ไทยทำไทยใช้! ดาวเทียมธีออส-3 ก้าวกระโดดเทคโนโลยีอวกาศไทย

แม้ขวัญและกำลังใจจะฟื้นคืนยังไม่เต็มร้อยจากเหตุดาวเทียม THEOS-2A ไปไม่ถึงฝั่งฝัน แต่สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) หรือ GISTDA ลุกขึ้นเดินหน้าโครงการพัฒนาดาวเทียมดวงใหม่ THEOS-3 

โดยใช้พิมพ์เขียวจาก  THEOS-2A แต่ปรับเปลี่ยนโครงสร้างภายใน อุปกรณ์บรรทุก (Payload) และภารกิจให้สอดคล้องกับวัตถุประสงค์ใหม่ที่แตกต่างออกไปอย่างมีนัยสำคัญ

โครงการดาวเทียม THEOS-3 เป็นการพัฒนาดาวเทียมสำรวจทรัพยากรขนาดเล็ก และเป็นดาวเทียมดวงแรกที่ประกอบขึ้นในประเทศไทย 100% ตั้งเป้าผลิตจากชิ้นส่วนในประเทศไม่น้อยกว่า 10% ด้วยงบประมาณราว 600-700 ล้านบาท รวมค่าส่งขึ้นวงโคจร

ทั้งนี้ สัญญาดำเนินการมีเงื่อนไขประกันความเสี่ยงในการนำส่งด้วย หากจรวดหรือการส่งเกิดปัญหา ผู้รับจ้างจะต้องดำเนินการให้ใหม่โดยไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม คาดจะส่งขึ้นวงโคจรภายในปี 2572

ภารกิจใหม่: ภาพกว้าง ครอบคลุมมากขึ้น

ความแตกต่างที่เด่นชัดระหว่าง THEOS-3 และ THEOS-2A คือระบบกล้องถ่ายภาพที่ครอบคลุมพื้นที่กว้างขึ้น แม้ความละเอียดของภาพจะลดลงบ้าง แต่การแลกเปลี่ยนนี้เป็นไปตามความต้องการใช้งานจริง

ได้แก่ การติดตามและรับมือภัยพิบัติ เช่น ไฟป่าและน้ำท่วม การสำรวจการขยายตัวของเมือง ตลอดจนการบริหารจัดการทรัพยากรธรรมชาติและการเกษตรกรรม

THEOS-3 ยังเพิ่มระบบขับดัน (Propulsion System) ซึ่งไม่มีใน THEOS-2A ทำให้ดาวเทียมมีความสามารถในการปรับวงโคจรได้ด้วยตัวเอง รวมถึงการเปลี่ยนเพย์โหลดสำหรับการถ่ายภาพใหม่ทั้งหมด

ปัจจุบันมีน้ำหนักตามการออกแบบอยู่ที่ประมาณ 128 กิโลกรัม โดยตั้งเพดานสูงสุดไว้ไม่เกิน 150 กิโลกรัม ทั้งนี้ หลังจากผ่านกระบวนการปรับน้ำหนักให้เหมาะสมในขั้นตอนถัดไป คาดว่าน้ำหนักจริงอาจลดลงเหลือประมาณ 115 กิโลกรัม

ความคืบหน้าล่าสุดผ่านขั้นตอนการออกแบบเรียบร้อยแล้ว และอยู่ระหว่างการเตรียมการทดสอบอุปกรณ์ต่าง ๆ โดยชิ้นส่วนบางส่วนนำเข้าจากต่างประเทศ และบางส่วนสั่งผลิตภายในประเทศไทย

ขณะนี้ชิ้นส่วนต่าง ๆ ทยอยส่งมอบเข้าสู่กระบวนการ คาดว่าชิ้นส่วนหลักจะเริ่มทยอยถึงตั้งแต่เดือนมิถุนายนเป็นต้นไป

ผลิตในไทย: เป้าหมายและความจริง

หนึ่งในจุดเน้นสำคัญของ THEOS-3 คือการเพิ่มสัดส่วนการพึ่งพาทรัพยากรภายในประเทศ โดยกำหนดไว้เป็นข้อกำหนดขั้นต่ำที่ 10% ของชิ้นส่วนทั้งหมด และปัจจุบันทำได้เกินเกณฑ์ขั้นต่ำดังกล่าวแล้ว

ชิ้นส่วนที่ยังต้องนำเข้าส่วนใหญ่เป็นเทคโนโลยีซับซ้อนที่ต้องใช้เวลาพัฒนานาน แต่ทีมงานเลือกให้ความสำคัญกับชิ้นส่วนที่สามารถพัฒนาได้ทันตามกรอบเวลาที่กำหนด เพื่อสร้างต้นแบบที่สามารถถ่ายทอดองค์ความรู้สู่บุคลากรรุ่นใหม่และผู้ประกอบการไทยได้

ชิ้นส่วนที่ออกแบบและผลิตในประเทศในขณะนี้ ได้แก่ โครงสร้างต้นแบบ (Engineering Model) ที่ผลิตจากไม้เพื่อใช้ในการทดสอบตำแหน่งติดตั้งอุปกรณ์และการเดินสายไฟ ก่อนจะนำแบบดังกล่าวไปผลิตโครงสร้างจริงจากอะลูมิเนียม,

อุปกรณ์ยึดดาวเทียม (Ribbon Frame) สำหรับการยกและทดสอบในห้องปฏิบัติการ, แผงโซลาร์เซลล์สำหรับอวกาศ (ร่วมกับบริษัทโซลาร์พีพีเอ็ม) และแผงกระจายพลังงาน (Power Distribution Module: PDM) ที่สามารถกระจายพลังงานไปยังอุปกรณ์ได้สูงสุด 60 ช่องสัญญาณ

รวมถึงโครงสร้างติดตั้งกล้อง (Telescope Structure) ที่ใช้แม่พิมพ์เดิมจาก THEOS-2A

ในด้านความท้าทาย ทีมงานต้องพัฒนาสิ่งอำนวยความสะดวกและมาตรฐานห้องปฏิบัติการให้รองรับการทดสอบดาวเทียมในประเทศ ซึ่งรวมถึงการทดสอบความทนทานต่อแรงสั่นสะเทือนและอุณหภูมิสุดขีด ที่จำลองสภาพแวดล้อมในวงโคจรจริง เพื่อให้มั่นใจว่าดาวเทียมสามารถทำงานได้อย่างสมบูรณ์หลังการปล่อยสู่อวกาศ

ที่ผ่านมา GISTDA ได้เปิดระดมความเห็นจากมากกว่า 30 หน่วยงานที่มีความต้องการใช้ข้อมูลดาวเทียม พบว่าการเข้าถึงข้อมูลด้านมลภาวะ เกษตรกรรม ไฟป่า ทรัพยากรธรรมชาติ เป็นส่วนที่หลายหน่วยงานลงความเห็นว่ามีความจำเป็นมากที่สุด

โดยข้อมูลดังกล่าวได้รับการพิจารณาให้เป็นพื้นฐานสำหรับออกแบบเซนเซอร์และอุปกรณ์บนดาวเทียม THEOS-3

ด้วยการพัฒนาจากความต้องการของผู้ใช้ประโยชน์จากข้อมูลจริง ดาวเทียม THEOS-3 จะช่วยยกระดับการเข้าถึงข้อมูลเชิงเกษตรกรรม มลภาวะ สิ่งแวดล้อม และการป้องกันภัยพิบัติล่วงหน้าผ่านดาวเทียม

สอดคล้องกับวิสัยทัศน์ของ GISTDA ที่เป็นองค์กรในการนำคุณค่าจากอวกาศและภูมิสารสนเทศสู่สังคม และนโยบายของประเทศในด้านการส่งเสริมงานวิจัยและพัฒนาด้านวิทยาศาสตร์ประยุกต์ (Applied Science) และการวิจัยขั้นแนวหน้า (Frontier Research) 

เพื่อต่อยอดให้เกิดการพัฒนาองค์ความรู้เทคโนโลยีและนวัตกรรม รวมถึงการส่งเสริมการพัฒนาเศรษฐกิจใหม่อย่างอุตสาหกรรมเทคโนโลยีขั้นสูง เพื่อการขับเคลื่อนเศรษฐกิจและยกระดับศักยภาพการแข่งขันของประเทศ

AIT ศูนย์ประกอบฯดาวเทียมไทย สุดล้ำหนึ่งเดียวอาเซียน

ดาวเทียม THEOS-3 จะประกอบขึ้นในไทยที่ “ศูนย์ประกอบและทดสอบดาวเทียมแห่งชาติ”  หรือ AIT ตั้งอยู่ภายในอุทยานรังสรรค์นวัตกรรมอวกาศ อ.ศรีราชา จ.ชลบุรี หนึ่งในโครงสร้างพื้นฐานด้านการพัฒนาอุตสาหกรรมอวกาศที่สำคัญของประเทศไทย

AIT เปรียบเสมือนห้องปฏิบัติ หรือโรงงานขนาดใหญ่ในการพัฒนาและผลิตชิ้นส่วนของดาวเทียม โดยมีทีมวิศวกรของ GISTDA ในการออกแบบพร้อมเครื่องมือที่ใช้ในการทดสอบที่ได้มาตรฐานสากล

ศูนย์แห่งนี้มีศักยภาพรองรับการผลิตและทดสอบดาวเทียมขนาดสูงสุด 500 กิโลกรัม ซึ่งเป็นดาวเทียมที่สามารถใช้งานได้จริงในระดับอุตสาหกรรม

GISTDA ได้เปิดให้บริการการทดสอบชิ้นส่วนผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ กับทั้งภาครัฐและเอกชน ด้วยเครื่องมือ อาทิ Vibration Test หรือ เครื่องทดสอบที่สามารถจำลองแรงและการสั่นสะเทือนได้หลายรูปแบบ

Thermal Cycling Chamber เครื่องจำลองอุณหภูมิร้อน-เย็นในสภาวะบรรยากาศปกติ สามารถจำลองช่วงอุณหภูมิได้ตั้งแต่-70 องศาเซลเซียส ถึง150 องศาเซลเซียส 

Thermal Vacuum Chamber เครื่องจำลองอุณหภูมิร้อน-เย็นในสภาวะสุญญากาศ ที่จำลองช่วงอุณหภูมิได้ตั้งแต่-170 องศาเซลเซียส ถึง 170 องศาเซลเซียส และ Mass Properties Measurement Machine เครื่องทดสอบคุณสมบัติเชิงกล ที่สามารถวัดตำแหน่งจุดศูนย์กลางมวล และโมเมนต์ความเฉื่อย 

ศูนย์ AIT จึงช่วยเติมเต็มระบบนิเวศอวกาศ หรือ space ecosystem ในประเทศไทยให้สมบูรณ์ขึ้น ตั้งแต่การสร้างและพัฒนาดาวเทียมไปจนถึงการนำข้อมูลจากดาวเทียมมาประยุกต์ใช้เพื่อการพัฒนาประเทศ จึงเป็นพลังผลักดันเศรษฐกิจไทยสู่เศรษฐกิจอวกาศ (Space Economy) แบบก้าวกระโดด.