เทคโนโลยีอวกาศ

space
technology

เทคโนโลยีอวกาศและการประยุกต์ใช้



space
technology

เทคโนโลยีอวกาศและการประยุกต์ใช้

introduction

ในทางวิทยาศาสตร์ “อวกาศ” (SPACE) หมายถึง อาณาบริเวณของ
ท้องฟ้าที่อยู่สูงเหนือพื้ นโลกในระดับน้ำทะเลตั้งแต่ 100 กิโลเมตรขึ้นไป โดยมี
เส้นแบ่งขอบเขตของชั้นบรรยากาศกับอวกาศที่เรียกว่า “เส้นคาร์มัน”
(KARMAN LINE) ซึ่งเป็นขอบเขตสมมติ อวกาศจึงเป็นเขตพื้ นที่สุญญากาศที่
ประกอบไปด้วยฝุ่นผง ก๊าซ และโมเลกุลของสสารต่าง ๆ รวมไปถึงรังสีอีก
มากมายที่ดำรงอยู่ระหว่างวัตถุท้องฟ้าต่าง ๆ (ASTRONOMICAL OBJECT)
ดังนั้นการสำรวจอวกาศจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีอวกาศร่วมกันหลายๆอย่าง ใน
การสำรวจ ได้แก่ ดาวเทียม สถานีอวกาศจรวด กล้องโทรทรรศน์ และระบบ
ขนส่งอวกาศ

ในยุคปัจจุบันมนุษย์ต้องอาศัยเทคโนโลยีหลายอย่างเพื่ อความสะดวกในการ
ดำเนินชีวิต ซึ่งอาจไม่รู้ตัวว่าเทคโนโลยีเหล่านี้ได้ถูกพั ฒนาโดยประยุกต์มาจาก
ความรู้ทางด้านเทคโนโลยีอวกาศ เช่น ดาวเทียม ซึ่งนำมาใช้ประโยชน์ในหลายๆ
ด้าน ทางด้านคมนาคม การสื่อสาร การสำรวจพื้ นที่ต่างๆ ทำให้สิ่งมีชีวิตบน
โลกเกิดความปลอดภัยและเพื่ อการดำเนินชีวิตอย่างสะดวกสบาย ดังนั้นการ
พั ฒนาเทคโนโลยีอวกาศจึงไม่ได้มีประโยชน์เพื่ อสำรวจ เรียนรู้และการทำความ
เข้าใจต่อจักรวาล ปรากฏการณ์ และดวงดาวต่างๆเพี ยงอย่างเดียว แต่ยัง
รวมไปถึงการศึกษาค้นคว้าเพื่ อพั ฒนานวัตกรรมและเทคโนโลยีต่างๆ ที่เป็น
ประโยชน์แก่มนุษยชาติ ไม่ว่าจะเป็นการสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ การสร้าง
เครือข่ายติดต่อสื่อสาร หรือ การเตือนภัยพิ บัติต่าง ๆ และเทคโนโลยีอวกาศ
ช่วยให้มนุษย์สามารถสำรวจอวกาศและสำรวจโลกที่กว้างขึ้น และได้มีการนำ
ความรู้ทางเทคโนโลยีอวกาศมาใช้ในการพั ฒนาคุณภาพชีวิตและประยุกต์ใช้ใน
ชีวิตประจำวันได้หลายด้าน เช่น ด้านวัสดุศาสตร์ ด้านอาหารและด้านการแพทย์

คณะผู้จัดทำ

contents 1
3
เทคโนโลยีอวกาศกับการสำรวจ 4
1.1 กล้องโทรทรรศน์ 5
1.1.1 ช่วงคลื่นแสง 6
1.1.2 ช่วงคลื่นวิทยุ 7
1.1.3 ช่วงอินฟราเรด 8
1.1.4 ช่วงอันตราไวโอเล็ต 9
1.1.5 ช่วงรังสีเอ็กซ์ 9
1.2 ยานอวกาศ สถานีและดาวเทียม 10
1.2.1 สถานีอวกาศ 18
1.2.2 ดาวเทียม 19
1.2.3 จรวด

1.2.4 ยานสำรวจอวกาศ 21
23
เทคโนโลยีอวกาศกับการประยุกต์ใช้ 25
2.1 ด้านวัสดุศาสตร์ 26
2.2 ด้านอาหาร

2.3 ด้านการแพทย์และสุขภาพ 27
29
ประโยชน์ของเทคโนโลยีอวกาศ 29
3.1 การสื่อสารและโทรคมนาคม 30
3.2 การตรวจวัดและพยากรณ์อากาศ 30
3.3 การสังเกตการณ์ดาราศาสตร์ 31
3.4 การสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ


Bibliography

how to explore space?

In this chapter, you will
learn about telescopes
type, spacecraft, space
stations, and satellites.

3

เทคโนโลยีอวกาศกับการสำรวจ

1

ในการสำรวจอวกาศจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีอวกาศร่วมกันหลายอย่างใน

การสำรวจ ได้แก่กล้องโทรทรรศน์ ดาวเทียม สถานีอวกาศ จรวด ระบบ

ขนส่งอวกาศ โดยเทคโนโลยีอวกาศที่ทำให้เราสามารถเปิดมุมมองบนท้องฟ้า

ได้อย่างชัดเจนจนกว่าการสังเกตด้วยตาเปล่าคือ กล้องโทรทรรศน์

(telescope)

กล้องโทรทรรศน์

กล้องโทรทรรศน์ที่ใช้ในการสำรวจวัตถุท้องฟ้านั้นมีหลายช่วงความยาวคลื่น

ซึ่งจะสอดคล้องกับช่วงความยาวคลื่นของวัตถุท้องฟ้าที่แผ่รังสีออกมา การ

เลือกใช้กล้องโทรทรรศน์นั้นควรเลือกใช้ให้เหมาะสมช่วงกับช่วงยาวคลื่นของ

วัตถุท้องฟ้าที่จะศึกษา เช่น กล้องโทรทรรศน์ช่วงคลื่นแสง

กล้องโทรทรรศน์วิทยุ เป็ฯกล้องที่สามารถใช้บนพื้นโลกได้ ส่วน
และ
กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรด กล้องโทรทรรศน์ิัลตราำวโอเลต

กล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์จะต้องส่งกล้องออกไปนอกโลกเนื่องจากรังสี

เหล่านี้ไม่สามารถทะลุผ่านชั้นบรรยากาศลงมาได้เพราะถูกดูดกลืนอละสะท้อน

จากชั้นบรรยากาศขชองโลก

4

กล้องโทรทรรศ์ช่วงคลื่นแสง

เป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ใช้สำหรับช่วงคลื่นแสงที่มีความยาวคลื่นอยู่ระหว่าง

400-700 นาโนเมตร ซึ่งอยู่ในช่วงคลื่นแสงนี้ตาของมนุษย์สามารถสังเกต

เห็นสิ่งต่างๆได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ช่วงคลื่นแสงแบ่งออกเป็น 2 ชนิด
ใหญ่ๆคือตามหลักการรวมแสงคือกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง และ

กล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง

แบบหักเหแสง แบบสะท้อนแสง

กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง ใช้หลัก ใช้กระจกเว้าเป็นกระจกปฐมภูมิและใช้
การรวมแสงโดยใช้เลนส์นูน เกิดการ กระจกเงาเป็นกระจกทุติยภูมิโดยที่
ภาพที่เห็นนั้นจะเป็นภาพเสมือนหัว
รวมแสงที่ระยะโฟกัสของเลนส์ใกล้วัตถุ กลับและสามารถสังเกตวัตถุท้องฟ้าที่
(เกิดภาพจริงหัวกลับ) นิยมใช้ศึกษา มีความสว่างน้อยและอยู่ไกลมาก
วัตถุท้องฟ้าที่มีความสว่างมากแต่มี
ขนาดเล็ก

5

กล้องโทรทรรศน์วิทยุ

เป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ใช้ตรวจจับ

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงคลื่นความ

ยาววิทยุและไมโครเวฟที่มี

ความยาวคลื่นประมาณ 1 เซนติเมตร

จนถึงประมาณ 20 เมตร

กล้องโทรทรรศน์วิทยุสามารถตรวจจับ

วัตถุในอวกาศได้เช่น ซุปเปอร์โนวา

กล้องโทรทรรศน์วิทยุฟาสต์ หลุมดำ และกาแล็กซี จากนี้ยัง
กล้องโทรทรรศน์วิทยุเอฟเฟลสเบิร์ก
สามารถตรวจจับไมโครเวฟพื้นหลัง

จากอวกาศได้ เช่น กล้องโทรทรรศน์

วิทยุฟาสต์(Five hyndred meter

Apertute Spherical radio

Teloscope : FAST)

กล้องโทรทรรศน์วิทยุเอฟเฟลสเบิร์ก

(Effelsberg Telescope) และ

กล้องโทรทรรศน์วิทยุกรีนแบงก์

(Green Bank Telescope)

กล้องโทรทรรศน์วิทยุกรีนแบงก์

6

เรื่องน่ารู้

FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope) เป็นกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาด
ใหญ่ที่สุดในโลกของจีน จานรับสัญญาณมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 500 เมตร ตั้งอยู่อำเภอผิงถังในเขตปกครอง
ตนเองเฉียนหนาน มณฑลกุ้ยโจว เปิดใช้อย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 25 ก.ย. 2559 เป็นกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่มี
จานรับสัญญาณคลื่นวิทยุแบบจานเดี่ยวที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก มีประโยชน์ต่อการศึกษาทางดาราศาสตร์
เป็นอย่างมาก เนื่องจากขนาดที่ใหญ่ทำให้ตรวจจับคลื่นสัญญาณวิทยุที่อยู่ห่างไกลและอ่อนมากๆ ได้ เช่น คลื่น
แรงโน้มถ่วง และการลุกจ้าอย่างฉับพลันในช่วงคลื่นวิทยุ (Fast Radio Burst) จากวัตถุในห้วงอวกาศที่มีระยะ

ทางไกลมาก ที่กล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดเล็กไม่สามารถตรวจจับได้



กล้องโทรทรรศน์รังสีอินฟราเรด

กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดสามารถ

รับสัญญาณที่มีความยาวคลื่นตั้งแต่

1 ไมโครเมตรถึง 1 มิลลิเมตร

สามารถตรวจจับได้ทั้งบนพื้นโลกและ

ในอวกาศโดยกล้องโทรทรรศน์บนพื้น

โลกจะตรวจจับคลื่นอินฟราเรดได้

จำกัดเพราะคลื่นบางส่วนถูกดูดกลืน

โดยชั้นบรรยากาศจึงต้องมีการติดตั้ง กล้องโทรทรรศน์รังสีอินฟราเรดสปิทเซอร์ (SST)
กล้องไว้บนภูเขาสูงหรือบริเวณที่มี

ความชื้นต่ำ โดยกล้องโทรทรรศน์

อินฟราเรดจะมีความไวต่อการจับคลื่น

ดีถึงแม้วัตถุจะมีอุณหภูมิต่ำที่เหมาะสมในการศึกษาทางเลือกใหม่กาแล็กซีทาง

ช้างเผือกและกาแล็กซีอื่น เช่น กล้องโทรทรรศน์รังสีอินฟราเรดสปิทเซอร์

(SST) โดยส่งขึ้นไปโคจรรอบดวงอาทิตย์โดยมีระยะห่างจากโลก 0.1 AU (15

ล้านกิโลเมตร)

7

กล้องโทรทรรศน์รังสีอัลตราไวโอเล็ต

กล้องโทรทรรศน์รังสีอัลตราไวโอเล็ต
จะรับสัญญาณที่มีความยาวคลื่น
ตั้งแต่ 10 ถึง 300 NM และ
เนื่องจากคลื่นอัลตราไวโอเลตจะถูก
ดูดกลืนในบรรยากาศจึงต้องมีการส่ง
กล้องโทรทัศน์ขึ้นไปในอวกาศเพื่อ
ตรวจจับคลื่นดังกล่าวโดยสามารถ
ตรวจจับวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงจึงใช้ใน
การศึกษาสารระหว่างดวงดาวกาแล็ก
ซี่และองค์ประกอบของดาวเคราะห์

FUSE เป็นกล้องโทรทรรศน์

อวกาศซึ่งทำงานในช่วง

ความยาวคลื่นของรังสีอัลตรา

ไวโอเล็ตไกลระหว่าง 90.5 - 119.5

นาโนเมตร ซึ่งมีวงโคจรอยู่ที่

ระยะสูง 760 กิโลเมตร โคจรรอบ

โลกใช้เวลาไม่ถึง 100 ชั่วโมง

นักดาราศาสตร์ใช้ FUSE ในการ

ศึกษา ดิวทีเรียมซึ่งเป็นหลักฐาน

ของทฤษฎีบิกแบง และองค์

ประกอบทางเคมีของกาแล็กซี

8

กล้องโทรทรรศน์รังสีเอ็กซ์

กล้องโทรทรรศน์ชนิดนี้สามารถตรวจจับวัตถุท้องฟ้าที่อยู่ไกลมากในช่วง
ความยาวคลื่นตั้งแต่รังสีเอกซ์ช่วงความยาวคลื่นประมาณ 10 ถึง 0.1
นาโนเมตรมีประโยชน์อย่างมากสำหรับการศึกษาดาวนิวตรอนและสร้าง
ของดาวฤกษ์ที่หลงเหลือจากซุปเปอร์โนวาและหลุมดำกลางกาแล็กซี่

CHANDRA เป็นกล้องโทร
ทรรศน์อวกาศซึ่งทำงานในช่วง
ความยาวคลื่นของรังสีเอ็กซ์ มี
วงโคจรรูปวงรี CHANDRA
โคจรรอบโลกใช้เวลา 64 ชั่วโมง
18 นาที นักดาราศาสตร์ใช้
CHANDRA ในการศึกษาดาว
นิวตรอน หลุมดำ ซูเปอร์โนวา

กล้องโทรทรรศน์ Chandra

กล้องโทรทรรศน์ X-RAY รูป กล้องโทรทรรศน์ X-ray
ตัวแรกถูกนำไปใช้ในการทดลอง
โดยใช้จรวดเมื่อวันที่ 15 ตุลาคม
1963 1605 UT ที่ WHITE
SANDS NEW MEXICO โดยใช้
BALL BROTHERS
CORPORATION

9

ยานอวกาศ สถานีอวกาศและดาวเทียม

ในการสำรวจอวกาศนอกจากจะมีการใช้กล้องโทรทรรศน์ในช่วงความยาว
คลื่นต่างๆ แล้วยังมีการนำเทคโนโลยีอวกาศอย่างอื่นมาใช้ในการส่งมนุษย์
และอุปกรณ์ต่างๆ เพื่อไปศึกษาอวกาศซึ่งมีรายละเอียดดังนี้

สถานีอวกาศ (Space Station)

สถานีหรือสิ่งก่อสร้างขนาดใหญ่ที่เคลื่อนที่โคจรรอบโลก ด้วย
ความเร็วกว่า 27,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เช่น สถานีอวกาศเมียร์ (MIR
SPACE STATION) ของรัสเซีย และสถานีอวกาศนานาชาติ
(INTERNATIONAL SPACE STATION) ที่ใช้เป็นห้องปฏิบัติการทาง
วิทยาศาสตร์ในด้านต่าง ๆ ขณะลอยตัวอยู่เหนือพื้ นโลกกว่า 400
กิโลเมตร

รูปภาพ สถานีอวกาศนานาชาติ

10

เรื่องน่ารู้

สถานีอวกาศนานาชาติ (International Space Station) หรือ ISS เป็นห้องปฏิบัติการลอยฟ้าซึ่งโคจร

รอบโลกที่ระยะสูง 410 กิโลเมตร เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 27,744 กิโลเมตร/ชั่วโมง โคจรรอบโลก 1 รอบใช้เวลา

92 นาที สร้างขึ้นด้วยความร่วมมือจาก 16 ประเทศ ได้แก่ สหรัฐอเมริกา รัสเซีย ญี่ปุ่น แคนาดา ฝรั่งเศส

เยอรมัน อิตาลี เดนมาร์ก สวีเดน เบลเยียม เนเธอร์แลน์ สเปน อังกฤษ สวิสเซอร์แลนด์ นอร์เวย์ และบราซิล

โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อทำการค้นคว้าและทดลองทางวิทยาศาสตร์หลากหลายสาขาได้แก่ ดาราศาสตร์

อุตุนิยมวิทยา วัสดุศาสตร์ ชีววิทยา เคมี และฟิสิกส์ เนื่องจากสถานีอวกาศอยู่ในสภาพไร้แรงโน้มถ่วง นัก

วิทยาศาสตร์จึงสามารถทำการทดลองหรือประดิษฐ์ผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ ซึ่งไม่สามารถกระทำบนพื้นผิวโลกได้ ดัง

นั้นสถานีอวกาศนานาชาติจึงมีความสำคัญต่ออนาคตของมนุษยชาติเป็นอย่างมาก




ดาวเทียม (Satellite)

เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่ส่งขึ้นไปโคจรรอบ

โลกโดยมีความเร็วในการโคจรสัมพันธ์

กับมวลและระยะห่างของโลก ที่ระดับ

ความสูงที่เพิ่มขึ้นความเร็วในการโคจร

ของดาวเทียมจะลดลง โดยทั่วไป

ดาวเทียมจะแต่ละดวงจะมีความเร็ว

รูปภาพ ดาวเทียมไทยโชต ดาวเทียมสำรวจ คงที่เพื่อรักษาระดับวงโคจรของ
ทรัพยากรดวงแรกของไทย
ดาวเทียมหากต้องการเปลี่ยนระดับ
ดาวเทียม LANDSAT 1 เป็นดาวเทียมสำรวจ
ทรัพยากรดวงแรกของโลกขึ้นสู่วงโคจรเมื่อปี ความสูงของวงโคจรความเร็วของ

พ.ศ. 2515 โดยองค์การ NASA ดาวเทียมจะเปลี่ยนค่าไปด้วยดาวเทียม

แต่ละดวงจะโคจรที่ระดับความสูงแตก

ต่างกันขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการ

ใช้งาน เช่น การศึกษาการสำรวจ

ทรัพยากรธรรมชาติการบอกตำแหน่ง

ของโลกการพยากรณ์อากาศ

1111

วงโคจรของดาวเทียม สามารถแบ่งออก
ได้เป็น 4 วงโคจรหลัก

1. วงโคจรระยะต่ำ (Low Earth Orbit : LEO)

ดาวเทียมที่โคจรอยู่ที่ความสูงจากพื้ นโลกระหว่าง 350–2,000
กิโลเมตร เนื่องจากดาวเทียมอยู่ใกล้พื้ นผิวโลกจึงเหมาะสำหรับการถ่าย
ภาพรายละเอียดสูงเพื่ อการสำรวจและจัดทำแผนที่ ดาวเทียมวงโคจรต่ำ
นิยมใช้วงโคจรขั้วโลก (POLARORBIT) หรือใกล้ขั้วโลก (NEAR
POLAR ORBIT) ทำให้ดาวเทียมสามารถเคลื่อนที่ผ่านเกือบทุกส่วนของ
พื้ นผิวโลกสามารถถ่ายภาพได้ทุกพื้ นที่ในโลก

รูปภาพ วงโคจรของดาวเทียมรอบดวงอาทิตย์ วงโคจรสัมพั นธ์กับดวงอาทิตย์
(Sun-Synchronous Orbit)

ดาวเทียมโคจรรอบโลกที่ระยะสูง
ประมาณ 400 - 900 กิโลเมตร โดยมี
มุมเอียง 97-99 องศากับระนาบ
เส้นศูนย์สูตร ระนาบของวงโคจรทำมุม
กับดวงอาทิตย์คงที่ตลอดเวลาทั้งปี
ส่งผลให้ดาวเทียมเคลื่อนที่ผ่านพื้ นที่บน
โลกตำแหน่งหนึ่ง ณ เวลาท้องถิ่นที่
คงที่ ทำให้คุณลักษณะของแสงจาก
ดวงอาทิตย์ที่ตกกระทบเป็นมาตรฐาน
ตลอดทั้งปี จึงเหมาะสำหรับดาวเทียม
ถ่ายภาพ

12

วงโคจรขั้วโลก (Polar Orbit)

ดาวเทียมโคจรในแนวเหนือ-ใต้ ในขณะที่โลก
หมุนรอบตัวเอง ทำให้ดาวเทียมจึงเคลื่อนที่
ผ่านเกือบทุกส่วนของพื้ นผิวโลก

รูปภาพ วงโคจรของดาวเทียมรอบโลก

2. วงโคจรระยะปานกลาง Medium Earth Orbit : MEO)

อยู่ที่ความสูงตั้งแต่ 2,000 -
35,000 กิโลเมตร แต่ในการใช้งาน
จริงมีเพียงดาวเทียมประเภทบอก
ตำแหน่ง เช่น ดาวเทียม
GPSGLONASS, GALILEO ซึ่งจะ
โคจรอยู่ที่ความสูงประมาณ 20,000
กิโลเมตร การที่เลือกใช้วงโคจรใน
ระดับนี้ เนื่องจากความสูงที่ 20,000
กิโลเมตรทำให้ความเร็วของตัว
ดาวเทียมไม่สูงมากเมื่อเปรียบเทียบ
กับดาวเทียมในวงโคจรต่ำ แต่ก็ไม่
หยุดนิ่งเหมือนดาวเทียมประจำที่ จึง
เหมาะสมกับการนำมาใช้สำหรับการส่ง
สัญญาณเพื่อนำมาใช้ในการประมวล
ผล

13

3. วงโคจรประจำที่ (GeosynchronousEarth Orbit : GEO)

อยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ 35,780 กิโลเมตร มีเส้นทางโคจรอยู่ในแนว
เส้นศูนย์สูตร ดาวเทียมจะหมุนรอบโลกด้วยความเร็วเชิงมุมเท่ากับโลกหมุน
รอบตัวเองทำให้ดูเสมือนว่าตัวดาวเทียมลอยนิ่งอยู่เหนือพื้นผิวโลกใน
ตำแหน่งเดิมอยู่ตลอดเวลาเนื่องจากดาวเทียมวงโคจรชนิดนี้อยู่ห่างไกลจาก
โลกและสามารถเคลื่อนที่ไปพร้อมกับตำแหน่งเหนือพื้นโลกในจุดเดิมตลอด
เวลา จึงนิยมใช้สำหรับการสื่อสารและโทรคมนาคม

4. วงโคจรรูปวงรี (Highly Elliptical Orbit : HEO)

เป็นวงโคจรแบบพิเศษที่ใช้สนับสนุนการ รูปภาพ วงโคจรรูปวงรี
สื่อสารสำหรับประเทศที่อยู่แถบขั้วโลก
เท่านั้น ไม่มีการใช้งานอย่างแพร่หลาย
โดยทั่วไป ประเทศที่ใช้วงโคจรรูปแบบนี้
คือประเทศรัสเซีย วงโคจรประเภทนี้จะ
โคจรในมุมอียง (63.4 องศาจาก
เส้นศูนย์สูตร) เพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่
บริเวณขั้วโลก โดยจะมีความสูงของวง
โคจรที่จุดสูงสุด (APOGEE) ประมาณ
35,000 – 45,000 กิโลเมตร และจุดต่ำ
สุดของวงโคจรที่ประมาณ 1,000
กิโลเมตร

14

ประเภทของดาวเทียม สามารถแบ่ง
ออกได้เป็น 5 ประเภท

ดาวเทียมสื่อสาร
(Communication Satellite)

จุดประสงค์เพื่ อการสื่อสารโดยใช้คลื่นความถี่ย่านไมโครเวฟ และ
เป็นดาวเทียมที่ต้องทำงานอยู่ตลอดเวลาไม่มีวันหยุด เพื่ อที่จะเชื่อมโยง
เครือข่ายการสื่อสารของโลกเข้าไว้ด้วยกัน ส่วนใหญ่เป็นดาวเทียมที่อยู่ใน
วงโคจรแบบประจำที่ (GEOSYNCHRONOUS EARTH ORBIT : GEO)
แต่ปัจจุบันเริ่มมีการใช้ดาวเทียมในวงโคจรระดับต่ำ (LOW EARTH
ORBIT : LEO) แล้วเช่นกันแต่ต้องใช้ปริมาณดาวเทียมจำนวนมาก

รูปภาพ ดาวเทียม Milstar ดาวเทียมสื่อสารของกองทัพ
สหรัฐอเมริกา

15

ดาวเทียมสำรวจทรัพยากร
(Earth Observation Satellite)

การใช้ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรและสภาพแวดล้อมของโลก
เป็นการผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีการถ่ายภาพ และโทรคมนาคม หลัก
การที่สำคัญของดาวเทียมสำรวจทรัพยากร คือ REMOTE SENSING โดย
ใช้คลื่นแสงที่เป็นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า (EME : ELECTRO - MAGNETIC
ENERGY) ทำหน้าที่เสมือนสื่อกลางส่งผ่านระหว่างวัตถุเป้าหมาย และ
อุปกรณ์บันทึกข้อมูล สามารถนำมาใช้ในหลายกิจการ เช่น การจัดทำแผนที่
การวางแผนการเกษตร การบริหารจัดการทรัพยากร การวางผังเมือง
เป็นต้น ดาวเทียมประเภทนี้ส่วนใหญ่จะอยู่ในวงโคจรระดับต่ำ จึงสามารถ
เก็บข้อมูลที่มีความละเอียดสูงได้ดีกว่าดาวเทียมในวงโคจรอื่นๆ ที่อยู่สูงกว่า

รูปภาพ ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรของประเทศฝรั่งเศษ

16

ดาวเทียมบอกตำแหน่ง
(Navigation Satellite)

GNSS (GLOBAL NAVIGATION

SATELLITE SYSTEM) คือ ระบบ

นำทางด้วยดาวเทียม โดยระบบหา

ตำแหน่งโดยใช้ดาวเทียมที่ทุกคน

รู้จักกันดีก็คือ GLOBAL

POSITIONING SATELLITE

SYSTEM - GPS นั้นถูกพัฒนาโดย

ทหารสำหรับการใช้งานในกระทรวง

กลาโหม สหรัฐอเมริกา ในปัจจุบัน

ได้มีการนำมาใช้งานในเชิงพาณิชย์

โดยใช้เป็นระบบนำร่องให้กับเครื่อง

รูปภาพ ดาวเทียมนำร่อง NAVSTAR บิน และได้มีการนำมาประยุกต์ใช้

งานอย่างกว้างขวาง

เช่น การนำร่องให้เรือเดินสมุทรพาณิชย์ ระบบดาวเทียมนี้ใช้เทคโนโลยีระดับ

สูงในการระบุตำแหน่งของวัตถุต่างๆ บนพื้นโลก เช่น GPS (USA),

GLONASS (Russia), Galileo (Europe), BeiDou (China), QZSS

(Japan), SBAS เป็นต้น ระบบทั้งหมดนี้ใช้วงโคจรระดับกลาง (Medium

Earth Orbit : MEO)

ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา
(Meteorological Satellite)

ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาเป็นดาวเทียมที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศด้วย
ภาพถ่ายเรดาร์ (Radar) และภาพถ่ายอินฟาเรด (Infared)ใช้สำหรับการ
พยากรณ์อากาศ และศึกษาการเปลี่ยนแปลงเกี่ยวกับงานอุตุนิยมวิทยา มีทั้ง
ดาวเทียมที่อยู่ในวงโคจรประจำที่ (GEO) และวงโคจรระดับต่ำ (LEO)

17

โดยนำข้อมูลจากทั้งสองส่วนมาใช้ในการพยากรณ์อากาศและการเปลี่ยนแปลง
สภาวะอากาศ

ดาวเทียมเพื่ อการทดลองทางวิทยาศาสตร์
(Scientific and Research Satellite)

เป็นดาวเทียมที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่ อการทดลองทางวิทยาศาสตร์และ
งานวิจัย มีทั้งในวงโคจรระดับต่ำ (LEO) และระดับกลาง (MEO) รวมถึง
ดาวเทียมที่เดินทางไปในอวกาศและดาวดวงอื่นเพื่ อการสำรวจ

ดาวเทียมทั้ง 5 ประเภทนี้ จะถูกนำไปวางไว้ในวงโคจรที่เหมาะสมกับ
การใช้งาน จะเห็นได้ว่าดาวเทียม บางประเภทสามารถอยู่ได้ในหลายวงโคจร
เช่น ดาวเทียมสื่อสาร สามารถอยู่ได้ทั้งในวงโคจรแบบ GEO และ LEO
หรือแม้แต่ดาวเทียมเพื่อการอุตุนิยมวิทยาที่มีทั้งในวงโคจรแบบ GEO และ
LEO เช่นกัน

18

จรวด (Rocket)

ยานพาหนะที่เป็นส่วนประกอบสำคัญในการส่งดาวเทียมหรือยานสำรวจ
ออกสู่อวกาศ ทำให้จรวดจำเป็นต้องมีเครื่องยนต์พลังสูงที่สามารถเพิ่ม
ความเร็วและมีแรงขับเคลื่อนที่เพียงพอต่อการเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลก
หรือที่เรียกว่า “ความเร็วหลุดพ้น” (ESCAPE VELOCITY) ซึ่งมีความเร็วอยู่
ที่ 11.2 กิโลเมตรต่อวินาที

ยานขนส่งอวกาศหรือกระสวยอวกาศ
(Space Shuttle)

ระบบขนส่งอวกาศประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก ได้แก่ จรวดเชื้อเพลิงแข็ง ซึ่ง
ติดกับทางเชื้อเพลิงภายนอกทั้งสองข้าง เชื้อเพลิงภายนอก ที่เป็นเชื้อ
เพลิงเหลวและ ยานอวกาศขนส่งอวกาศ ใช้บรรทุกบรรทุกสัมภาระที่จะส่ง
อยู่ในวงโคจร เช่น ดาวเทียม กล้องโทรทรรศน์อวกาศ และ การส่งนักบิน
อวกาศเพื่อไปปฏิบัติงานยังสถานีอวกาศนานาชาติ

รูปภาพ กระสวยอวกาศ

19

การทำงานของระบบขนส่งอวกาศจะใช้จรวดเชื้อเพลิงแข็งและเชื้อเพลิง

เหลวในการขับเคลื่อนยานจากฐานปล่อยตัวด้วยความเร็วมากพอที่จะขึ้นไป

ถึงวงโคจรเมื่อถึงระดับหนึ่งเชื้อเพลิงแข็งทั้งสองข้างจะเเยกตัวมาและตกสู่

พื้นทะเลซึ่งสามารถนำมาใช้ได้อีกส่วนทางเชื้อเพลิงภายนอกเมื่อหมดจะแยก

ตัวออกจากยานขนส่งและถูกเผาไหม้ในชั้นบรรยากาศ โดยใช้ยานขนส่ง

อวกาศเมื่อปฏิบัติหน้าที่เสร็๗แล้วจะเดินทางกลับมาสู๋พื้นโลก

ยานสำรวจอวกาศ (Spacecraft)

ยานพาหนะที่นำมนุษย์และอุปกรณ์อัตโนมัติออกสำรวจอวกาศหรือเดิน
ทางไปสำรวจยังดวงดาวอื่น ๆ โดยยานสำรวจอวกาศสามารถแบ่งออก
เป็น 2 ประเภท ยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุม (Manned Spacecraft)
และ ยานอวกาศที่ไม่มีมนุษย์ควบคุม (Unmanned Spacecraft)

ยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุม 20
(Manned Spacecraft)
รูปภาพ ยานอะพอลโล 11
เป็นยานขนาดใหญ่ที่สามารถ
รองรับการใช้งานของมนุษย์ ขณะ
ดำรงชีวิตอยู่ในอวกาศ อย่างเช่น
ยานอะพอลโล 11 (APOLLO 11)
ที่นำมนุษย์ไปยังดวงจันทร์เป็น
ครั้งแรกในปี 1969

ยานอวกาศที่ไม่มีมนุษย์ควบคุม (Unmanned Spacecraft)

รูปภาพ ยานแมกเจลแลน เป็นยานขนาดเล็กที่มีระบบสมองกล
ทำหน้าที่ควบคุมการทำงาน โดยยาน
อวกาศประเภทนี้ มักทำหน้าที่สำรวจ
ดาวเคราะห์และห้วงอวกาศอันห่าง
ไกล เป็นการปฏิบัติภารกิจแทน
มนุษย์ เนื่องจากเวลาที่ต้องใช้ในการ
เดินทางอันยาวนานและปัจจัยในการ
ดำรงชีวิตในอวกาศที่ยากลำบาก
เช่น ยานแคสสินี (CASSINI) ที่เดิน
ทางไปสำรวจดาวเสาร์ ยานกาลิเลโอ
(GALILEO) ที่เดินทางไปสำรวจดาว
พฤหัสบดี และยานแมกเจลแลน
(MAGELLAN) ที่ไปสำรวจดาวศุกร์

Taking advantage of
space technology

In this chapter, you will
learn about the
application of space
technology .

23

เทคโนโลยีอวกาศกับการประยุกต์ใช้

2

เทคโนโลยีอวกาศหรือ Space Technology นั้นเป็นการนำเอาองค์ความรู้
เทคโนโลยี วิธีการ รวมถึงเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ต่างๆ มาปรับใช้ให้
เหมาะสมในการศึกษาด้านดาราศาสตร์ อวกาศ ดวงดาว รวมถึง
ปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นในบริเวณที่อยู่นอกเหนือชั้นบรรยากาศของ
โลก ตลอดจนสามารถนำมาประยุกต์ให้เกิดประโยชน์กับโลกและการดำเนิน
ชีวิตของคนในปัจจุบันได้ด้วย เช่น การนำเทคโนโลยีอวกาศมาใช้ในการ
สำรวจทรัพยากรธรรมชาติ การเตือนภัยพิบัติ หรือสร้างเครือข่ายการ
ติดต่อสื่อสารเป็นต้น

ด้านวัสดุศาสตร์

ในการสำรวจอวกาศต้องมีการพัฒนาความสามารถทางด้านวัสดุศาสตร์
เพื่อให้สามารถนำความรู้ที่ได้มาออกแบบยานอวกาศ ชุดอวกาศหรือวัสดุ
เครื่องใช้ในอวกาศ ที่ทนต่อสภาพแวดล้อมที่สุดขั้วในอวกาศ ซึ่งความรู้ที่ได้
สามารถนำมาประยุกต์ใช้กับการดำรงชีวิตประจำวันบนโลกได้
- การผลิตเลนส์แว่นตาจากคาร์บอนแข็งแรงพิเศษ (Scratch-resistant
lenses) โดยได้นำวัสดุชนิดนี้ไปเคลือบเลนส์ ทำเลนส์แว่นกันแดดที่มีความ
ทนทานต่อรอยขีดข่วน

24

- แอโรเจน (aerogel) เกิดจากการ

คิดค้นวัสดุเพื่อทำเป็นชุดนักบินอวกาศและ

ยานอวกาศและเป็นวัสดุที่มีโครงสร้างเป็นรู

พรุน มีซิลิคอนเป็นองค์ประกอบทำให้

สามารถทนความร้อนสูง ซึ่งได้นำมา

พัฒนาเป็นสิ่งของที่ได้ใช้ประโยชน์บนโลก

เช่น นำมาทำ ชุดดับเพลิง ชุดของนักแข่ง

รถ นำมาทำผ้าห่มที่ช่วยเก็บรักษาอุณหภูมิ

ได้ดีหรือนำมาผลิตเป็นพื้นรองเท้าสามารถ แอโรเจน ของแข็งที่เบาที่สุดในโลก

ลดความสูญเสียความร้อนสำหรับนักปีน

ภูเขาน้ำแข็ง

- โฟมนิ่มชนิดพิเศษ (temper form) โฟมชนิดนี้เกิดขึ้นจากการคิดค้นเพื่อ
ทำเป็นเบาะรองนั่งของนักบินอวกาศและยานอวกาศกำลังจะขึ้นหรือจอดเพื่อ
ลดการกระแทก ซึ่งได้ถูกนำมาเป็นที่นอนกับหมอนเพื่อลดน้ำหนักที่กดทับขณะ
นอน และยังมีสมบัติในการระบายอากาศและความร้อนได้ดีจึงไม่เกิดความอับ
ชื้น
- เซลล์สุริยะ (solar cell) ที่นำมาเป็นพลังงานที่ใช้ในดาวเทียมและยาน
อวกาศความรู้ดังกล่าวสามารถนำมาพัฒนาอย่างต่อเนื่องและยาวนานจน
กระทั่งทุกวันนี้และนำเซลล์สุริยะมาใช้ในชีวิตประจำวันอย่างมากมาย

เรื่องน่ารู้

แอโรเจล (Aerogel) ได้รับการบันทึกใน Guinness Book ว่า เป็นวัสดุของแข็งที่เบาและเป็นฉนวนที่ดี
ที่สุดในโลก เนื่องจากแอโรเจลประกอบด้วยอากาศ ถึง 90 - 99.8% มีความหนาแน่น 3-150 mg/cm3
สามารถรับน้ำหนักได้ 500-4,000 เท่าของน้ำหนักตัว โดยไม่เกิดความเสียหาย แอโรเจลมีลักษณะเป็นฟองน้ำ
เนื้อแข็ง อาจจะเรียกในชื่อ frozen smoke, solid smoke หรือ blue smoke มีสมบัติค่อนข้างโปร่งแสง แต่
ไม่โปร่งใส

แอโรเจลทำได้โดยใช้แอลกอฮอล์ เช่น เอทานอล ผสมกับ ซิลิกา จะได้ซิลิกาในรูปเจล จากนั้นจึงนำไป
ผ่านกระบวนการแห้งตัวภายใต้เงื่อนไขวิกฤต (Supercritical drying) ซึ่งมีอุณหภูมิและความดันสูงมาก
ของเหลวภายในเจลจะถูกกำจัดออกไป โดยเจลไม่เสียรูปและขนาด

25

ด้านอาหาร

เนื่องจากการใช้ชีวิตในอวกาศนักบินอวกาศต้องอยู่ในสภาพแวดล้อมที่
จำกัดหลายอย่าง ดังนั้นการเตรียมอาหารสำหรับการใช้ชีวิตในอวกาศจึงต้อง
คำนึงถึงความสะอาด ปริมาณสารอาหารออกแบบบรรจุภัณฑ์ที่สามารถเก็บ
รักษาอาหารได้นาน มีน้ำหนักเบาและสามารถรับประทานได้ง่ายภายใต้สภาพไร้
น้ำหนัก และได้นำความรู้และความก้าวหน้านี้นำมาประยุกต์ใช้ในการพัฒนา
อาหารให้กับมนุษย์ที่อยู่บนโลก

- อาหารเสริมสำหรับเด็ก (enriched baby food) ที่มาจากโครงการพัฒนา

อาหารสำหรับนักบินอวกาศ ที่มีการวิจัยเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กหรือ

จุลินทรีย์ที่อยู่ในสาหร่ายสีเขียวพบว่าสิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีสารอาหารที่จำเป็นต่อ

เด็กๆเช่นเดียวกับน้ำนมแม่

- เทคโนโลยีการทำแห้งเยือกแข็งแบบสูญญากาศ (freeze drying

technology) การเป็นการลดอุณหภูมิและความชื้นในอาหารทำให้อาหาร

มีอายุยาวนานขึ้นและสามารถเก็บรักษาสารอาหารได้เกือบทั้งหมด

26

ด้านการแพทย์และสุขภาพ

การใช้ชีวิตในอวกาศนักบินอวกาศต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่แตกต่าง
จากบนพื้นโลกทั้งในเรื่องของอุณหภูมิ ความดัน แรงโน้มถ่วงและปริมาณ
รังสีต่างๆ นักวิทยาศาสตร์จึงได้มีการพัฒนาเครื่องมือต่างๆที่ช่วยให้นักบิน
อวกาศสามารถปฏิบัติภารกิจในอวกาศได้อย่างปลอดภัยซึ่งสามารถนำความรู้
นี้นำมาประยุกต์ใช้กับมนุษย์ที่อยู่บนโลกได้ เช่น
- กล้องสามมิติ (3D endoscope) ที่มีขนาดเล็กและมีประสิทธิภาพสูงช่วยใน
การผ่าตัดทางการแพทย์
- เครื่องวัดอุณหภูมิทางหู (infrared ear thermomether) เพื่อใช้ในการวัด
อุณหภูมิของคนไข้ ที่พัฒนามาจากที่วัดอุณหภูมิของดาวฤกษ์และกาแล็กซี่
- เครื่องปั๊ มหัวใจเทียมขนาดเล็กพิเศษ (artificial heart pump) ซึ่งจะเป็น
ประโยชน์ต่อผู้ป่วยที่มีภาวะหัวใจล้มเหลว เครื่องปั๊ มหัวใจชนิดนี้มีน้ำหนักเบา
ทำให้เหมาะสมมากสำหรับนำมาทำเป็นเครื่องปั๊ มหัวใจเทียมโดยใช้แบตเตอรี่
ควบคุมการทำงาน

การพัฒนากล้อง 3 มิติ ที่มีขนาดเล็กและ
มีประสิทธิภาพสูงจากห้องปฏิบัติการของ
นาซา นำมาพัฒนากล้องส่องตรวจอวัยวะ
ภายในของร่างกาย 3 มิติ

เครื่องวัดอุณหภูมิทางหู ได้ถูกนำมาใช้ในปี
พ.ศ. 2534 เพื่อใช้วัดอุณหภูมิของคนไข้มี
ตัวเซ็นเซอร์เป็นอินฟราเรดส่องไปที่หู

Wtehchatnoclaongsypadcoe?

In this chapter, you will
learn about the
benefits of space
technology .

29

ประโยชน์ของเทคโนโลยีอวกาศ

3

มนุษย์เฝ้ามองท้องฟ้า สังเกตดวงดาว และพยายามทำความเข้าใจต่อ
ปรากฏการณ์และความลี้ลับเกี่ยวกับห้วงอวกาศมาเนิ่นนาน ทำให้เกิดการ
ศึกษาดาราศาสตร์และการพัฒนาทั้งเครื่องไม้เครื่องมือและเทคโนโลยีต่าง ๆ
เรื่อยมา จนกระทั่งในปัจจุบัน เทคโนโลยีอวกาศถูกนำมาใช้ประโยชน์เพื่อ
มนุษยชาติในหลากหลายด้าน เช่น

การสื่อสารและโทรคมนาคม

ดาวเทียมสื่อสารทำหน้าที่เป็นสถานีรับส่งคลื่นวิทยุและเชื่อมโยงเครือ
ข่ายการสื่อสารของโลก ไม่ว่าจะเป็นการสื่อสารภายในหรือภายนอกประเทศ
ทั้งโทรศัพท์ โทรเลข โทรสาร รวมถึงการถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์
สัญญาณวิทยุ และการส่งข้อมูลดิจิตอลต่าง ๆ

การตรวจวัดและพยากรณ์อากาศ

ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาทำหน้าที่ส่งสัญญาณภาพถ่ายทางอากาศพร้อม
ทั้งเก็บข้อมูลทางอุตุนิยมวิทยา เช่น การสำรวจจำนวนและชนิดของเมฆ
ติดตามลักษณะอากาศที่แปรปรวน การตรวจวัดความเร็วลม ความชื้น และ
อุณหภูมิ เพื่อการพยากรณ์และเตือนภัยพิบัติต่าง ๆ โดยเฉพาะการเกิด
พายุที่รุนแรง

30

การสังเกตการณ์ดาราศาสตร์

ดาวเทียมสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์และยานสำรวจอวกาศส่วนใหญ่มี
การติดตั้งกล้องโทรทรรศน์และอุปกรณ์ สำหรับการศึกษาวัตถุท้องฟ้า มีทั้ง
ดาวเทียมที่โคจรอยู่รอบโลกและโคจรผ่านไปใกล้ดาวเคราะห์ดวงอื่น รวมไป
ถึงการลงสำรวจดาวเคราะห์ที่ต้องการโดยตรง

การสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ

ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติเป็นการผสมผสานระหว่างเทคโนโลยี

การถ่ายภาพและโทรคมนาคม มักถูกใช้เป็นสถานีเคลื่อนที่ในการสำรวจ

แหล่งทรัพยากรทางธรรมชาติที่สำคัญ รวมถึงการตรวจตราและเฝ้าสังเกต

การเปลี่ยนแปลงบนพื้นผิวโลก อีกทั้ง ยังช่วยในการเก็บข้อมูลทาง

ธรณีวิทยาและนิเวศวิทยาที่เป็นประโยชน์ เช่น การสำรวจพื้นที่ป่าไม้ การ

สำรวจพื้นที่การเกษตรและการใช้ที่ดิน รวมไปถึงเพื่อการอนุรักษ์

ทรัพยากรธรรมชาติ ประเทศไทยมีดาวเทียมธีออส (Thailand Earth

Observation System: THEOS) เป็นดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ

ดวงแรก

31

BIBLIOGRAPHY

ศึกษาธิการ,กระทรวง. 2564. วิทยาศาสตร์และอวกาศ. กรุงเทพมหานคร :
สกสค. ลาดพร้าว

Catsatcom. 2564. ประเภทของดาวเทียม. [ออนไลน์]. แหล่งที่มา:https://
ngthai.com/science/33270/space-technology/ [13
กรกฎาคม 2565]

Phasaphong.tha. 2565. ดาวเทียมวงโคจรค้างฟ้า. [ออนไลน์]. แหล่งที่มา
: https://www.gistda.or.th/ewtadmin/ewt/gistda_web
/news_view.php?n_id=5517&lang=EN [13 กรกฎาคม 2565]

NGThai. 2564. เทคโนโลยีอวกาศ (Space Technolog). [ออนไลน์]. แหล่ง
ที่มา:https://ngthai.com/science/33270/space-technology/.
[วันที่สืบค้น : 13 กรกฎาคม 2564]

Tech. 2564. เทคโนโลยีอวกาศ ไปไกลแค่ไหนแล้วใน 10 ปี 2011 VS 2021.
[ออนไลน์]. แหล่ง:https://blog.pttexpresso.com/the-
development-of-astronomy-technology/. [วันที่สืบค้น : 13
กรกฎาคม 2565]

Space technology and Applicatio. (ม.ร.ป.). เทคโนโลยีอวกาศ.
[ออนไลน์]. แหล่งที่มา : https://sites.google.com/a/utd.ac.th/
space-technology-and-application/. [วันที่สืบค้น : 13
กรกฎาคม 2565]

MEMBER

1. นายปฏิภาณ จักรเงิน เลขที่2
2. นายณฐนนท์ นันติ เลขที่3
3. นางสาวพลอยนัทชา ยิ้มสาระ เลขที่9
4. นางสาวนันทิชา บุญญากาศ เลขที่20
5. นางสาวเนตรนภา พิชัย เลขที่22

ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6/1