ดาวเทียม

ดาวเทียมลอยอยู่บนท้องฟ้าได้อย่างไร

              ดาวเทียมสื่อสารจะถูกยิงขึ้นไปเหนือเส้นศูนย์สูตร  และส่งเข้าสู่วงโคจรในระดับความสูงที่เรียกความสูงจุดนี้ว่า  Clarke Orbit  หรือ( ตำแหน่งดาวเทียมค้างฟ้า ) โดยจะมีความสูงจากพื้นโลกโดยประมาณ  36,000.-38,000. กิโลเมตร  ในตำแหน่งนี้เองจะทำให้ดาวเทียมลอยค้างฟ้าอยู่ได้  และดาวเทียมจะโคจรไปพร้อมๆกันกับโลกด้วยแรงดึงดูดของโลก  และแรงดึงดูดจากนอกโลก  ถ้าเปรียบเทียบกับการมองไปจากพื้นโลก     เปรียบเสมือนกับว่าดาวเทียมที่ลอยอยู่บนท้องฟ้านั้นลอยอยู่กับที่ครับ

 ระบบควบคุมดาวเทียม  

                  ระบบดาวเทียมเองจะมีระบบเชื้อเพลิงใช้ในการควบคุมให้ดาวเทียมลอยอยู่ตรงตำแหน่ง  โดยมีระบบสั่งการจากสถานีคววบคุมภาคพื้นดิน   และหากว่าเมื่อไรเชื้อเพลิงที่ใช้ควบคุมตำแหน่งเกิดหมด   หมายความว่าดาวเทียมดวงนั้นจะไม่อยู่ในการควบคุมจากสถานีภาคพื้นดินอีกต่อไป  และจะถือว่าดาวเทียมดวงนั้นเสียใช้งานไม่ได้    อายุโดยประมาณของดาวเทียมจะมีอายุการใช้งานอยู่ที่ประมาณ 15 ปี

ประโยชน์จากการใช้ดาวเทียม

                         การสื่อสารผ่านดาวเทียมนับว่าเป็นการสื่อสารที่ประหยัดกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการสื่อสารระบบอื่นๆ  โดยที่ดาวเทียมหนึ่งดวงสามารถส่งสัญญาณครอบคลุมพื้นที่ของโลกได้มากถึง 40 % ของพื้นที่โลก   ระบบการสื่อสารในปัจจุบันจึงนิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย  โดยเฉพาะใช้สำหรับการสื่อสารกันระหว่างประเทศ   การถ่ายทอดสดกีฬา  ข่าวสารสดๆจากทั่วทุกมุมโลก   หรือการนำเสนอข่าวสารการสู้รบแบบสดๆจากพื้นๆที่ๆเกิดเหตุ  เราสามารถรับรู้เรื่องราวของโลกใบนี้ในเพียงแค่ไม่กีวินาที   และ  ยังใช้ได้กับระบบโทรศัพท์  วิทยุ  ข้อมูลทางคอมพิวเตอร์  อินเทอร์เน็ท และอีกหลากหลายระบบที่สามารถใช้การสื่อสารด้วยระบบดาวเทียมได้

ดาวเทียมทำงานอย่างไร 

                         ดาวเทียมจะถูกส่งขึ้นไปลอยอยู่ในตำแหน่ง  วงโคจรค้างฟ้า ซึ่งมีระยะห่างจากพื้นโลกประมาณ   36000 - 38000  กิโลเมตร  และโคจรตามการหมุนของโลก  เมื่อเมื่อเปรียบเทียบกับพื้นโลกจะเสมือนว่าดาวเทียมลอยนิ่งอยู่บนท้องฟ้า  และดาวเทียมจะมีระบบเชื้อเพลิงเพื่อควบคุมตำแหน่งให้อยู่ในตำแหน่งองศาที่ได้สัปทานเอาไว้   กับหน่วยงานที่ดูแลเรื่องตำแหน่งวงโคจรของดาวเทียมคือ  IFRB ( International Frequency Registration Board )

 การรับและส่งสัญญาณ

                        ดาวเทียมที่ลอยอยู่บนท้องฟ้า  จะทำหน้าที่เหมือนสถานีทวนสัญญาณ  คือจะรับสัญญาณที่ยิงขึ้นมาจากสถานีภาคพื้นดิน  เรียกสัญญาณนี้ว่า สัญญาณขาขึ้นหรือ ( Uplink ) รับและขยายสัญญาณพร้อมทั้งแปลงสัญญาณให้มีความถี่ต่ำลงเพื่อป้องกันการรบกวนกันระหว่างสัญญาณขาขึ้นและส่งลงมา  โดยมีจานสายอากาศทำหน้าที่รับและส่งสัญญาณ  ส่วนสัญญาณในขาลงเรียกว่า ( Downlink )

 ย่านความถี่ดาวเทียม  

                       
                      ดาวเทียมที่ส่งสัญญาณในย่านความถี่ C-BAND จะมีกำลังส่งค่อนข้างต่ำประมาณ  8-16 วัตต์  ดังนั้นเมื่อสัญญาณส่งมาถึงโลกจึงมีสัญญาณที่อ่อนมาก  ในการรับสัญญาณเราจึงจำเป็นต้องใช้จานที่มีขนาดใหญ่  แต่มีข้อดีคือครอบคลุมพื้นที่ได้กว้างรวมทั้งสามารถตั้งมุมยิงสายอากาศให้มีขอบเขตจุดศูนย์กลางของสัญญาณโดยเน้นความเข็มของสัญญาณไว้ได้ถึง 2 จุด  ดังรูปภาพ  ที่จุด A     สาเหตุที่ไม่สามารถส่งสัญญาณที่กำลังวัตต์สูงๆได้   เนื่องจากในภาคพื้นดินก็ยังคงใช้ความถี่อยู่ในย่านนี้ด้วยเหมือนกัน   เพราะถ้าส่งที่กำลังวัตต์สูงๆจะทำให้เกิดการรบกวนกันระหว่างคลื่น

                       ส่วนการส่งในย่านความถี่   KU-BAND  จะส่งด้วยกำลังวัตต์ที่สูงกว่าระบบ  C-BAND   หรือบางประเทศก็ส่งที่กำลังวัตต์สูงๆเลย  ทำให้สัญญาณที่รับได้ที่ภาคพื้นดินมีความเข็มสัญญาณสูงมาก  ในการรับสัญญาณในระบบนี้จึงใช้จานที่มีขนาดเล็กๆก็รับสัญญาณได้แล้ว จานที่ใช้กับระบบ KU-BAND จะมีขนาดตั้งแต่ 1.5 ฟุตขึ้นไป     ขอบเขตในการส่งสัญญาณหรือ Footprint ในระบบ KU-BAND  ส่วนมากจะส่งสัญญาณในขอบเขตที่จำกัดเช่นมีขอบเขตเฉพาะจัหวัด  หรือ เฉพาะประเทศ   ในระบบเคเบิ้ลทีวีผ่านดาวเทียมส่วนมากจะนิยมใช้ระบบนี้ในการส่งสัญญาณเพื่อบริการลูกค้า   เพราะว่าสามารถจะ  บริการลูกค้าได้ง่าย  ใช้จานรับที่มีขนาดเล็กทำให้ประหยัดต้นทุนโดยรวม   ข้อเสียของระบบนี้คือ  จะมีผลต่อสัญญาณเมื่อมีฝนตกหนักหรือท้องฟ้าปิดด้วยเมฆฝนมากๆ  จะทำให้รับสัญญาณได้อ่อนลงหรืออาจจะรับไม่ได้ในในเวลานั้น  แล้วก็จะกลับคืนมาปกติเมื่อสภาพอากาศปกติ