จากดาวเทียมอันไกลโพ้น..สู่ระบบสถานีภาคพื้นดิน
นายทโยดิษ พลายด้วง ผู้จัดการผลิตภัณฑ์และวิศวกรระบบภาคพื้นดิน ของโครงการระบบธีออส 2 ดาวเทียมเล็ก สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน)(จิสด้า) กล่าวว่า เมื่อดาวเทียมได้ถูกปล่อยเข้าสู่อวกาศแล้ว ดาวเทียมจะเคลื่อนที่ไปตามแนววงโคจรที่กำหนดไว้ และดำเนินการปฏิบัติภารกิจตามที่ได้รับมอบหมาย ตัวอย่างเช่น กรณีที่ภารกิจของดาวเทียมเป็นการถ่ายภาพสำรวจโลก ดาวเทียมก็จะทำการถ่ายภาพพื้นที่ต่างๆบนโลกตามแนววงโคจร โดยใช้กล้องที่ติดตั้งอยู่บนดาวเทียม เมื่อทำการถ่ายภาพเสร็จสิ้น
ตัวดาวเทียมก็จะทำการส่งข้อมูลภาพถ่ายลงมายังสถานีภาคพื้นดิน เพื่อทำการวิเคราะห์และประมวลผล พร้อมส่งต่อไปให้ผู้ใช้ในขั้นตอนต่อไป ซึ่งในกระบวนการรับข้อมูลดังกล่าวจากดาวเทียมนั้น เราจะใช้สถานีภาคพื้นดินเป็นช่องทางในการติดต่อสื่อสารกับดาวเทียม ซึ่งโดยปกติเราจะกำหนดกระบวนการได้มาซึ่งข้อมูลของดาวเทียมออกเป็น 3 ระดับ ด้วยกันคือ ระดับต้นน้ำ (Upstream) จะครอบคลุม ตั้งแต่ต้นทางของข้อมูลในอวกาศ จากอุปกรณ์บนดาวเทียม เช่น กล้องถ่ายภาพ เซ็นเซอร์ และอุปกรณ์ประมวลผลต่างๆที่ติดตั้งอยู่บนดาวเทียม ไปจนถึงกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการติดต่อสื่อสารผ่านสถานีภาคพื้นดิน เช่น การรับสัญญาณข้อมูลดิบจากดาวเทียม ต่อมาคือระดับกลางน้ำ (Midstream) เป็นการประมวลผลและปรับแก้ข้อมูลเบื้องต้นรวมไปถึงการจัดเก็บคลังข้อมูล และส่งต่อข้อมูลไปยังส่วนต่อไป สุดท้ายคือระดับปลายน้ำ (Downstream) เป็นส่วนที่ทำการประมวลผลและปรับแก้ข้อมูลให้มีมูลค่าเพิ่ม (Value Adding) ในระดับที่สูงขึ้น เพื่อนำไปประยุกต์ใช้งาน และทำให้เกิดคุณค่าของข้อมูลในด้านต่างๆ ต่อไป เช่น การประยุกต์ใช้ข้อมูลด้านการเกษตร, ป่าไม้, ภัยพิบัติ รวมถึงด้านความมั่นคง เป็นต้น
นายทโยดิษ กล่าวว่า ส่วนสำคัญอีกหนึ่งส่วนที่อยากจะให้ทุกคนรู้จักก็คือ ระบบสถานีภาคพื้นดิน ซึ่งถือเป็นองค์ประกอบหลักในระดับต้นน้ำ และเชื่อมต่อกับระดับกลางน้ำ เพื่อให้เกิดการส่งต่อข้อมูลจากเทคโนโลยีดาวเทียมในระดับอวกาศมาสู่ผู้ใช้ในระดับปลายน้ำได้อย่างสมบูรณ์ตามภารกิจของดาวเทียมแต่ละดวงต่อไป ดังนั้น หากปราศจากการเชื่อมต่อจากสถานีภาคพื้นดินแล้ว ดาวเทียมก็จะไม่ต่างจากวัตถุอวกาศอื่นๆ ที่ไม่สามารถควบคุมใช้งานได้ และล่องลอยอยู่ในวงโคจรอย่างไม่มีประโยชน์ อีกทั้งยังเป็นอุปสรรคในการคมนาคมทางอวกาศของภารกิจอื่นๆอีกด้วย
ระบบสถานีภาคพื้นดินประกอบด้วยองค์ประกอบย่อยหลายระบบที่มีการหน้าที่ทำงานอย่างสอดคล้องกัน ตั้งแต่ระบบวางแผนภารกิจ ที่รวบรวมความต้องการข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียมซึ่งได้รับมาจากผู้ใช้ปลายทาง และนำมาประมวลผลร่วมกับข้อมูลวงโคจรของดาวเทียม ซึ่งได้จากผลการวิเคราะห์ของระบบวิเคราะห์วงโคจร ก่อนจะส่งแผนคำสั่งการใช้งานดาวเทียมไปยังศูนย์ปฏิบัติการควบคุมดาวเทียม ที่ทำหน้าที่ติดต่อ และส่งแผนคำสั่งไปยังดาวเทียมผ่านสถานีจานรับ-ส่งสัญญาณดาวเทียม โดยอาศัยคลื่นสัญญาณวิทยุ เพื่อติดต่อสื่อสารกับดาวเทียม เมื่อดาวเทียมได้รับคำสั่งจากสถานีภาคพื้นดินและแผนปฏิบัติภารกิจแล้ว ดาวเทียมก็จะดำเนินการถ่ายภาพในพื้นที่ต่างๆตามที่ได้รับมอบหมายหน้าที่ ตามเส้นทางที่ดาวเทียมเคลื่อนตัวผ่านในวันนั้น และได้ทำการเก็บข้อมูลภาพถ่ายไว้ในหน่วยความจำบนตัวดาวเทียมแล้ว ดาวเทียมก็จะทำเชื่อมต่อสัญญาณกับสถานีภาคพื้นดิน และทำการสื่อสารข้อมูลผ่านช่องสัญญาณ เมื่อดาวเทียมเคลื่อนที่ผ่านน่านฟ้าในระยะขอบเขตการติดต่อกับสถานีภาคพื้นดินได้อีกครั้ง โดยจะส่งข้อมูลสำคัญกลับลงมาเพื่อเข้าสู่กระบวนการรับสัญญาณและผลิตภาพถ่ายดาวเทียม ให้ได้ตามความต้องการของผู้ใช้งานต่อไป
