นาซ่ากำหนดปล่อย “SWOT” ดาวเทียมสำรวจแหล่งน้ำ ภายในสิ้นปีนี้
.
หลัง 10 ปีแห่งการวางแผนและสร้างดาวเทียม “SWOT” หรือดาวเทียมสำรวจแหล่งน้ำผิวดินและมหาสมุทร (Surface Water and Ocean Topography) ในที่สุดนาซ่าก็ได้กำหนดการปล่อย SWOT ขึ้นโคจร และจะเริ่มปฏิบัติการภายในสิ้นปีนี้
.
SWOT: ดาวเทียมสำรวจน้ำพื้นผิวโลก เป็นโครงการที่น่าจับตามองอย่างยิ่ง เพราะเป็นความร่วมมือระดับนานาชาติครั้งแรกของโลกระหว่าง NASA and CNES องค์การอวกาศฝรั่งเศส มีภารกิจสำรวจและรวบรวมข้อมูลของแหล่งน้ำทั่วโลกเพื่อศึกษาในเชิงลึกถึงการเปลี่ยนแปลงของแหล่งน้ำผิวโลก รวมไปถึงศึกษาภูมิประเทศของผืนมหาสมุทร ข้อมูลเหล่านี้นับว่าสำคัญมากๆ เพราะสามารถนำไปประยุกต์ใช้ประโยชน์ได้หลายแขนง ไม่ว่าจะเป็นการพัฒนาแบบจำลองกระแสน้ำมหาสมุทร การพยากรณ์สภาพอากาศและภัยพิบัติ การเฝ้าระวังผลกระทบของคลื่นต่อกิจกรรมชายฝั่ง และที่สำคัญคือการศึกษาและวางแผนการบริหารทรัพยากรน้ำจืด อันเป็นปัจจัยสำคัญต่อชีวิตมนุษย์
.
ดาวเทียม SWOT สามารถสำรวจแหล่งน้ำบนพื้นผิวดิน, มหาสมุทร และจัดเก็บเป็นข้อมูลที่มีความละเอียดสูงอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน ข้อมูล SWOT มีความสำคัญอย่างมากต่อการวิเคราะห์แหล่งน้ำบนผิวดิน ติดตามการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำทะเล ศึกษาการเปลี่ยนแปลงแนวชายฝั่ง และศึกษาวงจรการหมุนเวียนของกระแสน้ำในมหาสมุทร นอกจากนี้ดาวเทียม SWOT ยังสามารถตรวจวัดระดับความลึกของแหล่งน้ำ ไม่ว่าจะเป็นในทะเลสาบ แม่น้ำ อ่างเก็บน้ำ และมหาสมุทรได้อย่างแม่นยำ
.
เครื่องตรวจจับคลื่น “KaRIn” (Ka-band Radar Interferometer) ซึ่งเป็นอุปกรณ์พิเศษที่จะถูกนำขึ้นไปโคจรเป็นครั้งแรกร่วมกับดาวเทียม SWOT
.
KaRIn ถูกติดตั้งอยู่ตรงกลางระหว่างเสาอากาศทั้งสองฝั่งที่มีลักษณะคล้ายรูปตัว T ของดาวเทียม SWOT โดยใช้การสะท้อนของสัญญาณเข้าที่เสาอากาศสองฝั่งของดาวเทียม เกิดเป็นแถบข้อมูลสองแถบ กว้างฝั่งละ 60 กิโลเมตร รวมแล้วได้แถบข้อมูลที่กว้างถึง 120 กิโลเมตร ทำให้ข้อมูลที่ได้นั้นมีความละเอียดสูง และสามารถครอบคลุมพื้นที่ผิวโลกได้มากขึ้นในระยะเวลาอันสั้น อีกทั้งยังมีความแม่นยำสูง จึงทำให้ ดาวเทียม SWOT ใช้เวลาเพียง 21 วันในการเก็บข้อมูลครอบคลุมพื้นที่ผิวโลกทั้งโลก ข้อมูลที่ได้ก็จะช่วยให้นักวิจัยสามารถศึกษาลงลึกเกี่ยวกับทรัพยากรน้ำของโลกเราได้ดีขึ้นกว่าเดิม
.
อุปกรณ์ Radar Interferometer ที่ติดตั้งไปกับ SWOT นี้ เป็นการประยุกต์ใช้ SAR: Synthetic Aperture Radar หรือ เรดาร์รูรับแสงสังเคราะห์ หนึ่งในเทคนิคสำคัญของการรับรู้ระยะไกล (Remote Sensing) หลักการของมันคือการส่งคลื่นไมโครเวฟลงไปกระทบยังพื้นผิวโลกและรับสัญญาณที่สะท้อนกลับมา เพื่อนำมาใช้สร้างภาพสองมิติ หรือแม้แต่สามมิติของภูมิประเทศนั้นๆ เทคนิคนี้ได้รับการทดสอบมาก่อนแล้วในภารกิจ AirSWOT ภารกิจนี้เป็นอีกส่วนสำคัญหนึ่งในขั้นออกแบบและวางแผนดาวเทียม SWOT ซึ่งเป้าหมายหลักของ AirSWOT ก็เพื่อทดสอบและพัฒนาความเข้าใจในข้อมูลที่ตรวจจับได้ โดยทำการทดสอบกับเครื่องบินเสียก่อน เมื่อได้ผลสำเร็จจึงนำมาติดตั้งกับดาวเทียม SWOT
.
หนึ่งในการประยุกต์ใช้เทคนิค SAR ที่สำคัญต่อภารกิจ SWOT นี้ก็คือ การตรวจวัดระดับความสูงของพื้นผิว โดย KaRIn จะทำการส่งคลื่นไมโครเวฟลงสู่พื้นโลก คลื่นจะสะท้อนกลับมายังสองเสาอากาศของดาวเทียม SWOT ที่ห่างกัน 10 เมตร ทั้งสองเสาก็จะทำการเก็บข้อมูลคลื่นสะท้อนกลับนี้พร้อมๆกัน โดยคลื่นที่สะท้อนกลับที่มาถึงสองเสาอากาศจะมีเฟสที่เหลื่อมกันอยู่เล็กน้อย ด้วยเพราะระยะทางที่คลื่นเดินทางจากพื้นโลกมายังแต่ละเสานั้นต่างกันอยู่
.
ค่าความต่างของเฟสคลื่นที่วัดได้ ประกอบกับค่าอื่นๆที่เรารู้อย่างระยะห่างระหว่างเสาอากาศ และความยาวคลื่นที่ส่งไป จะช่วยให้เราสามารถบอกถึงตำแหน่งที่คลื่นตกกระทบและสะท้อนกลับ รวมถึงค่าความสูงของพื้นผิวแต่ละพิกเซลในแถบแนวสำรวจ (Swath) แถบ Swath นี้ก็จะครอบคลุมพื้นที่ผิวโลกที่ดาวเทียมได้โคจรผ่าน จากนั้น เราสามารถประมวลผลความสูงพื้นผิวโดยรวม เมื่อนำภาพ Swath จากสองเสาอากาศมารวมกัน แล้วสร้างเป็น Interferogram ที่แสดงระดับความสูงในแต่ละตำแหน่งผ่านสีต่างๆ
.
เมื่อดาวเทียมโคจรครอบคลุมพื้นผิวโลกได้ครบ ก็สามารถนำข้อมูลทั้งหมดมารวมเป็นแผนที่โลก แสดงภูมิประเทศผิวน้ำทั่วโลกตามที่เราต้องการ
.
นอกจาก KaRIn ยังมีเพย์โหลดอื่นๆที่ติดตั้งไปด้วย อย่างเช่น Altimeter ระหว่างสองเสาอากาศ ทำหน้าที่ส่ง-รับสัญญาณสะท้อนกลับ และจับเวลาระหว่างแต่ละเที่ยวการเดินทางของสัญญาณที่ส่งไปจนสะท้อนกลับมา เพื่อคำนวณระดับความสูงวงโคจร และข้างๆกันนั้นก็มี Microwave Radiometer ทำหน้าที่ตรวจวัดประมาณไอน้ำระหว่างดาวเทียมและผิวโลก ยิ่งมีไอน้ำมากก็แปลว่าสัญญาณเดินช้าลงมากเท่านั้น และที่ขาดไม่ได้ก็คือตัวรับ GPS สำหรับช่วยระบุตำแหน่งการโคจรของดาวเทียมเพื่อติดตามและควบคุม
.
เทคโนโลยีดาวเทียมที่สุดล้ำนี้จะช่วยทำให้มนุษย์เราสามารถเข้าถึงข้อมูลเพื่อช่วยในการเตรียมพร้อม และวางแผนรับมือสถานการณ์อันเกี่ยวกับแหล่งน้ำได้อย่างรวดเร็วในอนาคตอันใกล้ หากต้องไม่ลืมว่า แม้การสำรวจอวกาศจะกว้างไกลไปแค่ไหน สิ่งใกล้ตัวเราก็สำคัญไม่แพ้กัน เป้าหมายหลักของ SWOT จึงครอบคลุมการศึกษาคุณสมบัติรวมไปถึงกลไกใหม่ๆของมหาสมุทร และประมวลผลแหล่งทรัพยากรน้ำจืดบนโลก เพื่อเปิดกว้างให้สามารถประยุกต์ใช้ข้อมูลร่วมกับสาขาอื่นๆ SWOT ถูกวางแผนไว้ว่าจะถูกส่งขึ้นไปโคจรไม่เกินสิ้นปี 2565 นี้ เตรียมนับถอยหลังรอติดตามกันได้เลย และก็นี่คือหนึ่งในคุณประโยชน์จากเทคโนโลยีอวกาศต่อมนุษยชาติที่เป็นจริงแล้วบนโลกใบนี้ แล้วเราจะมาอัพเดทให้ทราบกันอีก
.
ที่มา swot.jpl.nasa.gov
.
#จิสด้าก้าวสู่ปีที่22 #จิสด้า #GISTDA #ดาวเทียม #SWOT #NASA #CNES #สำรวจแหล่งน้ำ #มหาสมุทร #รายละเอียดสูง #การเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำทะเล #การหมุนเวียนของกระแสน้ำ
This website uses cookies. Our website creates and utilizes cookie data in order for your visit to be smooth, efficient, and private. Please read our cookie policy and GISTDA's personal data protection policy for further detail.
This website uses cookies. Our website creates and utilizes cookie data in order for your visit to be smooth, efficient, and private. Please read our cookie policy and GISTDA's personal data protection policy for further detail.