ไขข้อข้องใจ.. Payload ในดาวเทียม?

Payload คืออะไร ?

ในการสร้างดาวเทียมขึ้นมาหนึ่งดวงผู้สร้างจะต้องคำนึงอยู่เสมอว่า ดาวเทียมดวงนั้นจะถูกสร้างไปเพื่อนำไปใช้งานในภารกิจอะไร เช่น ดาวเทียมโทรคมนาคม, ดาวเทียมของการสำรวจทรัพยากร หรือแม้การสร้างดาวเทียมเพื่อใช้ในระบบนำทาง ฉะนั้น ความหมายของ payload คืออุปกรณ์ใดๆ ก็ตามที่สามารถรองรับภารกิจของดาวเทียมให้สำเร็จได้ ตัวอย่างเช่น ดาวเทียมโทรคมนาคม จะมี payload เป็นระบบ communication system หรือดาวเทียมในการสำรวจทรัพยากรก็จะใช้กล้องเพื่อเป็น payload หลักเป็นต้น ในโครงการ THEOS-2 SmallSAT นั้น ดาวเทียมได้ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อตอบโจทย์ภารกิจในการสำรวจทรัพยากรของชาติ ดังนั้น กล้องจึงเป็นตัวแทนของ payload หลักของดาวเทียมดวงนี้

อะไรคือข้อแตกต่างระหว่างกล้องที่ใช้สำหรับดาวเทียมกับกล้องในท้องตลาด?

หากจะพูดถึงการออกแบบกล้องระหว่างที่ใช้ในภารกิจบนอวกาศและใช้ในภารกิจบนพื้นโลก ความแตกต่างระหว่างกล้องสองชนิดนี้คงไม่ต่างกันมาก หากแต่เป็นการเลือกใช้วัสดุในการสร้างกล้องสองชนิดนี้ต่างหากที่เป็นหนึ่งในความแตกต่าง โดยการเลือกวัสดุสำหรับภารกิจอวกาศจำเป็นจะต้องเลือกวัสดุที่สามารถทนทานกับสภาพแวดล้อมบนอวกาศได้ เช่น การเลือกใช้วัสดุที่มีอัตราการขยายและหดตัวต่ำในกรณีที่อุณหภูมิเปลี่ยน หรือ Low thermal expansion material เนื่องด้วยการยืดหรือหดตัวของวัสดุแม้เพียง 10 ไมครอน อาจจะทำให้คุณภาพของภาพที่ได้รับจากกล้องมีคุณภาพที่ต่ำก็เป็นได้  ฉะนั้น carbon fiber composite จึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายสำหรับการสร้างกล้องของดาวเทียม ด้วยข้อได้เปรียบในเรื่องของน้ำหนักที่เบาและอัตราการยืดและหดตัวต่ออุณหภมิที่ต่ำ

แล้วถ้าเราใช้กล้องที่มีขายตามท้องตลาดมาเป็น payload ของดาวเทียมล่ะ?

นี่อาจจะเป็นหนึ่งคำถามสำหรับ ผู้ที่เริ่มศึกษาในการสร้างดาวเทียมและอยากจะรู้เรื่องราวเหล่านี้ คำตอบของคำถามนี้คือ มีโอกาสเป็นไปได้ครับ เนื่องจากมีนักวิจัยจากหลายองค์กรได้ทดลองส่งกล้องในท้องตลาดที่ซึ่งมีราคาที่ไม่สูงมากนักขึ้นไปในอวกาศเพื่อใช้ในการทำภารกิจต่างๆซึ่งบางภารกิจสามารถอยู่ได้ถึงราว 6 เดือนเลยทีเดียว หากแต่กล้องเหล่านี้จะต้องถูกวิเคราะห์และถูกทดสอบอย่างละเอียดก่อนส่งขึ้นไปบนอวกาศ เพื่อหาความเป็นไปได้ว่ากล้องเหล่านี้จะสามารถอยู่รอดและปฏิบัติภารกิจในอวกาศได้ตามระยะเวลาที่กำหนดไว้

ในส่วนของกล้องที่ติดอยู่ในดาวเทียม THEOS2-SmallSAT จะประกอบไปด้วยกล้องหลัก (main payload) ที่ออกแบบเพื่อใช้งานกับดาวเทียมสำรวจภูมิประเทศโดยเฉพาะ สามารถใช้งานในอวกาศได้นานกว่า3ปี และนอกจากตัวกล้องหลัก ดาวเทียมยังมีกล้องขนาดเล็กอีกสองตัว ที่เป็นกล้องราคาถูก หาซื้อได้ทั่วไปตามท้องตลาด โดยติดตั้งบนดาวเทียมเพื่อทดสอบความเป็นไปได้ในการนำไปประยุกต์ใช้กับดาวเทียมขนาดเล็ก เช่น Cube sat  ซึ่งเป็นส่วน mini-project ที่วิศวกรไทยได้รับมอบหมายให้พัฒนาควบคู่กับการพัฒนาดาวเทียม THEOS-2 SmallSAT นั่นเองครับ

เรียบเรียงโดย
นายธนานิติ พรหมวงศา
Payload Engineer โครงการ Theos-2 SmallSat
#เกร็ดความรู้ฝจากวิศวกรดาวเทียม ....THEOS-2 SmallSAT
#จิสด้า #gistda #จิสด้าก้าวสู่ปีที่20 #mhesi #อว #THEOS2 #ดาวเทียม #คนไทย #อวกาศใกล้ตัว