ประชาสัมพันธ์
รู้จักขั้นตอนการส่งดาวเทียม จากฐานปล่อยดาวเทียมไปจนถึงอวกาศ
รู้จักขั้นตอนการส่งดาวเทียม จากฐานปล่อยดาวเทียมไปจนถึงอวกาศ
ดาวเทียมและยานอวกาศเดินทางไปถึงวงโคจรรอบโลกได้อย่างไร? ทำความรู้จักเบื้องหลังของกระบวนการนำส่งภารกิจสำรวจอวกาศ จากฐานปล่อยไปจนถึงเริ่มการทำงานบนวงโคจร
หลังจากเสร็จสิ้นขั้นตอนการประกอบดาวเทียมเข้าด้วยกัน ทั้งส่วนบริการ ระบบสื่อสาร และเพย์โหลดที่จำเป็นสำหรับภารกิจแล้ว ดาวเทียมจะต้องผ่านการทดสอบในห้องจำลองสภาพสุญญากาศ การทนต่ออุณหภูมิที่ร้อนและเย็นจัด แบบเดียวกับที่ต้องเผชิญบนอวกาศ รวมถึงการทดสอบระบบต่าง ๆ บนยาน และความทนต่อการสั่นสะเทือนระหว่างขึ้นบิน
ข้อมูลข้างต้นถือเป็นกระบวนการขั้นสุดท้าย ก่อนที่ดาวเทียมจะถูกขนส่งในตู้คอนเทนเนอร์แบบพิเศษ ที่เป็นเสมือนกับห้องปลอดเชื้อเคลื่อนที่ เพื่อนำไปประกอบเข้ากับจรวด พาหนะนำส่งขึ้นสู่วงโคจร ที่ในปัจจุบันมีผู้ให้บริการหลากหลายขึ้น ทำให้การส่งเพย์โหลดและดาวเทียมไปอวกาศมีราคาลดลงอย่างมีนัยสำคัญ
โดยส่วนมาก พาหนะนำส่งเหล่านี้มักถูกปล่อยขึ้นจากท่าอวกาศยาน หรือ Spaceport ที่ถูกออกแบบมาเพื่อรองรับการขึ้นบินของจรวดชนิดนั้น ๆ ตั้งแต่โครงสร้างเพื่อเชื่อมต่อระบบพลังงาน เชื้อเพลิง และการนำจรวดจากระบบขนส่งมาติดตั้งบนฐานปล่อย ซึ่งการกำหนดวันและเวลาปล่อยจรวด ต้องคำนึงถึงวงโคจรที่จะนำส่งดาวเทียม และการประสานงานกับหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง อาทิ กรมอุตุนิยมวิทยา เพื่อประสานข้อมูลพยากรณ์อากาศ องค์การบริหารการบิน เพื่อปิดน่านฟ้าในบริเวณนำส่ง เป็นต้น
เมื่อถึงกำหนดปล่อยจรวด เครื่องยนต์จากจรวดส่วนแรกจะสร้างแรงขับมหาศาล จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงเพื่อเร่งความเร็วนำเพย์โหลดขึ้นจากฐานปล่อย โดยปัจจุบันยังไม่มีจรวดที่สามารถนำส่งขึ้นสู่วงโคจรได้ในส่วนเดียว หรือเรียกว่า Single-Stage-to-Orbit (SSTO) เนื่องจากการต้องทั้งเร่งความเร็วให้ถึง 27,000 กิโลเมตร/ชั่วโมง และตรงขึ้นไปที่ความสูงไม่น้อยกว่า 100 กิโลเมตรจากพื้นดิน โดยมีแรงต้านอากาศที่เป็นอุปสรรคในการเร่งความเร็วของจรวด ทำให้ต้องมีการแบ่งเป็นส่วนต่าง ๆ ที่สามารถปลดทิ้งได้เมื่อเผาไหม้เชื้อเพลิงจนหมดแล้ว
ช่วงเวลาที่มีความเสี่ยงที่สุดของการปล่อยจรวด คือช่วงที่เรียกว่า ‘Max q’ หรือย่อจาก ‘Maximum Dynamic Pressure’ มักเกิดขึ้นประมาณ 1 นาทีหลังจากขึ้นบิน หรือ Liftoff เป็นช่วงที่โครงสร้างของจรวดต้องเผชิญกับความดันพลศาสตร์มากสุด ระหว่างกำลังเคลื่อนผ่านบริเวณที่มีความหนาแน่นของบรรยากาศโลกด้วยความเร็วสูง และแม้จรวดยังคงเร่งความเร็วต่อไปเมื่อพ้นช่วง Max q แต่ความหนาแน่นของบรรยากาศโลกก็ค่อย ๆ ลดลงเมื่อจรวดไต่ความสูงขึ้นไปจากพื้นดิน ทำให้ความดันพลศาสตร์ที่มีต่อโครงสร้างลดลงไปเช่นกัน
เวลาประมาณ 2-3 นาทีหลังปล่อยยาน จรวดส่วนแรกเผาไหม้เชื้อเพลิงไปจนหมด ก่อนแยกตัวออกเพื่อให้จรวดส่วนที่สองเร่งความเร็วพาเพย์โหลดเข้าสู่วงโคจรรอบโลก ที่มักใช้เวลาตั้งแต่ 8 นาที ถึงหลักชั่วโมง ตามประเภทของวงโคจรที่ภารกิจนั้น ๆ ต้องการ
ยกตัวอย่างจากดาวเทียม THEOS-2 ที่ขึ้นบินไปกับจรวด Vega ของบริษัท Arianespace ซึ่งอาศัยจรวดสามส่วนเพื่อนำพาไปยังวงโคจร Sun-synchronous ที่ความสูง 621 กิโลเมตรจากพื้นดิน โดยมีการแยกตัวออกจากจรวดส่วนที่สาม ชื่อ AVUM เมื่อเวลา 54 นาที 22 วินาทีหลังจากขึ้นบิน
เมื่อดาวเทียมแยกตัวออกจากจรวดนำส่งแล้ว จะเข้าสู่ช่วงที่เรียกว่า ‘Commissioning Phase’ ที่ประกอบด้วยการติดต่อกับดาวเทียม ตรวจเช็คความพร้อมของระบบต่าง ๆ การผลิตพลังงานเพื่อจ่ายไฟให้กับดาวเทียม ปรับค่าของเซนเซอร์และเพย์โหลดที่ติดตั้งให้สามารถเก็บข้อมูลได้ตามภารกิจ รวมถึงวงโคจรที่จรวดนำพาไปว่าต้องมีการใช้ระบบขับดันเพื่อปรับแก้หรือไม่ ซึ่งอาศัยองค์ความรู้จากบุคลากรผู้เชี่ยวชาญ ความร่วมมือระหว่างหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง เพื่อให้ภารกิจของดาวเทียมบรรลุได้ตามแผน
หลังเสร็จสิ้นช่วง Comissioning Phase ที่ใช้เวลามากน้อยขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของแต่ละภารกิจ ดาวเทียมก็พร้อมสำหรับการทำงานละนำส่งข้อมูลกลับโลก เช่นเดียวกับดาวเทียม THEOS-2 ของ GISTDA หรือสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ ที่กำลังจะให้บริการข้อมูลภาพถ่ายจากดาวเทียมอย่างเต็มรูปแบบในภายในกรกฎาคม 2024 นี้ หลังมีการเผยภาพถ่ายแรกไปเมื่อเดือนพฤษภาคม 2024
ปัจจุบัน GISTDA มีศูนย์ประกอบและทดสอบดาวเทียมแห่งชาติ หรือ AIT ที่พร้อมให้บริการพัฒนาอุปกรณ์ สร้าง ประกอบ พร้อมกับทดสอบดาวเทียมขนาดเล็กและเพย์โหลดการทดลอง ให้พร้อมรองรับการขึ้นบินไปปฏิบัติภารกิจจริงบนอวกาศ รวมถึงมีการศึกษาแผนการสร้างท่าอวกาศยานในไทย เพื่อร่วมขับเคลื่อนเศรษฐกิจอวกาศของประเทศ และผลักดันอุตสาหกรรมอวกาศไทยอย่างยั่งยืนต่อไป
อ้างอิง:
https://newsroom.arianespace.com/arianespaces-next-vega-mission-will-embark-12-passengers/
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Videos/2013/08/The_Soyuz_launch_sequence_explained
แสดงความคิดเห็น