ศูนย์รวมความรู้

กระทรวงเทคโนโลยี
สารสนเทศและการสื่อสาร

รายละเอียดแนวทางการพัฒนากิจการอวกาศ
ของประเทศไทย
 


หน่วยงานในสังกัดกระทรวงไอซีที












<< เชื่อมโยงเว็บไซต์ >>

  หน้าหลัก \ ศูนย์รวมความรู้

    ศูนย์รวมความรู้

โดย สมภพ ภูริวิกรัยพงศ์
คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร 51 ถนนเชื่อมสัมพันธ์ เขตหนองจอก กรุงเทพ 10530
โทร 02-988-3655, 02-988-3666 โทรสาร 02-988-4040 E-mail: [email protected]


หลายท่านเมื่ออ่านพบหรือได้ฟังคำว่า "วิศวกรรมระบบดาวเทียม (satellite systems engineering)" ก็มักจะนึกถึงระบบต่างๆ ในเชิงวิศวกรรมที่ประกอบอยู่ภายในดาวเทียม อาทิเช่น ระบบไฟฟ้าต้นกำลัง (power system) ระบบคอมพิวเตอร์สำหรับการจัดการข้อมูล (data handling system) ระบบสื่อสารสัญญาณวิทยุ (RF communication system) เป็นต้น ซึ่งความเข้าใจดังกล่าวยังไม่ถูกต้องและครบถ้วน

แท้ที่จริงแล้ว วิศวกรรมระบบดาวเทียม ประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก ได้แก่ 1) ส่วนที่อยู่ในอวกาศ ซึ่งก็คือตัวดาวเทียม 2) สถานีภาคพื้นดิน และ 3) จรวดที่นำส่งดาวเทียมขึ้นสู่อวกาศ โดยภาพรวมของระบบแสดงในรูปที่ 1

รูปที่ 1 ภาพรวมของวิศวกรรมระบบดาวเทียม

เมื่อพิจารณาในเชิงวิศวกรรมเฉพาะในส่วนของดาวเทียมนั้น เราสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ส่วน ได้แก่ บัสและเพย์โหลด

• บัส
เป็นระบบที่จำเป็นต้องมีในดาวเทียมดวงหนึ่งๆ เพื่อให้ดาวเทียมสามารถทำงานได้ตามฟังก์ชันพื้นฐาน อาทิเช่น การสื่อสารติดต่อกับสถานีภาคพื้นดิน การควบคุมการทรงตัวและวงโคจรของดาวเทียม การควบคุมอุณหภูมิภายในดาวเทียม การจัดการข้อมูลที่รับส่งเชื่อมโยงกับระบบย่อยต่างๆ ภายในดาวเทียม เป็นต้น นอกจากนี้ บัสจะต้องสนับสนุนการทำงานให้กับอุปกรณ์หรือระบบที่เป็นเพย์โหลด

• เพย์โหลด
เป็นอุปกรณ์หรือระบบที่ติดตั้งบนดาวเทียม เพื่อทำงานตามพันธกิจของโครงการดาวเทียมนั้นๆ อาทิเช่น ระบบถ่ายภาพบนดาวเทียมสำรวจโลก หรือดาวเทียมจารกรรม ระบบสื่อสารความถี่สูงบนดาวเทียมสื่อสาร ชุดเครื่องมือการวัดทางวิทยาศาสตร์บนดาวเทียมทางวิทยาศาสตร์หรือดาราศาสตร์ หรือ เราอาจจะกล่าวอีกนัยหนึ่งว่า เพย์โหลดเป็นส่วนที่เพิ่มมูลค่าให้กับดาวเทียมดวงนั้นๆ เพราะถ้าไม่มีอุปกรณ์เพย์โหลด ดาวเทียมดวงนั้นก็ไม่ได้ถูกใช้ทำประโยชน์ใดๆ ให้กับผู้ส่งหรือเจ้าของโครงการ

รูปที่ 2 แสดงแผนภาพระบบย่อยของดาวเทียมในเชิงวิศวกรรม

สำหรับระบบย่อยของบัสที่แสดงในรูปที่ 2 นั้น ดาวเทียมดวงหนึ่งๆ อาจจะไม่จำเป็นต้องมีระบบย่อยดังกล่าวทั้งหมด โดยขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์และความจำเป็นของโครงการนั้นๆ อาทิเช่น ดาวเทียมดวงเล็กที่โคจรใกล้โลก อาจจะไม่จำเป็นต้องมีระบบควบคุมอุณหภูมิภายในตัวดาวเทียมโดยตรงที่เป็นแบบแอคทีฟ (ระบบทำความร้อนและระบบหล่อเย็น) แต่ผู้ออกแบบสร้างสามารถที่จะติดตั้งแผ่นกันความร้อน หรือสะท้อนความร้อนไว้ด้านนอกของโครงสร้างดาวเทียม รวมไปถึงการสั่งการให้ดาวเทียมหมุนรอบตัวเองอย่างช้าๆ อาทิเช่น 1 รอบต่อวัน เพื่อเป็นการถ่ายเทความร้อนที่สะสมภายในตัวดาวเทียม ซึ่งเกิดจากการทำงานของแบตเตอรี่ อุปกรณ์สื่อสาร คอมพิวเตอร์ และอื่นๆ นอกจากนี้ การออกแบบโครงสร้างที่ดีนอกจากเป็นการรับน้ำหนักของอุปกรณ์ (ที่ติดตั้งภายในดาวเทียมในขณะที่จรวดนำส่งดาวเทียมกำลังเอาชนะแรงดึงดูดของโลก) แล้ว โครงสร้างดังกล่าวจะช่วยให้ความร้อนที่สะสมภายในตัวดาวเทียมสามารถแผ่ออกสู่อวกาศได้ด้วย

สำหรับในส่วนของระบบย่อยเทเลคอมแมนและเทเลมิทรีนั้น เทเลคอมแมน (telecommand) เป็นส่วนคำสั่งที่ถูกสั่งจากสถานีภาคพื้นดินผ่านระบบสื่อสารสัญญาณวิทยุไปยังดาวเทียมเพื่อสั่งการให้ระบบย่อย(โดยเฉพาะของบัส)ให้ทำงานหรือหยุดทำงาน อาทิเช่น คำสั่งให้ชุดรับส่งสัญญาณวิทยุสำรองทำงาน หรือ คำสั่งให้อุปกรณ์ควบคุมการทรงตัวทำงาน เป็นต้น


รูปที่ 3 ดาวเทียมไทพัฒ (อยู่ในขั้นตอนการประกอบในห้องปลอดฝุ่น)

รูปที่ 4 สถานีควบคุมที่ศูนย์อวกาศเซอร์เรย์
รูปที่ 5 การติดตั้งดาวเทียมในส่วนหัวของจรวด

เมื่อคำสั่งดังกล่าวไปถึงดาวเทียม ภาครับสัญญาณวิทยุจะส่งต่อคำสั่งดังกล่าวให้ตัวถอดข้อความ เพื่อที่ตัวถอดข้อความจะส่งคำสั่งนั้นๆไปยังปลายทางโดยไม่จำเป็นต้องผ่านระบบคอมพิวเตอร์กลางที่ทำหน้าจัดการข้อมูล (แต่ดาวเทียมบางดวงอาจจะถูกออกแบบให้ผ่านระบบคอมพิวเตอร์กลาง) ทั้งนี้เป็นการลัดขั้นตอนการทำงาน โดยส่วนใหญ่แล้วคำสั่งดังกล่าวจะเป็นคำสั่งเพื่อดูแลจัดการการทำงานพื้นฐานของดาวเทียมโดยผู้ดูแลที่สถานีควบคุมภาคพื้นดิน

สำหรับเทเลมิทรี (telemetry) เป็นคำสั่งที่ถูกส่งจากสถานีภาคพื้นดินไปยังดาวเทียม เพื่อทำการวัดข้อมูลพื้นฐานทางไฟฟ้า (อาทิเช่น แรงดันไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้า) รวมไปถึงอุณหภูมิของระบบย่อยของบัสและเพย์โหลด ซึ่งข้อมูลดังกล่าวจะถึงใช้ในการวิเคราะห์สุขภาพและสภาวะการทำงานของระบบนั้นๆ

เอกสารอ้างอิง
    [1] Fortescue, P., Stark, J., and Swinerd, G., Spacecraft Systems Engineering, John Wiley, 2003.
    [2] สุวัฒน์ กุลธนปรีดา, วิศวกรรมดาวเทียม: ตอนที่ 1 ระบบดาวเทียม, จดหมายข่าวฉบับที่ 1, สำนักกิจการอวกาศแห่งชาติ กระทรวงเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร, มีนาคม – เมษายน 2550.
    [3] สุวัฒน์ กุลธนปรีดา, วิศวกรรมดาวเทียม: ตอนที่ 2 ระบบควบคุมการวางตัวดาวเทียม, จดหมายข่าวฉบับที่ 2, สำนักกิจการอวกาศแห่งชาติ กระทรวงเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร, พฤษภาคม – มิถุนายน 2550.

กลับไปด้านบน


copyright © 2016 กองโครงสร้างพื้นฐานเทคโนโลยีดิจิทัล สำนักงานคณะกรรมการดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ กระทรวงดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคม
ชั้น 7 อาคาร B ศูนย์ราชการเฉลิมพระเกียรติ 80 พรรษา 5 ธันวาคม 2550 ถนนแจ้งวัฒนะ แขวงทุ่งสองห้อง เขตหลักสี่ กรุงเทพฯ 10210
โทรศัพท์ 0-2141-6877 โทรสาร 0-2143-8027 e-mail: [email protected]