

2. สถานีควบคุมภาคพื้นดิน (Control Station Segment) ประกอบด้วยสถานีย่อย 5 แห่งกระจายอยู่ทั่วโลกและสถานีควบคุมหลักหนึ่งสถานี ตั้งอยู่เมืองโคโรลาโดสปริง รัฐโคโรลาโด ประเทศสหรัฐอเมริกา เพื่อทำหน้าที่ปรับแก้ไขข้อมูลวงโคจร และข้อมูลเวลาของดาวเทียม

3. ส่วนผู้ใช้ (User Segment) แบ่งออกเป็นเครื่องรับ GPS ทางการทหาร และเครื่องรับ GPS สำหรับพลเรือนในการคำนวณหาตำแหน่งที่ถูกต้องนั้นเครื่องรับจะต้องรับสัญญาณได้จากดาวเทียมอย่างน้อย 4 ดวง พร้อม ๆ กัน เครื่องรับ GPS ที่มีขายในท้องตลาดสามารถรับสัญญาณจากดาวเทียมได้พร้อมกันถึง 12 ดวง ซึ่งจะสามารถบอกตำแหน่งได้ โดยมีความผิดพลาดไม่เกิน 6 เมตรในแนวราบ 

ปัจจุบันเครื่องรับ GPS มีราคาถูก (เริ่มต้นที่ 3,000 บาท) และมีขนาดเล็ก (เท่ากับเม้าท์ของเครื่องคอมพิวเตอร์) ทำให้เครื่องรับ GPS ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวาง เช่น ช่วยนำทางในการเดินป่า ช่วยนำทางในการขับรถยนต์ ช่วยนำร่องอากาศยาน ช่วยนำร่องการเดินเรือ ใช้ในการติดตามยานพาหนะ หรือแม้กระทั่งการบอกตำแหน่งของเครื่องโทรศัพท์มือถือ เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีการจัดทำแผนที่โดยละเอียดเพื่อใช้ร่วมกับเครื่องรับ GPS ซึ่งช่วยให้ใช้งานได้กว้างขวางยิ่งขึ้น 

ดาวเทียมในกิจการวิทยุสมัครเล่น ( Radio Amateur Satellite )

ดาวเทียมในกิจการวิทยุสมัครเล่น มีชื่อเรียกว่า OSCAR – Orbiting Satellite Carrying Amateur Radio โดยส่งดาวเทียมดวงแรกคือ OSCAR I ขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 12 ธันวาคม พ.ศ. 2504 และปัจจุบันได้ปล่อยดาวเทียมขึ้นสู่อวกาศมากกว่า 50 ดวง โดยมีดาวเทียมที่สามารถใช้งานได้ในปัจจุบันประมาณ 10 ดวง ดาวเทียมในกิจการวิทยุสมัครเล่น มีวัตถุประสงค์เพื่อทำการทดลองในด้านต่างๆที่เกี่ยวกับการติดต่อสื่อสารและการพัฒนาดาวเทียมให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น โดยได้นำเสนอแนวคิดที่เป็นประโยชน์อย่างมากมาย เช่น โครงการ Microsat ซึ่งได้จัดสร้างดาวเทียมที่มีขนาดเล็ก คือ 1 ลูกบาศก์ฟุตซึ่งสามารถส่งขึ้นอวกาศได้โดยใช้จรวดขนาดเล็ก เช่น ขีปนาวุธข้ามทวีปที่เลิกใช้งานแล้ว หรือฝากส่งไปกับจรวดขนาดใหญ่ที่สามารถส่งดาวเทียมขนาดเล็กได้หลายดวงพร้อมกัน หรือโครงการทดสอบกล้องถ่ายภาพบนดาวเทียมขนาดเล็ก ซึ่งต่อมาได้พัฒนาเป็นดาวเทียมสำรวจทรัพยากรที่มีขนาดเล็ก เป็นต้น     

ผู้ที่สนใจจะใช้งานดาวเทียมในกิจการวิทยุสมัครเล่นสามารถทำได้โดยการเข้าสอบเพื่อขอรับใบอนุญาตเป็นพนักงานวิทยุสมัครเล่นในประเทศที่อาศัยอยู่ และจะสามารถใช้ดาวเทียมวิทยุสมัครเล่นได้ทุกดวงที่เปิดให้บริการอยู่

ดาวเทียมประเภทอื่นๆ

เราสามารถนำดาวเทียมไปใช้กับงานได้หลากหลายสาขางาน ทางด้านสำรวจทางทะเลก็เป็นอีกสาขาหนึ่งที่ดาวเทียมได้เข้าไปมีบทบาท ในปีพ.ศ. 2521 ดาวเทียมสำรวจทางทะเลดวงแรกได้ถูกส่งขึ้นไปสู่วงโคจร ได้แก่ ดาวเทียม Seasat แม้ว่าจะไม่ได้มีบทบาทอะไรมากนัก แต่ก็เป็นการบุกเบิกให้เกิดการสำรวจทางทะเลกว้างขวางต่อไป ดาวเทียมอีกดวงที่มีบทบาทสำรวจสำหรับงานสำรวจทางทะเล ได้แก่ ดาวเทียม Robinson 34 ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ทางทะเล และนักชีววิทยาทางทะเลสามารถตรวจจับความเคลื่อนไหวของทุกสรรพสิ่งในท้องทะเลได้ด้วยการใช้งานจากดาวเทียมนั่นเอง โดยนำข้อมูลที่ได้จากดาวเทียมสำรวจทางทะเลมาตรวจวิเคราะห์สภาพแวดล้อม ลักษณะสิ่งมีชีวิตความแปรปรวนของคลื่นลมและกระแสน้ำ จนกระทั่งได้รายงานสรุปสภาพทางทะเลที่สมบูรณ์

ดาวเทียมเพื่อการสำรวจอวกาศเป็นเทคโนโลยีที่ยังใหม่ โดยดาวเทียมประเภทนี้จะถูกนำขึ้นไปสู่วงโคจรที่สูงกว่าดาวเทียมประเภทอื่นๆลึกเข้าไปในอวกาศ ดังนั้นดาวเทียมสำรวจอวกาศจึงให้ภาพที่ไร้สิ่งกีดขวางใดๆไม่มีชั้นบรรยากาศของโลกมากั้น ดาวเทียมสำรวจอวกาศบางดวงก็จะนำอุปกรณ์ตรวจจับ และบันทึกคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า บางดวงก็จะมีหน้าที่ตรวจจับและบันทึกรังสีอัลตร้าไวโอเล็ต ดาวเทียมที่น่าสนใจอีกประเภทหนึ่งก็ คือ ดาวเทียมเพื่อการจารกรรมหรือสอดแนม ที่นิยมมากที่สุดคือประเภทที่ใช้เพื่อการลาดตระเวน โดยมีการติดกล้องเพื่อใช้ในการถ่ายภาพพิเศษ สามารถสืบหาตำแหน่งและรายละเอียดเฉพาะพื้นที่ที่ต้องการ ดาวเทียมจะมีอุปกรณ์ตรวจจับ คลื่นวัตถุด้วยเรด้าร์และแสงอินฟราเรด ซึ่งสามารถตรวจจับได้ทั้งในที่มืด หรือที่ที่ถูกพรางตาไว้

ดาวเทียม COSMOS เป็นดาวเทียมสอดแนมที่รู้จักกันดีของรัสเซียและ ดาวเทียม Big Bird เป็นดาวเทียม สอดแนมของสหรัฐอเมริกา นอกจากนั้นยังมีดาวเทียมสอดแนมทางทะเลเพื่อใช้ในการค้นหาเรือรบ เรือดำน้ความสามารถในการตรวจจับหัวรบนิวเคลียร์หรือวัตถุที่ฝังตัวอยู่ใต้ทะเลลึก

ดาวเทียม Elint  ถูกใช้เพื่อประโยชน์ในการป้องกันจากการลอบจู่โจม ดาวเทียม Elint เป็นดาวเทียม

สอดแนม ที่มีลักษณะพื้นฐานในการตรวจจับคลื่นสัญญาณวิทยุและแผนที่แสดงตำแหน่งที่ตั้งฐานทัพของ

ประเทศต่างๆ

อ้างอิงแหล่งที่มาข้อมูล/ภาพ

http://www.rtsd.mi.th/school/images/knowlegde/KM/Rs_Kittisak24.pdf

http://www.gisthai.org/about-gis/sensor.html

http://www.space.mict.go.th/knowledge.php?id=usage#comm

วิวัฒนาการของการสำรวจระยะไกลด้วยดาวเทียม

       การพัฒนาเทคโนโลยีของการสำรวจระยะข้อมูลไกลไม่ใช่สิ่งใหม่ได้ใช้กันในทางปฏิบัติมาเป็น

เวลานานแล้ว จากหลักฐานพบว่าได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีนี้มาในสองยุคคือก่อนยุคอวกาศ (ก่อนปี2503)

และยุคอวกาศ (หลังปี2503) ในช่วงเวลานี้ก็ได้มีการพัฒนาเพิ่มขึ้นเป็นลำดับ ซึ่งเรียกได้ว่าเป็นยุคแรกและ

ยุคที่สอง

ก่อนยุคอวกาศ

                วิชาการสำรวจระยะข้อมูลไกลได้พัฒนามาจากการใช้ภาพถ่าย ซึ่งนำมาใช้ในการสำรวจทรัพยากร

และสำรวจภูมิประเทศ และเมื่อมีเครื่องบินก็ได้มีการถ่ายรูปทางอากาศจากเครื่องบิน ในสงครามโลกครั้งที่ 1

และ ครั้งที่ 2 การพัฒนาการถ่ายรูปทางอากาศมีมากเพื่อกิจการทหารและความปลอดภัยของประเทศ ทำให้

การพัฒนาการสำรวจระยะไกลเป็นไปอย่างรวดเร็ว และเป็นประโยชน์สำหรับการสำรวจทรัพยากรธรรมชาติอื่นๆด้วย การใช้รูปถ่ายทางอากาศและการวิเคราะห์ภาพในยุคนั้น ใช้การแปลด้วยสายตาและใช้กุญแจการแปลภาพช่วยในยุคนั้น ยังไม่มีการนำเอาการทำงานแบบสหวิทยาการมาประยุกต์ใช้เพราะต่างคนต่างทำในสาขาที่ตนถนัดแต่ก็ได้ผลดี นอกจากนี้ยังไม่มีแนวความคิดในการทดแทนธรรมชาติ และการป้องกันภาวะแวดล้อมที่เสียหาย เพราะไม่มีข้อมูลระดับโลกเกี่ยวกับทรัพยากรธรรมชาติและการพัฒนาเทคโนโลยีการสำรวจระยะไกลยังไม่ก้าวหน้าเท่าที่ควร

ยุคอวกาศ

                การพัฒนาด้านอวกาศ ทำให้มีการส่งดาวเทียมออกไปโคจรรอบโลก มีการปรับปรุงเครื่องมือ เครื่องใช้ในการบันทึกข้อมูล จึงทำให้ได้ข้อมูลหลายชนิดและหลายช่วงเวลา มีการใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ช่วยในกรรมวิธีการวิเคราะห์ข้อมูล เครื่องมือเครื่องใช้จึงสลับซับซ้อนขึ้น มีการนำเอาหลักการทำงานแบบสหวิทยาการในหลายสาขาวิชามาใช้มากขึ้น มีความนึกคิดที่ให้มีการทดแทนทรัพยากรธรรมชาติ และการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมให้ดีขึ้น แต่แม้ว่าจะมีการพัฒนาเครื่องมือเครื่องใช้และยานอวกาศแล้วก็ตาม การใช้กล้องถ่ายภาพและใช้เครื่องบินก็ยังคงมีต่อไป และใช้ได้กับความจำเป็นเฉพาะเรื่อง ความต้องการข้อมูลระดับโลกมีมากขึ้นแต่รูปถ่ายทางอากาศมีขีดจำกัด จึงทำให้การพัฒนาเทคโนโลยีจากอวกาศเป็นไปได้อย่างรวดเร็ว

ดาวเทียม  คือวัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นไปโครจรรอบโลก เพื่อวัตถุประสงค์ทางด้านการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ การรายงานสภาพอากาศ หรือเพื่อการลาดตระเวนทางทหาร ดาวเทียมเพื่อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์จะทำหน้าที่ในการสังเกตการณ์สภาพของอวกาศ โลก ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์และดาวอื่นๆ รวมถึงวัตถุประหลาดต่างๆ ในกาแลคซี่หรือระบบสุริยจักรวาล

ตั้งแต่โลกเราได้มีการประดิษฐ์คิดค้นดาวเทียมขึ้นมาใช้งาน ก็ทำให้โลกเกิดสิ่งใหม่ๆขึ้นมาอำนวยประโยชน์ให้มนุษย์อย่างมากมาย หลายองค์กรและหลายๆประเทศต่างมีการเข้าร่วมกันแลกเปลี่ยนเทคโนโลยีและสร้างสรรค์ผลงานขึ้นมาอำนวยความสะดวกให้แก่มนุษย์ชาติ โดยแบ่งออกเป็นช่วงๆ ดังนี้           

ดาวเทียมก่อนทศวรรษที่ 60

ดาวเทียมได้ถูกส่งขึ้นไปโคจรรอบโลกครั้งแรกเมื่อปีพ.ศ.2500 ดาวเทียมดังกล่าวมีชื่อว่า "Sputnik" โดยรัสเซียเป็นผู้ส่งขึ้นไปโคจร Sputnik ทำหน้าที่ตรวจสอบการแผ่รังสีของชั้นบรรยากาศชั้น ไอโอโนสเฟีย ในปีพ.ศ.2501 สหรัฐได้ส่งดาวเทียมขึ้นไปโคจรบ้างมีชื่อว่า "Explorer" ทำให้รัสเซีย และ สหรัฐเป็น 2 ประเทศผู้นำทางด้านการสำรวจทางอวกาศ และการแข่งขันกันระหว่างทั้งคู่ได้เริ่มขึ้น

ดาวเทียมในทศวรรษที่ 60

                ช่วงทศวรรษนี้เป็นช่วงการเฟื่องฟูของดาวเทียมสำหรับมนุษยชาติ ในเดือนสิงหาคม ค.ศ.1960

สหรัฐได้ส่งดาวเทียม Echo 1 ขึ้นไป ทำหน้าที่ในการสะท้อนคลื่นวิทยุสู่โลกได้เป็นผลสำเร็จ ทำให้เชื่อได้ว่า

การสื่อสารผ่านดาวเทียมเป็นเรื่องที่สามารถเป็นไปได้ ซึ่งก่อนหน้านั้นในเดือนเมษายนปีเดียวกัน สหรัฐก็ได้

ส่งดาวเทียม TIROS 1 ขึ้นไปสู่อวกาศ ดาวเทียม TIROS 1 เป็นดาวเทียมสำรวจสภาพอากาศดวงแรกที่ได้ส่ง

ภาพถ่ายกลุ่มเมฆหมอกกลับมายังโลก จากนั้นกองทัพเรือสหรัฐได้พัฒนาดาวเทียมหาตำแหน่งดวงแรกที่ได้

ถูกส่งขึ้นไปโคจรในเดือนเมษายน ปีค.ศ.1960 และหลังจากนั้นเป็นต้นมาก็ได้พัฒนาดาวเทียมเป็นจำนวน

มากกว่า 100 ดวงถูกส่งขึ้นไปโคจรแทนที่กันในแต่ละปี

ดาวเทียมในทศวรรษที่ 70

                ช่วงทศวรรษที่ 70 ได้มีการเปลี่ยนแปลงใหม่ๆเกิดขึ้นในโลกของดาวเทียม อุปกรณ์ และเครื่องมือใหม่ๆ ที่มีประสิทธิภาพมากกว่าเดิมได้ถูกนำมาใช้ ชิ้นส่วนอุปกรณ์เหล่านั้นล้วนถูกทำขึ้นมาจากการใช้คอมพิวเตอร์และ เทคโนโลยีในการผลิตอุปกรณ์อิเล็คทรอนิกส์ตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบและก่อสร้างดาวเทียม

 ดาวเทียมในทศวรรษที่ 80

                ช่วงทศวรรษที่ 80 ดาวเทียมได้ถูกนำมาใช้ในการช่วยเหลือมนุษย์มากขึ้น ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ.2525  Palapa B-2 ซึ่งเป็นดาวเทียมเพื่อการช่วยเหลือมนุษย์ดวงแรกที่ถูกส่งขึ้นไปโดยบรรทุกไปกับยานขนส่งอวกาศ Challenger

 ดาวเทียมในทศวรรษที่90

                ในช่วงทศวรรษที่ 90ดาวเทียมถูกใช้งานไปอย่างกว้างขวาง ไม่เว้นแม้แต่งานธรรมดาทั่วไป

เช่น บริษัท TRW Inc. ซึ่งเป็นบริษัทเอกชนธรรมดา ได้มีการวางแผนที่จะสร้างระบบดาวเทียมที่ครอบคลุม

เครือข่ายการสื่อสารผ่านดาวเทียม ระบบนี้เรียกว่า "Odyssey" ซึ่งได้ถูกใช้ในธุรกิจโทรคมนาคม ดาวเทียม

ของ TRW จะเน้นให้บริการในเขตพื้นที่สำคัญ เหมือนกับว่ามันได้ครอบคลุมโลกทุกส่วนไว้เป็นหนึ่งเดียว

ฉะนั้น บริษัทจึงคาดหวังว่าจะสร้างกำไรงามๆ จากธุรกิจดาวเทียมโทรคมนาคมเหล่านี้ เป็นวิวัฒนาการที่

เกิดขึ้นและถูกพัฒนาไปสู่สิ่งที่ดีกว่าอยู่ตลอดเวลา

 ดาวเทียมหลังทศวรรษที่90

                หลังทศวรรษที่90 จนถึงศตวรรษที่ 21 ดาวเทียมยังคงถูกพัฒนาประสิทธิภาพ และขีดความสามารถต่อไปอย่างไม่หยุดยั้งจนก้าวไปสู่ระบบอุตสาหกรรมดาวเทียม

พัฒนาการของดาวเทียมสำรวจทรัพยากร

การสำรวจทรัพยากรโลกด้วยดาวเทียมสำรวจทรัพยากร ได้วิวัฒนาการจากการได้รับภาพถ่ายโลก ภาพแรกจากการส่งสัญญาณภาพของดาวเทียม Explorer VI ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2502 ตั้งแต่นั้นมา การสำรวจโลกด้วยภาพถ่ายดาวเทียม ได้มีการพัฒนาเป็นลำดับทั้งระบบบันทึกข้อมูล และอุปการณ์ที่สามารถใช้ประโยชน์ด้านต่างๆ อย่างมากมาย วิวัฒนาการของดาวเทียมสำรวจทรัพยากรเป็นไปอย่างรวดเร็วและต่อเนื่อง

LANDSAT เป็นดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติดวงแรก ที่ถูกส่งเข้าสู่วงโคจร เมื่อ พ.ศ. 2515

ประโยชน์ที่ได้รับ (ศึกษาลักษณะภูมิประเทศ)
         - ด้านการสำรวจพื้นที่ป่าไม้
         - ด้านการเกษตร
         - ด้านการใช้ที่ดิน
         - ด้านธรณีวิทยา เพื่อจัดทำแผนที่ภูมิประเทศ หาแหล่งทรัพยากรธรรมชาติในดิน
         - ด้านอุทกวิทยา เพื่อศึกษาสภาพและแหล่งน้ำ ทั้งบนดินและใต้ดิน ฯลฯ

ภาพดาวเทียม LANDSAT และ ภาพถ่ายจากดาวเทียม LANDSAT

พัฒนาการของดาวเทียมสำรวจทรัพยากรของไทย

- ปี 1981 การติดตั้งสถานีภาคพื้นดินรับสัญญาณจากดาวเทียม Landsat ที่เขตลาดกระบัง กรุงเทพฯ

เป็นสถานีภาคพื้นดินแห่งแรกในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้

- ปี 1997 ดาวเทียมไทพัฒ ดาวเทียมสัญชาติไทยดวงแรก เพื่อการศึกษาด้านการสำรวจทรัพยากรเข้าสู่วงโคจร

- ปี 2004 โครงการสำรวจทรัพยากรของไทย THEOS โครงการความร่วมมือระหว่างรัฐบาลไทยและฝรั่งเศส

- ปี 2008 ส่งดาวเทียม THEOS ขึ้นสู่อวกาศ

            "ธีออส"  เป็นดาวเทียมขนาดเล็ก หนัก 750 กิโลกรัม โคจรเหนือพื้นผิวโลก 822 กิโลเมตร ตัวดาวเทียม ประกอบด้วย 2 ส่วนหลัก คือ

                1. อุปกรณ์ถ่ายภาพ            

                2. ส่วนควบคุมสนับสนุนการทำงานของดาวเทียมสามารถบันทึกภาพ ขาว-ดำ รายละเอียดภาพ 2 เมตร บันทึกภาพสี รายละเอียดภาพ 15 เมตร

หน้าที่หลัก คือ ถ่ายภาพสำรวจทรัพยากร ส่วนการนำมาประยุกต์ใช้งานขึ้นอยู่ว่าจะนำไปใช้เพื่อก่อให้เกิดประโยชน์ด้านต่างๆ เช่น ด้านภัยพิบัติ ภาพถ่ายจากดาวเทียมที่บันทึกก่อนเหตุการณ์จะเป็นประโยชน์ในการวางแผนป้องกันการเกิดภัยพิบัติ เช่น น้ำท่วม ดินถล่ม เพลิงไหม้ เป็นต้น

ภาพดาวเทียมธีออส

อ้างอิงแหล่งที่มาข้อมูล/ภาพ

http://www.rtsd.mi.th/school/images/knowlegde/KM/Rs_Kittisak24.pdf

https://sites.google.com/site/bt324211/keiyw-kab-rs

https://sites.google.com/site/geographeibyjik/home-1/geographic-information-systems/gis

http://www.rtsd.mi.th/school/images/knowlegde/KM/Rs_Kittisak24.pdf

http://www.gisthai.org/about-gis/sensor.html

การประยุกต์การสำรวจข้อมูลระยะไกล (Remote Sensing) ที่สำคัญของประเทศไทย

การสะท้อนคลื่นรังสีของพืชพันธุ์ ดิน และน้ำ

                พืช ดินและน้ า เป็นวัตถุปกคลุมผิวโลกเป็นส่วนใหญ่ การสะท้อนพลังงานที่ความยาวช่วงคลื่นต่างกัน

ของพืช ดินและน้ำ จะทำให้สามารถแยกประเภทของวัตถุชนิดต่างๆได้

พืชพันธุ์

                ในช่วงคลื่นมองเห็น คลอโรฟิลล์ของใบพืชดูดกลืนพลังงานที่ช่วงความยาวคลื่น 0.45-0.65 ไมครอน

ซึ่งเป็นช่วงคลื่นสีน้ าเงินและสีแดง สะท้อนพลังงานที่ความยาวคลื่น 0.5 ไมครอน ดังนั้นดวงตามนุษย์จึง

มองเห็นใบพืชเป็นสีเขียวถ้าใบพืชมีอาการผิดปกติเช่น แห้ง เหี่ยว ทำให้คลอโรฟิลล์ลดลงการสะท้อนที่คลื่น

สีแดงสูงขึ้น ในช่วงคลื่นอินฟราเรดสะท้อน (Reflected Infrared) (0.7-1.3 ไมครอน) การสะท้อนพลังงานของใบพืชจะสูงคือจะสะท้อนพลังงานประมาณ 50 % ของพลังงานที่ตกกระทบ

ลักษณะของการสะท้อน พลังงานนี้เป็นผลเนื่องมาจากโครงสร้างภายในของพืช (Cell Structure) เนื่องจากพืชก็จะสามารถแยกชนิดจะมีลักษณะโครงสร้างภายในที่แตกต่างกัน ดังนั้นถ้าวัดการสะท้อนพลังงาน

ในช่วงนี้ก็จะสามารถแยกชนิดของพืชได้ แม้ว่าการสะท้อนพลังงานของพืชในช่วงคลื่นเห็นได้จะใกล้เคียงกัน ในทำนองเดียวกันการสะท้อนพลังงานที่ความยาวคลื่นอินฟราเรดสะท้อน ของพืชที่มีอาการผิดปกติทางใบ จะมีความแตกต่างไปจากการสะท้อนที่มีความยาวคลื่นเดียวกันของพืชที่สมบูรณ์ ดังนั้นระบบการสำรวจระยะไกลที่สามารถบันทึกค่าสะท้อนของช่วงคลื่นนี้ได้ สามารถใช้สำรวจอาการผิดปกติของพืชได้ในช่วงคลื่นที่มีความยาวสูงกว่า 1.3 ไมครอน พลังงานส่วนใหญ่จะถูกดูดกลืนหรือสะท้อนมีการส่งผ่านน้อยมาก มักพบค่าต่ำลงที่ช่วงคลื่น 1.4 , 1.9 และ2.7 ไมครอน เพราะว่าในช่วงเหล่านี้น้ำในใบพืชจะดูดกลืนพลังงาน จึงเรียกช่วงคลื่นเหล่านี้ว่า ช่วงคลื่นการดูดซับน้ำ (Water Absorption Bands) ดังนั้น ค่าการสะท้อนพลังงานของใบพืชจึงแปรผกผันกับปริมาณน้ำทั้งหมดในใบพืชสำหรับช่วงคลื่นเหล่านี้ด้วย

ดิน

 ความสัมพันธ์ระหว่างการสะท้อนพลังงานของดินกับความยาวคลื่นมีความแปรปรวนน้อย ปัจจัย

หลักที่มีผลต่อการสะท้อนพลังงานของดิน คือความชื้นในดิน ปริมาณอินทรีย์วัตถุเนื้อดิน ปริมาณเหล็กออกไซด์และความขรุขระของผิวดิน (Roughness) ปัจจัยดังกล่าวมีความซับซ้อน และสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน เช่น ลักษณะเนื้อดิน มีความสัมพันธ์กับปริมาณน้ำในดิน ดินทรายหยาบมีการระบายน้ำดีจะสะท้อนพลังงานสูง ดินละเอียดมีการระบายน้ำเลวจะสะท้อนพลังงานต่ำดินที่มีอินทรีย์วัตถุสูงจะมีสีคล้ำดูดกลืนพลังงานสูงในช่วงสายตามองเห็น เช่นเดียวกับดินที่มีเหล็กออกไซด์ในปริมาณสูง จะปรากฏเป็นสีเข้ม เนื่องจากการสะท้อนพลังงานลดลงดินที่มีผิวขรุขระมากก็จะทำให้การสะท้อนของพลังงานลดลงเช่นเดียวกับ การสะท้อนพลังงานของดินชนิดต่างๆในสภาพความชื้นต่ำ

น้ำ

การสะท้อนพลังงานของน้ำมีลักษณะต่างจากวัตถุอื่นอย่างชัดเจน โดยเฉพาะในช่วงคลื่น อินฟราเรด

ทำให้สามารถเขียนขอบเขตของน้ำได้ เนื่องจากน้ำที่ปรากฏอยู่บนผิวโลกมีหลายสภาพด้วยกัน เช่น น้ำขุ่น-ใส หรือน้ำที่มีสารต่างๆ เจือปน ดังนั้นการสะท้อนพลังงานจึงแตกต่างกันออกไป บางครั้งพื้นที่ที่รองรับน้ำอาจจะมีผลต่อการสะท้อนพลังงานของน้ำ  น้ำใสจะดูดกลืนพลังงานเล็กน้อยที่ช่วงคลื่นต่ าว่า 0.6ไมครอน การส่งผ่านพลังงานเกิดขึ้นสูงในช่วงแสงสีน้ำเงิน เขียว แต่น้ำที่มีตะกอนหรือสิ่งเจือปน การสะท้อน และการส่งพลังงานจะเปลี่ยนไป เช่น น้ำที่มีตะกอนดินแขวนลอยอยู่มากจะสะท้อนพลังงานได้มากกว่าน้ำใส ถ้ามีสารคลอโรฟิลล์ในน้ำมากขึ้น การสะท้อนช่วงคลื่นสีน้ำเงินจะลดลง และจะเพิ่มขึ้นในช่วงคลื่นสีเขียว ซึ่งอาจใช้เป็นประโยชน์ในการติดตามและคาดคะเนปริมาณสาหร่าย นอกจากนี้ข้อมูลการสะท้อนพลังงานยังเป็นประโยชน์ในการสำรวจคราบน้ำมัน และมลพิษจากโรงงานได้

การประยุกต์การสำรวจข้อมูลระยะไกล (Remote Sensing) ที่สำคัญของประเทศไทย

ด้านการเกษตร

·       ภาพถ่ายจากดาวเทียมใช้สำรวจบริเวณพื้นที่เพาะปลูกพืชเศรษฐกิจ เช่น พื้นที่ปลูกข้าว ปาล์มน้ำมัน ยางพารา สัปปะรด อ้อย ข้าวโพด ฯลฯ

·       ผลลัพธ์จากการแปลภาพใช้ประเมินการเปลี่ยนแปลงการเพาะปลูกพืชเศรษฐกิจในแง่ปริมาณ ราคา ช่วงเวลา ฯลฯ

·       ติดตามขอบเขตและความอุดมสมบูรณ์ของพื้นที่ป่าและเขตอนุรักษ์พันธุ์ไม้

·       ประเมินบริเวณพื้นที่ที่เหมาะสม (มีศักยภาพ) ในการปลูกพืชต่าง ๆ เช่น ข้าว ปาล์มน้ำมัน มันสำปะหลัง เป็นต้น

ภาพการประยุกต์ใช้ทางการเกษตร

ด้านป่าไม้

·       ติดตามการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ป่าไม้จากการแปลภาพถ่ายจากดาวเทียม เช่น ป่าดงดิบ ป่าดิบชื้น ป่าเต็งรัง ป่าชายเลน เป็นต้น

·       ผลลัพธ์จากการแปลสภาพพื้นที่ป่า เพื่อสำรวจพื้นที่ป่าอุดมสมบูรณ์และป่าเสื่อมโทรม

·       ติดตามพื้นที่ไฟป่าและความเสียหายจากไฟป่า

·       ประเมินพื้นที่ที่เหมาะสมสำหรับปลูกป่าทดแทนบริเวณที่ถูกบุกรุก หรือโดนไฟป่า

 

ภาพการประยุกต์ใช้ทางป่าไม้

ด้านธรณีวิทยา

·       การใช้ภาพถ่ายจากดาวเทียมแปลสภาพพื้นที่เพื่อจัดทำแผนที่ธรณีวิทยาและโครงสร้างทางธรณี
ซึ่งเป็นข้อมูลที่ต้องใช้เวลาและงบประมาณในการสำรวจ และนำมาสนับสนุนในการพัฒนาประเทศ เช่น เพื่อการประเมินหาแหล่งแร่
แหล่งเชื้อเพลิงธรรมชาติ แหล่งน้ำบาดาล การสร้างเขื่อน เป็นต้น

·       การใช้รีโมทเซนซิง มาสนับสนุนการจัดทำแผนที่ภูมิประเทศ

ภาพการประยุกต์ใช้ด้านธรณีวิทยา

ด้านการวางผังเมือง

·       ใช้รีโมทเซนซิง ภาพถ่ายจากดาวเทียมรายละเอียดสูง เพื่อใช้ติดตามการขยายตัวของเมือง

·       ใช้ภาพถ่ายรายละเอียดสูง ติดตามระบบสาธารณูปโภค เช่น ระบบคมนาคมขนส่งทางบก ทางน้ำ BTS ไฟฟ้า เป็นต้น

·       ผลลัพธ์จากการแปลภาพถ่ายจากดาวเทียมนำมาใช้ในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์วิเคราะห์การพัฒนาสาธารณูปการ เช่น การจัดสร้าง/ปรับปรุง สถานศึกษา โรงพยาบาล สถานีตำรวจ ดับเพลิง ไปรษณีย์ ห้องสมุด สนามเด็กเล่น สวนสาธารณะ เป็นต้น

ภาพการประยุกต์ใช้ด้านการวางผังเมือง

ด้านสิ่งแวดล้อม

·       รีโมทเซนซิง ได้ใช้แปลสภาพทรัพยากรชายฝั่งที่เปลี่ยนแปลง เป็นประโยชน์ต่อการศึกษาวิเคราะห์การจัดการทรัพยากรชายฝั่ง เช่น การพังทลายของดินชายฝั่ง การทำลายป่าชายเลน การทำนากุ้ง การอนุรักษ์ปะการัง
เป็นต้น

·       ภาพถ่ายจากดาวเทียมในช่วงคลื่น Visible ช่วยในการ ศึกษา/ติดตาม/ตรวจสอบความเปลี่ยนแปลงของคุณภาพน้ำ

·       ผลลัพธ์จากการแปลภาพนำมาประกอบระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ ในการวิเคราะห์ความรุนแรงของปัญหาคุณภาพสิ่งแวดล้อมทางด้านน้ำ อากาศ เสียง ขยะ และสารพิษ·   รีโมทเซนซิง จึงช่วยสนับสนุนการวางแผนพัฒนาคุณภาพสิ่งแวดล้อม

 

ภาพการประยุกต์ใช้ด้านสิ่งแวดล้อม

ด้านอุตุนิยมวิทยา อุบัติภัย

·     ภาพถ่ายจากดาวเทียม สามารถใช้ถ่ายพื้นที่ที่ได้รับเหตุอุบัติภัย และกำหนดขอบเขตบริเวณที่เกิดอุบัติภัยได้ ติดตามและประเมินผลเสียหายเบื้องต้นภาพถ่ายจากดาวเทียมนำมาใช้ศึกษาลักษณะการเกิดและประเมินความรุนแรง

·       ผลลัพธ์ที่ได้จากการแปลพื้นที่ได้รับผลกระทบ เพื่อการวางแผนช่วยเหลือและฟื้นฟู

 

ภาพการประยุกต์ใช้ด้านอุตุนิยมวิทยา อุบัติภัย

อ้างอิงแหล่งที่มาข้อมูล/ภาพ

http://www.rtsd.mi.th/school/images/knowlegde/KM/Rs_Kittisak24.pdf

https://sites.google.com/site/bt324211/keiyw-kab-rs

https://sites.google.com/site/geographeibyjik/home-1/geographic-information-systems/gis

http://www.rtsd.mi.th/school/images/knowlegde/KM/Rs_Kittisak24.pdf

http://www.gisthai.org/about-gis/sensor.html