รายงานเทคโนโลยีอวกาศ

รายงาน เรื่อง เทคโนโลยอี วกาศ จัดทำโดย นายพงศกร เรืองรักษา เลขที่ 5 ระดับชัน้ มธั ยมศึกษาปีที่ 3/2 เสนอ ม.กำไลทพิ ย์ พง่ึ เกษม รายงานนเี้ ปน็ สว่ นหนึง่ ของการเรยี นรายวชิ าวิทยาศาสตร์ ภาคเรยี นท่ี 2 ปกี ารศึกษา 2565 โรงเรียนศรีวรการ

คำนำ รายงาน เรอ่ื ง เทคโนโลยีอวกาศ เป็นส่วนหน่งึ ของวชิ าวิทยาศาสตร์ มีวตั ถุประสงคเ์ พ่อื ศึกษาหา ความรเู้ ก่ียวกบั เทคโนโลยอี วกาศ การที่ผู้จดั ทำเรือง “เทคโนโลยอี วกาศ” เนื่องดว้ ยสภาพในปจั จบุ ัน เทคโนโลยอี วกาศไดเ้ ขา้ มามีบทบาทในการดำเนนิ ชีวิตมากขนึ้ และพฒั นาไปอยา่ งรวดเร็ว จงึ ทำรายงานน้ี มาเพอ่ื ใหศ้ กึ ษาคน้ คว้าข้อมลู ทน่ี า่ สนใจ ผู้จัดทำ นายพงศกร เรืองรักษา

เทคโนโลยอี วกาศ (Space Technology) หมายถงึ การนำองคค์ วามรู้ วิธีการ และเคร่ืองมอื ทางวิทยาศาสตร์มาประยุกต์ใช้ในการศึกษาดาราศาสตรแ์ ละห้วงอวกาศทีอ่ ยู่นอกเหนืออาณาเขตของโลก อยา่ งเหมาะสม ทงั้ เพ่อื การเรยี นรู้และการทำความเขา้ ใจต่อจักรวาล ปรากฏการณ์ และดวงดาวต่าง ๆ ยัง รวมไปถึงการศึกษาคน้ คว้าเพอ่ื พัฒนานวตั กรรมและเทคโนโลยีตา่ ง ๆ ทเี่ ปน็ ประโยชน์แก่มนษุ ยชาติ ไมว่ า่ จะเป็นการสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ การสร้างเครอื ข่ายติดต่อส่ือสาร หรอื การเตือนภัยพิบัติตา่ ง ๆ ในทางวิทยาศาสตร์ “อวกาศ” (Space) หมายถงึ อาณาบรเิ วณของทอ้ งฟ้าที่อยูส่ งู เหนอื พ้ืนโลก ในระดบั น้ำทะเลต้ังแต่ 100 กโิ ลเมตรข้นึ ไป โดยมีเส้นแบง่ ขอบเขตของชัน้ บรรยากาศกบั อวกาศที่ เรยี กว่า “เส้นคาร์มัน” (Karman Line) ซง่ึ เปน็ ขอบเขตสมมติ (Imaginary Boundary) ทีถ่ ูกกำหนดข้ึน จากการทชี่ นั้ บรรยากาศในบรเิ วณน้ี มอี ากาศเบาบางมากจนไมส่ ามารถทำให้เกดิ แรงยกใตป้ กี ทเี่ พียงพอ สำหรับการบินของเคร่อื งบนิ ไดอ้ กี อวกาศจงึ เป็นเขตพน้ื ท่ีสุญญากาศทีป่ ระกอบไปด้วยฝุ่นผง กา๊ ซ และ โมเลกลุ ของสสารต่าง ๆ รวมไปถงึ รงั สีอกี มากมายที่ดำรงอยู่ระหว่างวัตถุท้องฟ้าตา่ ง ๆ (Astronomical Object) ในจักรวาล

เทคโนโลยอี วกาศท่สี ำคัญประกอบด้วย • ดาวเทยี ม (Satellite) : อุปกรณท์ ถ่ี กู ส่งขน้ึ ไปโคจรรอบโลกผา่ นการติดต้งั บนจรวดหรือยานขนส่ง อวกาศ เพ่ือปฏิบัติการทางวทิ ยาศาสตร์ในด้านตา่ งๆ ทั้งการถา่ ยภาพจากดาวเทียม ตรวจวดั สภาพ อากาศ และการสอ่ื สารโทรคมนาคม โดยมดี าวเทยี มของสหภาพโซเวียต “สปตุ นกิ 1” (Sputnik 1) เปน็ ดาวเทยี มดวงแรกของโลกที่ถกู ส่งขึ้นสอู่ วกาศในปี 1957 จนกลายเปน็ ยคุ บุกเบิกที่นำไปสู่ การแขง่ ขันทางความรู้ เทคโนโลยี และนวัตกรรมทางอวกาศทดี่ ำเนนิ มาถึงปัจจุบัน • จรวด (Rocket) : ยานพาหนะที่เป็นสว่ นประกอบสำคญั ในการส่งดาวเทียมหรือยานสำรวจออกสู่ อวกาศ ทำใหจ้ รวดจำเป็นต้องมีเคร่ืองยนตพ์ ลังสูงที่สามารถเพม่ิ ความเร็วและมแี รงขับเคลอื่ นที่ เพียงพอต่อการเอาชนะแรงโนม้ ถ่วงของโลกหรือทเ่ี รียกวา่ “ความเรว็ หลุดพน้ ” (Escape Velocity) ซึง่ มคี วามเรว็ อยู่ท่ี 11.2 กิโลเมตรตอ่ วนิ าที โรเบิร์ต ฮัทชงิ ส์ กอ็ ดเดิร์ด ชาวอเมรกิ ันท่ี ริเริม่ การคน้ ควา้ จรวดเปน็ คนแรก

• ยานขนสง่ อวกาศหรือกระสวยอวกาศ (Space Shuttle) : ระบบยานพาหนะทีถ่ กู พัฒนาข้นึ มา เพอ่ื ใช้ส่งดาวเทยี มหรอื ยานอวกาศแทนการใชจ้ รวด เนอื่ งจากจรวดมีคา่ ใชจ้ ่ายสงู และมักพัง เสียหายเมอื่ ตกลงสู่พืน้ ทำให้ไมส่ ามารถนำกลับมาใช้ใหมไ่ ด้เหมือนยานขนสง่ อวกาศ เครอื่ งบนิ อวกาศของสหรฐั อเมริกา สร้างขนึ้ โดยองค์การนาซา่ (NASA) • สถานีอวกาศ (Space Station) : สถานีหรอื สง่ิ ก่อสร้างขนาดใหญ่ทีเ่ คลือ่ นที่โคจรรอบโลก ดว้ ย ความเร็วกวา่ 27,000 กโิ ลเมตรต่อชัว่ โมง เชน่ สถานีอวกาศเมียร์ (Mir Space Station) ของ รสั เซยี และสถานอี วกาศนานาชาติ (International Space Station) ท่ีใช้เป็นหอ้ งปฏบิ ัติการทาง วิทยาศาสตร์ในดา้ นต่างๆ ขณะลอยตวั อยู่เหนือพืน้ โลกกวา่ 400 กโิ ลเมตร

• ยานสำรวจอวกาศ (Spacecraft) : ยานพาหนะทนี่ ำมนษุ ยแ์ ละอปุ กรณ์อัตโนมตั อิ อกสำรวจอวกาศ หรอื เดนิ ทางไปสำรวจยังดวงดาวอ่ืนๆ โดยยานสำรวจอวกาศสามารถแบง่ ออกเป็น 2 ประเภท คอื • ยานอวกาศทมี่ มี นษุ ย์ควบคมุ (Manned Spacecraft) เป็นยานขนาดใหญ่ท่สี ามารถรองรับ การใช้งานของมนษุ ย์ ขณะดำรงชีวิตอยู่ในอวกาศ อยา่ งเช่น ยานอะพอลโล 11 (Apollo 11) ที่นำมนุษยไ์ ปยงั ดวงจันทรเ์ ปน็ ครง้ั แรกในปี 1969 • ยานอวกาศทไี่ มม่ ีมนุษยค์ วบคมุ (Unmanned Spacecraft) เป็นยานขนาดเลก็ ทมี่ รี ะบบ สมองกลทำหน้าทคี่ วบคมุ การทำงาน โดยยานอวกาศประเภทนี้ มกั ทำหนา้ ท่ีสำรวจดาว เคราะหแ์ ละห้วงอวกาศอันห่างไกล เป็นการปฏิบัตภิ ารกิจแทนมนษุ ย์ เน่อื งจากเวลาท่ีตอ้ งใช้ ในการเดินทางอันยาวนานและปจั จยั ในการดำรงชวี ติ ในอวกาศที่ยากลำบาก เช่น ยานแคสสนิ ี (Cassini) ทีเ่ ดินทางไปสำรวจดาวเสาร์ ยานกาลิเลโอ (Galileo) ทีเ่ ดินทางไปสำรวจดาว พฤหัสบดี และยานแมกเจลแลน (Magellan) ทไี่ ปสำรวจดาวศุกร์

ประโยชนข์ องเทคโนโลยอี วกาศ มนษุ ยเ์ ฝ้ามองทอ้ งฟา้ สังเกตดวงดาว และพยายามทำความเข้าใจตอ่ ปรากฏการณแ์ ละความลี้ลับเกี่ยวกับ หว้ งอวกาศมาเนน่ิ นาน ทำใหเ้ กิดการศกึ ษาดาราศาสตรแ์ ละการพัฒนาทั้งเครือ่ งไม้เคร่ืองมือและ เทคโนโลยตี ่างๆ เรือ่ ยมา จนกระทง่ั ในปจั จุบัน เทคโนโลยอี วกาศถูกนำมาใชป้ ระโยชน์เพื่อมนุษยชาตใิ น หลากหลายด้าน เชน่ • การสอื่ สารและโทรคมนาคม : ดาวเทยี มสอ่ื สารทำหนา้ ทเ่ี ปน็ สถานีรับสง่ คลื่นวทิ ยแุ ละเชื่อมโยง เครอื ขา่ ยการสอื่ สารของโลก ไม่วา่ จะเปน็ การสอื่ สารภายในหรอื ภายนอกประเทศ ทง้ั โทรศพั ท์ โทรเลข โทรสาร รวมถึงการถ่ายทอดสญั ญาณโทรทัศน์ สญั ญาณวทิ ยุ และการส่งข้อมูลดจิ ิตอล ตา่ งๆ • การตรวจวดั และพยากรณ์อากาศ : ดาวเทยี มอตุ ุนิยมวทิ ยาทำหน้าที่ส่งสัญญาณภาพถ่ายทาง อากาศพร้อมทง้ั เก็บข้อมูลทางอตุ ุนยิ มวทิ ยา เช่น การสำรวจจำนวนและชนดิ ของเมฆ ติดตาม ลกั ษณะอากาศท่ีแปรปรวน การตรวจวดั ความเรว็ ลม ความชื้น และอณุ หภมู ิ เพ่ือการพยากรณ์ และเตอื นภยั พบิ ตั ิตา่ งๆ โดยเฉพาะการเกดิ พายทุ ีร่ ุนแรง • การสงั เกตการณด์ าราศาสตร์ : ดาวเทียมสังเกตการณ์ทางดาราศาสตรแ์ ละยานสำรวจอวกาศส่วน ใหญ่มีการติดตั้งกลอ้ งโทรทรรศนแ์ ละอปุ กรณ์ สำหรับการศกึ ษาวัตถุทอ้ งฟา้ มีท้งั ดาวเทยี มทโ่ี คจร อยู่รอบโลกและโคจรผา่ นไปใกล้ดาวเคราะหด์ วงอ่นื รวมไปถึงการลงสำรวจดาวเคราะห์ทต่ี ้องการ โดยตรง • การสำรวจทรพั ยากรธรรมชาติ : ดาวเทยี มสำรวจทรัพยากรธรรมชาติเปน็ การผสมผสานระหว่าง เทคโนโลยกี ารถ่ายภาพและโทรคมนาคม มกั ถกู ใช้เปน็ สถานีเคลื่อนที่ในการสำรวจแหล่งทรพั ยากร ทางธรรมชาตทิ ส่ี ำคญั รวมถงึ การตรวจตราและเฝา้ สังเกตการเปลี่ยนแปลงบนพ้ืนผวิ โลก อกี ทงั้ ยงั ชว่ ยในการเก็บขอ้ มูลทางธรณวี ทิ ยาและนเิ วศวทิ ยาที่เปน็ ประโยชน์ เชน่ การสำรวจพนื้ ที่ป่าไม้ การ สำรวจพ้ืนทีก่ ารเกษตรและการใชท้ ดี่ ิน รวมไปถึงเพื่อการอนุรักษท์ รัพยากรธรรมชาติ ประเทศไทย มดี าวเทยี มธีออส (Thailand Earth Observation System: THEOS) เป็นดาวเทยี มสำรวจ ทรัพยากรธรรมชาติดวงแรก อ้างองิ สำนกั งานพฒั นาวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) – https://www.nstda.or.th ศูนย์การเรยี นรู้วทิ ยาศาสตรโ์ ลกและดาราศาสตร์ (LESA) – http://www.lesa.biz/space-technology/rocket