เมื่อเวลา 04:03 ของเช้าวันที่ 2 กรกฎาคม 2025 ตามเวลาประเทศไทย จรวด Falcon 9 จากฐานปล่อย LC-39A ณ Kennedy Space Center ได้ทำการปล่อยดาวเทียม MTG-S1 หรือ Meteosat Third Generation Sounder ขึ้นสู่วงโคจรเป็นที่เรียบร้อย ภารกิจนี้นับเป็นก้าวสำคัญของโครงการดาวเทียมรุ่นใหม่ในกลุ่ม Meteosat ที่พัฒนาโดย EUMETSAT ร่วมกับ ESA เพื่อปฏิวัติการพยากรณ์อากาศของยุโรป ดาวเทียมดวงนี้มีความสำคัญอย่างไร บทความนี้จะมาชวนทำความเข้าใจกัน โดยอิงจากบทความ MTG-S1 and Sentinel-4 launch to change how we see our atmosphere
ในขณะที่หลายประเทศตัดงบอวกาศเอา ๆ ยุโรปกลับเดินหน้าเต็มกำลังด้วยการส่งดาวเทียม MTG-S1 หรือ Meteosat Third Generation – Sounder ขึ้นสู่วงโคจร MTG-S1 เป็นดาวเทียมดวงที่สองในกลุ่ม “Meteosat Third Generation” ซึ่งเป็นความร่วมมือระหว่าง ESA กับ EUMETSAT เพื่อยกระดับการพยากรณ์อากาศทั้งในมิติของ Nowcasting (ทำนายสภาพอากาศระยะสั้นแบบชั่วโมงต่อชั่วโมง) และ Forecasting (การคาดการณ์ล่วงหน้าหลายวัน) โดย MTG-S1 มาพร้อมเครื่องมือ Infrared Sounder ที่สามารถวัดอุณหภูมิ ความชื้น ละอองลอย โอโซน ไนโตรเจนไดออกไซด์ และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในระดับชั้นต่าง ๆ ของบรรยากาศเหนือยุโรปและแอฟริกาเหนือทุก 30–60 นาที ซึ่งการวัดลักษณะนี้จำเป็นต้องใช้การวิเคราะห์เชิงสามมิติและข้อมูลจำนวนมหาศาล นี่คือสิ่งที่ดาวเทียมยุคเก่าไม่สามารถทำได้
ที่สำคัญ MTG-S1 ยังทำหน้าที่เป็น “บ้าน” ให้กับ Sentinel-4 ซึ่งเป็นเครื่องมือ UVN Imaging Spectrometer สำหรับตรวจจับมลพิษทางอากาศในช่วงแสงอัลตราไวโอเลต แสงที่ตามองเห็น และใกล้อินฟราเรด โดยมีความสามารถในการเก็บข้อมูลมลพิษในยุโรปแบบ Real-Time ทุกชั่วโมง เป็นครั้งแรกจากวงโคจรแบบ Geostationary ซึ่งสามารถสังเกตพื้นที่เดิมได้ต่อเนื่อง ไม่พลาดพายุลูกใดหรือคลื่นมลพิษกลุ่มไหนเลย
แล้ว MTG-S1 กับ Sentinel-4 ต่างกันยังไง
คำตอบคือ MTG-S1 คือดาวเทียม ส่วน Sentinel-4 คือเครื่องมือที่ติดตั้งอยู่บนดาวเทียมดวงนั้น โดย ESA พัฒนา MTG-S1 ให้เป็นแพลตฟอร์มหลักสำหรับวัดสภาพอากาศ ส่วนภารกิจ Copernicus Sentinel-4 ซึ่งมาจากโครงการ Earth Observation ของสหภาพยุโรป (EU) ใช้ MTG-S1 เป็นฐานในการดำเนินงาน การที่ยุโรปเลือกออกแบบระบบเชิงโมดูลาร์แบบนี้ แสดงให้เห็นแนวคิดของการ “แชร์แพลตฟอร์ม” ระหว่างภารกิจต่าง ๆ เพื่อประสิทธิภาพสูงสุดของการสังเกตโลกจากอวกาศ
ยุโรปเลือกใช้เทคโนโลยีอวกาศเป็น เครื่องมือทางสังคมและสิ่งแวดล้อม เป้าหมายไม่ใช่การครอบครองอวกาศ แต่เป็นการเข้าใจโลกในระดับที่ละเอียดที่สุด ซึ่งสะท้อนผ่านแนวคิดของโครงการ Copernicus ทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็น Sentinel-1 ถึง Sentinel-6 โดยเฉพาะ Sentinel-4 และ Sentinel-5/5P ที่เน้นวัดคุณภาพอากาศโดยตรง
Sentinel-4 เองก็ไม่ได้ทำงานโดดเดี่ยว แต่มันจะเป็นหนึ่งในกลุ่มดาวเทียม Geostationary สำหรับตรวจอากาศโลก ร่วมกับ TEMPO ของ NASA ที่สังเกตอเมริกาเหนือ และ GEMS ของเกาหลีใต้ที่จับตาเอเชียตะวันออก รวมกันเป็นเครือข่าย “นักวัดมลพิษแห่งโลก” ที่แบ่งภารกิจตามภูมิภาคและเวลา ซึ่งถ้าคุ้น ๆ มันคือดาวเทียมชุดเดียวกับที่เกี่ยวข้องกับโครงการ เจาะลึกโครงการ ASIA-AQ ทำไม NASA ต้องส่งเครื่องบินมาที่ไทย นั่นเอง
เทคโนโลยีที่อยู่เบื่องหลัง กับ Infrared Sounder
หัวใจหลักของดาวเทียม MTG-S1 คือเครื่องมือ Infrared Sounder ที่เรียกย่อ ๆ ว่า IRS ซึ่งเป็น Hyperspectral Sounding Instrument ดวงแรกของยุโรปที่ประจำการอยู่ในวงโคจร Geostationary Orbit โดยข้อมูลจาก The Sentinel-4/UVN instrument on-board MTG ระบุไว้ว่า IRS ใช้เทคนิค Fourier Transform Infrared Interferometry ซึ่งต่างจากกล้องถ่ายภาพแบบเดิมที่บันทึกแสงเป็นพิกเซล IRS จะบันทึกคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบต่อเนื่องเป็นสเปกตรัม จากนั้นแปลงข้อมูลเหล่านี้เป็น Spectral Radiances ที่สามารถใช้วิเคราะห์สภาพบรรยากาศในแนวตั้ง ระบบนี้ช่วยให้สามารถวัดความแตกต่างของอุณหภูมิ ความชื้น และปริมาณแก๊สในบรรยากาศได้ในแต่ละชั้นความสูง หรือ Vertical profiles
เทคโนโลยี IRS นี้จะทำให้สามารถ “มองเห็น” พายุที่ยังไม่เกิดขึ้น โดยจับความไม่เสถียรของชั้นบรรยากาศล่วงหน้า ก่อนที่จะเกิดเมฆหรือฝนจริง ๆ นี่คือสิ่งที่เราคาดหวังว่าจะเปลี่ยนโฉม Nowcasting อย่างสิ้นเชิง
นอกจากนี้แม้จะอยู่บนตัวดาวเทียม MTG-S1 เช่นกัน แต่ Sentinel-4 คือ ภารกิจแยก ที่ใช้เครื่องมือชื่อ UVN Sounder หรือ Ultraviolet–Visible–Near-Infrared Spectrometer ซึ่งพัฒนาโดย Airbus Defence and Space UVN Spectrometer ใช้เทคนิคการแยกแสง หรือ Dispersive Spectroscopy เพื่อวัดความเข้มของแสงในช่วง Ultraviolet, Visible และ Near-Infrared
การทำงานของมันคือแสงจากดวงอาทิตย์ที่สะท้อนกลับจากโลกจะผ่านเข้าสเปกโตรมิเตอร์ แล้วแยกเป็นสเปกตรัมเพื่อวิเคราะห์องค์ประกอบในอากาศ Nitrogen Dioxide, Sulphur Dioxide, Ozone และพวก Aerosols อื่น ๆ ทั้งหมดนี้มีความละเอียดเวลา 1 ชั่วโมง ต่อการสแกนทั้งแผ่นดินยุโรป และมี Spatial Resolution ประมาณ 8 ตารางกิโลเมตรซึ่งถือว่าละเอียดมากเมื่อเทียบกับวงโคจรระดับสูงอย่าง Geostationary นับเป็นความสามารถใหม่ที่ยังไม่เคยทำได้มาก่อน
สรุปก็คือนี่เป็น “ระบบเรดาร์อินฟราเรดเชิงสเปกตรัมเต็มรูปแบบในวงโคจรระดับ Geostationary” ที่ละเอียดที่สุดเท่าที่ยุโรปเคยมีมา ความเจ๋งอยู่ตรงที่มันสามารถให้ ข้อมูลบรรยากาศแบบ 3 มิติ ทุก 30 นาที พร้อมความละเอียดเชิงสเปกตรัมมากกว่า 160 ช่องสัญญาณ และ Spatial Resolution ระดับ 4 กิโลเมตรต่อพิกเซล ซึ่งถือว่าละเอียดมากสำหรับวงโคจรที่อยู่ห่างจากโลกถึง 36,000 กิโลเมตร นี่คือจุดที่มันเหนือกว่าดาวเทียมยุคก่อนที่ต้องรอเป็นชั่วโมงกว่าจะหมุนกลับมาเห็นพื้นที่เดิม การมี “กล้องที่ไม่ต้องหมุนแต่เฝ้าดูยุโรปทั้งวัน” พร้อมสแกนมลพิษทุก 60 นาที
ถือว่าการมาของ Sentinel-4 นั้น ทำให้โครงการตรวจวัดสภาพอากาศทั้วโลกสมบูรณ์พอดี เพราะก่อนหน้านี้ อุปกรณ์ Tropospheric Emissions Monitoring of POllution หรือ TEMPO ก็เพิ่งถูกส่งไปติดตั้งกับดาวเทียม Intelsat 40e ที่โคจรอยู่ที่วงโคจร Geostationary เช่นกัน
การส่ง MTG-S1 และ Sentinel-4 ขึ้นสู่วงโคจรคือการประกาศเจตนารมณ์ของยุโรปว่าความเข้าใจต่อบรรยากาศโลกในระดับลึก มีคุณค่าไม่แพ้การตั้งรกรากบนดาวอังคาร การคาดการณ์พายุล่วงหน้าไม่กี่ชั่วโมงสามารถช่วยชีวิตคนนับพัน และการรู้ว่ามลพิษแบบไหนสะสมตรงไหนก็คือข้อมูลที่จะกำหนดนโยบายสุขภาพในอีกหลายปีข้างหน้า
เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co
