ประวัติดาวเทียม ธีออส (THEOS) | วิชาการ.คอม


ประวัติดาวเทียม ธีออส (THEOS)

สารบัญ

THEOS PILOT PROJECT โครงการพัฒนาดาวเทียมธีออส

ประวัติดาวเทียม ธีออส (THEOS)

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ประเทศไทย ประสบปัญหาภัยพิบัติทางธรรมชาติบ่อยครั้ง และมีแนวโน้ม ที่จะทวีความรุนแรงขึ้นตามลำดับ ซึ่งจากหลายๆ เหตุการณ์ที่เกิดขึ้น ได้มีการระดมเครื่องมือ และอุปกรณ์ต่างๆ จากหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง เพื่อเข้าช่วยเหลือผู้ประสบภัย ข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม จากสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) : สอทภ. เป็นอีกเครื่องมือ หนึ่งที่แจกจ่ายให้กับหน่วยงานต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง เพื่อประกอบการวางแผนการเข้าถึงพื้นที่ประสบภัย อย่างรวดเร็ว และประเมินความเสียหายที่เกิดจากภัยพิบัติได้อย่างถูกต้อง

จากประสบการณ์การให้บริการข้อมูลจากดาวเทียมกว่า 20 ปีที่ผ่านมาของ สทอภ. ประกอบกับ การที่รัฐบาลไทย ตระหนักถึงความสำคัญของการมีดาวเทียมสำรวจทรัพยากรเป็นของตนเอง เพื่อการ เตรียมพร้อมรับมือภัยพิบัติทางธรรมชาติที่จะเกิดขึ้นอีกในอนาคต รวมถึงการนำไปใช้ ในการบริหาร จัดการ ทรัพยากรในการพัฒนาประเทศได้อย่างเป็นรูปธรรม จึงทำให้เกิดโครงการพัฒนาดาวเทียม สำรวจทรัพยากรของประเทศไทย โดยใช้ชื่อว่า โครงการดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติธีออส

ธีออส (THEOS) มาจากคำว่า THailand Earth Observation System ซึ่งเป็นโครงการความร่วมมือ ระหว่างรัฐบาลไทย และรัฐบาลฝรั่งเศส ในการพัฒนาสร้างดาวเทียม สำรวจทรัพยากรธรรมชาติ ของประเทศไทย รวมถึงระบบสำคัญอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง ซึ่งได้แก่ การส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจร, การพัฒนาระบบควบคุมการทำงานดาวเทียม และการปรับปรุง ระบบรับสัญญาณและประมวลผลข้อมูล ดาวเทียมในประเทศไทย โดยมี สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) และบริษัท EADS Astrium ประเทศฝรั่งเศส เป็นผู้รับผิดชอบในการดำเนินงาน ซึ่งได้มีการลงนาม ในสัญญาโครงการ เมื่อวันจันทร์ที่ 19 กรกฎาคม 2547 ณ ห้องรีเจนซี่ โรงแรมโอเรียลเต็ล กรุงเทพมหานคร

ดาวเทียมธีออส เป็นดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติขนาดเล็ก มีน้ำหนักรวมประมาณ 750 กิโลกรัม มีแนววงโคจรสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ ในแนวเหนือ-ใต้ ที่ความสูงเหนือพื้นโลกประมาณ 822 กิโลเมตร มุมเอียงประมาณ 98.7 องศา ติดตั้งกล้องบันทึกข้อมูลภาพ 2 กล้อง เป็นกล้องบันทึกภาพขาว-ดำ รายละเอียดสูง 2 เมตร (Panchromatic camera) และกล้องบันทึกภาพสีรายละเอียดภาพ 15 เมตร (Multispectral camera) นอกจากนี้แล้วระบบควบคุมการโคจรของดาวเทียมธีออส ถูกออกแบบเป็นพิเศษ ให้มีความสามารถในการเอียงตัวดาวเทียมไปด้านซ้ายและขวาของแนวการโคจรได้ ถึง 30 องศา จากแนวดิ่ง ทำให้สามารถถ่ายภาพซ้ำในพื้นที่ที่ต้องการในรอบการโคจรถัดไป เพิ่มความถี่ในการถ่ายภาพ ในพื้นที่หนึ่งๆ ให้สูงขึ้นได้

 THEOS PILOT PROJECT  โครงการพัฒนาดาวเทียมธีออส

โครงการพัฒนาดาวเทียมธีออส (THEOS) ซึ่งเป็นดาวเทียมสำรวจทรัพยากรดวงแรกของไทย ประกอบด้วยกิจกรรมหลัก ดังนี้           1. การฝึกศึกษาของวิศวกร          2. กิจกรรมทดสอบและประกอบดาวเทียม          3. กิจกรรมภาคพื้นดิน

ความคืบหน้าโครงการดาวเทียมธีออส1. การฝึกศึกษาของวิศวกร           ตามที่ สทอภ. ได้ส่งวิศวกรจำนวน 20 คน เข้ารับการฝึกอบรม ในการออกแบบ พัฒนาและควบคุม ดาวเทียมสำรวจทรัพยากร รวมถึงระบบการรับสัญญาณ และผลิตข้อมูลจากดาวเทียมดังกล่าว มีกำหนดระยะเวลา ประมาณ 2 ปี ณ บริษัท EADS ASTRIUM เมืองToulouse ประเทศฝรั่งเศส ตั้งแต่วันที่17 มีนาคม 2548 โดยแบ่งหัวข้อการฝึกศึกษาออกเป็น 2 ส่วนหลัก คือ

1.1 Corporate training : เป็นการฝึกศึกษาด้านทฤษฏี และความรู้พื้นฐาน ในทุกส่วนที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินการโครงการปฏิบัติการพัฒนาดาวเทียม โดยแบ่งหลักสูตรเป็นขั้นพื้นฐาน (3 เดือน) และขั้นสูง (6 เดือน) รวมระยะเวลา 9 เดือน

1.2 On–the-job training : เป็นการให้วิศวกรมีส่วนร่วมในกิจกรรมการพัฒนาออกแบบ และสร้างดาวเทียม THEOS ร่วมกับเจ้าหน้าที่โครงการของบริษัท EADS ASTRIUM ตลอดระยะเวลาของการฝึกศึกษาจนถึงการส่งดาวเทียม โดยแบ่งออกเป็น 3 ส่วน ได้แก่ การจัดทำโครงการการออกแบบและพัฒนาดาวเทียม (Mini-project), การฝึกปฏิบัติรายบุคคล ณ ประเทศฝรั่งเศส และการฝึกปฏิบัติ ณ สถานีรับภาคพื้นดินการฝึกศึกษาหลักสูตร Space School Introduction Course

การฝึกศึกษาหลักสูตร Introduction Course (Cooperate School Training) ของ Space School เป็นหลักสูตรของบริษัท EADS ASTRIUM มีระยะเวลาประมาณ 3 เดือน

เนื้อหาหลักสูตรประกอบด้วย 21 หัวข้อวิชา (Modules)โดยเกี่ยวข้องกับการออกแบบพัฒนาดาวเทียม เป็นการผสมผสานระหว่างภาคทฤษฏี และประสบการณ์ของผู้สอน ซึ่งส่วนใหญ่ เป็นผู้เชี่ยวชาญการฝึกศึกษาหลักสูตร Advanced Course หลักสูตรนี้มีระยะเวลาประมาณ 6 เดือน โดยก่อนเริ่มหลักสูตร EADS ASTRIUM ได้จัดให้มีการบรรยายพิเศษวิชา Linear Algebra เพื่อเป็นการปรับพื้นฐานคณิตศาสตร์ให้กับวิศวกร เนื่องจากเนื้อหาวิชาจะเน้นหนักด้านการคำนวณ

 

เนื้อหาหลักสูตรขั้นสูง ซึ่งเป็นหลักสูตรต่อเนื่องจาก หลักสูตรเบื้องต้น

ประกอบด้วย 10 หัวข้อวิชา (Modules) การวัดผลการเรียนโดยวิธีทำข้อสอบแบบ Multiple Choice Question (QCM)รวม 6 วิชาประกอบด้วย Flight Dynamics and Satellite Dynamics & control, Thermal Control, Optical Instruments, On Board Software, On Board Computer และ Image Processing โดยมีการเฉลยและอธิบายเพิ่มเติม โดยอาจารย์ผู้สอน

 

กิจกรรม T_OS Mini Project

หลังจากจบการฝึกอบรมในภาคทฤษฏีจากโรงเรียนอวกาศ (Astrium Space School) ทั้งในระดับเบื้องต้น (Introduction Courses) และระดับสูง (Advanced Courses) ทางบริษัท EADS Astrium ได้มีการจัดกิจกรรม T_OS (Training Optical System) Mini Project ซึ่งเป็นการให้ทีมวิศวกรของเราฝึกออกแบบระบบดาวเทียมสำรวจ (Earth Observation System) ทั้งระบบ ตั้งแต่การออกแบบภารกิจ (Mission Analysis) วงโคจร (Orbit) ตัวโครงสร้างและระบบย่อยต่าง ๆ ของดาวเทียม (Platform Subsystems) ตัวอุปกรณ์ถ่ายภาพ (Optical Instrument) อุปกรณ์ภาคพื้นดิน (Ground Segment) รวมทั้งการเลือกจรวดส่ง (Launcher) และออกแบบทางการปฏิบัติการ (Operation)

 

จากกิจกรรมฝึกอบรมนี้ ทำให้ทีมวิศวกรได้ประยุกต์ใช้ความรู้ทางเทคนิค

เกี่ยวกับดาวเทียมและเทคโนโลยีอวกาศ รวมทั้งได้เรียนรู้กระบวนการขั้นตอนทั้งหมดของโครงการอวกาศ (Space Project) ตั้งแต่การวางแผน บริหารจัดการ ออกแบบและพัฒนา ทดลองฝึกใช้ซอฟแวร์ที่ใช้จริงในการออกแบบระบบดาวเทียม ตลอดจนช่วยให้เข้าใจการออกแบบ และการทำงานของระบบดาวเทียม THEOS ดีมากยิ่งขึ้น

 

ขั้นตอนต่อไปของการฝึกศึกษา

วิศวกรได้รับการมอบหมายให้ร่วมปฏิบัติงานกับเจ้าหน้าที่ของบริษัทฯ เป็นรายบุคคล ตามตำแหน่งและหน้าที่ในโครงการฯ เพื่อฝึกปฏิบัติการพัฒนาดาวเทียมอย่างละเอียด เพื่อให้เกิดความรู้ความเข้าใจในระบบดาวเทียมธีออสอย่างลึกซึ้ง นอกจากนี้วิศวกรบางส่วนจะเดินทางกลับประเทศไทยในปลายปี 2549 เพื่อร่วมปฏิบัติงานการติดตั้งระบบควบคุมและรับสัญญาณจากดาวเทียมธีออส รวมถึงระบบการผลิตข้อมูล และฝึกปฏิบัติงานการใช้ระบบทั้งหมดอย่างจริงจัง

 

การปฎิบัติภารกิจหลังเสร็จสิ้นการฝึกศึกษา

หลังจบการฝึกศึกษา ณ ประเทศฝรั่งเศส วิศวกรทั้งหมด จะเดินทางกลับมาปฎิบัติงานในสองส่วน คือ ในระยะแรก เป็นการทำหน้าที่ควบคุมดาวเทียมธีออส และในระยะยาว เป็นการดำเนินงานด้านการวิจัย พัฒนาและการถ่ายทอดเทคโนโลยีดาวเทียมให้กับวิศวกรไทยในประเทศ ทั้งนี้การควบคุมดาวเทียมธีออสนั้น วิศวกรชุดนี้จะร่วมปฎิบัติการ กับเจ้าหน้าที่ของ Astrium นับตั้งแต่การส่งดาวเทียมสู่วงโคจร การถ่ายภาพภาพแรกจากดาวเทียม การปรับค่าพารามิเตอร์ต่างๆ เพื่อให้ได้ข้อมูลภาพที่มีคุณภาพดีที่สุดตามข้อกำหนดจากนั้นวิศวกรชุดนี้จะเป็นบุคลากรหลักในการดำเนินกิจกรรมการวิจัยและพัฒนา ตลอดจนการถ่ายทอดเทคโนโลยีด้านนี้ให้กว้างขวางทั้งในประเทศ ภาครัฐบาล สถาบันการศึกษา รวมถึงภาคเอกชนอีกด้วย เพื่อปูพื้นฐานและสร้างความต่อเนื่องของการพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศในประเทศไทยต่อไป

 

2. กิจกรรมทดสอบและประกอบดาวเทียม

กิจกรรมทดสอบและประกอบดาวเทียมนั้นเริ่มมาตั้งแต่ต้นปี 2548 โดยเริ่มจากการแยกการทำงานเป็นสองส่วน คือการประกอบส่วนกล้องและส่วนฐานดาวเทียม ซึ่งระหว่างการประกอบจะมีการทดสอบทางไฟฟ้าสลับกันไป จากนั้นเมื่อประมาณต้นเดือนพฤษภาคม 2549 ได้เริ่มทำการประกอบทั้งสองส่วนเข้าด้วยกันทำให้ดาวเทียมมีรูปร่างที่สมบูรณ์แบบพร้อมที่จะทำการทดสอบในระดับดาวเทียมต่อไป          กิจกรรมหลักที่ดำเนินอยู่ในขณะนี้ ได้แก่ การทดลองยกตัวดาวเทียม (Satellite Lift Test) และการเชื่อมต่อสายไฟโดยรวม (Harness Routing)

ในเดือนกรกฎาคม 2549 ดาวเทียมจะถูกทำการทดสอบขั้นต้น (Pre-Environment Test)ก่อนที่จะเคลื่อนย้ายไปยัง Interspace เพื่อทำการทดสอบทาง Mechanical และ Thermal ในสภาวะแวดล้อมเหมือนจริง (Environment Test) ได้แก่ การทดสอบการสั่นสะเทือนการทดสอบระบบการควบคุมความร้อน และการทดสอบประสิทธิภาพการทำงานของดาวเทียมในสภาวะเหมือนจริง          จากนั้นประมาณเดือนมีนาคม 2550 จะเป็นการทดสอบชุดเดียวกับการทดสอบก่อนทำEnvironment Test (Post-Environment Test) เพื่อเป็นการตรวจสอบว่าการทำ Environment Test ไม่ทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของดาวเทียมเปลี่ยนไป เมื่อเสร็จสิ้นขั้นตอนทั้งหมดดังกล่าว ประมาณเดือนมิถุนายน 2550ดาวเทียมจะเข้าสู่ Launch Campaign ซึ่งเป็นการเตรียมความพร้อมของทั้งโครงการ ดาวเทียมและทีมงาน ก่อนเคลื่อนย้ายดาวเทียมไปสู่ฐานปล่อยจรวดนำส่งดาวเทียม ที่เมือง Plesetsk ประเทศรัสเซีย ณ ฐานปล่อยดาวเทียม ผู้เชี่ยวชาญของทีมงานทางฝรั่งเศสจะดูแลและควบคุมอย่างใกล้ชิด ในขั้นตอน LEOP (Launch Early Operation Phase) ซึ่งจะเริ่มทันทีหลังการปล่อยดาวเทียม โดยจะใช้เวลาประมาณ 8-14 วัน

การทดสอบในขั้นตอนสุดท้าย ได้แก่ IOT (In Orbit Test) เป็นระยะเวลา 3 เดือน เริ่มจากเดือนกรกฎาคมถึงเดือนกันยายน 2550 ก่อนทำการส่งมอบงานสู่ทีมงานธีออสของประเทศไทย เพื่อทำการควบคุม และวางแผนการทำงานของดาวเทียมธีออสต่อไป

 

3. กิจกรรมภาคพื้นดิน

กิจกรรมในส่วนของการควบคุมภาคพื้นดิน(Control Ground Segment) ณ ขณะนี้ได้เสร็จสิ้นการประกอบระหว่างระบบย่อย ได้แก่  FDS (Flight Dynamic System) MPC (Mission Planning Center) และ SCC (Satellite Control Center) และกำลังอยู่ระหว่างการทดสอบการทำงานร่วมกันของระบบย่อยทั้งหมด ส่วนของการประมวลภาคพื้นดิน (Image Ground Segment)นั้น ได้ผ่านขั้นตอนของ Factory Acceptance Test เรียบร้อยแล้ว ได้แก่ การตรวจรับระบบการทำงานของ DPF (Data Processing Facility) และ IEF (Image Exploitation Facility) ในขั้นตอนต่อไป จะเป็นการทดสอบการทำงานร่วมกัน ระหว่างตัวดาวเทียมกับส่วนการทำงานของ CGS  และส่วนการทำงานของ IGS เข้าด้วยกัน เมื่อผ่านกระบวนการขั้นต้นแล้ว จะเป็นการทดสอบการทำงานร่วมกันของระบบ CGS และ IGS ซึ่งเป็นการทดสอบในระบบรวมของส่วนภาคพื้นดินทั้งหมด โดยในปลายปี 2549 นี้ จะเริ่มทำการติดตั้ง ทดสอบและตรวจรับระบบภาคพื้นดินทั้งหมด

หมายเหตุ งานเขียนชิ้นนี้ ได้รับการคุ้มครองสิทธิตามพระราชบัญญัติคุ้มครองสิทธิทางปัญญา โดยลิขสิทธิเป็นของผู้เขียน ที่ให้เกียรตินำเผยแพร่ผ่าน วิชาการ.คอม เรามีความยินดีและอนุญาตให้ทำซ้ำหรือเผยแพร่ต่อเพื่อประโยชน์ทางการศึกษาเท่านั้น กรุณาให้เกียรติผู้เขียน โดยอ้างชื่อผู้เขียนและ วิชาการ.คอม (www.vcharkarn.com) ทุกครั้งที่ทำการเผยแพร่ต่อ ห้ามนำส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อในสื่อที่เอื้อประโยชน์ทางธุรกิจก่อนได้รับอนุญาต ขอขอบคุณที่ร่วมกันช่วยสร้างให้สังคมไทยเป็นสังคมแห่งปัญญา