กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

ไม่มีชื่อบทความ

ดาวเทียม สำรวจโลก หรือ ดาวเทียมสำรวจระยะไกลของโลก คือ ดาวเทียม ที่ใช้หรือออกแบบมาเพื่อ การสำรวจโลก (EO) จาก วงโคจร รวมถึง ดาวเทียมสอดแนม และดาวเทียมประเภทอื่น 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 โลกส่วนใหญ่มีเครื่องมือที่ควรใช้งานที่ระดับความสูงค่อนข้างต่ำ ส่วนใหญ่จะโคจรที่ระดับความสูงเหนือ500 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-2ก็อยู่ใน วง โคจรต่ำของโลก (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

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไม่มีชื่อบทความ

ดาวเทียม สำรวจโลก หรือ ดาวเทียมสำรวจระยะไกลของโลก คือ ดาวเทียม ที่ใช้หรือออกแบบมาเพื่อ การสำรวจโลก (EO) จาก วงโคจร รวมถึง ดาวเทียมสอดแนม และดาวเทียมประเภทอื่น 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...