ที่มา
การใช้กล้องโทรทรรศน์เพื่อการศึกษาวิจัยดาราศาสตร์ จำเป็นต้องอาศัยฐานกล้องโทรทรรศน์ที่มีลักษณะเฉพาะ เพื่อรองรับการสังเกตการณ์และศึกษาข้อมูลเชิงวิทยาศาสตร์บนปัจจัยด้านเปลี่ยนแปลงตามกลศาสตร์ของวัตถุท้องฟ้า อาทิ ความเร็วในการเคลื่อนตำแหน่งของวัตถุที่แปรผันตามระยะทางของวัตถุที่ต้องการสังเกตการณ์ ในระยะแรกนักดาราศาสตร์ใช้การหมุนรอบตัวเองของโลกติดตามวัตถุท้องฟ้าที่มีความเร็วในการเคลื่อนตำแหน่งช้า ต่อมาได้มีการขยายแนวทางการวิจัยดาราศาสตร์เพื่อครอบคลุมการศึกษาวิจัยวัตถุใกล้โลก (Near Earth Object) ซึ่งฐานกล้องโทรทรรศน์เพื่อติดตามวัตถุท้องฟ้าที่ใช้อยู่เดิมไม่สามารถรองรับภารกิจนี้ได้ เนื่องจากวัตถุใกล้โลกวัตถุใกล้โลกมีการเปลี่ยนแปลงความเร็วแบบไม่คงที่ นำมาสู่ “การพัฒนาเทคโนโลยีฐานกล้องโทรทรรศน์สมัยใหม่” ที่ประกอบด้วยระบบควบคุมและติดตามแบบพลวัตความแม่นยำสูง สามารถรองรับภารกิจเฉพาะด้านการศึกษาวัตถุใกล้โลก ตลอดจนการประยุกต์ใช้กับวัตถุอวกาศ อาทิ ดาวเทียม ขยะอวกาศ และยังสามารถรองรับเทคโนโลยีขั้นสูงด้านการสื่อสารด้วยแสง รวมถึงการสอบระยะวัตถุอวกาศด้วยแสงเลเซอร์ (Laser Ranging) ในภารกิจการสำรวจอวกาศห้วงลึกในอนาคตอีกด้วย
ลักษณะเฉพาะของผลงาน
- สามารถรับน้ำหนักอุปกรณ์ต่อพ่วง (Payload) ได้ไม่เกิน 200 กิโลกรัม
- มีความแม่นยำในการติดตามวัตถุท้องฟ้าประเภท Sidereal Object อยู่ที่ 1 Arcsec ภายใน 10 นาที
- ใช้ระบบขับเคลื่อนแบบมอเตอร์ขับตรง ไม่ผ่านเฟืองทด หรือสายพานใด ๆ สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างรวดเร็ว เสถียร และไม่มีเสียงรบกวน
- มีความเร็วในการเคลื่อนที่สูงสุดที่ 70 องศาต่อวินาที
- สามารถใช้งานร่วมกับระบบตรวจจับ และติดตามวัตถุแบบอัตโนมัติ (Automatic Detection and Tracking System)
- ระยะคลอนการเคลื่อนที่ (Backlash) เท่ากับศูนย์
- มีระบบปรับค่าการเคลื่อนที่แบบอัตโนมัติ (Auto Motor Tuning)
- มีระบบควบคุมการขับเคลื่อน โดยใช้ซอฟต์แวร์ระบุตำแหน่งวัตถุท้องฟ้าจาก Sky catalog standard
- ใช้ Absolute Encoder ในการระบุตำแหน่งของวัตถุท้องฟ้า ส่งผลให้ฐานกล้องโทรทรรศน์พร้อมใช้งานตลอดเวลา ไม่ต้องอาศัยการ Home เพื่อระบุตำแหน่งเริ่มต้น สามารถติดตามวัตถุท้องฟ้าได้อย่างต่อเนื่อง แม่นยำ และรวดเร็ว
- ใช้เทคโนโลยีการควบคุมระดับอุตสาหกรรม (EtherCAT Controller Protocol)
- รองรับการพัฒนาต่อยอด Software development kit (SDK)
 |
 |
บริบทในท้องตลาด
เมื่อเปรียบเทียบกับบริษัท PlaneWave ผู้ผลิตกล้องโทรทรรศน์ชั้นนำของสหรัฐอเมริกา
PlaneWave L-600 Direct-Drive Mount รับน้ำหนักได้ไม่เกิน136 กิโลกรัม ในขณะที่่ฐานกล้องโทรทรรศน์ที่พัฒนาขึ้นใหม่ สามารถรองรับน้ำหนักได้ 200 กิโลกรัม
PlaneWave L-600 Direct-Drive Mount มีความเร็วในการเคลื่อนที่ 50 องศาต่อวินาที ในขณะที่่ฐานกล้องโทรทรรศน์ที่พัฒนาขึ้นใหม่ และมีความเร็วในการเคลื่อนที่ 70 องศาต่อวินาที
PlaneWave L-600 Direct-Drive Mount ใช้วิธีระบุตำแหน่งแบบ Incremental Encoder ในขณะที่่ฐานกล้องโทรทรรศน์ที่พัฒนาขึ้นใหม่ ใช้วิธีระบุตำแหน่งแบบ Absolute Encoder ไม่ต้องอาศัย Home เพื่อระบุตำแหน่งเริ่มต้น
PlaneWave L-600 Direct-Drive Mount ไม่รองรับการติดตามวัตถุท้องฟ้าแบบป้อนกลับ ในขณะที่ขณะที่่ฐานกล้องโทรทรรศน์ที่พัฒนาขึ้นใหม่ ถูกออกแบบให้รองรับการติดตามวัตถุท้องฟ้าแบบป้อนกลับที่อาศัยการตรวจวัดโดยใช้ภาพ ทำให้สามารถติดตามวัตถุได้แม่นยำมากยิ่งขึ้น
มูลค่าปัจจุบันของท้องตลาด
เมื่อเปรียบเทียบกับคุณสมบัติของอุปกรณ์ชนิดเดียวกันที่มีจำหน่าย เช่น PlaneWave L-600 Direct-Drive Mount ต้นทุนประมาณ 2.5 ล้านบาท
ราคาต้นทุน
ประมาณ 1.5 ล้านบาท นอกจากจะลดต้นทุนในการนำเข้าจากต่างประเทศแล้ว ยังเป็นการพัฒนากำลังคนด้านวิศวกรรมขั้นสูงในประเทศอีกด้วย
การต่อยอดนวัตกรรม/ ขยายผลเชิงพาณิชย์ และภาคอุตสาหกรรม
เทคโนโลยีนี้สามารถนำไปต่อยอดนวัตกรรม และประยุกต์ใช้กับการติดตามวัตถุอวกาศ อาทิ ดาวเทียม ขยะอวกาศ และสามารถรองรับเทคโนโลยีขั้นสูงด้านการสื่อสารด้วยแสง รวมถึงการสอบระยะวัตถุอวกาศด้วยแสงเลเซอร์ (Laser Ranging) ในภารกิจการสำรวจอวกาศห้วงลึก
นอกจากนี้ ยังสามารถนำไปต่อยอดนวัตกรรมที่เกี่ยวกับความมั่นคง หรือการป้องกันประเทศ ที่จัดอยู่ในกลุ่มเทคโนโลยีที่เป็นความลับ อุปกรณ์ประเภทนี้จึงถูกระงับ และห้ามจำหน่ายในหลายประเทศเนื่องจากเป็นอุปกรณ์ที่สามารถดัดแปลงไปเป็นอาวุธ หรืออุปกรณ์ป้องกันขีปนาวุธได้
ทีมพัฒนาผลงาน
นายภควัต ประสิทธิ์ วิศวกร
นายกฤษฎา ปาลี วิศวกร
นางสาวถลัชนันท์ สลัดทุกข์ วิศวกร
นางสาวฐิติชญา โชติช่วง วิศวกร
ติดต่อสอบถามข้อมูลเพิ่มเติม
งานวิศวกรรมเมคาทรอนิกส์ ศูนย์ปฏิบัติการหอดูดาวและวิศวกรรม
E-mail: [email protected]