ธนพล เจริญสัตย์สุนทร: ยานอวกาศ

กระสวยอวกาศดิสคัฟเวอรี หนึ่งในยานอวกาศที่ใช้ปฏิบัติการเหนือพื้นโลก

ยานอวกาศ คือพาหนะหรืออุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อใช้ทำงานในอวกาศเหนือผิวโลก ยานอวกาศนี้อาจเป็นได้ทั้งแบบมีคนบังคับหรือแบบไม่มีคนบังคับก็ได้ สำหรับภารกิจของยานอวกาศนี้จะมีทั้ง การสื่อสารทั่วไป, การสำรวจโลก, การทำเส้นทาง เป็นต้น บางทีคำว่ายานอวกาศนี้ยังใช้เรียกอธิบาย ดาวเทียม ได้ด้วยเช่นกัน

เนื้อหา

[ซ่อน]

[แก้] ภาพรวม

ระบบการทำงานของยานอวกาศประกอบไปด้วยระบบย่อยต่างๆมากมาย เช่นระบบกำหนดและควบคุมตัวยาน (Attitude Determination and Control: ADAC หรือ ACS), ระบบควบคุมการนำร่องและนำทาง (Guidance,Navigation and Control: GNC หรือ GN&C), ระบบการสื่อสาร (Communication: COMS), ระบบจัดการข้อมูลและคำสั่ง (Command and Data Handling: CDH หรือ C&DH), ระบบพลังงาน (EPS), ระบบควบคุมอุณหภูมิ (Thermal Control: TCS), ระบบการขับเคลื่อน (Propulsion), โครงสร้างและระบบบรรทุกสิ่งของ (Payload)

ถ้าหากว่าเป็นยานอวกาศประเภทใช้คนบังคับแล้วอาจจะต้องเพิ่มปัจจัยยังชีพต่างๆให้กับลูกเรือด้วย

[แก้] ระบบย่อยต่างๆของยานอวกาศ

[แก้] ระบบกำหนดและควบคุมตัวยาน

ยานอวกาศต้องการระบบนี้เพื่อให้ทำงานในอวกาศได้โดยเกี่ยวข้องและตอบสนองกับปัจจัยภายนอกยาน ระบบนี้ประกอบไปด้วย เซ็นเซอร์ และตัวบังคับ ซึ่งทำงานร่วมกันโดยใช้โปรแกรมควบคุมอีกทีหนึ่ง ระบบกำหนดและควบคุมหลักๆ ใช้เพื่อให้บรรลุจุดประสงค์การทำงานทางวิทยาศาสตร์ได้อย่างเหมาะสม เช่น แผงรับแสงอาทิตย์จะหันไปทางดวงอาทิตย์อัตโนมัติ หรือ การหันหน้าไปทางโลกเมื่อมีการทำงานเกี่ยวกับการสื่อสาร เป็นต้น

[แก้] ระบบควบคุมการนำร่องและนำทาง

[แก้] ระบบการสื่อสาร

ระบบนี้เป็นส่วนที่เชื่อมต่อการสื่อสารข้อมูลต่างๆระหว่างยานอวกาศ กับพื้นโลก หรือระหว่างยานอวกาศกับยานอวกาศด้วยกันเอง

จรวด Proton Rocket นี้ถูกปล่อยเพื่อนำยานอวกาศหรือดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรของโลก

[แก้] ระบบจัดการข้อมูลและคำสั่ง

คำสั่งต่างๆ ที่ได้รับมาจากระบบการสื่อสารจะถูกนำมาที่ระบบนี้ เพื่อทำการตรวจสอบความถูกต้อง,แปลความหมายของคำสั่ง และส่งคำสั่งเหล่านี้ไปยังระบบย่อยอื่นๆของยานอวกาศ ระบบนี้ยังใช้รวบรวมข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ต่างๆ ที่ได้จากระบบย่อยอื่นๆของยานอวกาศ ส่งกลับไปยังพื้นโลกผ่านทางระบบการสื่อสารอีกด้วย ส่วนหน้าที่อื่นๆ ของระบบนี้ เช่น คอยตรวจสอบดูแลสถานะของยานอวกาศ

[แก้] ระบบพลังงาน

การขับเคลื่อนตัวยานอวกาศจะเริ่มใช้พลังงานตั้งแต่ออกตัวจากพื้นโลก สู่ชั้นบรรยากาศ จนถึงการทำงานนอกโลก โดยระบบนี้มีหน้าที่ในการควบคุมดูแลระดับพลังงานให้เป็นไปอย่างเหมาะสมที่สุด และนำพลังงานบางส่วนกลับมาใช้ใหม่ด้วย (reusable)

[แก้] ระบบควบคุมอุณหภูมิ

ปกติแล้วยานอวกาศจะต้องมีการปรับแต่งให้สามารถคงอยู่ในสภาวะต่างๆได้เป็นอย่างดี ไม่ว่าจะเป็นสภาวะที่ชั้นบรรยากาศของโลก หรือในอวกาศก็ตาม ยานอวกาศนี้ยังต้องทำงานในสภาวะสุญญากาศซะเป็นส่วนมากและต้องเผชิญกับอุณหภูมิหลายระดับขึ้นอยู่กับภารกิจ ซึ่งอาจจะเป็นการสำรวจพื้นผิวของดาวเคราะห์อื่นๆ ดังนั้น ระบบนี้จึงมีความจำเป็นต่อยานอวกาศมากที่จะคอยดูแลสภาวะอุณหภูมิของยานให้เป็นไปอย่างปกติตลอดการดำเนินงาน

ยานอวกาศอาจจะมีหรือไม่มีระบบการขับเคลื่อนนี้ก็ได้ ขึ้นอยู่กับเชื้อเพลิง, ถังเก็บเชื้อเพลิง, ท่อเปิดปิด (valves), ท่อส่ง เปน

[แก้] โครงสร้าง

สำหรับโครงสร้างของยานอวกาศนี้จะต้องมีการปรับแต่งให้คงทนต่อการบรรทุกของต่างๆ รวมถึงเครื่องมือของระบบต่างๆด้วย ซึ่งขึ้นอยู่กับภารกิจของยานอวกาศเองว่าจะกำหนดโครงสร้างอย่างไร

[แก้] ระบบบรรทุก

การบรรทุกอุปกรณ์สิ่งของต่างๆ นี้ก็ขึ้นอยู่กับภารกิจของยานอวกาศ โดยปกติแล้วยานจะบรรทุกพวก เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ (กล้อง,กล้องดูดาว หรือ เครื่องมือตรวจจับ), คลังสินค้า หรือมนุษย์อวกาศ