ปรากฏการณ์ที่มีผลกระทบต่อดาวเทียม

1.แรงโน้มถ่วง (Gravity) ขณะที่ดาวเทียมโคจรอยู่ในระนาบวงโคจร (Orbital Plane) จะมีแรงดึงดูดจากโลก ดวงจันทร์ และดวงอาทิตย์ทำให้มีผลต่อตำแหน่งของดาวเทียมทำให้ดาวเทียมมีการเปลี่ยนตำแหน่งไปทีละน้อย จึงต้องการควบคุมการรักษาตำแหน่งของดาวเทียมให้อยู่ในขอบเขตการให้บริการ (Footprint) ซึ่งจะมีการปรับแต่งตำแหน่งเป็นช่วงๆ จากระบบควบคุมจากสถานีดาวเทียมบนพื้นโลก

ภาพที่ 1 : แรงโน้มถ่วง (Gravity) ภาพจาก http://www.nakhonsiit.com/article/50/ปรากฏการณ์ที่มีผลกระทบต่อการรับสัญญาณดาวเทียม
2.พายสุริยะ (Solar Flares)
พลังงานที่ปลดปล่อยจากดวงอาทิตย์ซึ่งมีความเข้มของสนามแม่เหล็กสูงมาก พลังงานที่ปล่อยออกมานั้นเป็นพลังงานแสงที่มองไม่เห็นอีกส่วนหนึ่งเป็นรังสี X-RAY, Gamma และ UV ซึ่งมีผลกระทบกับดาวเทียมจะทำให้  Solar cell เสี่อมคุณภาพมีผลให้ผลิตกระแสไฟฟ้าได้น้อยลง อีกผลกระทบหนึ่งคือรังสี UV จากพายุสุริยะที่จะทำให้บรรยากาศชั้นบนสุดของโลกมีอุณหภูมิสูงขึ้นจนเกิดการขยายตัว และผลักให้ดาวเทียมต่ำลง ทำให้ต้องมีการปรับตำแหน่งของดาวเทียมกลับคืนตำแหน่งเดิม


ภาพที่ 2 การเกิดพายุสุริยะ (Solar Flares) ภาพจาก http://www.nakhonsiit.com/article/50/ปรากฏการณ์ที่มีผลกระทบต่อการรับสัญญาณดาวเทียม
3.ฝนดาวตก (Leonids)
ปรากฏการฝนดาวตก (Leonids) เมื่อมีดาวหางเทม-ทัตเทิล (Cornet Temple-Tuttle) โคจรผ่านจะทิ้งเศษฝุ่นขนาดเล็กจำนวนมหาศาลเอาไว้ตามเส้นทางที่ดาวหางผ่าน ในทุกๆ ปี ของกลางเดือนพฤศจิกายน โลกจะโคจรตัดกับวงโคจรของดาวหางนี้ ทำให้เกิดฝนดาวตกมากในฃ่วงเวลาดังกล่าวเมื่อมันเคลื่อนที่เข้าสู่วงโคจรของโลกอนุภาคดังกล่าวจะชนกับอะตอมมากมายทำให้เกิดแสงสีต่างๆ เช่น แสงสีส้ม-เหลือง แสงสีเหลือง สีน้ำเงินเขียว เป็นต้น  ซึ่งอาจจะมีการชนกับดาวเทียมได้

ภาพที่ 3 : ฝนดาวตก (Leonids) ภาพจาก http://www.nakhonsiit.com/article/50/ปรากฏการณ์ที่มีผลกระทบต่อการรับสัญญาณดาวเทียม
4.ปรากฏการความมืด  (Solar Eclipse)
ดาวเทียมใช้ Solar cell ในการผลิตกระแสไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ แต่ในช่วงที่เกิดปรากฏการณ์ดาวเทียมถูกเงามืดบดบังไม่ได้รับพลังงานจากแสงอาทิตย์ทำให้ Solar cell ไม่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้อีกในช่วงนี้จะต้องใช้พลังงานสำรองจากแบตเตอร์รี่ ซึ่งมี 2 ปรากฏการณ์คือ จากปรากฏการโลกบังแสงอาทิตย์ไม่ให้ดาวเทียมได้รับพลังงานจากแสงอาทิตย์ดังรูปที่ 4 จะเกิดปีละ 2 ช่วงคือ ช่วงแรก ปลายเดือนกุมภาพันธ์ – กลางเดือนเมษายน และช่วงที่สอง ปลายเดือนสิงหาคม-กลางเดือนตุลาคม ระยะเวลาการเกิดในแต่ละฤดูประมาณ 45 วัน ช่วงเวลาการเกิด Eclipse นานที่สุด 72 นาที ดังภาพที่ 6 และอีกปรากฏการณ์คือเกิดสุริยคราส (Eclipse) เป็นช่วงที่ ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และโลก อยู่ในตำแหน่งเดียวกันโดยมีดวงจันทร์บดบังแสงอาทิตย์ ดังรูปที่ 4 ทำให้ดาวเทียมซึ่งที่โคจรรอบโลกในตำแหน่งที่ถูกดวงจันทร์บดบังไม่ได้รับพลังงานจากแสงอาทิตย์ 

ภาพที่ 4: Solar Eclipse จาก : SATELLITE TECHNOLOGY PRINCIPLES AND APPLICATIONS Second Edition Anil K. Maini Varsha Agrawal


ภาพที่ 5: สุริยคราส Solar Eclipse จาก : SATELLITE TECHNOLOGY PRINCIPLES AND APPLICATIONS Second Edition Anil K. Maini Varsha Agrawal
5.Sun Outrage
Sun Outrage เป็นปรากฏการที่โลก ดาวเทียม และดวงอาทิตย์ โคจรมาอยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกัน ทำให้จานสายอากาศของสถานีภาคพื้นดิน รับสัญญาณจากดวงอาทิตย์(ที่เป็นแหล่งกำเหนิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีกำลังงานขนาดมหาศาล) ซึ่งจะผลิตสัญญาณทุกย่านความถี่ เกิดขึ้นเป็นสัญญาณรบกวน ปะปนเข้ามากับสัญญาณสื่อสารข้อมูล ที่สถานีภาคพื้นดินนั้นๆรับจากดาวเทียม ทำให้สถานีสื่อสารภาคพื้นดิน ไม่สามารถติดต่อสื่อสารได้อย่างถูกต้อง ซึ่งจะเกิดขึ้นปีละ 2 ครั้ง แต่ละครั้งจะใช้เวลานาน 5-10 วัน วันละประมาณ 15 นาที และการเกิดปรากฏการนี้จะเกิดกับสถานีดาวเทียมที่ติดตั้งในพื้นที่ต่างๆ ไม่พร้อมกันขึ้นอยู่กับตำแหน่งของสถานีภาคพื้นดินบนพื้นโลก เมื่อเกิดเหตุการณ์ดังกล่าวจะทำให้คุณภาพในการรับสัญญาณดาวเทียมลดลง จะเกิดประมาณเดือนกันยายน และตุลาคมของทุกปี บางทีอาจเกิดเดือนอื่นๆ ก็ได้

ภาพ: แสดง Sun Outrage ภาพจาก : SATELLITE TECHNOLOGY PRINCIPLES AND APPLICATIONS Second Edition Anil K. Maini Varsha Agrawal
6.RAIN FADE (ฝนตกสัญญาณจางหาย)
การลดทอนสัญญาณดาวเทียมจากสภาวะภูมิอากาศ เช่น ฝนตก ลูกเห็บ หิมะ เมฆหมอกหนาทึบ พายะฝนฟ้าคะนอง และเกล็ดน้ำแข็งบนก้อนเมฆชั้นสูง เป็นต้น ซึ่งจะทำให้เกิดการลดทอนสัญญาณ คลื่นผ่านเม็ดฝนเมื่อคลื่นสัญญาณดาวเทียมความถี่สูงในย่าน Ku-Band เมื่อผ่านเม็ดฝนแล้วเกิดการดูดกลืนคลื่นความถี่ และยังทำให้คลื่นเกิดการหักเหอาจมีผลให้ Polarization ผิดเพี้ยน ทำให้มีผลต่อการรับสัญญาณต่ำลงหรืออาจจะรับสัญญาณไม่ได้ ขนาดของเม็ดฝนใหญ่ห่าง กับเม็ดฝนเล็กถี่ๆ มีผลต่อการลดทอนสัญญาณไม่เท่ากัน 



ภาพ : RAIN FADE (ฝนตกสัญญาณจางหาย) ข้อมูลจาก https://www.bcsatellite.net/blog/what-is-rain-fade/