Head GISDTDA

GPS บนดวงจันทร์ : รากฐานสำคัญ ต่ออนาคตภารกิจสำรวจอวกาศเชิงลึก

GPS บนดวงจันทร์ : รากฐานสำคัญ ต่ออนาคตภารกิจสำรวจอวกาศเชิงลึก

.

ในปัจจุบัน หน่วยงานอวกาศทั่วโลกต่างมีแผนส่งภารกิจตนเองไปสำรวจดวงจันทร์ ด้วยประโยชน์ทั้งข้อมูลเชิงวิทยาศาสตร์ โอกาสในการยกระดับอุตสาหกรรมอวกาศตนเอง และเป็นรากฐานของการสำรวจอวกาศอย่างยั่งยืนในยุคเศษฐกิจอวกาศใหม่

.

อย่างไรก็ตาม แม้ดวงจันทร์จะเป็นเทหวัตถุใกล้โลกที่สุด แต่ด้วยข้อจำกัดของระบบเครือข่ายดาวเทียมนำทาง รวมถึงระบบการสื่อสารในวงโคจรรอบดวงจันทร์ ทำให้ยานสำรวจแต่ละลำต้องใช้ระบบบนยานตนเอง ที่บางครั้งข้อผิดพลาดเพียงเล็กน้อย ก็สามารถทำให้ภารกิจนั้น ๆ จบลงด้วยความล้มเหลวได้

.

เมื่อมนุษย์กำลังวางแผนกลับไปดวงจันทร์เพื่อปฏิบัติภารกิจและอยู่อาศัยอย่างยั่งยืน ผ่านทั้งโครงการอาร์ทีมิสที่นำโดยสหรัฐอเมริกา และโครงการสถานีวิจัยนานาชาติบนดวงจันทร์ หรือ ILRS ที่นำโดยจีนและรัสเซีย ดังนั้นระบบการสื่อสารและนำทางบนดวงจันทร์ จึงเป็นสิ่งจำเป็นต่อแผนการสำรวจและภารกิจที่จะเกิดขึ้นในอนาคต

.

ด้วยเหตุเช่นนี้ หน่วยงานอวกาศจากนานาประเทศ ต่างกำลังพัฒนาแผนสร้างเครือข่ายดาวเทียมนำทางในวงโคจรรอบดวงจันทร์ เหมือนกับเครือข่ายดาวเทียม GNSS (Global Navigation Satellite System) ที่อยู่ในวงโคจรรอบโลกของประเทศต่าง ๆ อาทิ GPS, GNSS, และ Galileo เช่นกันกับระบบดาวเทียมสื่อสาร เพื่อเชื่อมโยงและส่งต่อข้อมูลระหว่างโลก-ดวงจันทร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น

.

องค์การอวกาศยุโรป หรือ ESA มีแผนพัฒนาโครงการ Moonlight เป็นเครือข่ายดาวเทียมให้บริการระบบนำทางและโทรคมนาคมบนดวงจันทร์ โดยมีแผนส่งดาวเทียมระหว่าง 3-4 ดวง ที่มีวงโคจรสำหรับรับ-ส่งสัญญาณจากขั้วใต้ดวงจันทร์ได้ตลอดเวลา เพื่อรองรับภารกิจสำรวจรูปแบบต่าง ๆ ในบริเวณดังกล่าว

.

ด้านองค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติสหรัฐอเมริกา หรือ NASA กำลังพัฒนาโครงการ LCRNS หรือ Lunar Communications Relay and Navigation Systems เพื่อสนับสนุนภารกิจของโครงการอาร์ทีมิส ทั้งด้านการสื่อสาร นำทาง และภารกิจค้นหากู้ภัยบนดวงจันทร์

.

ทั้งโครงการ Moonlight และ LCRNS ต่างเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ LunaNet เช่นเดียวกับแผนโครงการ LNSS หรือ Lunar Navigation Satellite System ขององค์การสำรวจอวกาศญี่ปุ่น (JAXA) โดยเครือข่ายดาวเทียมดังกล่าว จะเป็นส่วนสำคัญที่ช่วยลดข้อจำกัดในการรับส่งข้อมูลระหว่างโลก-ดวงจันทร์ ทั้งความล่าช้า ขีดจำกัดของข้อมูล หรือช่วงที่สัญญาณขาดหายเมื่อยานสำรวจอ้อมไปอยู่บริเวณด้านไกลของดวงจันทร์ เป็นต้น

.

นอกจากแผนการในข้างต้น ยังมีโครงการสร้างเครือข่ายดาวเทียม Queqiao ขององค์การบริหารอวกาศแห่งชาติจีน (CNSA) ที่ปัจจุบันมีดาวเทียม 2 ดวง ได้แก่ Queqiao 1 และ 2 ทำหน้าที่คอยส่งต่อข้อมูลระหว่างยานลงจอดของจีนในบริเวณด้านไกลดวงจันทร์ กับศูนย์ควบคุมภาคพื้นโลก โดย CNSA ได้ทดสอบส่งดาวเทียม Tiandu-1 และ 2 เดินทางไปกับ Queqiao 2 ในเดือนมีนาคม 2024 เพื่อทดสอบเทคโนโลยีเครือข่ายดาวเทียมนำทางและสื่อสารในวงโคจรรอบดวงจันทร์ เพื่อใช้สำหรับการพัฒนาดาวเทียม Queqiao ในอนาคต

.

เครือข่ายดาวเทียมในข้างต้น จะมีส่วนสำคัญที่ช่วยในการระบุตำแหน่งภารกิจสำรวจดวงจันทร์แต่ละลำได้อย่างแม่นยำตามเวลาจริง ช่วยนำทางในระหว่างการลงจอดบนพื้นผิว รวมถึงมีส่วนติดต่อสื่อสารและส่งข้อมูลกลับโลกได้ตามเวลาจริง ซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่ายในการพัฒนาอุปกรณ์นำทางและสื่อสารของยานแต่ละลำ เช่นกันกับลดมวลโดยรวมของยานอวกาศลงได้ แต่ยังสามารถปฏิบัติภารกิจได้ตามแผนการที่ถูกออกแบบไว้

.

ทั้งนี้ การพัฒนาเครือข่ายดาวเทียมดังกล่าวต้องคำนึงถึงปัจจัยต่าง ๆ ของดวงจันทร์ที่แตกต่างจากโลก ไม่ว่าจะเป็นเรื่องของเวลาบนดวงจันทร์ ที่เดินเร็วกว่าโลก 58.7 ไมโครวินาทีต่อวัน เนื่องจากสนามแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ที่มีอิทธิพลน้อยกว่าโลก ซึ่งอาจนำไปสู่การพัฒนาเวลามาตรฐานสำหรับดวงจันทร์โดยเฉพาะ เช่นเดียวกับการกำหนด Selenocentric Reference Frame เพื่อเป็นจุดอ้างอิงมาตรฐานเดียวกันบนพื้นผิวดวงจันทร์สำหรับภารกิจต่าง ๆ

.

สำหรับ GISTDA หรือสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) มีส่วนสนับสนุนและผลักดันอุตสาหกรรมอวกาศในประเทศไทยอย่างต่อเนื่อง พร้อมกับพัฒนาและวิจัยเทคโนโลยีอวกาศที่จำเป็นต่อประโยชน์ของประชาชน เช่น การพัฒนาดาวเทียมสำรวจโลก THEOS-3 โดยวิศวกรดาวเทียมชาวไทย และให้บริการศูนย์ประกอบและทดสอบดาวเทียมแห่งชาติ หรือ AIT เพื่อรองรับอุตสาหกรรมอวกาศในไทยและทั่วโลก เป็นต้น

.

อ้างอิง:

https://www.esa.int/.../Satellit.../Telling_time_on_the_Moon

https://esc.gsfc.nasa.gov/projects/LCRNS

https://esc.gsfc.nasa.gov/projects/TEMPO?tab=lunanet

#GISTDA #อว #เทคโนโลยี #อวกาศ #ภูมิสารสนเทศ #GPS #ระบบนำทาง #ดวงจันทร์ #ดาวเทียม #Moonlight #สำรวจอวกาศ

Nattakarn Sirirat 3/5/2567 154 0
Share :

บทความที่เกี่ยวข้อง