เทคโนโลยีอวกาศ

นางสาว  นุจรี  รักพวก  รหัสนิสิต  5981163039  คณะครุศาสตร์  สาขา  นาฏยศิลป์ศึกษา

เทคโนโลยีอวกาศ (อังกฤษ: Space Technology) คือ เทคโนโลยีที่ใช้ในการสำรวจอวกาศหรือใช้ศึกษาโลกของเราจากอวกาศ และการศึกษาปรากฏการณ์ต่างๆ ในเอกภพ พัฒนาการของเทคโนโลยีอวกาศเป็นการชี้ถึงความสามารถของมนุษย์ในการพยายามทำความเข้าใจธรรมชาติ โดยอาศัยความรู้ทางฟิสิกส์และเคมีเพื่อออกแบบและสร้างเครื่องมือหรืออุปกรณ์ต่างๆ เพื่อขยายความรู้ความเข้าใจให้มากขึ้น มีเทคโนโลยีมากมายที่จัดเป็นเทคโนโลยีอวกาศ เช่น ดาวเทียม จรวด ยานอวกาศ ยานสำรวจ กล้องโทรทัศน์อวกาศ สถานีอวกาศ สถานีควบคุมดาวเทียม รวมไปถึงอุปกรณ์เพื่อการดำรงชีวิตของนักบินอวกาศ

ดาวเทียม(Satellites) หมายถึง วัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นเลียนแบบดาวบริวารของดาวเคราะห์ เพื่อให้โคจรรอบโลกหรือรอบเทห์ฟากฟ้าอื่น มีอุปกรณ์สำหรับเก็บรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับอวกาศ และถ่ายทอดข้อมูลนั้นมายังโลก วัตถุลักษณะดังกล่าวที่โคจรรอบโลกใช้เป็นอุปกรณ์โทรคมนาคมด้วย เช่น ถ่ายทอดคลื่นวิทยุ และโทรทัศน์ข้ามทวีป เป็นต้น

ประเภทดาวเทียม (Types of satellites)

แบ่งประเภทของดาวเทียมตามลักษณะการใช้ประโยชน์ ได้ดังนี้

ดาวเทียมดาราศาสตร์ (Astronomical satellites) เป็นดาวเทียมสำรวจดวงดาวต่างๆ ที่อยู่ห่างไกลโลก สำรวจกาแล็กซี (Galaxy) รวมทั้งสำรวจวัตถุต่างๆ ที่อยู่ในอวกาศ เช่น ดาวเทียม MAGELLAN สำรวจดาวศุกร์ดาวเทียม GALILEO สำรวจดาวพฤหัส เป็นต้น

ดาวเทียมสื่อสาร (Communications satellites) เป็นดาวเทียมประจำที่ในอวกาศ เพื่อการสื่อสารโดยใช้คลื่นวิทยุในความถี่ไมโครเวฟ ส่วนใหญ่เป็นดาวเทียมวงโคจรค้างฟ้า ได้แก่ ดาวเทียม INTELSAT ดาวเทียม IRIDIUM และดาวเทียมไทยคม เป็นต้น

ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรโลก (Earth observation satellites) เป็นดาวเทียมที่ถูกออกแบบ เฉพาะเพื่อการสำรวจ ติดตามทรัพยากรและสิ่งแวดล้อมต่างๆ ของโลก รวมทั้งการทำแผนที่ต่างๆ ได้แก่ ดาวเทียมLANDSAT RADARSAT ALOS และ THEOS เป็นต้น

ดาวเทียมนำร่อง (Navigation satellites) เป็นดาวเทียมนำร่องที่ใช้คลื่นวิทยุและรหัสจากดาวเทียมไปยังเครื่องรับสัญญาณบนพื้นผิวโลก สามารถหาตำแหน่งบนพื้นโลกที่ถูกต้องได้ทุกแห่ง และตลอดเวลา ได้แก่ดาวเทียม NAVSTAR GLONASS และ GALILEO เป็นต้น

ดาวเทียมจารกรรม (Reconnaissance satellites) เป็นดาวเทียมสำรวจความละเอียดสูง หรือดาวเทียมสื่อสารที่ใช้เพื่อกิจการทางการทหาร การจารกรรม หรือการเตือนภัยจากการโจมตีทางอากาศ ได้แก่ ดาวเทียม KEYHOLE และ LACROSSE เป็นต้น

ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา (Meteorological satellites) เป็นดาวเทียมสำรวจเพื่อภารกิจการพยากรณ์อากาศของโลก ได้แก่ ดาวเทียม NOAA GMS และ GOES เป็นต้น

^[1] จรวด (Rocket) เป็นเครื่องยนต์ที่ใช้ขับเคลื่อนพาหนะสำหรับขนส่งอุปกรณ์หรือมนุษย์ขึ้นสู่อวกาศ จรวดสามารถเดินทางไปในอวกาศ

เนื่องจากไม่จำเป็นต้องอาศัยออกซิเจนในบรรยากาศมาใช้ในการสันดาปเชื้อเพลิง ทั้งนี้เพราะว่าจรวดมีถังบรรจุออกซิเจนอยู่ในตัวเอง

 จรวดที่ใช้เดินทางไปสู่อวกาศจะต้องมีแรงขับเคลื่อนสูงมากและต่อเนื่อง เพื่อเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลก (Gravity) 

ซึ่งมีความเร่ง 9.8 เมตร/วินาที²  ในการเดินทางจากพื้นโลกสู่วงโคจรรอบโลก จรวดทำงานตามกฎของนิวตัน 3 ข้อดังนี้ 

• กฎข้อที่ 3 “แรงกริยา = แรงปฏิกิริยา” จรวดปล่อยแก๊สร้อนออกทางท่อท้ายด้านล่าง (แรงกริยา) ทำให้จรวดเคลื่อนที่ขึ้นสู่อากาศ (แรงปฏิกิริยา) 
• กฎข้อที่ 2 "ความเร่งของจรวดแปรผันตามแรงขับของจรวด แต่แปรผกผันกับมวลของจรวด" (a = F/m) ดังนั้นจรวดต้องเผาไหม้เชื้อเพลิงอย่างต่อเนื่อง เพื่อสร้างความเร่งเอาชนะแรงโน้มถ่วง  และเพื่อให้ได้ความเร่งสูงสุด นักวิทยาศาสตร์จะต้องออกแบบให้จรวดมีมวลน้อยที่สุดแต่มีแรงขับดันมากที่สุด 
• กฎข้อที่ 1 "กฎของความเฉื่อย" เมื่อจรวดนำดาวเทียมหรือยานอวกาศเข้าสู่วงโคจรรอบโลกแล้ว จะดับเครื่องยนต์เพื่อเคลื่อนที่ด้วยแรงเฉื่อย ให้ได้ความเร็วคงที่ เพื่อรักษาระดับความสูงของวงโคจรให้คงที่

ยานอวกาศ(Spacecraft) หมายถึง ยานพาหนะที่นำมนุษย์หรืออุปกรณ์อัตโนมัติขึ้นไปสู่อวกาศ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อสำรวจโลกหรือเดินทางไปยังดาวดวงอื่น ยานอวกาศมี 2 ประเภท คือ ยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุม และยานอวกาศที่ไม่มีมนุษย์ควบคุม ยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุม (Manned Spacecraft) มีขนาดใหญ่ เพราะต้องมีปริมาตรพอที่มนุษย์อยู่อาศัยได้ และยังต้องบรรทุกปัจจัยต่างๆ ที่มนุษย์ต้องการ เช่น อากาศ อาหาร และเครื่องอำนวยความสะดวกในการยังชีพ เช่น เตียงนอน ห้องน้ำ ดังนั้นยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุมจึงมีมวลมาก การขับดันยานอวกาศที่มีมวลมากให้มีอัตราเร่งสูงจำเป็นต้องใช้จรวดที่บรรทุกเชื้อเพลิงจำนวนมาก ซึ่งทำให้มีค่าใช้จ่ายสูงมาก

^[2]ยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุม (Manned Spacecraft) มีขนาดใหญ่ เพราะต้องมีปริมาตรพอที่มนุษย์อยู่อาศัยได้ และยังต้องบรรทุกปัจจัยต่างๆ ที่มนุษย์ต้องการ เช่น อากาศ อาหาร และเครื่องอำนวยความสะดวกในการยังชีพ เช่น เตียงนอน ห้องน้ำ  ดังนั้นยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุมจึงมีมวลมาก  การขับดันยานอวกาศที่มีมวลมากให้มีอัตราเร่งสูงจำเป็นต้องใช้จรวดที่บรรทุกเชื้อเพลิงจำนวนมาก ซึ่งทำให้มีค่าใช้จ่ายสูงมาก  ยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุมได้แก่ ยานอะพอลโล (Apollo) ซึ่งนำมนุษย์ไปยังดวงจันทร์

ยานอวกาศที่ไม่มีมนุษย์ควบคุม (Unmanned Spacecraft) มีขนาดเล็กมากเมื่อเปรียบเทียบกับยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุม ยานอวกาศชนิดนี้มีมวลน้อยไม่จำเป็นต้องใช้จรวดนำส่งขนาดใหญ่ จึงมีความประหยัดเชื้อเพลิงมาก อย่างไรก็ตามในการควบคุมยานในระยะไกลไม่สามารถใช้วิทยุควบคุมได้ เนื่องจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าต้องใช้เวลาในการเดินทาง ยกตัวอย่างเช่น ดาวเสาร์อยู่ไกลจากโลกประมาณ 1 พันล้านกิโลเมตร หรือ 1 ชั่วโมงแสง  หากส่งคลื่นวิทยุไปยังดาวเสาร์ คลื่นวิทยุต้องใช้เวลานานถึง 1 ชั่วโมง ดังนั้นการควบคุมให้ยานเลี้ยวหลบหลีกก้อนน้ำแข็งบริเวณวงแหวนจะไม่ทัน  ยานอวกาศประเภทนี้จึงต้องมีสมองกลคอมพิวเตอร์และระบบซอฟต์แวร์ซึ่งฉลาดมาก เพื่อให้ยานอวกาศสามารถต้องปฏิบัติภารกิจได้เองทุกประการและแก้ไขปัญหาเฉพาะหน้าได้ทันท่วงที  เหตุผลอีกส่วนหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์นิยมใช้ยานอวกาศที่ไม่มีมนุษย์ควบคุมในงานสำรวจระยะบุกเบิกและการเดินทางระยะไกล เนื่องจากการออกแบบยานไม่ต้องคำนึงถึงปัจจัยในการดำรงชีวิต ทำให้ยานสามารถเดินทางระยะไกลได้เป็นระยะเวลานานนอกเหนือขีดจำกัดของมนุษย์   ยานอวกาศที่ไม่มีมนุษย์ควบคุมได้แก่ ยานแคสินี (Cassini spacecraft) ซึ่งใช้สำรวจดาวเสาร์ เป็นต้น

อ้างอิง

https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B9%80%E0%B8%97%E0%B8%84%E0%B9%82%E0%B8%99%E0%B9%82%E0%B8%A5%E0%B8%A2%E0%B8%B5%E0%B8%AD%E0%B8%A7%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A8