รายละเอียดด้านเวลา Temporal Resolution

รายละเอียดด้านเวลา Temporal Resolution

เป็นมิติทางด้านเวลาในงานสำรวจระยะไกล หรือรีโมทเซนซิง เช่น ถ้าเราใช้ข้อมูลรีโมทเซนซิง มาต่างปี 2 ปี (แต่ใช้ฤดูกาลหรือเดือนใกล้ๆ กัน) จะทำให้เราวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงข้อมูลภาคพื้นดินในเิชิงมิติทางด้านเวลา ว่า ระยะเวลาที่ผ่านมาแตกต่างกันอย่างไร

การพิจารณารายละเอียดด้านเวลามีบทบาทต่อการศึกษาด้านรีโมทเซนซิงดังนี้
- เวลาต่างกัน ลักษณะสภาพแวดล้อมของสิ่งที่จะศึกษา ณ ตำแหน่งเดิมอาจแตกต่างกันไปด้วย เช่น การศึกษาพื้นที่เพาะปลูกในช่วงฤดูฝนกับช่วงฤดูแล้ง
- เวลาในการบันทึกข้อมูล – ค่าพลังงาน / มุม / ช่วงคลื่นที่ผ่านมาต่างกัน ทำให้ได้ค่าการสะท้อนแสงของพลังงานแตกต่างกันไป
- ข้อจำกัดด้านเวลาที่สัมพันธ์กับอากาศ เช่น ฝนฟ้าคะนอง หรือสภาวะอากาศแปรปรวน
- เป็นประโยชน์ในการใช้ติดตาม / ดูแนวโน้ม / กรณีศึกษาพื้นที่เสี่ยงภัย – โดยอาศัยช่วงเวลาเดียวกันหรือแตกต่าง หรือช่วงเวลาต่อเนื่องในการวิเคราะห์

อ้างอิงแหล่งที่มาของข้อมูล/ภาพ

http://www.gis2me.com/th/?p=886

รายละเอียดและขนาดของช่วงคลื่น Spectral Resolution

รายละเอียดและขนาดของช่วงคลื่น Spectral Resolution

วัตถุ แต่ละชนิดมีลักษณะในการสะท้อน ดูดกลืน และส่งต่อพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเฉพาะตัวในแต่ละช่วงคลื่น ซึ่งเป็นคุณลักษณะที่แสดงให้เราเห็นในภาพรวมของลักษณะการสะท้อนของวัตถุที่ เรียกว่า ลายเส้นเชิงคลื่น หรือ Spectral Signature การที่วัตถุแต่ละชนิดมี Spectral Signature เฉพาะ ตัวทำให้เราสามารถแยกหรือจำแนกวัตถุออกจากกันได้ ดังนั้นเราจึงต้องมีความรู้ความเข้าใจถึงความเหมือนและความต่างของลักษณะการ สะท้อนของวัตถุในแต่ละกลุ่ม เพื่อที่จะได้เลือกใช้ช่วงคลื่นที่เหมาะสมกับเทคโนโลยีรีโมทเซนซิงในการ สำรวจวัตถุเป้าหมาย ทั้งนี้ช่วงคลื่นที่นำมาใช้ในระบบพาสซีฟต้องคำนึงถึงหน้าต่างบรรยากาศด้วยก็ คือ เลือกใช้ในช่วงคลื่นที่สามารถผ่านชั้นบรรยากาศมายังโลกได้

หลักในการเลือกใช้ช่วงคลื่น (spectral) และขนาด (ความกว้าง) ของแต่ละช่วงคลื่น (แต่ละ band) มีวัตถุประสงค์ดังนี้
- มีการบันทึกข้อมูลแยกเป็นหลาย ๆ ช่วงคลื่นในเวลาเดียวกัน
- เพื่อประโยชน์ในการศึกษาสิ่งปกคลุมดินหลาย ๆ ประเภท
- ออกแบบให้ช่วงคลื่นตรงกับคุณสมบัติเฉพาะของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในแต่ละช่วง
- ช่วงคลื่นขนาดยิ่งแคบ (ซอยย่อย) จะยิ่งช่วยให้ศึกษาค่าการสะท้อนของวัตถุเฉพาะเรื่องได้มากกว่า แต่จำนวนข้อมูลจะมากขึ้นด้วย

ศักยภาพการใช้ประโยชน์ข้อมูลดาวเทียม Landsat-5 TM และ SPOT-5

ช่วงคลื่นที่ (band)	ข้อมูลดาวเทียม Landsat-5 TM		ประเภทช่วงคลื่น
	ความยาว ช่วงคลื่น (ไมโครเมตร)	คุณสมบัติ
1	0.45 – 0.52	ออก แบบให้สามารถทะลุลงไปใต้ผิวน้ำได้ จึงเหมาะสำหรับตรวจสอบลักษณะน้ำตามชายฝั่ง ใช้แยกความแตกต่างของต้นไม้ชนิดผลัดใบและไม่ผลัดใบ ใช้แยกดินจากพืชพรรณ ต่าง ๆ และใช้แยกแยะพื้นที่เพาะปลูก	ตามองเห็น สีน้ำเงิน-เขียว
2	0.52 – 0.60	ออกแบบให้วัดค่าการสะท้อนของพื้นที่มีพลังงานสูงสุดของคลื่นตามองเห็นคลื่นสีเขียว เพื่อแยกชนิดพืชรวมทั้งการแยกแยะพื้นที่เพาะปลูก	ตามองเห็น สีเขียว
2	0.52 – 0.60	ออกแบบให้วัดค่าการสะท้อนของพื้นที่มีพลังงานสูงสุดของคลื่นตามองเห็นคลื่นสีเขียว เพื่อแยกชนิดพืชรวมทั้งการแยกแยะพื้นที่เพาะปลูก	ตามองเห็น สีแดง
4	0.76 – 0.90	ใช้แยกประเภทพืชพรรณ และวัดปริมาณมวลชีวภาพ (biomass content) ใช้แยกส่วนที่เป็นน้ำออกจากส่วนอื่น และใช้ตรวจหาปริมาณความชื้นในดิน	อินฟราเรดใกล้
5	1.55 – 1.75	ใช้วัดปริมาณน้ำในใบพืชหรือปริมาณความชื้นในพืชและใช้แยกแยะหิมะออกจากเมฆ	อินฟราเรด คลื่นสั้น
6	10.4 – 1.25	ใช้ตรวจสอบความผิดปกติของพืช ศึกษาความแตกต่างของความชื้นในดิน และศึกษาวัตถุต่าง ๆ โดยใช้หลักการของคลื่นความร้อน	อินฟราเรด ความร้อน
7	2.08 – 2.35	ใช้แยกแยะชนิดแร่ธาตุต่าง ๆ และชนิดของหิน รวมทั้งศึกษาปริมาณความชื้นในพืช	อินฟราเรดกลาง
ข้อมูลดาวเทียม SPOT-5
1	0.50 – 0.59	ศึกษาพืชพรรณ น้ำ และตะกอนตามชายฝั่ง รายละเอียดของภาพ 10 m	ตามองเห็นสีเขียว
2	0.61 – 0.68	ใช้แยกแยะป่าไม้ และสิ่งก่อสร้าง รายละเอียดของภาพ 10 m	ตามองเห็นสีแดง
3	0.79 – 0.89	ศึกษาภูมิประเทศ ดินและธรณีวิทยา ใช้แยกส่วนที่เป็นน้ำและไม่ใช่น้ำ รายละเอียดของภาพ 10 m	อินฟราเรดใกล้
4	1.58 – 1.75	(SWIR) ใช้วัดปริมาณน้ำในใบพืช หรือปริมาณความชื้นในพืช และใช้แยกแยะหิมะออกจากเมฆ รายละเอียดของภาพ 20 m	อินฟราเรด คลื่นสั้น
5	0.49 – 0.69	ให้รายละเอียดของข้อมูลสูงคล้ายกับภาพถ่ายทางอากาศ เพราะมีขนาดจุดภาพ 2.5 เมตร แต่มีข้อด้อยด้านลักษณะเชิงคลื่น เพราะมีค่าช่วงคลื่นกว้างมากตั้งแต่คลื่นตามองเห็นจนถึงอินฟราเรดใกล้ รายละเอียดของภาพ 5 m (2.5 m by interpolation)	ตามองเห็นสีเขียว-สีแดง และอินฟราเรดใกล้

อ้างอิงแหล่งที่มาของข้อมูล/ภาพ

http://www.gis2me.com/th/?p=878
http://www.space.mict.go.th/knowledge.php?id=rs3

ปฏิสัมพันธ์ของพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

ปฏิสัมพันธ์ของพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศ

ดวง อาทิตย์ เป็นแหล่งกำเนิดพลังงาน ได้ส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ผ่านบรรยากาศสู่พื้นผิวโลกและสะท้อนผ่านบรรยากาศกลับสู่เครื่องรับสัญญาณ เป็นเหตุให้ลักษณะของบรรยากาศโลกเป็นปัจจัยมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงไปทั้งขนาด และทิศทาง ทั้งนี้อนุภาคที่อยู่ในชั้นบรรยากาศซึ่งประกอบไปด้วย ฝุ่นละออง ไอน้ำ และก๊าซต่าง ๆ จะทำปฏิสัมพันธ์กับพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า 3 กระบวนการ คือ การดูดกลืน การหักเห และการกระจัดกระจาย ซึ่งมีรายละเอียดดังนี้

การดูดกลืน (Absorption)

การดูดกลืนทำให้เกิดการสูญเสียพลังงาน ก๊าซบางชนิดและไอน้ำมีความสามารถดูดกลืนพลังงานที่ความยาวช่วงคลื่นบางคลื่น

1) ก๊าซออกซิเจนและโอโซน ดูดกลืนแสงที่มีความยาวคลื่นตั้งแต่อัลตราไวโอเลตลงมาถูกดูดกลืนจนหมดในบรรยากาศชั้นสูง ระหว่าง 23 – 30 กิโลเมตร ส่วนช่วงคลื่น 0.1 – 0.3 ไมโครเมตร ถูกดูดกลืนโดยก๊าซโอโซนในชั้นโอโซนโพสเฟียร์ บางส่วนสะท้อนกลับสู่อวกาศ ทำให้ไม่มีรังสีเหล่านี้เล็ดลอดมายังผิวโลกเลย
2) ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ มีการดูดกลืนมากในช่วงคลื่นประมาณ 15 ไมโครเมตร ในชั้นสตราโตสเฟียร์ชั้นล่าง
3) ไอน้ำ ส่วนใหญ่กระจายตัวอยู่ในชั้นโทรโปสเฟียร์ ซึ่งอยู่ส่วนล่างของชั้นบรรยากาศ ระดับต่ำกว่า 10 กิโลเมตร สามารถดูดกลืนพลังงานจากดวงอาทิตย์และโลกได้ดีที่สุดเกือบทุกช่วงคลื่น ยกเว้นช่วงคลื่นต่ำกว่า 0.7 ไมโครเมตร ลงไป และดูดกลืนสูงสุดในช่วงคลื่นประมาณ 6 ไมโครเมตร

การ ดูดกลืนพลังงานเกิดขึ้นทั้งในช่วงคลื่นสั้นและช่วงคลื่นยาว แต่ก็มีบางช่วงคลื่นที่สามารถทะลุทะลวงหรือผ่านชั้นบรรยากาศลงมาที่ผิวโลก ได้ เรียกว่า หน้าต่างบรรยากาศ (Atmospheric Window) ซึ่งปรากฏในช่วงคลื่นแสงสว่าง คือ 0.3 – 0.7 ไมโครเมตร และช่วงคลื่นอินฟราเรดสะท้อนและอินฟราเรดความร้อนยกเว้น 9.6 ไมโครเมตร ซึ่งดูดกลืนโดยก๊าซโอโซน หน้าต่างบรรยากาศเหล่านี้มีประโยชน์ต่อการพิจารณาเลือกระบุอุปกรณ์บันทึกภาพ ให้สัมพันธ์กับการตอบสนองของช่วงคลื่นต่าง ๆ

เราไม่สามารถนำทุกคลื่นมาใช้ประโยชน์ได้ทั้งหมด แต่ต้องเลือกใช้เฉพาะที่สามารถผ่านหน้าต่าบรรยากาศได้เท่านั้น ซึ่งมีประมาณร้อยละ 50 ของ พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมด และเป็นเงื่อนไขสำคัญต่อการออกแบบการรับสัญญาณช่วงคลื่นต่าง ๆ ของดาวเทียม หรือในการสร้างรีโมทเซนซิงประเภทต่าง ๆ ได้แก่

คลื่นตามองเห็น : Optical Wavelengths .30-15 mm
1. คลื่นสะท้อน : Reflective 0.38-3.0 mm
คลื่นตามองเห็น : Visible Wavelengths 0.38-0.72 mm
คลื่นสะท้อน – คลื่นอินฟราเรด : Reflective – Infrared Wavelengths 0.72-3.0 mm

2. คลื่นอินฟาเรดความร้อน : Thermal หรือ Emissive Wavelengths 7.0-15.0 mm
คลื่นอินฟราเรดไกล : Far Infrared

3. คลื่นไมโครเวฟ : Microwave
ระบบเรดาร์และพาสซีฟไมโครเวฟ (radar and passive microwave)

การหักเห

การ หักเหเป็นปรากฏการณ์ที่คลื่นเปลี่ยนเส้นทางเดิน ทั้งนี้เกิดขึ้นเมื่อคลื่นเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศที่มีความหนาแน่นแตกต่าง กัน ปริมาณการหักเหขึ้นกับค่าดัชนีการหักเห ซึ่งเป็นอัตราส่วนระหว่างความเร็วของแสงในสูญญากาศกับความเร็วของแสงในชั้น บรรยากาศนั้น ทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนของตำแหน่งที่บันทึกลงบนข้อมูลภาพ อย่างไรก็ตามสามารถปรับแก้ได้โดยกระบวนการปรับแก้ในภายหลัง รูปแบบของการหักเหและกระจัดกระจายขึ้นอยู่กับความแปรปรวนของสภาวะอากาศและ องค์ประกอบของอนุภาคในบรรยากาศในขณะนั้น ๆ ด้วย

การกระจัดกระจาย (Scattering)

การ กระจัดกระจายคือการที่คลื่นเคลื่อนที่ไปกระทบอนุภาคในบรรยากาศ แล้วทำให้เกิดการกระจัดกระจายของคลื่นในบางช่วงคลื่น ส่งผลต่อความคมชัดของสัญญาณภาพ ซึ่งสามารถแบ่งลักษณะการกระจัดกระจายได้เป็น 3 รูปแบบ ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นและขนาดอนุภาคที่ไปกระทบ ดังนี้

- การกระจัดกระจายแบบเรย์เล (Rayleigh Scatter) เกิด ขึ้นเมื่อความยาวช่วงคลื่นมีขนาดมากกว่าเส้นผ่าศูนย์กลางของอนุภาคที่คลื่น ไปกระทบ (เช่น ก๊าซ) ซึ่งจะเกิดในช่วงคลื่นสั้นมากกว่าช่วงคลื่นยาว ยิ่งช่วงคลื่นสั้นจะยิ่งมีการกระจัดกระจายมาก มีผลทำให้ความคมชัดของภาพน้อยลง ส่วนใหญ่จะปรากฏเป็นสีเทาปนฟ้า (คลื่นสั้น)

- การกระจัดกระจายแบบมี (Mie Scatter) เกิด เมื่อความยาวช่วงคลื่นมีขนาดเท่ากับเส้นผ่าศูนย์กลางของอนุภาคในบรรยากาศ มีไอน้ำและฝุ่นละอองเป็นตัวการสำคัญที่ทำให้เกิดการกระจัดกระจายแบบนี้ มักจะเกิดในช่วงคลื่นที่มีขนาดยาวกว่าแบบเรย์เล เช่น ในสภาวะที่มีเมฆปกคลุม มีผลทำให้เกิดเป็นลักษณะหมอกควัน สีแดง

- การกระจัดกระจายแบบผสม (Nonselective Scatter) เกิด เมื่อเส้นผ่าศูนย์กลางของอนุภาคมีขนาดใหญ่กว่าความยาวช่วงคลื่นที่ตกกระทบ เช่น หยดน้ำ ฝน ฝุ่นละออง ไอน้ำ และหมอก มักจะเกิดการกระจายในช่วงคลื่น Visible และ Reflected Infrared ในกรณีที่การกระจัดกระจายของกลุ่มคลื่นตามองเห็น (Visible) สะท้อนสูงเท่ากันทุกคลื่น จะเห็นเมฆเป็นสีขาว การกระจัดกระจายแบบนี้มักเห็นอยู่ในรูปของเมฆ หมอก ควัน ซึ่งปิดทับข้อมูลภาพในบางส่วน

อ้างอิงแหล่งที่มาของข้อมูล/ภาพ

http://www.gis2me.com/th/?p=807
http://a2u-club.blogspot.com/2009/07/blog-post_6977.html

GoogleEarth

กูเกิลเอิร์ธคืออะไร

กูเกิลเอิร์ทโปรแกรมดูภาพดาวเทียมผ่านอินเตอร์เน็ต

กู เกิลเอิร์ธได้เปิดโอกาสให้ทุกคนได้เข้าไปทดลองใช้งานโปรแกรมในรูปแบบฟรี และแบบเสียค่าใช้จ่ายรายปี เป็นการเปิดรูปแบบการตลาดใหม่โดยการนำข้อมูล “รีโมทเซนซิ่ง” และ “จีไอเอส” มา ผสมผสานทำให้ภาพถ่ายแผนที่จากดาวเทียมสามารถเพิ่มเติมรายละเอียดในรูปแบบฐาน ข้อมูลที่อ้างอิงพิกัดตำแหน่งของภาพถ่าย โดยอาศัยระบบโปรแกรมที่สามารถดึงข้อมูลผ่านเครือข่ายอินเตอร์เน็ตความเร็ว สูงที่ช่วยให้การสำรวจโลกในรูปแบบบันเทิงที่มีทั้งสาระและความรู้ (Edutainment) นอก เหนือไปจากวัตถุประสงค์สืบค้นหาตำแหน่งที่ตั้งของสถานที่ที่สนใจ โดยเฉพาะสถานี่ท่องเที่ยวที่สำคัญก็ได้แสดงผลผ่านระบบเครือข่ายและเรียกอ่าน ได้กูเกิลเอิร์ธ โดยตัวโปรแกรมจะดึงข้อมูลมาจัดเก็บเข้าหน่วยความจำสำรองของเครื่อง คอมพิวเตอร์ชนิดพกพา และสามารถบันทึกจัดเก็บไว้สามารถแสดงผลแม้ไม่ได้ต่อเครือข่ายอินเตอร์เน็ต ก็ยิ่งเป็นประเด็นที่ทำให้วงการการศึกษา หรือแม้กระทั่งในครอบครัวก็ยิ่งให้ความสนใจกับโปรแกรมกูเกิลเอิร์ธมากขึ้น เป็นทวีคูณ หลายท่านเลยตั้งข้อสังเกตว่าอย่างนี้ก็มีข้อมูลทุกอย่างในฐานข้อมูลแผนที่ เหมือนในแผนที่ท่องเที่ยว อันนี้ก็ไม่ได้ทันสมัยขนาดนั้น ระบบก็ยังคงมีข้อจำกัดในเรื่องของข้อมูลรายละเอียดในบางพื้นที่ ที่ต้องอาศัยการกรอกข้อมูลเข้าสู่ระบบโดยเปิดโอกาสให้ผู้ใช้โดยทั่วไปสามารถ ใส่รายละเอียดข้อมูลได้ แต่คงต้องใช้โปรแกรมกูเกิลเอิร์ธเวอร์ชั่นเสียเงินค่าลิขสิทธิ์รายปี ที่เปิดโอกาสให้ผู้ใช้ใส่ข้อมูลรายละเอียดเข้าไปได้ทั้ง ภาพถ่ายจากดาวเทียม หรือภาพถ่ายทางอากาศ หรือภาพถ่ายจากกล้องดิจิตอล แม้กระทั่งฐานข้อมูลระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS) ที่ หลายๆ หน่วยงานใช้งานกันอยู่บ้างแล้ว เลยลองยกตัวอย่างพื้นที่ในบริวเณสนามหลวงที่ผู้ใช้สามารถซูมขยายภาพเข้าไป เห็นรายละเอียดและเห็นข้อมูลที่สามารถเลือกดูได้ และปรากฎเป็นรูปภาพของสถานที่ที่สนใจ

อ้างอิงแหล่งที่มาของข้อมูล/ภาพ
http://www.gis2me.com/th/?p=925
http://maps.google.co.th/maps?hl=th&tab=wl

พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า

พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า

          พลังงงานแม่เหล็กไฟฟ้าหรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Spectrum) เป็นพลังงานต่อเนื่องที่มีค่าความยาวช่วงคลื่นตั้งแต่เศษส่วนพันล้านเมตร (Nanometers, 10^-9 เมตร) จนถึงหลายเมตร และเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศในลักษณะเป็นคลื่นมีความเร็วเท่ากับแสงคือ 299,792.458 กิโลเมตร/วินาที หรือประมาณ 3 x 10⁸ เมตร/วินาที ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งกำเนิดพลังงานในรูปแม่เหล็กไฟฟ้าทางธรรมชาติ ซึ่งมีการแผ่พลังงานไปตามทฤษฎีของคลื่นที่มีการเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิค (Harmonic) ซึ่งมีช่วงซ้ำและจังหวะเท่ากันในเวลาหนึ่งมีความเร็วเท่าแสง (c) ระยะทางจากยอดคลื่นถึงยอดคลื่นถัดไปเรียกว่าความยาวคลื่น (l) และจำนวนยอดคลื่นที่เคลื่อนที่ผ่านจุดคงที่จุดหนึ่งต่อหน่วยเวลา เรียกว่า ความถี่คลื่น (ƒ) ซึ่งมีความสัมพันธ์กับความเร็วคลื่น คือ

          

ความยาวคลื่นและความถี่คลื่นมีความสัมพันธ์กันแบบผกผัน คือ ความยาวคลื่นสั้นจะมีความถี่สูง (มาก) ส่วนคลื่นทีทมีความยาวคลื่นยาวจะมีความต่ำ (น้อย) ความยาวคลื่นมีหน่วยวัดทั่วไป คือ ไมโครมิเตอร์ หรือไมครอน [Micrometer (µm), Micron = (mµ) =0.000001 เมตร = 10^-6], นาโนมิเตอร์ [Nanometers (nm) = 10^-9 เมตร]

         คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบ่งได้ตาม ความยาวช่วงคลื่น ที่เรียกว่า แบนด์ (Band) ตั้งแต่ช่วงคลื่นสั้นที่สุดในแถบรังสีแกมม่า (Gamma Ray) ซึ่งมีความยาวคลื่นน้อยกว่า 10^-6 เมตร จนถึงความยาวคลื่นที่ยาวที่สุดในช่วงคลื่นวิทยุ (Radio Wave) มีความยาวตั้งแต่ 10^-1 เมตร ขึ้นไป ดังนั้นความยาวช่วงคลื่นจึงแสดงในมาตราส่วนของล็อกการิทึม ความยาวช่วงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ประกอบด้วยช่วงคลื่นตามลำดับ คือ รังสีแกมม่า, เอ็กซเรย์, อัลตราไวโอเลต, แสงตาตามองเห็น (Visible Light), อินฟราเรด, ไมโครเวฟ และวิทยุ
         ช่วงคลื่นแสงที่ใช้ประโยชน์ในการสำรวจข้อมูลจากระยะไกล แบ่งได้ 2 กลุ่ม
        1. ช่วงคลื่นเชิงแสง (Optical Wavelength) เป็นช่วงคลื่นที่อยู่ระหว่าง 0.4 - 14 ไมครอน ซึ่งสามารถถ่ายและบันทึกภาพด้วยฟิล์มถ่ายรูปและอุปกรณ์บันทึกภาพ (Scanner) ประกอบดัวย

• ช่วงคลื่นแสงตามองเห็น ซึ่งเป็นช่วงคลื่นแคบ ที่มีผลตอบสนองต่อตามนุษย์ตั้งแต่ 0.4 - 0.7 ไมครอน แบ่งได้ 3 ช่วง คือ สีน้ำเงิน เขียว และสีแดง
• ช่วงคลื่นอินฟราเรด ที่แบ่งเป็น 2 ช่วงความกว้าง ๆ คือ อินฟราเรดใกล้หรืออินฟราเรดสะท้อนแสงระหว่าง 0.7 - 3 mm. และช่วงคลื่นอินฟราเรดความร้อน ระหว่าง 3 - 15 ไมครอน

       2. ช่วงคลื่นไมโครเวฟ (Microwave Wavelength) เป็นช่วงคลื่นที่อยู่ระหว่าง 1 มิลลิเมตร - 1 เมตร โดยหน่วยนับช่วงคลื่นนี้เรียกเป็นความถี่ คือ วัดเป็นจำนวนรอบต่อวินาที หรือ Hertz ประกอบด้วยคลื่นไมโครเวฟ เรดาร์ และคลื่นวิทยุ ซึ่งเรียกชื่อตามระดับความถี่ จากความถี่ต่ำสุด (ELF) ถึงความถี่สูงสุด (EHF) ช่วงไมโครเวฟของคลื่นเรดาร์ สามารถแบ่งเป็นแบนด์ต่าง ๆ ได้ดังนี้ และ L แบนด์ (20 mm) พลังงานเป็นสัดส่วนผกผันกับความยาวคลื่น คือ ความยาวคลื่นมากจะให้พลังงานต่ำ ซึ่งมีความสำคัญในการสำรวจข้อมูลระยะไกล เช่น คลื่นไมโครเวฟจากพื้นโลก (10-3 ถึง 10-1 เมตร) จะยากต่อการบันทึกมากกว่าพลังงานในช่วงคลื่นสั้นกว่า ฉะนั้น การบันทึกพลังงานช่วงคลื่นยาว ต้องบันทึกพลังงานในบริเวณกว้างและใช้เวลานานพอ ประกอบดัวย

• X แบนด์ ความถี่ 8 - 12.5 GHz หรือความยาวคลื่นประมาณ 2.4 -3.75 เซนติเมตร
• C แบนด์ ความถี่ 4 - 8 GHz หรือความยาวคลื่นประมาณ 3.75 - 7.5 เซนติเมตร
• S แบนด์ ความถี่ 2 - 4 GHz หรือความยาวคลื่นประมาณ 7.5 - 15 เซนติเมตร
• L แบนด์ ความถี่ 1 - 2 GHz หรือความยาวคลื่นประมาณ 15 - 30 เซนติเมตร
• P แบนด์ ความถี่ 0.3 - 1 GHz หรือความยาวคลื่นประมาณ 30 - 100 เซนติเมตร
• 
  

  สเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

  1. คลื่นวิทยุ
  - ผลิตจากอุปกรณ์อิเลคโทรนิคส์โดยวงจรออสซิลเลเดอร์
  – มีความถี่ในช่วง 104 – 109 เฮิร์ตซ์
  – ใช้ในการสื่อสาร ส่งกระจายเสียงโดยใช้คลื่นฟ้าและคลื่นดิน
  – สามารถเลี้ยวเบนผ่านสิ่งกีดขวางที่มีขนาดใกล้เคียงกับความยาวคลื่นได้
  – โลหะมีสมบัติในการสะท้อนและดูดกลืนคลื่นแเหล็กไฟฟ้าได้ดี ดังนั้นคลื่นวิทยุจังผ่านไม่ได้
  – การกระจายเสียงออกอากาศมีทั้งระบบ F.M. และ A.M.
  
  ที่รูปภาพ  http://irrigation.rid.go.th/rid17/Myweb/machanical/commu/img/Wave_Out.gi…
  1.1    ระบบเอเอ็ม (A.M. = amplitude modulation)
  ระบบเอเอ็ม มีช่วงความถี่ 530 – 1600 kHz( กิโลเฮิรตซ์ ) สื่อสารโดยใช้คลื่นเสียงผสมเข้าไปกับคลื่นวิทยุเรียกว่า “คลื่นพาหะ” โดยแอมพลิจูดของคลื่นพาหะจะเปลี่ยนแปลงตามสัญญาณคลื่นเสียง
  ในการส่งคลื่นระบบ A.M. สามารถส่งคลื่นได้ทั้งคลื่นดินเป็นคลื่นที่เคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงขนานกับ ผิวโลกและคลื่นฟ้าโดยคลื่นจะไปสะท้อนที่ชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ แล้วสะท้อนกลับลงมา จึงไม่ต้องใช้สายอากาศตั้งสูงรับ
  
  
  ที่มารูปภาพ http://www.myfirstbrain.com/thaidata/image.asp?ID=1757545
  สรุป      A.M. ( Amplitude Moduration)
  •    เป็นการผสมสัญญานเสียงเข้ากับคลื่นพาหะโดยที่สัญญาณเสียงจะไปบังคับให้แอมปลิจูดของคลื่นพาหะเปลี่ยนแปลง
  •    ความถี่ 530-1600 กิโลเฮิร์ตซ์
  •    สะท้อนกับบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์ได้ดี
  1.2    ระบบเอฟเอ็ม (F.M. = frequency modulation)
  
  
  ที่มารูปภาพ  http://www.myfirstbrain.com/thaidata/image.asp?ID=1757561
  ระบบเอฟเอ็ม มีช่วงความถี่ 88 – 108 MHz (เมกะเฮิรตซ์) สื่อสารโดยใช้คลื่นเสียงผสมเข้ากับคลื่นพาหะ โดยความถี่ของคลื่นพาหะจะเปลี่ยนแปลงตามสัญญาณคลื่นเสียงในการส่งคลื่นระบบ F.M. ส่งคลื่นได้เฉพาะคลื่นดินอย่างเดียว ถ้าต้องการส่งให้คลุมพื้นที่ต้องมีสถานีถ่ายทอดและเครื่องรับต้องตั้งเสา อากาศสูง ๆ รับ
  
  
  ที่มารูปภาพ  http://www.myfirstbrain.com/thaidata/image.asp?ID=1757615
  สรุป  F.M. (Frequency Moduration)
  •    เป็นการผสมสัญญานเสียงเข้ากับคลื่นพาหะโดยที่สัญญานเสียงจะไปบังคับให้ความถี่ของคลื่นพาหะเปลี่ยนแปลง
  •    ความถี่ 88-108 เมกะเฮิร์ตซ์
  
  2. คลื่นโทรทัศน์และไมโครเวฟ
  
  ที่มารูปภาพ  http://www.myfirstbrain.com/thaidata/image.asp?ID=1757618
  คลื่นโทรทัศน์และไมโครเวฟมีความถี่ช่วง 108 – 1012 Hz มีประโยชน์ในการสื่อสาร แต่จะไม่สะท้อนที่ชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ แต่จะทะลุผ่านชั้นบรรยากาศไปนอกโลก ในการถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์จะต้องมีสถานีถ่ายทอดเป็นระยะ ๆ เพราะสัญญาณเดินทางเป็นเส้นตรง และผิวโลกมีความโค้ง ดังนั้นสัญญาณจึงไปได้ไกลสุดเพียงประมาณ 80 กิโลเมตรบนผิวโลก อาจใช้ไมโครเวฟนำสัญญาณจากสถานีส่งไปยังดาวเทียม แล้วให้ดาวเทียมนำสัญญาณส่งต่อไปยังสถานีรับที่อยู่ไกล ๆ เนื่องจากไมโครเวฟจะสะท้อนกับผิวโลหะได้ดี จึงนำไปใช้ประโยชน์ในการตรวจหาตำแหน่งของอากาศยาน เรียกอุปกรณ์ดังกล่าวว่า เรดาร์ โดยส่งสัญญาณไมโครเวฟออกไปกระทบอากาศยาน และรับคลื่นที่สะท้อนกลับจากอากาศยาน ทำให้ทราบระยะห่างระหว่างอากาศยานกับแหล่งส่งสัญญาณไมโครเวฟได้
  สรุป  ความถี่ 108 – 1012 เฮิรตซ์
  •    ไม่สะท้อนกับบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์จึงส่งเป็นเส้นตรงแล้วใช้สถานีถ่ายทอดเป็นระยะ
  หรือใช้คลื่นไมโครเวฟนำสัญญาณโทรทัศน์ไป  ยังดาวเทียม
  •    คลื่นโทรทัศน์มีความยาวคลื่นสั้นจึงเลี้ยวเบนผ่านสิ่งกีดขวางใหญ่ๆ เช่น รถยนต์ หรือเครื่องบินไม่ได้
  ดังนั้นจะเกิดการสะท้อนกับเครื่องบิน กลับมาแทรกสอดกับคลื่นเดิม ทำให้เกิดคลื่นรบกวนได้
  •    ไมโครเวฟสะท้อนโลหะได้ดี จึงใช้ทำเรดาห์
  3. รังสีอินฟาเรด (infrared rays)
  
  
  ที่มารูปภาพ http://www.myfirstbrain.com/thaidata/image.asp?ID=1757644
  รังสีอินฟาเรดมีช่วงความถี่ 1011 – 1014 Hz หรือความยาวคลื่นตั้งแต่ 10-3 – 10-6 เมตร ซึ่งมีช่วงความถี่คาบเกี่ยวกับไมโครเวฟ รังสีอินฟาเรดสามารถใช้กับฟิล์มถ่ายรูปบางชนิดได้ และใช้เป็นการควบคุมระยะไกลหรือรีโมทคอนโทรลกับเครื่องรับโทรทัศน์ได้
  สรุป
  •     ความถี่ 1011 – 1018
  •    ตรวจรับได้ด้วยประสาทสัมผัสทางผิวหนัง หรือ ฟิล์มถ่ายรูปชนิดพิเศษ
  •    สิ่งมีชีวิตแผ่ออกมาตลอดเวลาเพราะเป็นคลื่นความร้อน
  •    ใช้ในการสื่อสาร เช่น ถ่ายภาพพื้นโลกจากดาวเทียม, ใช้เป็นรีโมทคอนโทรลของเครื่องวิทยุและโทรทัศน์ และใช้ควบคุมจรวดนำวิถี
  •    ใช้เป็นพาหะนำสัญญาณในเส้นใยนำแสง (optical fiber)
  
  ที่มา http://www.youtube.com/watch?v=MQb7mP-Y0cI
  4. แสง (light)

  

  ที่มารูปภาพ   http://www.il.mahidol.ac.th/e-media/photosynthesis/cloroplast/spectrum1….

               สี                ความยาวคลื่น (nm)

  ม่วง                380-450

  น้ำเงิน             450-500

   เขียว                500-570

   เหลือง              570-590

  แสด                 590-610

  แดง                  610-760

  แสงมีช่วงความถี่ 1014Hz หรือความยาวคลื่น 4×10-7 – 7×10-7 เมตร เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ประสาทตาของมนุษย์รับได้ สเปคตรัมของแสงสามารถแยกได้ดังนี้

  สรุป                                                                                                                         •    ความถี่ประมาณ 1014 เฮิรตซ์ ความยาวคลื่นประมาณ 10-7•    ตรวจรับโดยใช้จักษุสัมผัส

  •    มักเกิดจากวัตถุที่มีอุณหภูมิสูง , และถ้าวัตถุยิ่งมีอุณหภูมิสูงจะยิ่งมีพลังงานแสงยิ่งมาก

  •    อาจเกิดจากวัตถุที่มีอุณหภูมิไม่สูงก็ได้ เช่น แสงจากหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์, หิ่งห้อย, เห็ดเรืองแสง

  •    เลเซอร์ เป็นแหล่งกำเนิดแสงอาพันธ์ที่ให้แสงโดยไม่อาศัยความร้อน มีความถี่และเฟสคงที่

  (ถ้าเป็นแสงที่เกิดจากความร้อนจะมีหลายความถี่และเฟสไม่คงที่) จนสามารถใช้เลเซอร์ในการสื่อสารได้,

  ถ้าใช้เลนส์รวมแสงให้ความเข้มข้นสูงๆ จะใช้เลเซอร์ในการผ่าตัดได้

  •    บริเวณที่แสงเลเซอร์ตก จะเกิดความร้อน
  ที่มา http://www.youtube.com/watch?v=xvZfx7iwq94
  5. รังสีอัลตราไวโอเลต (Ultraviolet rays)

  

  ที่มารูปภาพ http://ozone.tmd.go.th/uvbasic.files/image005.jpg

       รังสีอัลตราไวโอเลต หรือ รังสีเหนือม่วง มีความถี่ช่วง 1015 – 1018 Hz เป็นรังสีตามธรรมชาติส่วนใหญ่มาจากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ ซึ่งทำให้เกิดประจุอิสระและไอออนในบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์ รังสีอัลตราไวโอเลต สามารถทำให้เชื้อโรคบางชนิดตายได้ แต่มีอันตรายต่อผิวหนังและตาคน

  สรุป

  •    มีความถี่ประมาณ 1015- 1018 เฮิรตซ์

  •    รังสีนี้ในธรรมชาติ ส่วนใหญ่มาจากดวงอาทิตย์
  •    เป็นรังสีที่ทำให้เกิดประจุอิสระและไอออนในบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์
  •    เป็นอันตรายต่อเซลผิวหนัง, ตา และใช้ฆ่าเชื้อโรคได้
  •    สามารถสร้างขึ้นได้โดยผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไปในหลอดที่บรรจุไอปรอท
  •    ผ่านแก้วได้บ้างเล็กน้อยแต่ผ่านควอตซ์ได้ดี
  •    การเชื่อมโลหะด้วยไฟฟ้าจะทำให้เกิดรังสีนี้ได้

  ที่มาhttp://www.youtube.com/watch?v=oz9wfuYH91A

  6. รังสีเอกซ์ (X-rays)
  

  

  ที่มารูปภาพ http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQD577UxzyXn0Pn0T47OkuwYuzDveuX5…

         รังสีเอกซ์ มีความถี่ช่วง 1016 – 1022 Hz มีความยาวคลื่นระหว่าง 10-8 – 10-13 เมตร ซึ่งสามารถทะลุสิ่งกีดขวางหนา ๆ ได้ หลักการสร้างรังสีเอกซ์คือ การเปลี่ยนความเร็วของอิเล็กตรอน มีประโยชน์ทางการแพทย์ในการตรวจดูความผิดปกติของอวัยวะภายในร่างกาย ในวงการอุตสาหกรรมใช้ในการตรวจหารอยร้าวภายในชิ้นส่วนโลหะขนาดใหญ่ ใช้ตรวจหาอาวุธปืนหรือระเบิดในกระเป๋าเดินทาง และศึกษาการจัดเรียงตัวของอะตอมในผลึก

  สรุป

  •  ความถี่ประมาณ 1016 – 1022
  •  ทะลุผ่านสิ่งกีดขวางหนาๆ ได้ แต่ถูกกั้นได้ด้วยอะตอมของธาตุหนัก จึงใช้ตรวจสอบรอยร้าวในชิ้นโลหะขนาดใหญ่,

  ใช้ตรวจหาอาวุธปืนในกระเป๋าเดินทาง

  •  ความยาวคลื่นประมาณ 10 -10 เมตร ซึ่งใกล้เคียงกับขนาดอะตอมและช่องว่างระหว่างอะตอมของผลึกจึงใช้วิเคราะห์โครงสร้างผลึกได้

   7. รังสีแกมมา (X -rays)

  

  ที่มารูปภาพ http://www.rmutphysics.com/charud/naturemystery/sci3/EMW/EMW25.jpg

         รังสีแกมมามีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้ามีความถี่สูงกว่ารังสีเอกซ์ เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์และสามารถกระตุ้น ปฏิกิริยานิวเคลียร์ได้ มีอำนาจทะลุทะลวงสูงไม่ต้องใช้ตัวกลางในการเคลื่อนที่

  สรุป

  •    ใช้เรียกชื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่สูงกว่ารังสีเอกซ์

  •    รังสีแกมม่าที่พบในธรรมชาติ เช่น รังสีแกมม่าที่เกิดจากการแผ่สลายของสารกัมมันตรังสี, รังสีคอสมิคที่มาจากอวกาศก็มีรังสีแกมม่าได้
  •    รังสีแกมม่าอาจทำให้เกิดขึ้นได้ เช่นการแผ่รังสีของอนุภาคไฟฟ้าในเครื่องเร่งอนุภาค

   ที่มาhttp://www.youtube.com/watch?v=Y-70vwwabKk

  โพลาไรเซชันของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

  คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งมีเวกเตอร์สนามไฟฟ้า สั่นอยู่ในทิศทางเดียว ทิศของสนามไฟฟ้านี้เรียกว่าเป็นทิศ โพลาไรเซชันของคลื่น กรณีที่คลื่นมีสนามไฟฟ้าสั่นอยู่ในหลายทิศทางจะเป็นคลื่นแบบไม่โพลาไรซ์
  

  

  ที่มารูปภาพ http://www.obeclms.com/lesson/17_ElectromagneticWave/content4_clip_image…

  การสั่นของเวกเตอร์สนามไฟฟ้า (a) หลายทิศทาง (b) ทิศทางเดียวหรือเชิงระนาบ
  

  เมื่อแสงไม่โพลาไรซ์ผ่านแผ่นโพลารอยด์ที่มีโมเลกุลของพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ฝัง อยู่ในเนื้อพลาสติก สนามไฟฟ้าที่มีทิศตั้งฉากกับแนวการเรียงตัวของโมเลกุล จะผ่านแผ่นโพลารอยด์ออกไปได้ ส่วนสนามไฟฟ้าที่มีทิศขนานกับ แนวการเรียงตัวของโมเลกุล จะถูกโมเลกุลดูดกลืน ต่อไปจะเรียกแนวที่ตั้งฉากกับแนวการเรียงตัวของโมเลกุลนี้ว่า ทิศของโพลาไรซ์ ดังนั้นสรุปได้ว่า
  1. แสงที่สนามไฟฟ้ามีทิศขนานกับทิศของโพลาไรซ์ สามารถผ่านแผ่นโพลารอยด์ได้
  2. แสงที่สนามไฟฟ้ามีทิศตั้งฉากกับทิศของโพลาไรซ์ จะถูกแผ่นโพลารอยด์ดูดกลืน
  สนามไฟฟ้าที่มีทิศขนานกับทิศของโพลาไรซ์ จะผ่านแผ่นโพลารอยด์ออกมา

  ดังนั้นแสงที่ผ่านแผ่นโพลารอยด์ออกมาเป็นแสงโพลาไรซ์ในแนวดิ่ง

  

  ที่มารูปภาพ http://www.obeclms.com/lesson/17_ElectromagneticWave/content4_clip_image…

  เมื่อให้แสงไม่โพลาไรซ์ผ่านแผ่นโพลารอยด์สองแผ่นที่วางขนานกัน ขณะหมุนแผ่นโพลารอยด์แผ่นที่หนึ่งความสว่างของแสงที่ผ่านโพลารอยด์แผ่นที่ สองจะเปลี่ยนไป ความสว่างของแสงจะมากที่สุด เมื่อทิศของโพลาไรซ์ของแผ่นโพลารอยด์ทั้งสองอยู่ขนานกันและความสว่างน้อยที่ สุด เมื่อทิศของโพลาไรซ์ของแผ่นโพลารอยด์ทั้งสองตั้งฉากกัน (ถ้าแผ่นโพลารอยด์มีคุณภาพดีมาก จะไม่มีแสงผ่านออกมาเลย)แสงที่สะท้อนจากผิววัตถุโดยมีมุม ตกกระทบพอเหมาะเป็นแสงโพลาไรซ์ เพราะทิศของ สนามไฟฟ้าของแสงโพลาไรซ์มีทิศการเปลี่ยนแปลงกลับไปมาในแนวเดียว เมื่อหมุนแผ่นโพลารอยด์ในจังหวะที่ทิศของโพลาไรซ์ขนานกับทิศการ เปลี่ยนแปลง กลับไปมาของสนามไฟฟ้า แสงก็ผ่านออกมาทำให้เห็นสว่าง แต่ถ้าทิศทั้งสองตั้งฉากกัน แสงจะดูดกลืนทำให้มืด สำหรับแสงไม่โพลาไรซ์ที่ผ่านแผ่นโพลารอยด์ซึ่งหมุนครบรอบ ความสว่างไม่เปลี่ยนแปลงคลื่นแสงที่ไม่โพลาไรซ์ สามารถทำให้โพลาไรซ์ได้ด้วยกระบวนการ
  1.  การสะท้อน (Reflection)
  2.  การหักเหซ้อน (Double Refraction)
  3.  การกระเจิง (Scattering

ดาวเทียมธีออส THEOS

1. ดาวเทียมธีออส (THEOS)    เป็นคำอ่านของคำย่อ THEOS ที่มาจาก Thailand Earth Observation Systems หมายถึงระบบสำรวจพื้นผิวโลกโดยใช้เทคโนโลยีภาพถ่ายจากดาวเทียมของประเทศไทย ส่วนคำว่า Theos เป็นภาษากรีก แปลว่า พระเจ้า
             สำหรับดาวเทียมธีออส เป็นดาวเทียมสำรวจข้อมูลระยะไกล (Remote Sensing) เพื่อใช้สำรวจทรัพยากรธรรมชาติดวงแรกของประเทศไทย ซึ่งเป็นความร่วมมือระหว่างรัฐบาลไทยและรัฐบาลฝรั่งเศส เมื่อปี 2547 โดย มีสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) หรือ สทอภ. และกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (วท.) ดำเนินงานรับผิดชอบร่วมกับบริษัทเอียดส์ แอสเตรียม (EADS Astrium) ประเทศฝรั่งเศส ด้วยงบประมาณ 6,440 ล้านบาท
             คุณลักษณะของดาวเทียมธีออสคือ มีน้ำหนัก 750 กิโลกรัม มีวงโคจรสูงจากพื้นโลก 820 กิโลเมตร โคจรรอบโลกทุก 26 วัน มีกล้องถ่ายภาพ 2 กล้อง ที่ใช้ระบบซีซีดี เป็นดาวเทียมที่มีความสามารถในการถ่ายภาพรายละเอียดสูงได้ สามารถบันทึกภาพจากการสะท้อนแสงของพื้นโลกได้ (ความละเอียดในการบันทึกภาพชัดเจนในพื้นที่ขนาด 2 และ15 ตารางกิโลเมตร โดยมีรายละเอียดของภาพขาว-ดำ (Panchromatic) 2 เมตร ความกว้างแนวถ่ายภาพ 22 กิโลเมตร
             ส่วนภาพสี (Multi-Spectral) 4 ช่วงคลื่น รายละเอียดภาพ 15 เมตร แต่ละภาพมีความกว้างของแนวถ่ายภาพ 90 กิโลเมตร มีอายุการใช้งาน 5 ปี นอกจากนี้ ในระบบการถ่ายภาพสียังสามารถถ่ายภาพในช่วงคลื่นแสงที่ตามองเห็น 3 ช่วงคลื่น (ช่วงคลื่นแสงสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน) และช่วงคลื่นแสงที่ตามองไม่เห็น (คลื่นอินฟราเรดใกล้ - NearIR) อีก 1 ช่วงคลื่น

          ดาวเทียมธีออส ทะยานขึ้นฟ้า 6 สิงหาคมนี้ ... ได้ฤกษ์ยิงดาวเทียม "ธีออส" ขึ้นวงโคจร จากประเทศรัสเซีย 6 สิงหาคมนี้ ... หลายวันมานี้สื่อจากสำนักต่างๆ ให้ความสำคัญกับ "ดาวเทียมธีออส" เนื่องจากตั้งตารอคอยกันมานานแล้วว่าเมื่อไหร่ "ดาวเทียมธีออส" จะทะยานขึ้นสู่อวกาศสักที หลังจากเจอโรคเลื่อนมาหลายครั้งหลายครา โดยทางเจ้าหน้าที่ที่เกี่ยวข้องแจ้งว่า วันที่ 6 สิงหาคมนี้จะมีการยิงดาวเทียมธีออสขึ้นวงโคจรแน่นอน แต่แล้วฤกษ์ยิงดาวเทียมธีออสก็ต้องเลื่อนอีกอย่างไม่มีกำหนดซะงั้น อย่างไรก็ตามหลังจากมีสื่อนำเสนอเรื่องดาวเทียมธีออสก็ทำให้หลายคนสนใจ และอยากรู้ประวัติดาวเทียมนี้ทันที … เจ้าดาวเทียมที่ว่ามันคืออะไร มีที่ไปที่มาอย่างไร และมีคุณสมบัติพิเศษยังไง วันนี้กระปุกดอทคอมมีคำตอบมาบอกกันค่ะ...

    ดาวเทียมธีออส (THEOS) เป็นคำอ่านของคำย่อ THEOS ที่มาจาก Thailand Earth Observation Systems หมายถึงระบบสำรวจพื้นผิวโลกโดยใช้เทคโนโลยีภาพถ่ายจากดาวเทียมของประเทศไทย ส่วนคำว่า Theos เป็นภาษากรีก แปลว่า พระเจ้า

          สำหรับดาวเทียมธีออส เป็นดาวเทียมสำรวจข้อมูลระยะไกล (Remote Sensing) เพื่อใช้สำรวจทรัพยากรธรรมชาติดวงแรกของประเทศไทย ซึ่งเป็นความร่วมมือระหว่างรัฐบาลไทยและรัฐบาลฝรั่งเศส เมื่อปี 2547 โดยมีสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) หรือ สทอภ. และกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (วท.) ดำเนินงานรับผิดชอบร่วมกับบริษัทเอียดส์ แอสเตรียม (EADS Astrium) ประเทศฝรั่งเศส ด้วยงบประมาณ 6,440 ล้านบาท

          คุณลักษณะ ของดาวเทียมธีออสคือ มีน้ำหนัก 750 กิโลกรัม มีวงโคจรสูงจากพื้นโลก 820 กิโลเมตร โคจรรอบโลกทุก 26 วัน มีกล้องถ่ายภาพ 2 กล้อง ที่ใช้ระบบซีซีดี เป็นดาวเทียมที่มีความสามารถในการถ่ายภาพรายละเอียดสูงได้ สามารถบันทึกภาพจากการสะท้อนแสงของพื้นโลกได้ (ความละเอียดในการบันทึกภาพชัดเจนในพื้นที่ขนาด 2 และ15 ตารางกิโลเมตร โดยมีรายละเอียดของภาพขาว-ดำ (Panchromatic) 2 เมตร ความกว้างแนวถ่ายภาพ 22 กิโลเมตร

          ส่วนภาพสี (Multi-Spectral) 4 ช่วงคลื่น รายละเอียดภาพ 15 เมตร แต่ละภาพมีความกว้างของแนวถ่ายภาพ 90 กิโลเมตร มีอายุการใช้งาน 5 ปี นอกจากนี้ ในระบบการถ่ายภาพสียังสามารถถ่ายภาพในช่วงคลื่นแสงที่ตามองเห็น 3 ช่วงคลื่น (ช่วงคลื่นแสงสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน) และช่วงคลื่นแสงที่ตามองไม่เห็น (คลื่นอินฟราเรดใกล้ - NearIR) อีก 1 ช่วงคลื่น

ประโยชน์ของดาวเทียมธีออส ได้แก่...  
         1. ภาพจากดาวเทียมสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับแหล่งน้ำ และสามารถนำไปใช้ในการติดตามและประเมินความเสียหายจากอุทกภัยได้อย่างมี ประสิทธิภาพ

         2. ใช้ในการสำรวจศึกษาหาพื้นที่ป่าไม้ หาพื้นที่ป่าถูกบุกรุกทำลาย ถูกไฟไหม้ การสำรวจหาพื้นที่สวนป่าและหาชนิดป่า

         3. ใช้ในการสำรวจหามลพิษจากคราบน้ำมันในทะเล หาแหล่งน้ำ หาพื้นที่ประสบภัยจากคลื่นยักษ์สึนามิ

         4. ใช้เป็นข้อมูลการจัดทำแผนที่ภูมิประเทศ แผนที่ธรณีวิทยา ธรณีสัณฐานของประเทศไทย

         5. ใช้ในการศึกษาหาพื้นที่เพาะปลูก การคาดการณ์ผลผลิต ประเมินความเสียหายจากภัยธรรมชาติและศัตรูพืช ตลอดจนการวางแผนกำหนดเขตเพาะปลูกพืชเศรษฐกิจ

         6. ใช้ในการสำรวจศึกษาและติดตามการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ป่าไม้อย่างต่อเนื่อง

         7. ใช้ในการติดตามการเปลี่ยนแปลงของชุมชน อีกทั้งสามารถเป็นข้อมูลพื้นฐานในการวิเคราะห์ เพื่อวางแผนพัฒนาการวางผังเมือง และการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานด้านสาธารณูปการต่างๆ 

         8. ภาพถ่ายจากดาวเทียมธีออสสามารถนำมาขายเพื่อสร้างรายได้ให้แก่ประเทศไทย

         9. ภายใต้สัญญาสร้างดาวเทียมธีออส ประเทศฝรั่งเศสจะปรับปรุงสถานีรับสัญญาณดาวเทียมของไทยให้สามารถรับสัญญาณ จากดาวเทียม SPOT ได้ และให้สิทธิ์ในการรับสัญญาณดาวเทียม SPOT-2, 4 และ 5 เพื่อให้หน่วยงานราชการได้ใช้ประโยชน์ โดยไม่เสียค่าใช้จ่าย เพื่อให้แต่ละหน่วยงาน นำไปใช้ประโยชน์ตามภารกิจของหน่วยงาน

เจ้าหน้าที่ สทอภ. รอรับสัญญาณถ่ายทอดการส่งดาวเทียมธีออส ณ สถานีควบคุมและรับสัญญาณธีออส อ.ศรีราชา จ.ชลบุรี (ภาพจาก สทอภ.)
สุดเซอร์ไพร์ส! "ธีออส" ดาวเทียมดวงแรกของไทยทะยานฟ้าขึ้นแล้ว เมื่อบ่ายวันที่ 1 ต.ค. โดย สทอภ.ไม่ประกาศล่วงหน้า ด้วยเกรงหน้าแตกอีกครั้ง ผู้บริหารเตรียมแถลงข่าวใหญ่ 2 ต.ค.นี้
              หลังเลื่อนส่งมาหลายครั้งสำหรับ "ธีออส" (Theos) ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติดวงแรกของไทย และต้องเลื่อนส่งดาวเทียม อย่างกระทันหันเมื่อวันที่ 6 ส.ค.51 ที่ ผ่านมา แม้ว่าสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (สทอภ.) หน่วยงานผู้รับผิดชอบดำเนินโครงการดาวเทียมธีออส ได้แจ้งล่วงหน้าว่าพร้อมส่งดาวเทียมแล้ว โดยให้เหตุผลว่ารัฐบาลคาซัคสถานไม่ยินยอมให้ชิ้นส่วนจรวดที่นำส่งดาวเทียมตก ในพื้นที่
              ล่าสุดผู้จัดการวิทยา ศาสตร์ได้รับแจ้งจากทีมประชาสัมพันธ์กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ต้นสังกัดสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (สทอภ.) หน่วยงานผู้รับผิดชอบดำเนินโครงการดาวเทียมธีออสว่า ดาวเทียมธีออสได้ทะยานขึ้นฟ้าไปเมื่อเวลา 13 นาฬิกา 37 นาที 16 วินาที (13.37.16) ตามเวลาประเทศไทย แต่ไม่ได้แจ้งให้ทราบล่วงหน้าเนื่องจากกลัวไม่สำเร็จดังที่ผ่านมา
              ข้อมูลจากข่าวแจกของ สทอภ.ซึ่งส่งมายังกระทรวงวิทยาศาสตร์ฯ ระบุว่า จรวด "เนปเปอร์" (Dnepr) ได้นำส่งดาวเทียมธีออสจากฐานส่งจรวดเมืองยาสนี ประเทศรัสเซีย ซึ่ง ดร.ดาราศรี ดาวเรือง รองผู้อำนวยการสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ ได้เดินทางไปพร้อมผู้บริหาร สทอภ.เพื่อร่วมกิจกรรมส่งดาวเทียม ขณะที่ผู้บริหารบางส่วนรอรับการรายงานสดทางโทรศัพท์จากเมืองยาสนี ณ สถานีควบคุมและรับสัญญาณดาวเทียมธีออส อ.ศรีราชา จ.ชลบุรี และระบุว่าไม่สามารถถ่ายทอดสดการส่งดาวเทียมได้เนื่องจากอยู่ในเขตทหาร
              ทั้งนี้ สถานีควบคุมและรับสัญญาณดาวเทียมที่เมืองคิรูนา ประเทศสวีเดน จะเป็นสถานีแรกที่ติดต่อกับดาวเทียมธีออสได้ในเวลา 15.09 น. จากนั้นดาวเทียมธีออสจะโคจรผ่านประเทศไทยครั้งแรก เวลา 21.16 น. ซึ่งข้อมูลข่าวแจก สทอภ.ที่ผู้จัดการวิทยาศาสตร์ได้รับ ระบุว่า ในเวลาที่ธีออสผ่านประเทศนั้น สถานีควบคุมและรับสัญญาณดาวเทียมธีออส อ.ศรีราชา จ.ชลบุรี จะเริ่มปฏิบัติการควบคุมการโคจรดาวเทียมและตรวจสอบการทำงานต่างๆ
              นอกจากนี้ ทาง สทอภ.เตรียมแถลงข่าวการปล่อยดาวเทียมธีออส ในวันที่ 2 ต.ค. เวลา 10.00 น. ณ กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
              ก่อนหน้านี้ สทอภ.ประกาศส่งดาวเทียมธีออสมาแล้วหลายครั้ง โดยก่อนสร้างดาวเทียมเสร็จกำหนดส่งในเดือน ก.ค.50 แต่หลังจากสร้างดาวเทียมเสร็จเมื่อต้นปี 2550 ได้กำหนดส่งดาวเทียมในเดือน ต.ค.50 ขณะที่ดาวเทียมถูกส่งไปที่ฐานปล่อยจรวดในปลาย พ.ย.50 จากนั้นก็มีการเลื่อนออกมาเรื่อยๆ
     
       จนกระทั่งเมื่อวันที่ 6 ส.ค.51 ที่ ผ่านมา สทอภ.ให้ความมั่นใจในการส่งดาวเทียมธีออสอีกครั้ง โดยระบุว่าได้เติมเชื้อเพลิงให้กับดาวเทียมซึ่งเตรียมพร้อมอยู่ที่ฐานปล่อย จรวดแล้ว และเชิญสื่อมวลชนร่วมเป็นสักขีพยานในการส่งดาวเทียม ณ ศูนย์ควบคุมและสัญญาณดาวเทียมธีออส อ.ศรีราชา จ.ชลบุรี แต่ก็ต้องเลื่อนอย่างกะทันหัน
              ธีออสเป็นดาวเทียมขนาดเล็กมีน้ำหนัก 750 กิโลกรัม และมีระยะห่างจากโลกเมื่อส่งขึ้นไปโคจรที่ระดับ 822 กิโลเมตร โคจรรอบโลกทั้งสิ้น 369 วงโคจร ซึ่งระยะทางระหว่างวงโคจรแต่ละวงเท่ากับ 105 กม. โดยจะโคจรมาที่จุดเดิมทุกๆ 26 วัน และสามารถถ่ายภาพได้ครอบคลุมทั่วโลก บันทึกภาพด้วยระบบเดียวกับกล้อง (Optical System) ความละเอียดของภาพขาวดำ 2 เมตร และมีอายุการใช้งานประมาณ 5 ปี

        สำหรับการปล่อยดาวเทียมธีออสสู่อวกาศ จะใช้จรวดเน็ปเปอร์ (DNEPR) ของบริษัทคอสโมทราส ประเทศรัสเซีย เป็นจรวดนำส่ง จากฐานปล่อยจรวดศูนย์อวกาศยัชนี ประเทศรัสเซีย และสถานีรับสัญญาณดาวเทียมตั้งอยู่ที่เขตลาดกระบัง กรุงเทพมหานคร มีสถานีควบคุมดาวเทียมภาคพื้นดินอยู่ที่อำเภอศรีราชา จังหวัดชลบุรี

        เดิมทีมีกำหนดการส่งดาวเทียม ธีออสขึ้นสำรวจทรัพยากรดวงแรกของไทยในวันที่ 30 พฤศจิกายน พ.ศ.2550 แต่ได้เลื่อนกำหนดส่งเป็น 9 มกราคม พ.ศ.2551 และถูกเลื่อนอีกครั้งเป็นวันที่ 6 สิงหาคม พ.ศ. 2551 แต่ก็ต้องเลื่อนออกไปอย่างไม่มีกำหนด เนื่องจากประเทศคาซัคสถานไม่ยินยอมให้เศษชิ้นส่วนดาวเทียมตกยังประเทศของตน ทั้งๆ ที่ก่อนหน้านี้ได้เจรจากับรัฐบาลคาซัคสถาน ซึ่งไม่มีปัญหาใดๆ เพราะเศษชิ้นส่วนดังกล่าวจะตกลงบริเวณทะเลทราย ไม่ส่งผลกระทบต่อประชาชน อย่างไรก็ตาม ขณะนี้อยู่ระหว่างเจรจาเพื่อหาข้อสรุปในเรื่องนี้ จึงไม่สามารถระบุได้ว่าจะเลื่อนเป็นวันที่เท่าไหร่