เล่มเล็ก-10-12-16 (3)

ก

คำนำ

หนงั สือเลม่ นเ้ี ล่มนจี้ ดั ทำขนึ้ เพื่อเปน็ ส่วนหน่งึ ของวิชาโลก ดาราศาสตร์
และอวกาศช้ันม.6เพ่อื ให้ได้ศึกษาหาความรใู้ นเรอ่ื งเทคโนโลยอี วกาศและการ
ประยกุ ตใ์ ช้และไดศ้ กึ ษาอยา่ งเข้าใจเพอ่ื เป็นประโยชนก์ บั การเรียน

ผจู้ ัดทำหวังวา่ หนังสือเล่มน้ีเลม่ นีจ้ ะเป็นประโยชน์กบั ผอู้ า่ น หรือ
นักเรียน นักศึกษา ท่ีกำลังหาข้อมูลเร่ืองนอี้ ยู่ หากมีข้อแนะนำหรือขอ้ ผดิ พลาด
ประการใด ผู้จัดทำขอนอ้ มรับไวแ้ ละขออภยั มา ณ ทีน่ ีด้ ้วย

ผูจ้ ดั ทำ

สารบญั ข

เน้ือหา หน้า
1
1. เทคโนโลยอี วกาศกบั การสำรวจอวกาศ 1
1.1 กล้องโทรทรรศน์ทีใ่ ช้ศึกษาวตั ถทุ ้องฟ้าในช่วง
ความยาวคลื่นต่างๆ 3
1.2 ยานอวกาศ สถานอี วกาศ และดาวเทียม 7
7
2. เทคโนโลยีอวกาศกบั การประยุกตใ์ ช้ 8
2.1 ดา้ นวสั ดุศาสตร์ 8
2.2 ด้านอาหาร 9
2.3 ด้านการแพทยแ์ ละสุขภาพ
2.4 ด้านสงิ่ แวดล้อม

1

1. เทคโนโลยอี วกาศกับการสำรวจอวกาศ

1.1 กล้องโทรทรรศนท์ ีใ่ ช้ศึกษาวัตถทุ ้องฟ้าในช่วงความยาวคล่นื ต่างๆ

จำแนกได้เป็นกล้องโทรทรรศน์ช่วงคลื่นแสงที่มองเห็น (visible light telescope)
และกล้องโทรทรรศน์วิทยุ (radio telescope) ซึ่งมีรายละเอยี ดดังนี้

1. กลอ้ งโทรทรรศน์ช่วงคล่ืนแสงทม่ี องเห็นเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ใชส้ ำหรับตรวจจับ
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีช่วงความยาวคลื่น 400-700 นาโนเมตร แบ่งเป็น 2 ประเภทตาม
หลกั การรวมแสงคอื

-กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง (Refracting Telescope) คือ กล้องที่ใช้เลนส์นูน
เป็นเลนสร์ วมแสงหลัก โดยมีเลนส์ 2 ชุดขึ้นไป ได้แก่ เลนส์ใกลต้ าและเลนสใ์ กล้วตั ถภุ าพท่ี
ได้จะเป็นภาพเสมอื นหัวกลับ

-กล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อแสง (Reflecting Telescope) คือ กล้องทใ่ี ช้กระจก
ราว 2 ถงึ 3 ชุด สะทอ้ นแสงแทนการใช้เลนสก์ ระจกเวา้ ทำหนา้ ทรี่ วมแสงก่อนสะท้อนไปยัง
กระจกราบเขา้ สู่เลนส์ตา กล้องประเภทน้ีสามารถรบั ภาพและแสงได้มาก

2
2. กลอ้ งโทรทรรศน์วิทยุ(radioo telescope)ทำงานโดยการรับคล่ืนวทิ ยจุ ากวัตถุ
ทางดาราศาสตร์มาประมวลผล ตวั อยา่ งเช่น
-กลอ้ งโทรทรรศน์อนิ ฟราเรด เปน็ กล้องโทรทรรศน์ท่สี ามารถรบั สญั ญาณคลอื่ น
แม่เหลก็ ไฟฟ้าท่มี ชี ว่ งความยาวคล่นื ตงั้ แต่ 1 ไมโครเมตรถึง 1 มลิ ลิเมตรมคี ุณสมบตั ใิ นการ
ตรวจจบั วัตถุที่มีอุณหภมู ติ ำ่ เชน่ ดาวเคราะห์ ฝนุ่ แก๊ส นำ้ แข็ง เช่นกล้องโทรทรรศนร์ งั สี
อนิ ฟราเรดสปิทเซอร์ (SST) ดังรูป

-กล้องโทรทรรศน์อลั ตราไวโอเลต เป็นกล้องโทรทรรศน์ทสี่ ามารถรบั สญั ญาณคล่ืน
แมเ่ หล็กไฟฟ้าท่มี ีชว่ งความยาวคลื่นตัง้ แต่ 10 ถงึ 320 นาโนเมตร เชน่ กลอ้ งโทรทรรศน์
อวกาศฮับเบิล Hubble Space Telescope (HST)

3
-กลอ้ งโทรทรรศน์รังสีเอกซ์ เปน็ กลอ้ งโทรทรรศน์ที่รบั สัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
ที่มีช่วงความยาวตั้งแต่ 0.1 ถึง 10นาโนเมตร เช่น กล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา
(Chandra X-ray Observatory)

1.2 ยานอวกาศ สถานอี วกาศ และดาวเทยี ม

ยานอวกาศ (spacecraft) คือยานพาหนะ ยานหรือเครื่องยนต์ที่ออกแบบมาเพ่ือ
บินไปในอวกาศ ยานอวกาศถูกนำมาใช้สำหรับวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย รวมถึงการ
สื่อสารโทรคมนาคม การสังเกตโลก การอุตุนิยมวิทยา การนำทาง การสำรวจดาวเคราะห์
และการขนสง่ มนษุ ย์และสินค้า

สถานีอวกาศ (space station) เป็นห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ที่โคจรรอบ
โลกเพื่อทำการทดลองภายใต้สภาพไร้น้ำหนักในระยะเริ่มต้นสถานีอวกาศถูกสร้างขึ้นมา
เพื่อใช้เป็นที่อยู่ในการดำรงชีวิตของมนุษย์ในอวกาศต่อมาได้พัฒนาเป็นห้องปฏิบัติการ
วิทยาศาสตร์ในสภาพที่ไร้น้ำหนักสถานีอวกาศที่ใหญ่ที่สุดคือสถ านีอวกาศนานาชาติ

4

(InternationalSpace Station: (ISS) เป็นโครงการความร่วมมือระหว่างองคก์ ารอวกาศของ

ประเทศสหรฐั อเมริกายุโรปญ่ีป่ นุ แคนาดาและรสั เซียสถานีอวกาศนีโ้ คจรรอบโลกท่ีระดบั ความสงู
ประมาณ 400 กิโลเมตรมีวัตถุประสงค์เพ่ือวิจัยทดลองทางด้านวิทยาศาสตรก์ ารแพทย์และ
ส่ิงแวดลอ้ มในสภาพไรน้ า้ หนกั

ดาวเทียม (Satellites) หมายถึง วัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นเลียนแบบดาวบริวารของ
ดาวเคราะห์ เพื่อให้โคจรรอบโลกหรือรอบฟากฟ้าอื่น มีอุปกรณ์สำหรับเก็บรวบรวมข้อมูล
เกี่ยวกับอวกาศ และถ่ายทอดข้อมูลนั้นมายังโลก วัตถุลักษณะดังกล่าวที่โคจรรอบโลกใช้
เป็นอุปกรณ์โทรคมนาคมด้วย เช่น ถ่ายทอดคลื่นวิทยุ และโทรทัศน์ข้ามทวีป เป็นต้น
แบ่งเป็น 3 ประเภทดงั นี้

1. ดาวเทียมวงโคจรใกลโ้ ลกโลก (Low Earth Orbit "LEO")
คือระยะสูงจากพื้นโลกไม่เกิน 2,000 กม. ใช้ในการสังเกตการณ์ สำรวจสภาวะ
แวดล้อม, ถ่ายภาพ ไม่สามารถใช้งานครอบคลุมบริเวณใดบริเวณหนึ่งได้ตลอดเวลา เพราะ
มีความเร็วในการเคลื่อนท่ีสูง แตจ่ ะสามารถบันทึกภาพคลุมพน้ื ทต่ี ามเส้นทางวงโคจรที่ผ่าน
ไป ตามที่สถานีภาคพื้นดินจะกำหนดเส้นทางโคจรอยู่ในแนวขั้วโลก (Polar Orbit)
ดาวเทยี มวงโคจรระยะต่ำขนาดใหญ่บางดวงสามารถมองเห็นไดด้ ้วยตาเปล่าในเวลาค่ำ หรือ
ก่อนสวา่ ง เพราะดาวเทยี มจะสวา่ งเปน็ จุดเลก็ ๆ เคลอ่ื นที่ผ่านในแนวนอนอยา่ งรวดเร็ว

5

2. ดาวเทียมวงโคจรระยะปานกลาง (Medium Earth Orbit "MEO")
อยู่ที่ระยะความสูงตั้งแต่ 5000-15,000 กม. ขึ้นไป ส่วนใหญ่ใช้ในด้าน
อุตุนิยมวิทยา และสามารถใช้ในการติดต่อสื่อสารเฉพาะพื้นที่ได้ แต่หากจะติดต่อให้
ครอบคลุมท่ัวโลกจะต้องใช้ดาวเทียมหลายดวงในการสง่ ผา่ น

3. ดาวเทยมท่วี งโคจรค้างฟา้ (Geosynchonus Earth Orbit "GEO")
เป็นดาวเทยี มเพ่ือการส่อื สารเป็นสว่ นใหญ่ อย่สู ูงจากพ้นื โลก 35,786 กม. เสน้ ทาง
โคจรอยู่ในแนวเส้นศูนย์สูตร (Equatorial Orbit) ดาวเทียมจะหมุนรอบโลกด้วยความเร็ว
เชิงมุมเท่ากับโลกหมุนรอบตัวเองทำให้ดูเหมือนลอยนิ่งอยู่เหนือ จุดจุดหนึ่งบนโลก
ตลอดเวลา (เรยี กทว่ั ๆ ไปว่า "ดาวเทยี มค้างฟ้า")
ดาวเทียมจะอยู่กับที่เมื่อเทียบกับโลกมีวงโคจรอยู่ในระนาบเดียวกันกับเส้นศูนย์
สูตร อยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ 35,768 กม. วงโคจรพิเศษนี้เรียกว่า “วงโคจรค้างฟ้า”
หรือ “วงโคจรคลาร์ก” (Clarke Belt) เพื่อเป็นเกียรติแก่นาย อาร์เทอร์ ซี. คลาร์ก ผู้นำ
เสนอแนวคิดเกย่ี วกบั วงโคจรน้ี เมื่อ เดอื นตุลาคม ค.ศ. 1945
จรวด(rocket) เป็นเครื่องยนต์ที่ใช้ขับเคลื่อนพาหนะสำหรับขนส่งอุปกรณ์ หรือ
มนุษย์ขึ้นสู่อวกาศจรวดสามารถเดินทางไปในอวกาศ เนื่องจากไม่จำเป็นต้องอาศัย
ออกซิเจนในบรรยากาศมาใช้ในการสันดาปเชื้อเพลิง ทั้งนี้เพราะว่าจรวดมีถังบรรจุ
ออกซิเจนอยู่ในตัวเอง จรวดที่ใช้เดินทางไปสู่อวกาศจะต้องมีแรงขับเคลื่อนสูงมากและ
ต่อเนื่อง เพื่อเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลก (Gravity) ซึ่งมีความเร่ง 9.8 เมตร/วินาที2 ใน
การเดินทางจากพนื้ โลกสวู่ งโคจรรอบโลก

6

ทั้งนี้อัตราเร็วของจรวดที่ส่งดาวเทียมจะต้องสัมพันธ์กับระดับวงโคจรของ
ดาวเทียมทีต่ อ้ งการจรวดท่ีใชแ้ ล้วไมส่ ามารถนำกลบั มาใช้ใหม่ไดด้ ังน้ันจึงเป็นการส้ินเปลือง
มากนักวิทยาศาสตร์จึงพัฒนาการสร้างระบบขนส่งอวกาศ (space tansportation
System) ที่เดินทางขึ้นไปในอวกาศแล้วกลับมาสู่โลกและนำกลับมาใช้ใหม่ได้แบ่งเป็น 3
ส่วนได้แก่ จรวดเชื้อเพลิงแข็งอยู่ขนาบทั้ง 2 ข้างของถังเชื้อเพลิงภายนอกถังเชื้อเพลิง
ภายนอก คือส่วนที่ยานขนส่งอวกาศเกาะอยู่ ซึ่งเป็นที่เก็บเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเหลว และ
ออกซิเจนเหลวและยานขนส่งอวกาศ ทำหน้าที่ในการปล่อยดาวเทียม โดยใช้แขนกลยก
ดาวเทียมออกไปปล่อยในอวกาศ การทำงานของระบบขนสง่ อวกาศมขี นั้ ตอนดงั น้ี

1. จุดเชือ้ เพลงิ จรวดของยาน และเชอ้ื เพลิงแข็งของจรวด 2 ตัวท่ีขนาบ 2 ข้างของ
ยาน ผลักดนั ให้ยานพุ่งข้นึ จากฐานยงิ ด้วยความเรว็ มากกวา่ ความเรว็ หลดุ พ้น

2. เวลาผ่านไป 2 นาที ยานมีความเร็วประมาณ 44 กิโลเมตรต่อวินาที จรวดขับ
ดันทั้ง 2 ตัวเชื้อเพลิงหมดถูกสลัดออก มีร่มพยุงให้ตกในทะเล สามารถนำกลับมาใช้ได้อีก
หลายครง้ั

3. เมื่อถึงวงโคจรรอบโลก และยานมีความเร็วตามต้องการ ถังเชื้อเพลิงใหญ่ถูก
สลดั ออก การควบคุมทศิ ทางจะใช้ระบบเชื้อเพลิงย่อยของยาน

4. ปรับยานเขา้ ท่ี และพร้อมที่จะปฏิบัติงานต่างๆ ตามเปา้ หมาย
5. เมื่อเสร็จสิ้นภารกิจจะปรับทิศทางของยานเพื่อกลับสู่โลก ยานจะร่อนลงสู่พ้ืน
โลกเหมอื นเครอื่ งบนิ โดยสารธรรมดา

7

2. เทคโนโลยีอวกาศกับการประยุกตใ์ ช้

2.1 ดา้ นวัตถุศาสตร์
-เลนส์แว่นตาต้านทานรอยขีดข่วน (Scratch-resistant Lenses) ซึ่งเป็นการนำ

คารบ์ อนแขง็ แรงพเิ ศษมาเคลือบเลนสท์ ำใหเ้ ลนส์แวน่ ตามีความทนทานต่อรอยขดี ขว่ น
-แอโรเจล (aerogat) เป็นวสั ดุท่ีใช้ทำชุดนักบนิ อวกาศและชิ้นส่วนของยานอวกาศ

เป็นของแข็งที่เบาที่สุดมีความหนาแน่นต่ำมีลักษณะเป็นรูพรุนมีซิลิกอนเป็นองค์ประกอบ
ทำให้ทนความร้อนสูงแข็งแรงและมีสภาพยืดหยุ่นสูง ซึ่งถูกนำมาใช้ทำชุดนักดับเพลิงชุด
ของนักแข่งรถรวมทั้งนำมาผลิตเป็นพื้นรองเท้าที่สามารถลดการสูญเสียความร้อนสำหรับ
นักปนี เขานำ้ แขง็

-โฟมนิ่มชนิดพิเศษ (temper foam) ถูกคิดค้นเพื่อทำเป็นเบาะรองนั่งของนักบิน
อวกาศเพื่อกันกระแทกมีสมบัติในการระบายอากาศและความร้อนได้ดีจึงไม่เกิดความอับ
ชื้นและถูกนำมาใช้เป็นที่นอนและหมอนสำหรับผู้ป่วยอัมพาตเพื่อช่วยป้องกันการเกิดแผล
กดทบั

8

-แผงเซลล์สุริยะ (Solar Cells) ถูกใช้เพื่อผลิตพลังงานให้กับดาวเทียมและยาน
อวกาศ ซึ่งมีการพัฒนาเซลล์สุริยะอย่างต่อเนื่องจนกระทั่งทุกวันนี้และได้นำเซลล์สุริยะมา
ใชใ้ นชวี ิตประจำวัน.

2.2 ดา้ นอาหาร
เป็นอีกเรื่องหนึ่งที่ท้าทายนักวิทยาศาสตร์ทั้งในเรื่องการออกแบบอาหารที่ต้อง

คำนึงถึงปริมาณสารอาหารที่ให้พลังงานและความสะดวกต่อการรับประทานในสภาพที่ไร้
น้ำหนักรวมทั้งการออกแบบบรรจุภัณฑ์ที่ช่วยเก็บรักษาอาหารไดน้ าน ซึ่งเทคโนโลยอี าหาร
สำหรับนักบินอวกาศไดถ้ ูกนำมาพัฒนาอาหารให้กับมนุษยบ์ นโลกเช่นการทำแหง้ เยือกแข็ง
แบบสุญญากาศ (freeze drying technology) การพัฒนาอาหารเสริมสำหรับเด็ก
(enriched baby food) ที่ใช้จุลินทรีย์ขนาดเล็กที่พบอยู่ในสาหร่ายสีเขียวซึ่งมีสารอาหาร
เช่นเดยี วกบั น้ำนมแม่

2.3 ด้านการแพทย์และสุขภาพ
-กลอ้ งสอ่ งตรวจอวยั วะภายในของรา่ งกาย 3 มิติ (3D endoscope) เปน็ การ

พฒั นากล้อง 3 มติ ิที่มีขนาดเล็กและมีประสิทธิภาพสงู จากการปฏบิ ตั ิการของ NASA นำมา
พัฒนาเปน็ กล้องสอ่ งตรวจอวัยวะภายในของร่างกาย 3 มิติ ซ่ึงช่วยในการผ่าตัดใหม้ ี
ประสิทธภิ าพมากข้ึน

-

9

- -เคร่อื งวัดอุณหภูมิทางหู (infrared ear thermometer) เป็นเทคโนโลยีที่
ดดั แปลงมาจากเคร่ืองมือวัดอุณหภมู ิของดาวฤกษแ์ ละกาแล็กซีท่ ี่มีเซน็ เซอร์ตรวจจบั รังสี
อินฟราเรดซ่งึ นำมาใช้วัดความรอ้ นของรา่ งกายท่ีแผ่ออกมาจากหู

-

-เคร่อื งปม้ั หวั ใจเทยี มขนาดเล็กพเิ ศษ (artificial heart pump) ตัวเครื่องจะมี
ขนาดเลก็ ทำงานดว้ ยระบบแบตเตอร่ี และมีสายบาง ๆ ทเี่ ปน็ สายหุม้ ฉนวนไฟฟา้ เช่อื ม
ต่อไปยังเส้นเลือดทเี่ ขา้ สู่หัวใจ เพอ่ื ช่วยควบคุมอตั ราการเต้นของหัวใจใหเ้ ป็นปกติ ป้องกัน
และลดความเสยี่ งไมใ่ ห้ผปู้ ว่ ยเสียชวี ิตจากการเตน้ ผดิ ปกติของหวั ใจ โดยเครอ่ื งกระตุ้นหวั ใจ
จะทำงานดว้ ยการส่งกระแสไฟฟ้าช็อคกระต้นุ ใหห้ วั ใจเต้น
- - -เคร่ืองวดั รงั สีอัลตราไวโอเลต (UV tracker) ซึ่งพัฒนาจากสารกง่ึ ตัวนำทใี่ ช้คา่ วัด
การแผ่รังสีอัลตราไวโอเลตของดวงอาทิตย์ที่ส่องมายงั โลก เครื่องวัดรังสอี ลั ตราไวโอเลตนี้
ทำหนา้ ทีต่ รวจค่ารงั สีไวโอเลตในผิวหนงั ให้อย่ใู นระดบั คงทีแ่ ละไม่ทำอนั ตรายตอ่ ผวิ หนัง
2.4 ดา้ นสงิ่ แวดล้อม

-ดา้ นป่าไม้ ใชใ้ นการจำแนกชนิดปา่ ไม้ต่างๆ พนั ธุ์ไม้ ป่าชายเลน สวนปา่ การ
ประเมนิ หาพ้ืนท่ีไฟปา่ และตดิ ตามการเปลยี่ นแปลงของพนื้ ทีป่ า่ ไม้อยา่ งต่อเนื่อง

-ดา้ นการเกษตร ใชใ้ นการศกึ ษาหาพนื้ ที่เพาะปลูกพืชเศรษฐกิจตา่ งๆ การ
พยากรณผ์ ลผลติ ประเมนิ ความเสียหายจากภยั ธรรมชาติและจากศัตรูพืช ตลอดจนการ
วางแผนกำหนดเขตเพาะปลูก เชน่ ลำไย ออ้ ย ขา้ ว ขา้ วโพด มันสำปะหลงั สับปะรด ปาลม์
น้ำมันและยางพารา

10

-ดา้ นการใช้ทีด่ ิน ขอ้ มลู จากดาวเทยี มใชใ้ นการทำแผนที่ การใชท้ ่ีดนิ สง่ิ ปกคลมุ ดิน
ที่ทนั สมัยและตอ่ เน่ืองเพอื่ เป็นข้อมลู ในการวางแผน การจัดการ การใชท้ ่ีดินอย่างเหมาะสม

-ด้านธรณวี ทิ ยาและธรณีสณั ฐาน ข้อมลู ด้านโครงสร้างทางธรณี โดยเฉพาะ
ลักษณะภูมปิ ระเทศและสณั ฐานธรณสี ามารถศึกษาได้อย่างชดั เจนจากข้อมลู จากดาวเทยี ม
การทำแผนทธ่ี รณโี ครงสร้างของประเทศ ซง่ึ เป็นข้อมลู พื้นฐานทบ่ี อกถงึ แหลง่ แร่ แหลง่
เชื้อเพลิงธรรมชาติ ตลอดจนน้ำบาดาลและการวางแผนการสร้างเขือ่ น เป็นตน้

-ด้านภยั ธรรมชาติ ขอ้ มูลจากดาวเทยี มถูกนำมาใชใ้ นการศึกษาประเมินความ
เสยี หายจากภัยธรรมชาติและวางแผนลดความสญู เสยี จากภยั พบิ ตั ติ า่ งๆ เช่น นำ้ ทว่ ม
แผน่ ดินถลม่ วาตภัยจากไต้ฝุ่น ด้านสิ่งแวดลอ้ มสามารถใช้ในการติดตาม การแพร่กระจาย
ของตะกอนจากการทำเหมืองแรใ่ นทะเล การกดั เซาะชายฝั่ง การละลายของน้ำเสีย การบุก
รุกทำลายป่าไมเ้ ป็นตน้

11

บรรณานกุ รม

คดั คณฐั ช่นื วงศอ์ รุณ. (ม.ป.ป.). เทคโนโลยอี วกาศ. สืบคน้ 1 สงิ หาคม 2564, จาก
https://ngthai.com/science/33270/space-technology/

ไม่ปรากฏผู้แต่ง. (ม.ป.ป.). เทคโนโลยอี วกาศ. สืบค้น 1 สิงหาคม 2564, จาก
https://sites.google.com/site/lokdarasastrlaeaxwkas/h

ไม่ปรากฏผ้แู ต่ง. (ม.ป.ป.). การประยกุ ต์ใช้ข้อมูลจากดาวเทียม สืบค้น 1 สงิ หาคม 2564,
จาก https://www.gistda.or.th/main/th/node/1365

โลก ดาราศาสตร์และอวกาศ เลม่ ๕. พิมพ์ครง้ั ที่ 2 . (2563) โรงพมิ พ์ สกสค.:
สำนกั พมิ พ์ สกสค.