จีนได้ส่งดาวเทียมเรดาร์แบบรูรับแสงสังเคราะห์ หรือ Synthetic Aperture Radar (SAR) ที่ชื่อว่า Haishao-1 (HS-1) สู่วงโคจรโลกต่ำในเดือนธันวาคม 2024 โดยมีเป้าหมายหลักในการทดลองเทคโนโลยี SAR ความละเอียดสูงจากระดับความสูงที่ต่ำเป็นพิเศษ ดาวเทียมดวงนี้โคจรในระดับความสูงประมาณ 350 กิโลเมตร ซึ่งจัดเป็นวงโคจร VLEO (Very Low Earth Orbit) ที่ให้ค่าความละเอียดของภาพเรดาร์ที่สูงกว่า SAR จากวงโคจร Low Earth Orbit ปกติ

ระบบเรดาร์ของ HS-1 ทำงานในย่าน X-band ซึ่งเหมาะสมสำหรับรายละเอียดเชิงพื้นที่สูง ทั้งในโหมด Stripmap ความละเอียดประมาณ 1 เมตร และโหมด Spotlight ที่อาจให้ความละเอียดได้สูงกว่านั้น สามารถบันทึกภาพในทุกสภาพอากาศ ทั้งกลางวันและกลางคืน โดยไม่มีข้อจำกัดจากเมฆหรือแสงอาทิตย์ ซึ่งเหมาะสำหรับการติดตามพื้นที่เป้าหมาย เช่น เมืองท่า พื้นที่ชายฝั่ง และเส้นทางเดินเรือ

ภาพเปรียบเทียบวงโคจรของ Haishao-1 กับดาวเทียม SAR อื่น รวมถึงตัวอย่างภาพถ่าย SAR และข้อมูลอื่น ๆ

การที่ HS-1 อยู่ในวงโคจรเอียงต่ำที่ประมาณ 43 องศา ช่วยให้สามารถเก็บข้อมูลในพื้นที่เขตร้อนและกึ่งร้อนได้อย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะบริเวณทะเลจีนใต้ ซึ่งดาวเทียมแบบขั้วโลก (Polar Orbit) ที่ใช้วงโคจรผ่านในจุดใกล้เคียงกันของโลกในเวลาเดียวกันทุกวัน (Sun-synchronous) มักเก็บข้อมูลซ้ำในพื้นที่เหล่านี้ได้ไม่ถี่พอ SAR ของ HS-1 มีความถี่ในการเก็บข้อมูลซ้ำ (Revisit Frequency) สูงถึง 5.7 ครั้งต่อวันในพื้นที่เป้าหมายเฉพาะ ซึ่งถือว่าสูงอย่างมากในระบบ SAR บนวงโคจรเดียวกัน ทำให้สามารถเก็บข้อมูลซ้ำในพื้นที่เดิมได้ถี่มากขึ้น

จุดเด่นทางเทคนิคอีกประการคือการออกแบบเสาอากาศแบบ Phased Array ขนาดเล็กและเบา ซึ่งสามารถปรับมุมกวาดได้อย่างรวดเร็ว และใช้พลังงานน้อยเมื่อเทียบกับระบบ SAR บนดาวเทียมขนาดใหญ่ การใช้งานระบบขับเคลื่อนด้วย Hall-effect Thruster ช่วยต้านแรงต้านจากบรรยากาศชั้นบนที่มีผลต่อวงโคจรต่ำ พร้อมทั้งควบคุมตำแหน่งกล้องเรดาร์ให้คงที่แม่นยำผ่านระบบ CMG (Control Moment Gyroscope)

HS-1 ยังสามารถสังเกตคลื่นภายในทะเล (Internal Wave) ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ทางมหาสมุทรที่ปรากฏในข้อมูลเรดาร์ได้ชัดเจนในบางสภาพ โดยการโคจรผ่านเส้นละติจูดที่ต่ำและซ้ำได้บ่อย ทำให้ติดตามการเปลี่ยนแปลงของคลื่นเหล่านี้ในระดับเวลารายวันได้ ซึ่งมีความสำคัญต่อการศึกษากระแสน้ำ การแลกเปลี่ยนพลังงานในมหาสมุทร และการพยากรณ์สภาพอากาศ

การรวม SAR ความละเอียดสูงเข้ากับกล้องแสงน้อย (Nightlight Sensor) ซึ่งติดตั้งอยู่ในแนวแกนเดียวกัน ทำให้ HS-1 สามารถให้ข้อมูลเรดาร์และแสงที่สอดคล้องกันทางพื้นที่และเวลา ช่วยเพิ่มศักยภาพในการวิเคราะห์กิจกรรมของมนุษย์ เช่น แสงจากเมือง ท่าเรือ หรือเรือเดินสมุทร ควบคู่กับการเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร้างที่ตรวจจับได้จากเรดาร์

SAR ของ HS-1 ถือเป็นตัวอย่างของการใช้เทคโนโลยีเรดาร์ในบริบทของดาวเทียมขนาดเล็กที่ออกแบบมาเฉพาะทาง โดยเน้นความถี่ในการสังเกต พื้นที่เป้าหมายเฉพาะ และความสามารถในการจับภาพรายละเอียดสูงจากระดับวงโคจรที่ต่ำกว่าปกติ ซึ่งจะเป็นต้นแบบสำคัญของดาวเทียมรุ่นต่อไปในเครือข่าย Haishao

เรียบเรียงโดย Chottiwatt Jittprasong

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

จีนทดสอบ Haishao-1 ดาวเทียม SAR วงโคจรเอียงต่ำดวงแรกใน Very Low Earth Orbit