NARIT Tech
Update! ดาวเทียม TSC-1
ฝ่าบททดสอบสุญญากาศและอุณหภูมิสุดขั้ว (TVAC) กว่า 72 ชั่วโมง
ใช้เทคโนโลยีไทย ทดสอบดาวเทียมไทย ในห้องปฏิบัติการประกอบและทดสอบดาวเทียมที่เชียงใหม่
ก่อนปฏิบัติภารกิจจริงในอวกาศ
ก่อนดาวเทียมจะถูกส่งขึ้นไปโคจรรอบโลก ต้องผ่านการทดสอบหลายขั้นตอน เพื่อให้มั่นใจว่าจะสามารถทำงานได้ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างจากบนโลกอย่างมาก หนึ่งในนั้นคือ การทดสอบสภาวะสุญญากาศและอุณหภูมิสุดขั้ว (Thermal Vacuum Test: TVAC) ซึ่งขณะนี้ ดาวเทียม TSC-1 ตัวต้นแบบวิศวกรรม (Engineering Model: EM) กำลังอยู่ระหว่างการทดสอบสภาวะดังกล่าว ณ อาคารปฏิบัติการนวัตกรรมขั้นสูง อุทยานดาราศาสตร์สิรินธร จังหวัดเชียงใหม่
สร้างสภาวะอวกาศจำลองด้วยเทคโนโลยีฝีมือคนไทย
การทดสอบครั้งนี้ใช้ ระบบทดสอบสภาวะการทำงานของดาวเทียมวิจัยอวกาศ (Thermal Vacuum Chamber: TVC) ที่พัฒนาขึ้นโดยฝีมือคนไทย จากความร่วมมือระหว่าง NARIT และสถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน) หรือ สซ. เพื่อจำลองสภาพแวดล้อมที่ดาวเทียมต้องเผชิญเมื่อปฏิบัติงานในอวกาศ รองรับการทดสอบดาวเทียมขนาดสูงสุดที่ 100 กิโลกรัม มีองค์ประกอบหลัก 5 ส่วน ได้แก่ ห้องสุญญากาศหลัก (Main Vacuum chamber) ระบบสร้างสุญญากาศ (Vacuum system) ระบบจ่ายไนโตรเจนสำหรับควบคุมอุณหภูมิร้อนเย็น TCU ชุดกระจายความร้อนและความเย็นภายในห้องสุญญากาศ (Shroud) และระบบควบคุมการทำงาน (Control system) สร้างสุญญากาศได้ถึงระดับ 10⁻⁶ ทอร์ และสร้างสภาวะอุณหภูมิต่ำสุดได้ตั้งแต่ -150 ไปจนถึงสูงสุดที่ 150 องศาเซลเซียส
ทำไมต้องทดสอบทั้งสุญญากาศและอุณหภูมิสุดขั้ว
เมื่อดาวเทียมโคจรรอบโลกจะได้รับพลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์ และเมื่อเคลื่อนเข้าสู่เงาของโลก (Eclipse) ก็จะเผชิญกับความหนาวเย็นเนื่องจากสูญเสียแหล่งพลังงานความร้อนโดยตรง ทำให้อุณหภูมิของดาวเทียมและอุปกรณ์ต่าง ๆ เปลี่ยนแปลงไปตามสภาพแวดล้อม
ขณะเดียวกัน ในอวกาศมีความดันต่ำมากจนเกือบเป็นสุญญากาศ แตกต่างจากบนโลกที่มีอากาศช่วยถ่ายเทความร้อนด้วยการพาความร้อน (Convection) ดังนั้น ในอวกาศ การถ่ายเทความร้อนด้วยการแผ่รังสี (Radiation) และการนำความร้อนผ่านวัสดุ (Conduction) จึงมีบทบาทสำคัญต่อการควบคุมอุณหภูมิของดาวเทียม
หากอุณหภูมิสูงหรือต่ำเกินกว่าที่อุปกรณ์จะรับได้ อาจส่งผลต่อการทำงานของระบบอิเล็กทรอนิกส์ แบตเตอรี่ เซนเซอร์ และอุปกรณ์อื่น ๆ ได้ การทดสอบ TVAC จึงช่วยให้วิศวกรตรวจสอบทั้งพฤติกรรมทางความร้อนและการทำงานของระบบต่าง ๆ ภายใต้สภาวะที่ใกล้เคียงกับอวกาศ ก่อนส่งดาวเทียมขึ้นไปปฏิบัติภารกิจจริง
กระบวนการทดสอบ กับ 72 ชั่วโมงของการเฝ้าติดตามอย่างต่อเนื่อง
การทดสอบครั้งนี้ ทีมวิศวกรจำลองสภาวะสุญญากาศ พร้อมควบคุมอุณหภูมิให้เปลี่ยนแปลงตั้งแต่ประมาณ -150 ถึง +150 องศาเซลเซียส โดยใช้ไนโตรเจนเหลวสร้างสภาวะอุณหภูมิต่ำ และใช้ขดลวดทำความร้อนเพื่อเพิ่มและควบคุมอุณหภูมิในช่วงที่ต้องการ
ระหว่างการทดสอบ ทีมวิศวกรจะติดตามข้อมูลจากจุดตรวจวัดอุณหภูมิและเฝ้าสังเกตการทำงานของดาวเทียมอย่างต่อเนื่องตลอด 72 ชั่วโมง (3 วัน) พร้อมผลัดเปลี่ยนกันปฏิบัติงานเป็นกะ เพื่อเก็บข้อมูล วิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ และตรวจสอบว่าระบบต่าง ๆ ยังคงทำงานได้ตามข้อกำหนดตลอดการทดสอบ
ข้อมูลที่ได้จะช่วยให้ทีมวิศวกรเข้าใจว่าความร้อนและความเย็นส่งผลต่อดาวเทียมอย่างไร รวมถึงช่วยค้นหาประเด็นที่ต้องปรับปรุงด้านการจัดการความร้อนและการออกแบบระบบ ก่อนพัฒนาไปสู่ขั้นตอนถัดไป
อีกก้าวของการพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศไทย
สำหรับการทดสอบดาวเทียม TSC-1 ตัวต้นแบบวิศวกรรม ถือเป็นหนึ่งในขั้นตอนสำคัญของกระบวนการพัฒนา โดยผลการทดสอบจะนำไปใช้ประกอบการวิเคราะห์ ปรับปรุงการออกแบบ วางแผนการทดสอบ และพัฒนาดาวเทียม TSC-1 ตัวจริง (Flight Model) ในขั้นตอนต่อไป
เบื้องหลังดาวเทียมหนึ่งดวงที่เดินทางสู่อวกาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ คือการออกแบบ การทดสอบ และการทำงานร่วมกันของทีมวิศวกรและนักวิจัย เพื่อให้เทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นสามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายที่สุดขณะปฏิบัติภารกิจในห้วงอวกาศ
ข้อมูลและเรียบเรียง:
นายพงศกร มีมาก - วิศวกรวิจัย
นายสาธิต ปิลันธน์โสภณ - วิศวกรวิจัย
ติดต่อสอบถามข้อมูลเพิ่มเติม
E-mail: [email protected]
โทร. 053 121 268 ต่อ 561