ดาวเทียมหนัก 5 ตัน ขนาดใหญ่เท่ากับบ้านหนึ่งหลังกำลังจะเดินทางออกสู่อวกาศด้วยจรวด Falcon Heavy ซึ่งไม่น่าเชื่อว่าดาวเทียมที่ใหญ่ระดับนี้จะเป็นเพียงดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาที่โคจรอยู่ในวงโคจรของโลกเท่านั้น ขนาดของมันเทียบเท่าได้กับยาน Europa Cliper ที่กำลังจะเดินทางไปยังดาวพฤหัสบดี จนมาถึงคำถามว่าทำไมดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาของสหรัฐอเมริกาถึงต้องมีขนาดที่ใหญ่โตมากขนาดนี้ แล้วชาติสหรัฐอเมริกาได้ประโยชน์อะไรจากดาวเทียมอันที่ใหญ่เท่าบ้านนี้ด้วย
ตามสามัญสำนึกของคนปกติ ดาวเทียมก็ไม่น่าจะมีขนาดที่ใหญ่เท่ากับบ้าน ยกตัวอย่างดาวเทียมไทยคม 8 ดาวเทียมสื่อสารที่มีขนาดใหญ่มากดวงหนึ่ง มันมีขนาดประมาณ 3 เมตร หนักประมาณ 3 ตัน เทียบได้กับขนาดของรถตู้ ซึ่งดาวเทียมไทยคม 8 ประจำอยู่ในตำแหน่งวงโคจรค้างฟ้า (Geostationary Orbit) ที่สูงมากมันก็ยังถูกส่งโดยจรวด Falcon-9 FT จะเห็นได้ว่าแม้ดาวเทียมขนาดใหญ่อย่างไทยคมซึ่งมีเป้าหมายไปยังตำแหน่งวงโคจรระดับสูงก็ยังถูกส่งโดยจรวด Falcon-9 ปกติ เทียบกับดาวเทียม GOES-U ที่กำลังจะถูกส่งด้วยจรวด Falcon Heavy ขนาดและน้ำหนักของมันเกินปกติของ (ดาวเทียม) มนุษย์มนาไปมาก
ถามว่าดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาจำเป็นต้องมีขนาดที่ใหญ่โตเท่ากับบ้านแบบ GOES-U มั้ย คำตอบมันมีทั้งคำว่า “ใช่” แล้วก็ “ไม่”
ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาดวงแรกของโลกคือดาวเทียม TIROS-1 ของ NASA มันถูกส่งออกนอกอวกาศตั้งแต่ปี 1960 รูปร่างทรงกระบอกขนาด 1 เมตร ทำหน้าที่ในการถ่ายทอดภาพก้อนเมฆในชั้นบรรยากาศกลับสู่พื้นโลกเพื่อให้นักอุตุนิยมวิทยาทำการคาดการณ์สภาพอากาศจากรูปร่างเมฆ แค่การมีข้อมูลรูปภาพของก้อนเมฆจากนอกโลกก็เพิ่มประสิทธิภาพการพยากรณ์อากาศบนโลกได้มากแล้ว ดังนั้นด้วยเหตุนี้เราจึงเริ่มการส่งดาวเทียมจำนวนมากขึ้นสู่อวกาศเพื่อทำหน้าที่ในการถ่ายภาพก้อนเมฆจากนอกอวกาศ
ความสามารถของดาวเทียม GOES-U
ดาวเทียม GOES-U ก็เป็นดาวเทียมอีกดวงที่ทำหน้าที่ถ่ายภาพก้อนเมฆจากนอกอวกาศเหมือนกัน มันอยู่ในตระกูล Geostationary Operational Environmental Satellites ของ NOAA มันถูกออกแบบให้อยู่ในวงโคจรค้างฟ้าก็เพื่อจะสามารถจับตามองสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงในพื้นที่เดิมได้ตลอดเวลา เป้าหมายของมันคือการส่องและถ่ายภาพชั้นบรรยากาศและก้อนเมฆในพื้นที่ทางฝั่งตะวันตกของทวีปอเมริกา กล้องถ่ายภาพความละเอียดสูงที่ถูกติดตั้งนั้น ถูกออกแบบมาเพื่อถ่ายภาพมุมกว้างของโลกทั้งใบได้โดยการถ่ายภาพเพียงครั้งเดียวโดยไม่จำเป็นต้องทำการเปลี่ยนมุมการถ่าย ทำให้เก็บรายละเอียดของการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศได้อย่างต่อเนื่องและด้วยอัลกอริทึมของทีมภาคพื้นดินก็สามารถแปลงข้อมูลภาพให้กลายเป็นข้อมูลกลุ่มเมฆเพื่อใช้ประกอบการคำนวณพยากรณ์อากาศ แล้วมันยังสามารถวิเคราะห์เพิ่มเติมเพื่อใช้ในการแจ้งเตือนการเกิดไฟป่า การปะทุของภูเขาไฟ ติดตามการเคลื่อนที่ของพายุหมุน และหมอกควัน (smog) PM2.5 ได้
นอกจากหน้าที่ในการติดตามอากาศจากบนอวกาศแล้ว มันยังมีการติดตั้งกล้องจับฟ้าแลบ ฟ้าผ่าเพื่อทำความเข้าใจปรากฏการณ์พายุฝนฟ้าคะนองที่เกิดขึ้นบนพื้นโลกและเมฆได้มากขึ้น ยังไม่รวมกับอุปกรณ์ตรวจสอบสภาพอวกาศ (Space Weather) ที่ทำงานในการสำรวจดวงอาทิตย์และสภาพแวดล้อมของดวงอาทิตย์ ทั้งกล้อง Cronograph กล้องถ่ายภาพย่านอัลตราไวโอเลต เพื่อตรวจวัดสภาพของดวงอาทิตย์และเตือนภัยจากพายุสุริยะ เรียกว่าอุปกรณ์ Compact Coronagraph (CCOR)
ที่ดาวเทียม GOES-U มีขนาดที่ใหญ่โตกว่าชาวบ้านเขาก็เป็นเพราะว่ากล้องถ่ายภาพความละเอียดสูงต้องการพื้นที่สำหรับทางยาวโฟกัสของกล้อง ระยะทางจากโลกถึงวงโคจร Geosationary orbit นั้นค่อนข้างไกลมาก เพื่อให้ภาพความละเอียดสูงของโลกและชั้นบรรยากาศมีความละเอียดมากที่สุดกล้องและเลนส์ของกล้องจึงจำเป็นต้องใหญ่ อีกทั้งดาวเทียมดวงนี้ถูกออกแบบให้มีอายุการใช้ที่ 15 ปี พื้นที่สำหรับถังเชื้อเพลิงเพื่อใช้ในการปรับวงโคจรของดาวเทียมก็จำเป็นต้องใหญ่ตามไปด้วย
ซึ่งกลับมาที่คำถามว่าดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาจำเป็นต้องใหญ่ขนาด GOES-U หรือไม่ คำตอบก็คือไม่ได้จำเป็นขนาดนั้น ที่ดาวเทียม GOES-U ใหญ่เท่าบ้านก็เพราะมาจากการออกแบบภารกิจของดาวเทียมนี้ทำงานได้นานในวงโคจรที่สูง เชื้อเพลิงของมันจึงจำเป็นต้องเยอะกว่าดาวเทียมอื่นเป็นพิเศษ แต่สำหรับดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาที่โคจรอยู่ในพื้นที่ระดับสูง นี่ก็ไม่ได้เป็นเรื่องที่แปลกอะไร อย่างดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา Himawari-8 ของญี่ปุ่นก็มีน้ำหนักมากถึง 3.5 ตัน หรือแม้แต่ดาวเทียมสื่อสารอย่าง Inmarsat-5 F4 ก็มีน้ำหนักที่มากกว่า GOES-U เลยด้วยซ้ำที่น้ำหนักมากถึง 6 ตัน ดังนั้นสำหรับดาวเทียมที่อยู่ในวงโคจรระดับสูงอย่าง Geosationary orbit จะมีน้ำหนักที่มากก็เป็นเพราะเรื่องของเชื้อเพลิงและอายุการใช้งานของดาวเทียมล้วน ๆ
แต่ก็ใช่ว่าดาวเทียมสำรวจอากาศจะต้องมีขนาดใหญ่เพราะดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาก็สามารถมีขนาดเล็กเป็น CubeSat ได้เช่นกัน อย่างดาวเทียมคู่หูในโครงการ PREFIRE ของ NASA ก็เป็น CubeSat ที่ทำหน้าที่ในการตรวจวัดอัตราการแผ่รังสีความร้อนของชั้นน้ำแข็งบริเวณขั้วโลก ดังนั้นดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาสามารถเป็นดาวเทียมไซส์ขนาดไหนก็ได้แค่ขอให้เก็บข้อมูลเมฆและสภาพอากาศในโลกได้ก็เพียงพอแล้ว
GOES-U ที่จะเป็นดาวเทียม GOES-19 หลังจากถูกส่ง
GOES-U นั้นเป็นดาวเทียม ดวงที่ 4 และดวงสุดท้ายในซีรีส์ดาวเทียมกลุ่ม GOES-R Series ซึ่งตัวอักษร U นั้น ก็ต่อมาจาก R, S, และ T นั่นเอง โดยที่ดาวเทียมเหล่านี้ หลังจากถูกส่งไปแล้ว ตัวอักษรจะถูกเป็นตัวเลขเพื่อให้สอดคล้องกับการนับซีรีส์ดาวเทียมตระกูล GOES ของ NOAA
ประวัติศาสตร์ ของดาวเทียมตระกูล GOES-R นั้น เริ่มต้นจากการส่ง GOES-R (ซึ่งภายหลังคือ GOES-16) ในปี 2016 ซึ่งบริษัท Lockheed Martin ได้รับหน้าที่ผลิตดาวเทียมให้ในซีรีส์ดังกล่าวให้กับ NOAA ในตอนนั้น GOES-R เป็นดาวเทียมที่ใหญ่ที่สุดที่ NOAA มีด้วยเช่นกัน สำหรับดาวเทียม GOES-R Series นั้น R, S และ T ถูกส่งโดยจรวด Atlas V ใน Configuration แบบ 541 ของบริษัท United Launch Alliance แต่มี GOES-U เท่านั้น ที่ถูกส่งโดย Falcon Heavy (นั่นเพราะว่า SpaceX ตอนนั้นอยู่ในช่วงการทำ Certificate สำหรับการปล่อยยานอวกาศให้กับ LSP หรือ Launch Service Program อ่านบทความ – NASA เลือกจรวดสำหรับปล่อยยานอวกาศอย่างไร รู้จัก Launch Services Program)
ในการส่งดาวเทียทม GOES-U นั้น SpaceX ได้รับสัญญาในช่วงปี 2022 นับว่าเป็นการปล่อย Falcon Heavy ให้กับ NASA ในเที่ยวบินที่ 2 ต่อจากยาน Psyche ในปี 2022
ดาวเทียม GOES-U เดินทางมาถึงแหลมคะเนอเวอรัลในช่วงเดือนพฤษภาคม 2024 ก่อนที่จะถูกนำประกอบเข้ากับ Payload Faring ของ Falcon Heavy และเตรียมการปล่อย ณ ฐานปล่อย LC-39A ของ SpaceX ณ NASA Kennedy Space Center
อำนาจของดาวเทียมตรวจอากาศ
ชาติมหาอำนาจทั้งสหรัฐอเมริกา ยุโรป สหภาพโซเวียตในอดีต จีน หรือแม้แต่ญี่ปุ่น ต่างยอมลงทุนในการมีดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาเป็นของตัวเอง คำถามคือทำไมชาติมหาอำนาจถึงยอมลงทุนในเทคโนโลยีดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาและระบบอุตุนิยมวิทยาเป็นของประเทศตัวเอง
การพยากรณ์อากาศมีประโยชน์มากกว่าการบอกว่าพรุ่งนี้จะฝนตกหรือไม่ อากาศจะร้อนไหม หรือแค่สภาพอากาศโดยทั่วไป การพยากรณ์อากาศที่แม่นยำสามารถเพิ่มคุณภาพชีวิตของประชาชนและเพิ่ม GDP ให้กับประเทศมากกว่าที่หลายคนคิด
สภาพอากาศยังส่งผลต่อการตัดสินใจของมนุษย์ ทั้งเรื่องของการคมนาคม การท่องเที่ยว และการทำงาน ดังนั้นจึงเห็นได้เลยว่าแค่ลม ฟ้า อากาศนั้นไม่ส่งผลแค่ทางตรงกับเรื่องอย่างการเพาะปลูกเพียงอย่างเดียว มันส่งผลกระทบมาถึงเราทุกคนอย่างที่เราไม่รู้ตัว การเสียโอกาสทางเศรษฐกิจในหลาย ๆ ครั้งเกิดจากการเพียงเรื่องของลม ฟ้า อากาศที่หลาย ๆ คนมองว่าเป็นเรื่องที่ควบคุมไม่ได้ เมื่อวิถีชีวิตของผู้คนยังเชื่อมกับลม ฟ้า อากาศ ชาติมหาอำนาจจึงเลือกที่จะลงทุนในเทคโนโลยีระบบอุตุนิยมวิทยา เพราะถึงแม้ว่าเราจะไม่สามารถควบคุม ฟ้า ฝน ให้ตกต้องตามใจได้ แต่เราก็มีสิ่งที่เราเรียกว่า “พยากรณ์อากาศ” ที่ถึงแม้จะเป็นเพียงการคาดเดา แต่เราก็สามารถใช้การพยากรณ์นี้ในการวางแผนและบริหารความเสี่ยงของพวกเราเองได้ ตั้งแต่เลือกไม่ซักผ้าไปจนถึงหลีกเลี่ยงการเดินทางในเส้นทางพาดผ่านของพายุ
เพราะลม ฟ้า อากาศนั้นควบคุมไม่ได้ มนุษย์เราจึงได้สร้างกระบวนการบริหารความเสี่ยงขึ้นมา ซึ่งกระบวนการนั้นเรียกว่าอุตุนิยมวิทยา จะเห็นได้ว่าระบบพยากรณ์อากาศนี้คือระบบที่แสดงให้เห็นถึงความชาญฉลาดของมนุษย์ในการจัดการกับความเสี่ยงที่ควบคุมไม่ได้อย่างลม ฟ้า อากาศ นั่นเอง
เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co
