ดาวเทียมดวงจิ๋ว Episode#2 Cubesat ทำอะไรได้บ้าง

ขณะนี้ Cubesat ที่ถูกสร้างและส่งขึ้นสู่อวกาศนับได้เป็นพันๆ ดวงแล้ว ทั้งนี้ก็เพราะคุณสมบัติเบื้องต้นที่มีขนาดเล็ก ใช้เวลาในการพัฒนาและสร้างสั้นมากอยู่ในช่วง 6-36 เดือน งบประมาณในการดำเนินโครงการไม่แพงมาก รวมทั้งใครๆ ก็สามารถเป็นเจ้าของดาวเทียมดวงจิ๋วนี้ได้ นอกจากนี้การสร้างดาวเทียม Cubesat ยังเป็นการเพิ่มทักษะและประสบการณ์ในการออกแบบและสร้างดาวเทียมให้กับนักวิทยาศาสตร์ วิศวกร นักเรียน นักศึกษาทั่วโลก เป็นการปูพื้นฐานกับชิ้นงานจริงก่อนที่จะได้เริ่มปฏิบัติงานกับดาวเทียมดวงใหญ่ที่มีราคาสูงมากนับเป็นพันพันล้านบาท และความซับซ้อนที่มากยิ่งขึ้น (Barnhart, Vladimirova et al. 2007; Bouwmeester and Guo 2010).

ตั้งแต่ปี 2002 ดาวเทียมดวงจิ๋วที่มี mission ต่างๆกันได้ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรเรื่อยมา จนกระทั้งปัจจุบันได้มีการพัฒนาดาวเทียมดวงจิ๋วให้มีความสามารถที่ไม่จิ๋วเหมือนตัวเลย รูปที่ 1 แสดงรายชื่อดาวเทียม Cubesat ที่ถูกส่งสู่วงโคจรจาก Launcher ต่างๆ ตั้งแต่ปี 2009 ถึงปี 2012

1
รูปที่ 1 Launcher และปีที่ได้ปล่อยดาวเทียม Cubesat ขึ้นสู่งวงโคจร ตั้งแต่ปี 2006 ถึงปี 2012

นักวิทยาศาสตร์แบ่งกลุ่มของดาวเทียม Cubsat ออกเป็น 2 กลุ่มกว้างๆ ตามวัตถุประสงค์ของการสร้าง คือ

  1. เพื่อการทดสอบเทคโนโลยีใหม่ๆ บนอวกาศ
  2. เพื่อการเพิ่มความรู้ความเข้าใจและประสบการณ์ให้กับผู้สร้างดาวเทียม cubesat

บทความนี้ขอนำเสนอดาวเทียมดวงจิ๋วที่ได้สร้างและถูกส่งขึ้นสู่อวกาศเพื่อปฏิบัติหน้าที่แล้ว เป็นบางดวงที่น่าสนใจ เอาไว้เป็นตัวอย่าง เพื่อให้รู้จักกันมากขึ้น

Cubesat 1  BEESAT-1

BEESAT-1 ได้ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรเมื่อเดือนกันยายน 2009 โดย PSLV-C14 Launcher ประเทศอินเดีย โดยมี Mission สำคัญเพื่อการทดสอบการใช้  Micro reaction wheel ที่ออกแบบใหม่เพื่อการทำงานบนอวกาศ ดาวเทียมดวงนี้เป็นดาวเทียมดวงแรกของ University of Berlin นอกจากนี้ BEESAT-1 ยังติดกล้องแบบ on-board ขึ้นไปลองใช้งานด้วย เพื่อทำการถ่ายภาพพื้นผิวของโลก รูปร่างหน้าตาของ BEESAT-1 ดังแสดงในรูปที่ 2

3
รูปที่ 2 BEESAT-1

Cubesat 2 StudSat

StudSat เป็นดาวเทียมที่เน้นทางด้านการให้ความรู้ทักษะและประสบการณ์ด้านการออกแบบและสร้างดาวเทียมขนาดเล็กให้กับนักศึกษา และรวมทั้งการทดสอบการทำงานของเทคโนโลยีใหม่ๆบนอวกาศอีกด้วย ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อ กรกฎาคม 2010  โดยอยู่ภายใต้ความดูแลของ ISRO(Indian space research organization) มีขนาด 1U(Jakhar 2012) Mission หลักของ StudSat คือการถ่ายภาพโดยใช้ CMOS Ground resolution อยู่ที่ 90 เมตร ช่วงความถี่ที่ใช้จะอยู่ในช่วง Amateur ประมาณ 437.505 MHz  ใช้เทคนิกแบบ FSK ในการ Modulation มีกำลังส่งอยู่ที่ 500 mW รูปที่ 3 เป็นรูปภาพของดาวเทียม StudSat

3รูปที่ 3 StudSat

Cubesat 3 Masat-1

Marsat-1 ขึ้นสู่อวกาศเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ 2012 ที่ Kourou, French Guiana เป็นดาวเทียมดวงแรกของชาวอังการี โดยวัตถุประสงค์หลักเพื่อการให้ความรู้และเพิ่มทักษะให้กับนักศึกษาที่ University of Technology and Economics in Hungary โดย mission หลักคือการถ่ายภาพพื้นผิวของโลก โดยใช้ Visible camera 640×480 pixel โดยสามารถถ่ายภาพที่มี Resolution อยู่ระหว่าง 2-10 กิโลเมตร  (Dudás 2009) ดังรูปที่ 4 เป็นตัวอย่างภาพพื้นผิวโลกที่ถ่ายโดย Masat-1(ESA 2012).

4รูปที่ 4 ภาพถ่ายจาก Masat-1

จากทีได้ยกตัวอย่างดาวเทียม Cubesat ทั้ง 3 ตัวที่ผ่านมานั้นจะเห็นได้ว่างการออกแบบใช้งานจะค่อนข้างเรียบง่าย ปัจจุบันนี้ดาวเทียม Cubesat ได้พัฒนาศักยภาพเพิ่มขึ้นอย่างน่าทึ่ง ในบทความนี้จะขอยกตัวอย่างโครงการการสร้างกลุ่มดาวเทียม Cubesat ขนาด 2 unit ที่มีความโดดเด่นอย่างมากที่ทำการถ่ายภาพส่งกลับมายังนักวิทยศาสตร์เพื่อนำไปใช้ในการวิเคราะห์ในแง่มุ่มต่างๆต่อไป นั้นคือ โครงการ Flock-1 ภายใต้บริษัท Planer Labs

Cubesat 4  Flock-1

โครงการนี้นับว่าเป็น Project ที่เป็นการทำงานร่วมกันของกลุ่มดาวเทียมที่ใหญ่ที่สุด (The world’s largest constellation of Earth-imaging satellites) มีดาวเทียม Cubesat ทั้งหมด 28 ดวง ดังแสดงในรูปที่ 5  โดยมี Mission หลักคือการถ่ายภาพพื้นผิวโลก เพื่อนำไปใช้ในด้านต่างๆดังนี้ (ขอบคุณข้อมูลและภาพประกอบจาก www.planet.com)

  • Change detection
  • Custom maps and base maps
  • Persistent monitoring
  • Planning and logistics

5
รูปที่ 5 Twenty-eight Planet Labs Dove satellites ready for launch. Image courtesy of Planet Labs Inc.

ทั้งนี้ดาวเทียมทั้ง 28 ตัวได้ทะยอยปล่อยเข้าสู่วงโคจร จากสถานีอวกาศ ISS (International Space Station) รูปที่ 6 เป็นภาพที่ถ่ายในขณะที่นักบินอวกาศทำการปล่อยดาวเทียมออกจาก ISS จำนวน 2 ดวงด้วยกัน

6
รูปที่ 6 Two Planet Labs Dove satellites being deployed from the ISS in February 2014. Image courtesy of NASA

ตัวอย่างภาพถ่ายดาวเทียมที่ได้จากโครงการ Flock-1 ดังแสดงในรูปที่ 7 และ 8 เพื่อใช้ทางด้านการเกษตรกรรมและผังเมืองตามลำดับ
7
รูปที่ 7 ภาพถ่ายดาวเทียมจาก Planet Labs เพื่อประโยชน์ทางด้านเกษตรกรรม

8
รูปที่ 8 ภาพถ่ายดาวเทียมจาก Planet Labs เพื่อประโยชน์ทางด้านผังเมือง

ดาวเทียมดวงจิ๋ว Episode#1 มารู้จักกับ Cubesat

คราวหน้ามารู้จักกับดาวเทียมจิ๋วมากขึ้นใน ดาวเทียมดวงจิ๋ว episode#3

Reference
Barnhart, D. J., T. Vladimirova, et al. (2007). “Very-Small-Satellite Design for Distributed Space Missions.” Journal of Spacecraft and Rockets – J SPACECRAFT ROCKET44 (6): 1294-1306.
Bouwmeester, J. and J. Guo (2010). “Survey of worldwide pico- and nanosatellite missions, distributions and subsystem technology.” Acta Astronautica67(7–8): 854-862.
Dudás, L. V., Lajos; Seller, Rudolf (2009). The communication subsystem of Masat-1, the first Hungarian satellite. Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High-Energy Physics Experiments 2009, roceedings of the SPIE. 7502 (2009).
ESA (2012). “Space in image.” Retrieved 09 August, 2013, from http://spaceinimages.esa.int/Images/2012/03/Western_Australia_photographed_by_Masat-1.
Jakhar, D. K. (2012). “Team STUDSAT.” from http://www.teamstudsat.com/about1.html.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *