กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 5 นาที

ดาวเทียมสำรวจโลก

ดาวเทียมสำรวจโลกหรือดาวเทียมสำรวจระยะไกลของโลกคือดาวเทียมที่ใช้หรือออกแบบมาเพื่อการสำรวจโลก (EO) จากวงโคจรรวมถึงดาวเทียมสอดแนมและดาวเทียมประเภทอื่น ๆ...

ดาวเทียมสำรวจโลก

ดาวเทียมสำรวจโลกจำนวน 6 ดวง ซึ่งประกอบกันเป็น กลุ่มดาวเทียม A-trainณ ปี 2014

ดาวเทียมสำรวจโลกหรือดาวเทียมสำรวจระยะไกลของโลกคือดาวเทียมที่ใช้หรือออกแบบมาเพื่อการสำรวจโลก (EO) จากวงโคจรรวมถึงดาวเทียมสอดแนมและดาวเทียมประเภทอื่น ๆ ที่มีจุดประสงค์เพื่อการใช้งานที่ไม่ใช่ทางการทหาร เช่นการตรวจสอบสิ่งแวดล้อมอุตุนิยมวิทยาการทำแผนที่และอื่น ๆ ประเภทที่พบมากที่สุดคือดาวเทียมถ่ายภาพโลกซึ่งถ่ายภาพจากดาวเทียมคล้ายกับภาพถ่ายทางอากาศดาวเทียมสำรวจโลกบางดวงอาจทำการสำรวจระยะไกลโดยไม่ต้องสร้างภาพ เช่น ในการตรวจวัดการบังแสงด้วยคลื่นวิทยุของระบบ GNSS

การเกิดขึ้นครั้งแรกของการสำรวจระยะไกลด้วยดาวเทียมสามารถย้อนไปถึงการปล่อยดาวเทียมเทียมดวงแรกสปุตนิก 1โดยสหภาพโซเวียตเมื่อวันที่ 4 ตุลาคม พ.ศ. 2490 [ 1 ]สปุตนิก 1 ส่งสัญญาณวิทยุกลับมา ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ใช้ในการศึกษาชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์[ 2 ]

หน่วยงานขีปนาวุธของกองทัพบกสหรัฐฯ ได้ปล่อยดาวเทียมอเมริกันดวงแรกExplorer 1ให้กับห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion Laboratory ของ NASA เมื่อวันที่ 31 มกราคม พ.ศ. 2491 ข้อมูลที่ส่งกลับมาจากเครื่องตรวจจับรังสีนำไปสู่การค้นพบแถบรังสีแวนอัลเลนของ โลก [ 3 ] ยาน อวกาศTIROS-1ซึ่งปล่อยเมื่อวันที่ 1 เมษายน พ.ศ. 2503 เป็นส่วนหนึ่งของ โครงการ ดาวเทียมสังเกตการณ์อินฟราเรดโทรทัศน์ (TIROS) ของ NASA ได้ส่งภาพโทรทัศน์ชุดแรกของรูปแบบสภาพอากาศที่ถ่ายจากอวกาศกลับมา[ 1 ]

ในปี 2551 มีดาวเทียมสำรวจโลกมากกว่า 150 ดวงโคจรอยู่ในวงโคจร บันทึกข้อมูลด้วยเซ็นเซอร์ทั้งแบบพาสซีฟและแอคทีฟ และรับข้อมูลมากกว่า 10 เทราบิตต่อวัน[ 1 ] ภายในปี 2564 จำนวนดังกล่าวเพิ่มขึ้นเป็นมากกว่า 950 ดวง โดยบริษัท Planet Labsซึ่งตั้งอยู่ในสหรัฐอเมริกา มีจำนวนดาวเทียมมากที่สุด[ 4 ]

ดาวเทียมสำรวจ โลกส่วนใหญ่มีเครื่องมือที่ควรใช้งานในระดับความสูงที่ค่อนข้างต่ำ ดาวเทียมส่วนใหญ่โคจรที่ระดับความสูงเหนือ500 ถึง 600 กิโลเมตร (310 ถึง 370 ไมล์)วงโคจรที่ต่ำกว่าจะมีแรงต้านอากาศ มาก ทำให้ จำเป็นต้องมีการ ปรับวง โคจรบ่อยครั้ง ดาวเทียมสำรวจโลกERS-1, ERS-2และEnvisatขององค์การอวกาศยุโรปรวมถึง ยานอวกาศ MetOpของEUMETSATล้วนทำงานที่ระดับความสูงประมาณ800 กิโลเมตร (500 ไมล์) ยานอวกาศ Proba -1 , Proba-2และSMOSขององค์การอวกาศยุโรปสังเกตการณ์โลกจากระดับความสูงประมาณ700 กิโลเมตร (430 ไมล์)ดาวเทียมสำรวจโลกของสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์DubaiSat-1และDubaiSat-2ก็อยู่ในวงโคจรต่ำของโลก (LEO) และให้ภาพถ่ายดาวเทียมของส่วนต่างๆ ของโลก[ 5 ] [ 6 ]     

เพื่อให้ครอบคลุมทั่วโลกด้วยวงโคจรต่ำ จึงใช้วงโคจรขั้วโลก วงโคจรต่ำจะมีคาบการโคจรประมาณ 100 นาที และโลกจะหมุนรอบแกนขั้วโลกประมาณ 25° ระหว่างวงโคจรต่อเนื่องกัน เส้นทางโคจรบนพื้นโลกจะเคลื่อนไปทางทิศตะวันตก 25° ในแต่ละวงโคจร ทำให้สามารถสแกนส่วนต่างๆ ของโลกได้ในแต่ละวงโคจร วงโคจรส่วนใหญ่จะเป็นวงโคจรแบบซิงโครนัสกับดวงอาทิตย์

วงโคจรคงที่ (Geostationary orbit ) ที่ ระดับความสูง 36,000 กิโลเมตร (22,000 ไมล์)ช่วยให้ดาวเทียมโคจรอยู่เหนือจุดคงที่บนโลกได้ เนื่องจากคาบการโคจรที่ระดับความสูงนี้คือ 24 ชั่วโมง ทำให้สามารถครอบคลุมพื้นที่มากกว่า 1/3 ของโลกได้อย่างต่อเนื่อง ดังนั้นดาวเทียมสามดวงที่เว้นระยะห่างกัน 120° จึงสามารถครอบคลุมพื้นที่โลกได้ทั้งหมด วงโคจรประเภทนี้ส่วนใหญ่ใช้สำหรับดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา  

ประวัติศาสตร์

ทะเลสาบเลดนิคกี (โปแลนด์) ที่ถ่ายโดยดาวเทียมสำรวจCORONA 98 ของสหรัฐอเมริกา ปี 1965

ในหนังสือ "ปัญหาของการเดินทางในอวกาศ" ปี 1928 ของ Herman Potočnikได้สำรวจแนวคิดการใช้ยานอวกาศโคจรเพื่อการสังเกตการณ์ภาคพื้นดินอย่างละเอียดทั้งในเชิงสันติและทางทหารเขาได้อธิบายว่าสภาพพิเศษของอวกาศนั้นมีประโยชน์อย่างไรต่อการทดลองทางวิทยาศาสตร์ หนังสือเล่มนี้ได้อธิบายถึง ดาวเทียม วงโคจรค้างฟ้า (ซึ่ง Konstantin Tsiolkovskyเป็นผู้เสนอเป็นครั้งแรก) และได้กล่าวถึงการสื่อสารระหว่างดาวเทียมกับภาคพื้นดินโดยใช้คลื่นวิทยุ แต่ไม่ได้กล่าวถึงแนวคิดการใช้ดาวเทียมเพื่อการออกอากาศจำนวนมากและการเป็นสถานีถ่ายทอดสัญญาณโทรคมนาคม[ 7 ]

การเริ่มต้นของสงครามเย็นกระตุ้นให้เกิดการพัฒนาอย่างรวดเร็วของระบบปล่อยดาวเทียมและเทคโนโลยีกล้องที่สามารถสังเกตการณ์โลกได้เพียงพอเพื่อรวบรวมข้อมูลข่าวกรองเกี่ยวกับโครงสร้างพื้นฐานทางทหารของศัตรูและประเมินท่าทีทางนิวเคลียร์[ 8 ]หลังจากเหตุการณ์ U-2 ในปี 1960 ซึ่งเน้นย้ำถึงความเสี่ยงของการสอดแนมทางอากาศ สหรัฐฯ ได้เร่งโครงการดาวเทียมสอดแนมเช่นCORONAดาวเทียมเข้ามาแทนที่การบินผ่านของเครื่องบินเพื่อการสอดแนมเป็นส่วนใหญ่หลังจากปี 1960 [ 9 ]

แอปพลิเคชัน

สภาพอากาศ

GOES-8ดาวเทียมตรวจอากาศของสหรัฐอเมริกา

ดาวเทียมตรวจอากาศเป็น ดาวเทียมประเภทหนึ่งที่ใช้ตรวจสอบสภาพอากาศและภูมิอากาศของโลกเป็น หลัก [ 10 ]อย่างไรก็ตาม ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาเหล่านี้มองเห็นมากกว่าแค่เมฆและระบบเมฆ แสงไฟในเมืองไฟไหม้ผลกระทบจากมลพิษ แสง เหนือพายุทรายและฝุ่นการปกคลุมของหิมะการ ทำแผนที่ น้ำแข็งขอบเขตของกระแสน้ำในมหาสมุทรการ ไหล ของพลังงานฯลฯ เป็นข้อมูลด้านสิ่งแวดล้อมประเภทอื่น ๆ ที่รวบรวมโดยใช้ดาวเทียมตรวจอากาศ

ภาพถ่ายดาวเทียมสภาพอากาศช่วยในการติดตามกลุ่มเถ้าภูเขาไฟจากภูเขาไฟเซนต์เฮเลนส์และกิจกรรมจากภูเขาไฟอื่นๆ เช่นภูเขาไฟเอตนา [ 11 ] วันจากไฟไหม้ในภาคตะวันตกของสหรัฐอเมริกา เช่นโคโลราโดและยูทาห์ก็ได้รับการตรวจสอบเช่นกัน

การตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม

ภาพถ่ายดาวเทียมรวมของโลก แสดงพื้นผิวโลกทั้งหมดในรูปแบบการฉายภาพแบบสี่เหลี่ยมผืนผ้า

ดาวเทียมสิ่งแวดล้อมอื่นๆ สามารถช่วยในการตรวจสอบสิ่งแวดล้อม ได้ โดยการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของพืชพรรณบนโลก ปริมาณก๊าซติดตามในชั้นบรรยากาศ สภาพทะเล สีของมหาสมุทร และทุ่งน้ำแข็ง การตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของพืชพรรณเมื่อเวลาผ่านไป สามารถตรวจสอบภัยแล้งได้โดยการเปรียบเทียบสภาพพืชพรรณในปัจจุบันกับค่าเฉลี่ยในระยะยาว[ 12 ]ตัวอย่างเช่น การรั่วไหลของน้ำมันในปี 2002 นอกชายฝั่งตะวันตกเฉียงเหนือของสเปนได้รับการตรวจสอบอย่างระมัดระวังโดยENVISAT ของยุโรป ซึ่งแม้จะไม่ใช่ดาวเทียมตรวจอากาศ แต่ก็มีเครื่องมือ (ASAR) ที่สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของพื้นผิวทะเลได้ การปล่อยมลพิษจากกิจกรรมของมนุษย์สามารถตรวจสอบได้โดยการประเมินข้อมูลของ NO และ SO ในชั้นบรรยากาศ โทร โพสเฟียร์

ดาวเทียมประเภทนี้เกือบทั้งหมดโคจรใน วงโคจร แบบซิงโครนัสกับดวงอาทิตย์และ"วงโคจรคงที่"วงโคจรแบบซิงโครนัสกับดวงอาทิตย์จะโคจรผ่านจุดต่างๆ บนพื้นดินในเวลาเดียวกันของวัน ทำให้สามารถเปรียบเทียบข้อมูลจากการโคจรแต่ละครั้งได้ง่ายขึ้น เนื่องจากดวงอาทิตย์อยู่ในตำแหน่งเดียวกันในการสังเกตแต่ละครั้ง ส่วน วงโคจร "คงที่"คือวงโคจรที่ใกล้เคียงกับวงโคจรวงกลมมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยไม่ถูกรบกวนจากความแบนของโลกแรงดึงดูดจากดวงอาทิตย์และดวงจันทร์แรงดันรังสีจากดวงอาทิตย์และ แรง ต้านอากาศ

การทำแผนที่

สามารถทำแผนที่ภูมิประเทศจากอวกาศได้โดยใช้ดาวเทียม เช่นRadarsat-1 [ 13 ]และTerraSAR- X

ข้อบังคับระหว่างประเทศ

ระบบดาวเทียมสำรวจโลกRapidEyeกำลังปฏิบัติการรอบโลก

ตามสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU) บริการดาวเทียมสำรวจโลก (หรือ: บริการวิทยุสื่อสารดาวเทียมสำรวจโลก ) ถูกกำหนดไว้ดังนี้ – ตามมาตรา 1.51ของข้อบังคับวิทยุของ ITU (RR) [ 14 ] :

บริการสื่อสารทางวิทยุระหว่างสถานีภาคพื้นดินและสถานีอวกาศ หนึ่งแห่งหรือมากกว่านั้น ซึ่งอาจรวมถึงการเชื่อมต่อระหว่างสถานีอวกาศด้วยกัน โดยมีลักษณะดังนี้:

  • ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับลักษณะของโลกและปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ รวมถึงข้อมูลเกี่ยวกับสภาพแวดล้อม ได้รับจากเซ็นเซอร์แบบพาสซีฟหรือแอคทีฟบนดาวเทียม
  • มีการรวบรวมข้อมูลที่คล้ายคลึงกันจากแพลตฟอร์มทางอากาศหรือภาคพื้นดิน
  • ข้อมูลดังกล่าวอาจถูกส่งไปยังสถานีภาคพื้นดินภายในระบบที่เกี่ยวข้อง
  • อาจรวมถึงการสอบถามข้อมูลจากแพลตฟอร์มด้วย

บริการนี้อาจรวมถึงลิงก์ป้อนสัญญาณที่จำเป็นสำหรับการดำเนินงานด้วย

การจำแนกประเภท

บริการวิทยุสื่อสารนี้จัดอยู่ในประเภทตามข้อบังคับวิทยุของ ITU (มาตรา 1) ดังนี้: บริการประจำที่ (มาตรา 1.20)

การจัดสรรความถี่

การจัดสรรคลื่นความถี่วิทยุเป็นไปตามมาตรา 5ของข้อบังคับวิทยุของ ITU (ฉบับปี 2012) [ 15 ]

เพื่อปรับปรุงความสอดคล้องในการใช้คลื่นความถี่ การจัดสรรบริการส่วนใหญ่ที่ระบุไว้ในเอกสารนี้ได้ถูกรวมไว้ในตารางการจัดสรรและการใช้คลื่นความถี่ระดับชาติ ซึ่งอยู่ในความรับผิดชอบของหน่วยงานบริหารระดับชาติที่เกี่ยวข้อง การจัดสรรอาจเป็นแบบหลัก แบบรอง แบบเฉพาะ และแบบใช้ร่วมกัน

  • การจัดสรรหลัก: ระบุโดยการเขียนด้วยตัวพิมพ์ใหญ่ (ดูตัวอย่างด้านล่าง)
  • การจัดสรรรอง: ระบุด้วยตัวอักษรเล็ก
  • การใช้งานแบบเฉพาะหรือแบบใช้ร่วมกัน: เป็นความรับผิดชอบของฝ่ายบริหาร

อย่างไรก็ตาม การใช้งานทางทหารในย่านความถี่ที่มีการใช้งานทางพลเรือน จะต้องเป็นไปตามข้อบังคับวิทยุของ ITU

ตัวอย่างการจัดสรรความถี่
การจัดสรรให้กับบริการ
ภูมิภาคที่ 1ภูมิภาคที่ 2ภูมิภาคที่ 3
อุปกรณ์ช่วยตรวจวัดสภาพอากาศ ความถี่ 401-402 เมกะเฮิร์ต ซ์    
ปฏิบัติการอวกาศ (จากอวกาศสู่โลก) ดาวเทียมสำรวจโลก (จากโลกสู่อวกาศ) ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา (จากโลกสู่อวกาศ) แบบ ติดตั้งอยู่กับที่ แบบเคลื่อนที่ ยกเว้นแบบเคลื่อนที่ทางการบิน
ดาวเทียมสำรวจโลก ความถี่ 13.4-13.75  GHz (ใช้งานอยู่)  
การระบุ ตำแหน่งด้วยคลื่นวิทยุ การวิจัยอวกาศสัญญาณความถี่และเวลามาตรฐาน - ดาวเทียม (จากโลกสู่อวกาศ)

ดูเพิ่มเติม

  • ไดเร็กทอรี EO Portal ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 23 กันยายน 2013 ที่Wayback Machine
  • สถานีควบคุมภาคพื้นดิน TIROS I และ II ซึ่งเป็นจุดที่ดาวเทียมสำรวจโลกดวงแรก (TIROS I) ส่งภาพถ่ายชุดแรกมา
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Earth_observation_satellite&oldid=1360962070 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ดาวเทียมสำรวจโลก

ดาวเทียมสำรวจโลกหรือดาวเทียมสำรวจระยะไกลของโลกคือดาวเทียมที่ใช้หรือออกแบบมาเพื่อการสำรวจโลก (EO) จากวงโคจรรวมถึงดาวเทียมสอดแนมและดาวเทียมประเภทอื่น ๆ...

ประวัติศาสตร์

ในหนังสือ "ปัญหาของการเดินทางในอวกาศ" ปี 1928 ของ Herman Potočnik ได้สำรวจแนวคิดการใช้ยานอวกาศโคจรเพื่อการสังเกตการณ์ภาคพื้นดินอย่างละเอียดทั้งในเชิงสันติและทางทหารเขาได้อธิบายว่าสภาพพิเศษของอวกาศนั้นมีประโยชน์อย่างไรต่อการทดลองทางวิทยาศาสตร์...

สภาพอากาศ

ดาวเทียมตรวจอากาศเป็น ดาวเทียม ประเภทหนึ่งที่ใช้ตรวจสอบ สภาพอากาศ และ ภูมิอากาศ ของ โลก เป็น หลัก [ 10 ] อย่างไรก็ตาม ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาเหล่านี้มองเห็นมากกว่าแค่ เมฆ และระบบเมฆ แสงไฟในเมือง ไฟไหม้ ผลกระทบจาก มลพิษ แสง เหนือ พายุ ทราย และฝุ่น การปกคลุมของ...

การตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม

ดาวเทียมสิ่งแวดล้อมอื่นๆ สามารถช่วยใน การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม ได้ โดยการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของพืชพรรณบนโลก ปริมาณก๊าซติดตามในชั้นบรรยากาศ สภาพทะเล สีของมหาสมุทร และทุ่งน้ำแข็ง การตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของพืชพรรณเมื่อเวลาผ่านไป...