วงโคจรสสาน หรือ Graveyard Orbit (Credit : ESA)

วงโคจรสุสาน มีชื่อเรียกในภาษาอังกฤษ คือ Graveyard Orbit, Junk Orbit หรือ Disposal Orbit คือ วงโคจรสำหรับให้ดาวเทียมที่หมดอายุการใช้งานและไม่สามารถใช้ประโยชน์ได้ไปโคจร โดยมีระยะความสูงเหนือขึ้นไปอีกประมาณ 300 กิโลเมตรหรือมากกว่า จากวงโคจรค้างฟ้า หรือ Geostationary Earth Orbit (GEO) ซึ่งมีความสูง 35,786 กิโลเมตรเหนือเส้นศูนย์สูตร โดยวงโคจรสุสานนี้ที่มีความเร็วสำหรบการโคจรประมาณ 11 เมตรต่อวินาที

วัตถุประสงค์ของวงโคจรสุสาน คือการสงวนตำแหน่งในวงโคจรค้างฟ้าให้กับดาวเทียมดวงอื่นเข้ามาโคจร และทำให้เกิดความปลอดภัยกับดาวเทียมที่ยังปฏิบัติงาน

การออกแบบดาวเทียมจะต้องออกแบบให้มีเชื้อเพลิงสำรองสำหรับการจุดเผาไหม้ (Burn) ให้ดาวเทียมเคลื่อนที่ไปอยู่ในวงโคจรสุสานในช่วงท้ายของการใช้งานซึ่งเรียกว่า การ Re-Orbiting บางครั้งอาจจะกำหนดเวลาช่วงสุดท้ายของการทำงานดาวเทียมและการส่งดาวเทียมไปที่วงโคจรนี้

การ Re-Orbiting ไปวงโคจรสุสาน (Credit : scienceabc.com)

สำหรับความสูงของวงโคจรสุสาน หน่วยงาน Inter-Agency Space Debris Coordination Committee (IADC) กำหนดความสูงเหนือจากวงโคจรค้างฟ้าเท่ากับ 235 กิโลเมตรรวมกับอัตราส่วนระหว่างพื้นที่และมวลของดาวเทียมคูณกับค่า Solar Radiation Pressure Coefficient และคูณด้วยตัวเลข 1000 ทำให้ทราบว่าความสูงของวงโคจรสุสานเหนือวงโคจรค้างฟ้ามากกว่า 235 กิโลเมตร ทั้งนี้ขึ้นกับการคำนวณตามคุณสมบัติของดาวเทียมแต่ละดวง

การคำนวณระยะความสูงวงโคจรสานเหนือวงโคจรค้างฟ้า (Credit : Polzine, B.)

วงโคจรค้างฟ้าเป็นวงโคจรเฉพาะรูปแบบของวงโคจร Geosynchronous Orbit (GSO) ซึ่งเป็นวงโคจรที่มีคาบ (Period) หรือระยะเวลาที่ดาวเทียมหรือวัตถุอวกาศเคลื่อนที่ครบหนึ่งรอบเท่ากับระยะเวลาของโลกหมุนรอบตัวเองหนึ่งรอบ หรือประมาณ 24 ชั่วโมง โดยที่วงโคจรค้างฟ้าเป็นวงโคจรประเภท Geosynchronous Orbit ที่มีมุมระนาบเอียง (Inclined Angle) เท่าศูนย์องศาเมื่อเทียบกับแนวเส้นศูนย์สูตร (Equatorial Plane) ทำให้แนววงโคจรนี้เคลื่อนที่เหนือเส้นศูนย์สูตร (Equator) ด้วยเหตุนี้ตำแหน่งของวงโคจรค้างฟ้าจึงเป็นที่ต้องการของดาวเทียมสำหรับการพิกัดตำแหน่งลงมาบนพื้นโลก ทำให้ต้องมีหน่วยงานกำกับการกำหนดตำแหน่งในวงโคจรค้างฟ้าเพื่อไม่ให้เกิดการทับซ้อนกันในวงโคจร ดังนั้นเมื่อดาวเทียมซึ่งโคจรในวงโคจรนี้หมดอายุการใช้งาน จึงต้องมีการดำเนินการส่งออกไปอยูที่วงโคจรอื่นคือวงโคจรสุสาน

กล่าวโดยทั่วไป วงโคจรที่มีความสูงมากกว่าวงโคจรค้างฟ้า เรียกว่า Supersynchronous Orbit เป็นวงโคจรที่มีความสูงเหนือขึ้นไปจากวงโคจร Geosynchronous Orbit ดังนั้นวงโคจรสุสานที่มีความสูงประมาณ 300 กิโลเมตรจึงเป็นวงโคจรประเภท Supersynchronous Orbit

แปลและเรียบเรียง : พนม อินทรัศมี
วันอาทิตย์ ที่ 30 มกราคม 2564
 
ข้อมูลเพิ่มเติม :
Polzine, B. (2017). THE COLLISIONAL EVOLUTION OF ORBITAL DEBRIS IN GEOPOTENTIAL WELLS AND DISPOSAL ORBITS, Degree Master of Science in Aerospace Engineering. California Polytechnic State University. Retrieved from https://digitalcommons.calpoly.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=2920&context=theses
https://adsabs.harvard.edu/full/2005ESASP.587..373J
https://en.wikipedia.org/wiki/Supersynchronous_orbit
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2008/03/Mitigation_scenarios_Graveyard_orbit_300_km_above_GEO
https://www.nesdis.noaa.gov/news/graveyard-orbits-and-the-satellite-afterlife
https://www.space.com/29222-geosynchronous-orbit.html
 
ที่มาของรูป :
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2008/03/Mitigation_scenarios_Graveyard_orbit_300_km_above_GEO
https://phys.org/news/2017-04-satellites-die.html
https://www.scienceabc.com/

Previous articleรำลึกถึงความเสียสละอันยิ่งใหญ่ด้านอวกาศ
Next articleข้อมูลการนำส่งดาวเทียมในรอบปี 2021 ที่ผ่านมา Part 1

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here