เทคโนโลยีด้านอวกาศถือเป็นอีกเทคโนโลยีที่ได้รับการจับตามองว่าจะเป็นสิ่งสำคัญและจำเป็นสำหรับโลกในยุคอนาคต จากอดีตตั้งแต่ ปี ค.ศ.๑๙๕๗ ที่สหภาพโซเวียตได้ส่งดาวเทียมดวงแรกของโลก “Sputnik 1” ขึ้นสู่วงโคจรได้สำเร็จ เทคโนโลยีดาวเทียมได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อสนับสนุนในภารกิจต่าง ๆ ของมนุษย์ ไม่ว่าจะเป็น การติดต่อสื่อสาร การวิจัยทดลอง การสำรวจโลกและอวกาศ เป็นต้น โดยในช่วงแรกของการพัฒนาได้มุ่งเน้นไปที่เทคโนโลยีของดาวเทียมขนาดกลางถึงขนาดใหญ่ เพื่อส่งไปในวงโคจร Geostationary Orbit (GEO) หรือที่เรียกกันว่าวงโคจรค้างฟ้า ตัวอย่างเช่น ดาวเทียมไทยคม 1 ได้รับการส่งเข้าสู่วงโคจรเมื่อ ๑๘ ธันวาคม ค.ศ.๑๙๙๓ มีน้ำหนักประมาณ ๖๓๐ กิโลกรัม ส่งเข้าสู่วงโคจรชั้น GEO ในพิกัด Longitude 78.5 Degree East หากแต่ในปัจจุบันแนวโน้มของกิจการดาวเทียมได้เปลี่ยนมามุ่งเน้นที่ดาวเทียมขนาดเล็ก และส่งเข้าสู่วงโคจร Low Earth Orbit (LEO) หรือวงโคจรระดับต่ำกันมากขึ้น ตัวอย่างเช่น บริษัท Space X ได้ส่งดาวเทียมเครือข่าย Starlink ซึ่งเป็นดาวเทียมขนาดเล็ก เข้าสู่วงโคจรชั้น LEO ไปแล้วมากกว่าหนึ่งพันดวงในห้วงสองปีที่ผ่านมา เมื่อ Trend ของเทคโนโลยีดาวเทียมมุ่งเน้นมาที่ดาวเทียมขนาดเล็ก โอกาสนี้จึงอยากขอมาทำความรู้จักกับดาวเทียมขนาดเล็กกัน
ในกรณีต้องการวิเคราะห์ความหมายของคำว่าดาวเทียมขนาดเล็ก หรือ Small Satellite โดยลงลึกถึงรายละเอียดทางเทคนิคเชิงลึก อาจไม่สามารถชี้เฉพาะไปที่ขนาดหรือน้ำหนักทางกายภาพได้[1] หากแต่ต้องพิจารณาร่วมกับความสามารถโดยรวมของดาวเทียม แต่หากต้องการพิจารณาแบ่งประเภทดาวเทียมในเบื้องต้นเพื่อให้สามารถทำความเข้าใจได้ง่าย อาจยึดตามนิยามขององค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ สหรัฐอเมริกา (NASA)[2] ที่ได้ให้ความหมายของ Small Satellites ไว้ว่า เป็นดาวเทียมหรืออวกาศยาน ที่มีมวลน้อยกว่า ๑๘๐ กิโลกรัม โดยอาจมีขนาดที่แตกต่างกันไปได้ ทั้งนี้ Small Satellite สามารถแบ่งย่อยได้เป็นประเภทย่อยโดยมีชื่อเรียกเฉพาะดังนี้
Minisatellite เป็นดาวเทียมที่มีมวล 100-180 kilograms
Microsatellite เป็นดาวเทียมที่มีมวล 10-100 kilograms
Nanosatellite เป็นดาวเทียมที่มีมวล 1-10 kilograms
Picosatellite เป็นดาวเทียมที่มีมวล 0.01-1 kilograms
Femtosatellite เป็นดาวเทียมที่มีมวล 0.001-0.01 kilograms
จากการแบ่งประเภทเบื้องต้นดังกล่าว หากพิจารณาในส่วนของ Nanosatellite จะพบว่าเป็นประเภทที่ได้รับความนิยมของผู้ผลิตดาวเทียมเพื่อใช้งานในเชิงพาณิชย์ค่อนข้างมาก จึงมีการจัดทำขนาดมาตรฐานขึ้นโดยเรียกว่า CubeSats ซึ่งจะใช้ขนาดทางกายภาพมาแบ่งเป็นแต่ละหน่วย (One Unit หรือ 1U) สามารถวัดได้ตามระบบ Metric เท่ากับ 10 x 10 x 10 cm ทั้งนี้ดาวเทียมแต่ละดวงอาจมีขนาดใหญ่ขึ้น เช่น 1.5U, 2U, 3U, 6U จนกระทั่งถึง 12U ได้ เป็นต้น ซึ่งมาตรฐาน CubeSats นี้มีจุดกำเนิดตั้งแต่ในปี ค.ศ.๑๙๙๙ โดยมหาวิทยาลัย California Polytechnic State และ Stanford เพื่อหาแพลทฟอร์มสำหรับการศึกษาด้านอวกาศ ต่อมาได้รับความนิยม จึงมีการพัฒนาเข้าสู่อุตสาหกรรมในการผลิตส่งผลให้เป็นการเพิ่มขีดความสามารถให้กับดาวเทียมประเภทนี้เป็นอย่างมาก
ที่มา
David Finkleman, The Small Satellite Dilemma, Center for Space Standards and Innovation
Colorado Springs, Colorado, USA.
Adriano Camps, Nanosatellite and Applications to Commercial and Scientific Missions,
Satellites Missions and Technologies for Geosciences.
[1] David Finkleman, The Small Satellite Dilemma, Center for Space Standards and Innovation Colorado Springs, Colorado, USA.
[2] https://www.nasa.gov/content/what-are-smallsats-and-cubesats
[3] Adriano Camps, Nanosatellite and Applications to Commercial and Scientific Missions, Satellites Missions and Technologies for Geosciences.
แปลและเรียบเรียง : น.ท.รณชัย วุฒิวิทยารักษ์
