โครงการสำ�ารวจทร�พยากรโลกLANDSAT

จั�ดทำ��โดย1 . น�ย ศวี�ระ อ้�นเนตร ม 4/5 เลขทำ�� 72. น�ย กฤต�น สธนก�ล ม. 4/5 เลขทำ��

10

ท��มาและความสำ�าค�ญของโครงงาน

ดาวเท�ยมท�างานอย�างไรดาวเท�ยมจะถู�กสำ�งข� นไปลอยอย��ในตำ�าแหน�ง  วงโคจรค%างฟ้'า ซึ่��งม�ระยะห�าง

   จากพ) นโลกประมาณ 36000 - 38000   ก+โลเมตำร และโคจรตำามการหม,น  ของโลก เม)�อเม)�อเปร�ยบเท�ยบก�บพ) นโลกจะเสำม)อนว�าดาวเท�ยมลอยน+�ง

  อย��บนท%องฟ้'า และดาวเท�ยมจะม�ระบบเชื้) อเพล+งเพ)�อควบค,มตำ�าแหน�งให%    อย��ในตำ�าแหน�งองศาท�� ได%สำ�ปทานเอาไว% ก�บหน�วยงานท��ด�แลเร)�อง

  ตำ�าแหน�งวงโคจรของดาวเท�ยมค)อ IFRB ( International Frequency Registration Board )   ดาวเท�ยมท��ลอยอย��บนท%องฟ้'า จะท�าหน%าท��เหม)อนสำถูาน�

    ทวนสำ�ญญาณ ค)อจะร�บสำ�ญญาณท��ย+งข� นมาจากสำถูาน�ภาคพ) นด+น เร�ยก สำ�ญญาณน� ว�าสำ�ญญาณขาข� นหร)อ ( Uplink ) ร�บและขยายสำ�ญญาณ

พร%อมท� งแปลงสำ�ญญาณให%ม�ความถู��ตำ��าลงเพ)�อป'องก�นการรบกวน ก�น  ระหว�างสำ�ญญาณขาข� นและสำ�งลงมา โดยม�จานสำายอากาศท�าหน%าท��ร �บ

   และสำ�งสำ�ญญาณ สำ�วนสำ�ญญาณในขาลงเร�ยกว�า ( Downlink )

วงโคจรของดาวเท�ยม

ม�3ร�ปแบบด�งน�

วงโคจรระยะตำ��า

• อย��สำ�งจากพ) นโลกไม�เก+น 1,000 กม. ใชื้%ในการสำ�งเกตำการณ1สำ�ารวจสำภาวะแวดล%อม, ถู�ายภาพ ไม�สำามารถูใชื้%งานครอบคล,ม

บร+เวณใดบร+เวณหน��งได%ตำลอดเวลา เพราะม�ความเร2วในการ เคล)�อนท��สำ�ง แตำ�จะสำามารถูบ�นท�กภาพคล,มพ) นท��ตำามเสำ%นทาง

วงโคจรท��ผ่�านไป

วีงโคจัรระด�บกล�ง

อย��ท��ระยะความสำ�งตำ� งแตำ� 1,000 กม. ข� นไป สำ�วนใหญ�ใชื้%ใน ด%านอ,ตำ,น+ยมว+ทยา และสำามารถูใชื้%ในการตำ+ดตำ�อสำ)�อสำาร

เฉพาะพ) นท��ได% แตำ�หากจะตำ+ดตำ�อให%ครอบคล,มท��วโลกจะตำ%องใชื้%ดาวเท�ยมหลายดวงในการสำ�งผ่�าน

วงโคจรประจ�าท��

• เป5นดาวเท�ยมเพ)�อการสำ)�อสำารเป5นสำ�วนใหญ� อย��สำ�งจากพ) นโลกประมาณ 35,780 กม. เสำ%นทางโคจรอย��ในแนวเสำ%นศ�นย1สำ�ตำร (Equatorial Orbit) ดาวเท�ยมจะหม,น

รอบโลกด%วยความเร2วเชื้+งม,มเท�าก�บโลกหม,นรอบตำ�วเองท�าให%ด� เหม)อนลอยน+�ง อย��เหน)อ จ,ดจ,ดหน��งบนโลกตำลอดเวลา ( เร�ยกท��ว ๆ ไปว�า "ดาวเท�ยมค%างฟ้'า")

ดาวเท�ยมจะอย��ก�บท��เม)�อเท�ยบก�บโลกม�วงโคจรอย��ในระนาบเด�ยวก�นก�บ เสำ%นศ�นย1สำ�ตำร อย��สำ�งจากพ) นโลกประมาณ 35,786 กม. “วงโคจรพ+เศษน� เร�ยกว�า

” “ ” วงโคจรค%างฟ้'า หร)อ วงโคจรคลาร1ก (Clarke Belt)

อ,ปกรณ1ตำ�างๆของดาวเท�ยม• องค1ประกอบสำ�วนใหญ�ของดาวเท�ยมประกอบด%วยสำ�วนตำ�างๆ ด�งน� • โครงสร��งด�วีเทำ�ยม เป5นสำ�วนประกอบท��สำ�าค�ญมาก โครงจะม�น� าหน�กประมาณ 15 - 25% ของน� าหน�ก

รวม ด�งน� น จ�งจ�าเป5นตำ%องเล)อกว�สำด,ท��ม�น� าหน�กเบา และตำ%องไม�เก+ดการสำ��นมากเก+นท��ก�าหนด หากได%ร�บ สำ�ญญาณท��ม�ความถู�� หร)อความสำ�งของคล)�นมากๆ (amptitude)

• ระบบเคร �อ้งยนต! ซึ่��งเร�ยกว�า "aerospike" อาศ�ยหล�กการท�างานคล%ายก�บเคร)�องอ�ดอากาศ และปล�อย ออกทางปลายท�อ ซึ่��งระบบด�งกล�าวจะท�างานได%ด�ในสำภาพสำ,ญญากาศ ซึ่��งตำ%องพ+จารณาถู�งน� าหน�ก

บรรท,กของดาวเท�ยมด%วย• ระบบพล�งง�น ท�าหน%าท��ผ่ล+ตำพล�งงาน และก�กเก2บไว%เพ)�อแจกจ�ายไปย�งระบบไฟ้ฟ้'าของดาวเท�ยม โดยม�

แผ่งร�บพล�งงานแสำงอาท+ตำย1 (Solar Cell) ไว%ร�บพล�งงานจากแสำงอาท+ตำย1เพ)�อเปล��ยนเป5นพล�งงานไฟ้ฟ้'า ให%ดาวเท�ยม แตำ�ในบางกรณ�อาจใชื้%พล�งงานน+วเคล�ยร1แทน

• ระบบควีบค�มและบ�งค�บ ประกอบด%วย คอมพ+วเตำอร1ท��เก2บรวมรวมข%อม�ล และประมวลผ่ลค�าสำ��งตำ�างๆ ท��ได%ร�บจากสำ�วนควบค,มบนโลก โดยม�อ,ปกรณ1ร�บสำ�งสำ�ญญาณ (Radar System) เพ)�อใชื้%ในการตำ+ดตำ�อ

สำ)�อสำาร• ระบบส �อ้ส�รและน��ทำ�ง ม�อ,ปกรณ1ตำรวจจ�บความร%อน ซึ่��งจะท�างาน โดยแผ่งวงจรควบค,มอ�ตำโนม�ตำ+• อ้�ปกรณ์!ควีบค�มระด�บควี�มส&ง เพ)�อร�กษาระด�บความสำ�งให%สำ�มพ�นธ์1ก�นระหว�างพ) นโลก และดวงอาท+ตำย1

หร)อเพ)�อร�กษาระด�บให%ดาวเท�ยมสำามารถูโคจรอย��ได%• เคร �อ้งม อ้บอ้กต��แหน(ง เพ)�อก�าหนดการเคล)�อนท�� นอกจากน� ย�งม�สำ�วนย�อยๆ อ�กบางสำ�วนท��จะท�างาน

หล�งจาก ได%ร�บการกระตำ,%นบางอย�าง เชื้�น ท�างานเม)�อได%ร�บสำ�ญญาณ สำะท%อนจากว�ตำถู,บางชื้น+ด หร)อ ท�างานเม)�อได%ร�บล�าแสำงร�งสำ� ฯลฯ

ประว�ตำ+โครงการ LANDSAT

• ประว�ตำ+ โครงการLANDSAT ความหมายของโครงการLANDSAT LANDSAT เป5นโครงการท��ม�การด�าเน+นการสำ�าหร�บการถู�ายภาพโลก

ผ่�านดาวเท�ยมท��ม�การ ปฏิ+บ�ตำ+งานยาวนานท��สำ,ดในว�นท�� 23 กรกฎาคม 1972 ได%เร+�มตำ%นโครงการน� ข� นในชื้)�อเทคโนโลย�

ดาวเท�ยมสำ�ารวจทร�พยากรโลกและถู�ก เปล��ยนชื้)�อเป5นLANDSATในท��สำ,ดเม)�อเร2วๆน� LANDSAT 8 ได%ถู�กปล�อยตำ�วเม)�อว�นท�� 11

ก,มภาพ�นธ์1 2013 โดยกล%องของดาวเท�ยมในโครงการน� ได%เก2บ ภาพน�บล%านท� งในสำหร�ฐอเมร+กาและ ท��วโลกและได%ปฏิ+ร�ป

การเกษตำร ป=าไม%และการวางแผ่นตำ�างๆในระด�บภ�ม+ภาค การตำรวจการทางกายภาพและถู�กใชื้%ในการศ�กษาโดยภาพตำ�างๆสำามารถูเข%า

ถู�งได%ท��เว2บ ไซึ่ตำ1 USG Earth explorer LANDSAT 7 ม�ความละเอ�ยด ของคล)�นเสำปกตำร�มในเชื้+งพ) นท��ตำ� งแตำ�ระด�บ 15-60 เมตำร ประว�ตำ+

ของโครงการLANDSAT เร+�มตำ%นเม)�อศ�นย1ว+จ�ย ซึ่านตำ%า บาร1บาล�า เร+�มออกแบบและประด+ษฐ1เคร)�องสำ�ารวจระยะไกล MSS ซึ่��งเป5นป>

เด�ยวก�บท��มน,ษญ1คนแรกได%ข� นไปเหย�ยบดวงจ�นทร1ในป> ค.ศ.1969 โดยร, �นทดลองแรกของMSSถู�กสำร%างเสำร2จใน

• ฤด�ใบไม%ร�วงในป> 1970 โดยใชื้%เวลา9 เด)อน ม�นถู�กทดลองโดยการให% ตำรวจจ�บ Half Dome ท��อ,ทยานแห�งชื้าตำ+เซึ่ม+ตำ� ในแคร+ฟ้อร1เน�ยร1โดยตำ�ว

โปรแกรมท��น�ามาใชื้%ถู�กเร�ยก ว�าโปรแกรมเทคโนโลย�ดาวเท�ยมสำ�ารวจ โลกเม)�อม�นได%เร+�มตำ%นท�างานในป> 1966 แตำ�ก2ถู�กเปล��ยนชื้)�อ

เป5นLANDSAT ในป> 1975และในป>1979ภายใตำ%ค�าสำ��งท��5,400ของ ประธ์านาธ์+ปบด� จ+มม�� คาร1เตำอร1ให%ย%ายการด�าเน+นงานของLANDSAT

ซึ่��งจากเด+มอย��ท��นาซึ่�าให%ย%ายไปย�ง NOAAและย�งม�การแนะน�าให%พ�ฒนา ระบบการด�าเน+นงานในระยะยาวสำ�าหร�บการสำร%างดาว เท�ยมท��นอก

เหน)อจากLANDSAT 3 อ�ก4ดวงรวมท� งให%ม�การเปล��ยนการด�าเน+นงานของLANDSAT โดยหน�วยงานเอกชื้นซึ่��ง เก+ดข� นในป> 1985 โดยบร+ษ�ทEarth Observation Satellite Company (EOSAT) ซึ่��งเป5นห,%นสำ�วนของ

บร+ษ�ท Hughes Aircraft และ RCAได%ถู�กเล)อกโดยNOAAเพ)�อด�าเน+นงานในระบบขอLANDSAT ภายใตำ%สำ�ญญาท��ม� อาย,10 ป>โดย EOSATได%ม�สำ�วนร�วนในการสำร%างLANDSAT4-5 และได%ม�ความตำ%องการทางตำลาดมากข� นในข%อม�ลของLANDSAT เป5นพ+เศษและได%ม�การสำ ร%างLANDSAT 6 และ 7 ค,ณค�าของโปรแกรมLANDSATได%ร�บการยอมร�บจากสำภาคอง

เกรซึ่ ในเด)อนตำ,ลาคม ป> 1992

• รายละเอ�ยดเก��ยวก�บเทคน+ค เคร)�องแสำกนระบบ multispectral scanner ม�ขนาด230 มมกระจกซึ่+ล+กาผ่สำมแผ่�นอ�พ2อกซึ่��ผ่�กม�ดก�บแถูบสำ�มผ่�สำ invar

สำามแถูบตำ+ดก�บฐานของ Ni / Au ประสำานกรอบ Invar ในโครง Serrurier ท��ได%ร�บการจ�ดให%ม�สำ�� "ฮอบสำ1ล+งค1"ท��กลางโครงเพ)�อลดแรงสำ��นเพ)�อความ

ชื้�ดเจนในการถู�ายร�ปซึ่��งจะ ถู�กป'องก�นโดยกระจกเบร+ลเด�ยมท��หนาถู�ง 360 มมการแก%ปBญหาทางว+ศวกรรมน� ได%ร�บอน,ญาตำจากประเทศสำหร�ฐอเมร+กา

ในการ พ�ฒนาLANDSAT อย�างน%อยห%าป>ข%างหน%าของฝร��งเศสำปร�บจ,ด บกพร�องซึ่��งใชื้%เป5นคร� งแรกท�� CCD อาร1เรย1ท��จะถู�ายภาพโดยไม�ตำ%องใชื้%

เคร)�องสำแกนเนอร1MSS FPA หร)ออาร1เรย1ระนาบโฟ้ก�สำประกอบด%วยตำารางเสำ%นใยแสำงท� งหมด24 เสำ%นท��อ�ดลงไป 0.005 ม+ลล+เมตำร เป5นเคล2ดล�บเสำ%นใย

ตำารางในอาร1เรย1 4x6 ท��จะสำแกนข%ามร�ศม�เสำ%นทางยานอวกาศใน± 6 องศา สำแกนเป5นดาวเท�ยมท��อย��ในวงโคจร 1.5 ชื้��วโมงข� วโลกด%วยเหตำ,น� ม�นจ�งถู�ก

ปล�อยตำ�วจากฐานท�พอากาศ Vandenberg ม�ดใยแก%วน�าแสำงจะ ถู�กฝBงอย�� ในแผ่�นใยแก%วน�าแสำงท��จะสำ+ นสำ,ดลงในอ,ปกรณ1ถู�ายทอดแก%วน�าแสำงท��สำ�ง

ปลายเสำ%นใยสำ�งสำ�ญญาณเก��ยวก�บการออกเป5นโฟ้โตำไดโอดท� ง6แลphotomultiplier 18 หลอด ท��ถู�กจ�ดเร�ยงตำลอด 7.6 มมในแผ่�น

อะล�ม+เน�ยมและม�น� าหน�กท��สำมด,ลเซึ่2นเซึ่อร1 พร%อมกล%องโทรทรรศน1ขนาด230 มม.ท��อย��ฝB� งตำรงข%าม

ก�รทำ��ง�นขอ้งLANDSATชื่ �อ้เคร �อ้งม อ้

ล�กษณ์ะ

MSS multispectral scanning radiometer 4 ชื้�วงคล)�น2 ชื้�วงคล)�นในย�าน visible light ( ขนาดจ,ดภาพ หร)อ pixel size = 80 เมตำร)2 ชื้�วงคล)�นในย�าน near IR และ short-wave IR ( ขนาดจ,ดภาพ หร)อ pixel size = 80 เมตำร)

ความกว%างของแถูบสำ�ารวจเท�าก�บ 183 ก+โลเมตำร แตำ�ละภาพ ( กว%าง 183 กม. ยาว 170 กม.) ม�ขนาดข%อม�ล gigabits

TM multispectral scanning radiometer 7 ชื้�วงคล)�น3 ชื้�วงคล)�นในย�าน visible light ( ขนาดจ,ดภาพ หร)อ pixel size = 30 เมตำร)3 ชื้�วงคล)�นในย�าน near IR และ short-wave IR ( ขนาดจ,ดภาพ หร)อ pixel size = 30 เมตำร)1 ชื้�วงคล)�นในย�าน thermal IR ( ขนาดจ,ดภาพ หร)อ pixel size = 60 เมตำร)

ความกว%างของแถูบสำ�ารวจเท�าก�บ 183 ก+โลเมตำร แตำ�ละภาพ ( กว%าง 183 กม. ยาว 170 กม.) ม�ขนาดข%อม�ล gigabits

ETM+ multispectral scanning radiometer 8 ชื้�วงคล)�น3 ชื้�วงคล)�นในย�าน visible light ( ขนาดจ,ดภาพ หร)อ pixel size = 30 เมตำร)3 ชื้�วงคล)�นในย�าน near IR และ short-wave IR ( ขนาดจ,ดภาพ หร)อ pixel size = 30 เมตำร)1 ชื้�วงคล)�นในย�าน thermal IR ( ขนาดจ,ดภาพ หร)อ pixel size = 60 เมตำร)1 ชื้�วงคล)�นในย�าน visible (panchromatic) ( ขนาดจ,ดภาพ หร)อ pixel size = 15 เมตำร)

ความกว%างของแถูบสำ�ารวจเท�าก�บ 183 ก+โลเมตำร แตำ�ละภาพ ( กว%าง 183 กม. ยาว 170 กม.) ม�ขนาดข%อม�ล 3.8 gigabits

เกาะฮาวายภาพถู�ายจากLANDSAT

LANDSAT 1

LANDSAT 2

LANDSAT 3

LANDSAT 4

LANDSAT 5

LANDSAT 6

LANDSAT 7

LANDSAT 8