ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอวกาศ
ความหมายของเทคโนโลยีอวกาศ
อวกาศ หมายถึง อาณาบริวเวณอันกว้างใหญ่ที่อยู่เลยชั้นบรรยากาศของโลกออกไป ไม่สามารถระบุถึงขอบเขตได้อย่างชัดเจน โดยปกติอวกาศเป็นที่ว่างเปล่า มีความหนาแน่นน้อย การศึกษาความรู้เกี่ยวกับอวกาศจำเป็นต้องใช้ความรู้ เครื่องมือ และกลวิธีทางวิทยาศาสตร์มาประยุกต์ปรับใช้ให้เกิดประโยชน์
ดังนั้น เทคโนโลยีอวกาศ จึงหมายถึง ระเบียบการนำความรู้ เครื่องแลวิธีการต่าง ทางวิทยาศาสตร์มาปรับใช้ให้เหมาะสมกับการศึกษาทางด้านดาราศาสตร์ และอวกาศ ตลอดจนสามารถนำมาประยุกต์ใช้ให้สอดคล้องกับทรัพยากรธรรมชาติ และการดำรงชีวิตของมนุษย์ด้วย เช่น การนำเทคโนโลยีอวกาศมาใช้สำรวจและตรวจสอบสภาพอากาศของโลก เป็นต้น
ความก้าวหน้าของการสำรวจอวกาศ
ยุคก่อนอวกาศ
ในอดีตมนุษย์มีความเข้าใจว่า ท้องฟ้าและอวกาศ เป็นสถานที่ลึกลับ การเกิดลม ฝน พายุ หรือสายฟ้าเกิดจากการบันดาลของเทพเจ้า แต่ต่อมาเมื่อความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมีมากขึ้น มนุษย์เริ่มสำรวจหาข้อเท็จจริงโดยการสำรวจในช่วงแรกยังคงเป็นการใช้กล้องโทรทรรศน์ (telescope) ส่องดูวัตถุต่าง ๆ บนท้องฟ้า และใช้จานรับคลื่นวิทยุจากดวงดาวต่าง ๆ
ยุคอวกาศ
ยุคอวกาศเป็นยุคที่วงการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมีการพัฒนาและเฟื่องฟูที่จะศึกษาเรื่องของอวกาศมากขึ้น มีการประดิษฐ์ยานอวกาศเพื่อส่งไปสำรวจห้วงอวกาศ โดยจุดเริ่มต้นของอวกาศเกิดขึ้นเมื่อสหภาพโซเวียตส่งดาวเทียมดวงแรกของโลกชื่อ สปุตนิ 1 (sputnik 1) ขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 4 ตุลาคม พ.ศ.2500 ต่อมาทั้งสหภาพโซเวียต สหรัฐอเมริกา และอีกหลาย ๆ ประเทศ ต่างก็ตั้งโครงการสำรวจอวกาศ โดยได้ส่งดาวเทียมและยานอวกาศขึ้นไปโครจรรอบโลกมากมาย รวมทั้งการส่งยานอวกาศไปสำรวจดาวเคราะห์ต่าง ๆ และมีการร่วมมือกันระหว่างประเทศ เพื่อจัดตั้งโครงการสถานอวกาศเป็นสถานีทดลองทางวิทยาศาสตร์บนห้วงอวกาศ ซึ่งคาดว่าจะแล้วเสร็จสมบูรณ์ในปี พ.ศ.2550
ความก้วหน้าของเทคโนโลยีอวกาศ
ปัจจุบันสิ่งประดิษฐ์ที่อาศสัยความรู้ทางด้านเทคโนโลยีอวกาศมีมากมายหลายชิ้น โดยเฉพาะการสร้างดาวเทียมประเภทต่าง ๆ ขึ้นมาช่วยอำนวยประโยชน์ต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์ในหลาย ๆ ด้าน ที่สำคัญ ได้แก่
การสื่อสาร
ดาวเทียมสื่อสาร เป็นดาวเทียมที่ทำหน้าที่เป็นสถานีรับส่งคลื่นวิทยุเพื่อการสื่อสารและโทรคมนาคม ทั้งที่เป็นการสื่อสารภายในประเทศและระหว่างประเทศ ส่วนใหญ่ใช้สำรับกิจการโทรศัพท์ โทรเลข โทรสาร รวมทั้งการถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์และสัญญาณวิทยุ
การพยากรณ์อากาศ
ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา ทำหน้าที่ส่งสัญญาณภาพถ่ายทางอากาศที่ประกอบด้วยข้อมูลทางอุตุนิยมวิทยา เช่น จำนวนและชนิดของเมฆ ความแปรปรวนของอากาศ ความเร็วลม ความชื้น อุณหภูมิ ทำให้สามารถเตือนภัยที่เกิดจากธรรมชาติต่าง ๆ โดยเฉพาะการเกิดลาพายุ
การสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ
ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ เป็นดาวเที่ยมที่ถูก
ใช้เป็นสถานีเคลื่อนที่สำรวจดูพื้นที่ผิวโลกและการเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ ที่เกิดขึ้น ทำให้ทราบข้อมูลทั้งทางด้านธรณีวิทยา นิเวศวิทยา เป็นประโยชน์ด้านการเกษตรและการอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติ
โครงการอวกาศในอนาคต
โครงการอวกาศในอนาคต
สถานีอวกาศนานาชาติ เป็นโครงการที่เกิดขึ้นแทนโครงการสถานีอวกาศของแต่ละชาติ เช่น สถานีอวกาศมีร์2 ของรัสเซีย, สถานีอวกาศฟรีดอมของสหรัฐ, โครงการโคลัมบัสของสหภาพยุโรป
สถานีอวกาศนานาชาติยังก่อสร้างไม่เสร็จสมบูรณ์ดี และมีเป้าหมายแล้วเสร็จในปี 2010 แลถูกใช้งานจนถึงปี 2016
สถานีอวกาศนานาชาติยังก่อสร้างไม่เสร็จสมบูรณ์ดี และมีเป้าหมายแล้วเสร็จในปี 2010 แลถูกใช้งานจนถึงปี 2016
2. ลิฟต์อวกาศ (space elevator) เป็นสิ่งก่อสร้างขนาดใหญ่ ที่มีการเสนอให้สร้าง เพื่อใช้ในการขนส่งวัสดุจากพิ้นผิวโลกขึ้นไปในอวกาศ รูปแบบที่มีการนำเสนอมักเป็นโครงสร้าง สร้างต่อเนื่องจากผิวโลก ขึ้นไปยังวงโคจรค้างฟ้า และสร้างต่อเนื่องออกไป โดยมีตุ้มน้ำหนักถ่วงที่ปลายอีกด้านหนึ่ง วัสดุที่มีการเสนอให้ใช้ มีลักษณะเป็นเคเบิล หรือแถบรับน้ำหนัก ที่สามารถรับกำลังได้สูง โดยทำเลที่ตั้งโครงสร้างจะอยู่บริเวณแถบเส้นศูนย์สูตร
แนวคิดเรื่องลิฟต์อวกาศมีเค้าลางแห่งความเป็นจริงมากขึ้นเมื่อ นาซ่า ได้ให้ความสนใจโครงการดังกล่าวอย่างจริงจังและได้นำแนวคิดดังกล่าวเข้าร่วมพิจารณาในปี ค.ศ.1999 ทั้งได้มีการทดลองเชิงปฏิบัติการเกี่ยวกับโครงสร้างพื้นฐานของ "ลิฟต์อวกาศ" หรือชื่อในภาษาอังกฤษว่า Geostationary Orbiting Tether "Space Elevator" โดยได้ซึ่งจัดขึ้น ณ ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชล เมืองฮันสวิลล์ รัฐอลาบามา ประเทศสหรัฐอเมริกา รวมทั้งนาซ่าจัดให้มีการวิจัยในประเด็นต่างๆที่เกี่ยวข้อง เช่น การศึกษาวิจัยความเป็นไปได้จริงของลิฟต์อวกาศมีมากน้อยเพียงใด การวิจัยและพัฒนาหาวัสดุเหมาะสมสำหรับใช้เป็นสายเคเบิลของลิฟต์อวกาศ การทดลองขั้นต้นเกี่ยวกับลิฟต์อวกาศโดยยานขนส่งอวกาศโดยได้ทดลองปล่อยสายเคเบิ้ลหลายกิโลเมตรเป็นจำนวนหลายครั้ง โครงสร้างของลิฟต์อวกาศ ระบบขับเคลื่อน รวมทั้งเรื่องผลตอบแทนทางด้านเศรษฐศาสตร์
ในทางทฤษฎีแล้วลิฟต์อวกาศ จะมีสายเคเบิ่ลที่ติดตั้งในชั่นวงโคจรระยะต่ำ (Low Earth Orbit) แล้วโยงไปยังระดับวงโคจรดาวค้างฟ้า(Geosynchronous Orbits) ที่อยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ 22,000 ไมล์หรือราวๆ36,000 กิโลเมตร การที่กำหนดให้สถานีในอวกาศโคจรอยู่ในวงโคจรค้างฟ้าเพราะจะทำให้สามารถเคลื่อนตัวไปพร้อมๆกันได้กับสถานีลิฟต์อวกาศบนพื้นโลก โดยอีกข้างของสถานีอวกาศจะถ่วงด้วยมวลในอวกาศไว้ด้วยเพื่อตึงในลิฟต์อวกาสสามารถอยู่ในสภาพไร้น้ำหนักเมื่อมีการหมุนของโลกเรา
แนวคิดเรื่องลิฟต์อวกาศมีเค้าลางแห่งความเป็นจริงมากขึ้นเมื่อ นาซ่า ได้ให้ความสนใจโครงการดังกล่าวอย่างจริงจังและได้นำแนวคิดดังกล่าวเข้าร่วมพิจารณาในปี ค.ศ.1999 ทั้งได้มีการทดลองเชิงปฏิบัติการเกี่ยวกับโครงสร้างพื้นฐานของ "ลิฟต์อวกาศ" หรือชื่อในภาษาอังกฤษว่า Geostationary Orbiting Tether "Space Elevator" โดยได้ซึ่งจัดขึ้น ณ ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชล เมืองฮันสวิลล์ รัฐอลาบามา ประเทศสหรัฐอเมริกา รวมทั้งนาซ่าจัดให้มีการวิจัยในประเด็นต่างๆที่เกี่ยวข้อง เช่น การศึกษาวิจัยความเป็นไปได้จริงของลิฟต์อวกาศมีมากน้อยเพียงใด การวิจัยและพัฒนาหาวัสดุเหมาะสมสำหรับใช้เป็นสายเคเบิลของลิฟต์อวกาศ การทดลองขั้นต้นเกี่ยวกับลิฟต์อวกาศโดยยานขนส่งอวกาศโดยได้ทดลองปล่อยสายเคเบิ้ลหลายกิโลเมตรเป็นจำนวนหลายครั้ง โครงสร้างของลิฟต์อวกาศ ระบบขับเคลื่อน รวมทั้งเรื่องผลตอบแทนทางด้านเศรษฐศาสตร์
ในทางทฤษฎีแล้วลิฟต์อวกาศ จะมีสายเคเบิ่ลที่ติดตั้งในชั่นวงโคจรระยะต่ำ (Low Earth Orbit) แล้วโยงไปยังระดับวงโคจรดาวค้างฟ้า(Geosynchronous Orbits) ที่อยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ 22,000 ไมล์หรือราวๆ36,000 กิโลเมตร การที่กำหนดให้สถานีในอวกาศโคจรอยู่ในวงโคจรค้างฟ้าเพราะจะทำให้สามารถเคลื่อนตัวไปพร้อมๆกันได้กับสถานีลิฟต์อวกาศบนพื้นโลก โดยอีกข้างของสถานีอวกาศจะถ่วงด้วยมวลในอวกาศไว้ด้วยเพื่อตึงในลิฟต์อวกาสสามารถอยู่ในสภาพไร้น้ำหนักเมื่อมีการหมุนของโลกเรา