Head GISDTDA

หนึ่งในเพย์โหลดที่สำคัญของดาวเทียม THEOS-2A คือ เซ็นเซอร์ตรวจจับความเข้มของแสงอาทิตย์ หลายคนอาจสงสัยว่า ข้อมูลที่ได้รับจากเจ้าเซ็นเซอร์ตัวนี้สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้อย่างไรบ้าง
.
#ตัวอย่างการใช้งานเซ็นเซอร์ตรวจจับความเข้มของแสงอาทิตย์เร็วๆนี้
.
ดาวเทียมขนาดเท่ากล่องรองเท้าชื่อว่า “CTIM:Compact Total Irradiance Monitor” หรือ เครื่องตรวจวัดการแผ่รังสีแบบกระทัดรัดที่ถูกส่งขึ้นอวกาศเมื่อวันที่ 2 กรกฎาคม ที่ผ่านมา โดยนาซ่า เพื่อช่วยสนับสนุนความเข้าใจในผลกระทบของรังสีดวงอาทิตย์ที่มีต่อสภาพอากาศบนโลก ซึ่ง CTIM จะเริ่มปฏิบัติภารกิจในราวต้นเดือนหน้า นอกจากการตรวจวัดปริมาณรังสีที่ดวงอาทิตย์แผ่สู่โลกแล้ว CTIM ยังมีหน้าที่รวบรวมเป็นฐานข้อมูลที่สนับสนุนการวิเคราะห์วิจัย รูปแบบการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศโลกในระยะยาวอีกด้วย
.
CTIM เป็นดาวเทียมที่มีขนาดเล็กที่สุด ที่เคยส่งไปตรวจจับรังสีดวงอาทิตย์รวม (total solar irradiance) โครงการนี้จึงนับเป็นการพิสูจน์ประสิทธิภาพของดาวเทียมขนาดเล็ก ว่าสามารถวัดการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ได้แม่นยำไม่แพ้ดาวเทียมขนาดใหญ่ โดยอุปกรณ์ตรวจจับของ CTIM นี้ทำมาจากท่อนาโนคาร์บอน พื้นผิวของมันนั้น มีคุณสมบัติในการดักจับโฟตอนได้ดีเยี่ยม นอกจากนี้ยังที่มีขนาดเล็กกระทัดรัด แต่พื้นที่ผิวสัมผัสที่มากกว่าวัสดุอื่น จึงสามารถดูดซับแสงตกกระทบได้ถึง 99.995% และบันทึกข้อมูลได้ใกล้เคียงกับค่าจริงที่สุด
.
ท่อนาโนคาร์บอนเหล่านี้จะถูกเรียงกันในแนวตั้ง รวมเป็นพื้นผิวของตัวตรวจจับที่มีสีดำมืดที่สุด และถูกติดตั้งอยู่ภายในโดมสะท้อนแสงอีกที โดมนี้ได้รับการออกแบบเพื่อช่วยให้เครื่องตรวจจับมีการกระทัดรัดขึ้นทั้งในแง่ขนาดและมวล ซึ่งหลักการสะท้อนแสงภายในโดม ช่วยให้มั่นใจว่า แสงบางส่วนที่กระทบพื้นผิวแล้วสะท้อนออกนั้น จะสะท้อนกลับมาและถูกดูดซับในที่สุด เพื่อการตรวจวัดค่าที่แม่นยำที่สุด
.
นอกจากนี้ ตัวเครื่องตรวจจับยังมีการควบคุมอุณหภูมิให้คงที่ด้วยพลังงานไฟฟ้า โดยแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบมา จะทำหน้าที่อุ่นเครื่องแทนพลังงานไฟฟ้าในระบบของเครื่องตรวจจับ ทำให้เมื่อวัดการเปลี่ยนแปลงของพลังงานไฟฟ้า ก็จะรู้ถึงปริมาณพลังงานจากแสงอาทิตย์ที่เครื่องได้รับไปด้วยพร้อมกัน ถือว่าเป็นการยิงปืนนัดเดียวได้นกสองตัว ที่ไม่เพียงแต่วัดค่าพลังงานแสงอาทิตย์ตามต้องการได้แล้ว ยังได้พลังงานแสงอาทิตย์มาช่วยแบ่งเบาการใช้พลังงานไฟฟ้าในการรักษาอุณหภูมิของเครื่องให้คงที่อีกด้วย
.
#แล้วการวัดปริมาณรังสีดวงอาทิตย์รวมนี้ มีความสำคัญอย่างไร?
.
แน่นอนว่า รังสีจากดวงอาทิตย์ เป็นแหล่งพลังงานหลังที่โลกได้รับ ซึ่งบ่งบอกถึง ความสมดุลระหว่างปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่เข้าและออกจากโลก ที่มีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับสภาวะภูมิอากาศแปรปรวนอันเนื่องมาจากก๊าซเรือนกระจก เนื่องจากก๊าซเหล่านี้มีคุณสมบัติเชิงโมเลกุลในการดูดซับและเก็บกักพลังงานแสงอาทิตย์ สะสมไว้ในชั้นบรรยากาศโลก ก่อให้เกิดภาวะโลกร้อน และเมื่ออุณหภูมิโลกสูงขึ้นจากปกติ ก็ส่งผลกระทบเป็นลูกโซ่ต่อไปยังระบบอื่นๆบนโลกด้วย ไม่ว่าจะเป็น climate change หรือสภาพอากาศแปรปรวน ระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้น รวมไปถึงสภาพอากาศรุนแรงอย่างภาวะแห้งแล้ง ที่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อชีวิตของมนุษย์เรา และนับเป็นปัญหาระดับโลกที่ต้องเร่งแก้ไขโดยด่วน
.
ข้อมูลความเข้มของแสงอาทิตย์ที่ได้จากทั้งดาวเทียม CTIM และ THEOS-2A ในอนาคต จึงเป็นกุญแจสำคัญในการสร้างแบบจำลองที่ช่วยพยากรณ์แนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศโลก ยิ่งข้อมูลที่วัดได้มีความแม่นยำแค่ไหน แบบจำลองที่ได้ก็จะแม่นยำขึ้นเท่านั้น ทั้งนี้ก็เพื่อการวางแผนเตรียมรับมือที่ทันท่วงที และสามารถลดความเสียหายอันจะเกิดขึ้นได้
.
ไม่เพียงแค่นั้น ยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ที่มุ่งแก้ปัญหาภาวะโลกร้อน เข้าใจถึงสาเหตุหลักที่ขับดันความแปรปรวนของสภาพอากาศ โดยมีค่าปริมาณรังสีดวงอาทิตย์รวมที่สูงขึ้นเป็นหลักฐานสำคัญ การเร่งพัฒนาอุปกรณ์วัดค่านี้ ก็เพื่อสานต่อฐานข้อมูลที่มีอยู่มายาวนาน และพัฒนาให้แม่นยำยิ่งขึ้น ช่วยให้เราได้เห็นแนวโน้มระยะยาว ที่จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อการแก้ปัญหาระดับโลก ซึ่งการนำนวัตกรรมดาวเทียมขนาดเล็กเข้ามาร่วมนับเป็นการประยุกต์ใช้ที่เหมาะสมและทันต่อเหตุการณ์
.
นอกจากขนาดของ CTIM ที่เล็กที่สุดในสายภารกิจนี้แล้ว นี่ยังเป็นครั้งแรกที่ได้มีการทดลอง ให้แสงอาทิตย์ตกกระทบลงบนท่อนาโนคาร์บอนโดยตรง ไม่ผ่านการกรองใดๆ ภารกิจครั้งนี้จึงเปรียบเสมือนกึ่งๆการทดลองเพื่อพิสูจน์ว่าการออกแบบใหม่นี้ กับขนาดเล็กกระจิ๋วหลิวแบบนี้ จะได้ผลหรือไม่ ทั้งนี้เพื่อนำไปพัฒนาดาวเทียมตรวจจับพลังงานแสงอาทิตย์เวอร์ชั่นต่อๆไป ที่ไม่แน่ว่าอาจจะช่วยผลักดันให้ดาวเทียมตรวจวัดข้อมูลอื่นๆ ลดขนาดลงเพื่อความสะดวกและประหยัดทรัพยากรก็เป็นได้
.
ดาวเทียมขนาดเล็กที่จิ๋วแต่แจ๋วเหล่านี้ ไม่เพียงแต่จะช่วยให้เราสำรวจอวกาศได้มากขึ้นเท่านั้น แต่ยังนำข้อมูลที่เป็นประโยชน์จากนอกโลก เพื่อมาช่วยในการรักษาสภาพแวดล้อมของโลกเราให้น่าอยู่ยิ่งขึ้นต่อไปอีกด้วย เฉกเช่นเดียวกับ THEOS-2A ดาวเทียมมาตรฐานระดับ Industrial grade ที่วิศวการไทยมีร่วมในการออกแบบและพัฒนา ไม่เพียงแต่ช่วยยกระดับอุตสาหกรรอวกาศไทยให้ก้าวไกลไปอีกขั้น ยังสนับสนุนให้ผู้ประกอบการในไทยร่วมผลิตชิ้นส่วนดาวเทียมเพื่อติดตั้งบนดาวเทียม THEOS-2A
.
ซึ่งการส่งเสริมให้มีการผลิตชิ้นส่วนดาวเทียมโดยผู้ประกอบการในประเทศไทยนั้น ถือเป็นกลไกสำคัญในการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานเทคโนโลยีอวกาศของประเทศ ที่ไม่เพียงแต่จะเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาเทคโนโลยีดาวเทียม “Made in Thailand” เท่านั้น หากยังเป็นการกระตุ้นให้เกิดการขยายตัวทางเศรษฐกิจของอุตสาหกรรมอวกาศจากการต่อยอดทางธุรกิจของเหล่าผู้ประกอบการผลิตชิ้นส่วน Spacecraft ซึ่งนับว่าเป็นธุรกิจในกลุ่ม NEW S-Curve หรือกลุ่มอุตสาหกรรมอนาคตที่เป็นส่วนสำคัญในการนำพาประเทศไปสู่ยุคใหม่ในอนาคต
.
#จิสด้าก้าวสู่ปีที่22 #จิสด้า #GISTDA #THEOS2 #ดาวเทียม #ดาวเทียมขนาดเล็ก #ความเข้มของแสงอาทิตย์ #เครื่องตรวจวัดการแผ่รังสี #การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศโลก