มาดูดาวเทียมกันไหม

เวลามีกิจกรรมสอนดูดาวเบื้องต้นแก่ผู้สนใจ ผู้บรรยายมักจะปลุกเร้าความสนใจของผู้ฟังด้วยการยกเอาวัตถุท้องฟ้าที่สวยงามน่าสนใจมาให้ชม เช่น กลุ่มดาว เนบิวลา ดาราจักร ดาวเคราะห์ กระจุกดาว และอาจบอกว่าในคืนนั้นจะมีวัตถุดวงใดให้เห็นบ้าง บ่อยครั้งจะมีคำถามหนึ่งจากผู้ร่วมกิจกรรมถามขึ้นมาว่า 

"เห็นดาวเทียมด้วยไหมครับ" 

ตามมาด้วยเสียงหัวเราะขบขันของผู้ร่วมกิจกรรมคนอื่น คงคิดไปว่าเป็นคำถามเอาฮาเฉย ๆ หรือไม่ก็คงคิดว่าช่างเป็นคำถามที่งี่เง่าเสียจริง ๆ

แต่คำถามนี้ไม่ฮาและไม่งี่เง่า เพราะคำตอบคือ "เห็น" และไม่ได้เพียงแค่เห็นธรรมดา ยังสว่างมากเสียด้วย 

ดาวเทียม คือสิ่งประดิษฐ์ที่มนุษย์ส่งขึ้นไปโคจรรอบโลก ดาวเทียมมีวัตถุประสงค์ต่าง ๆ หลากหลาย เช่นเพื่อสำรวจทรัพยากร เพื่อศึกษาทางอุตุนิยมวิทยา เพื่อสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ ใช้สอดแนมเพื่อทางการทหาร เพื่อการสื่อสาร 

ดาวเทียมมีหลากหลายขนาด โดยทั่วไปมีขนาดไม่ใหญ่ไปกว่ารถยนต์ แต่บางดวงก็ใหญ่มาก เช่นสถานีอวกาศ ซึ่งถือเป็นดาวเทียมประเภทหนึ่ง สถานีอวกาศนานาชาติมีขนาดใหญ่โตมหึมาถึงขนาดที่นำไปวางบนสนามฟุตบอลได้เกือบเต็มสนามเลยทีเดียว ดาวเทียมส่วนใหญ่มีขนาดเล็ก โดยเฉพาะในระยะหลัง ผู้สร้างดาวเทียมนิยมสร้างดาวเทียมขนาดเล็กที่ประสิทธิภาพสูง บางดวงมีขนาดเท่ากล่องกระดาษชำระเท่านั้นเอง



วงโคจรของดาวเทียมมีหลากหลายรูปแบบมาก แบ่งเป็นประเภทต่าง ๆ ตามระดับความสูงของวงโคจรได้สามกลุ่ม ได้แก่ วงโคจรระดับต่ำ มีระดับความสูงจากพื้นดิน 160-1,500 กิโลเมตร วงโคจรปานกลาง มีระดับความสูงจากพื้นดิน 5,000-20,000 กิโลเมตร และ วงโคจรค้างฟ้า มีระดับความสูงจากพื้นดินประมาณ 35,000 กิโลเมตร 


ในที่นี้จะมุ่งความสนใจเฉพาะแบบแรกคือดาวเทียมวงโคจรระดับต่ำเท่านั้น เพราะเป็นดาวเทียมที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ส่วนดาวเทียมวงโคจรปานกลางกับวงโคจรค้างฟ้ามีระดับความสูงมาก มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า

มองเห็นได้อย่างไร

ช่วงเวลาที่มองเห็นดาวเทียมได้ คือช่วงที่ดวงอาทิตย์อยู่ต่ำกว่าขอบฟ้าไม่มาก ซึ่งมีสองช่วงในแต่ละวัน คือช่วงหัวค่ำกับช่วงเช้ามืด  ในช่วงเวลาดังกล่าวท้องฟ้าจะมืดหรือเริ่มมืดเพราะไม่ได้รับแสงอาทิตย์แล้ว แต่ดาวเทียมซึ่งอยู่สูงจากพื้นยังไม่เข้าสู่เงาโลก จึงยังได้รับแสงอาทิตย์อยู่ เมื่อดาวเทียมถูกแสงอาทิตย์ก็ปรากฏสว่างท่ามกลางท้องฟ้ามืด ทุกคนคงเคยสังเกตเห็นเครื่องบินบินผ่านหัวไปในช่วงใกล้พลบค่ำ จะสังเกตว่าเครื่องบินที่เห็นในช่วงเวลานี้จะสว่างจ้าโดดเด่นมาก ทั้งนี้เนื่องจากขณะนั้นท้องฟ้าเริ่มมืดลงแล้ว แต่เครื่องบินบินอยู่สูงยังไม่เข้าเงาโลก จึงยังรับแดดเต็มที่อยู่ เรามองเห็นดาวเทียมได้ก็ด้วยเหตุผลเดียวกัน 

เห็นเป็นอย่างไร

ลักษณะของดาวเทียมที่เราจะมองเห็นก็คือ เป็นจุดสว่างคล้ายดาว เคลื่อนที่ไปบนฟ้าเป็นเส้นตรง ไม่ได้อยู่นิ่งแบบดาว ส่วนใหญ่มีทิศทางวิ่งจากทิศตะวันตกไปทางตะวันออก อาจขนานไปกับเส้นศูนย์สูตรหรืออาจเฉียงเหนือหรือเฉียงใต้ก็ได้ บางดวงอาจวิ่งในแนวเหนือ-ใต้ ดาวเทียมที่วิ่งสวนทางจากตะวันออกไปตะวันตกก็มีเหมือนกันแต่น้อยมาก


ต่างจากเครื่องบินและดาวตกอย่างไร?

เครื่องบิน และดาวตก ก็เป็นจุดแสงเคลื่อนที่ไปบนฟ้าเหมือนกัน แต่ก็มีความแตกต่างกันที่พอจะใช้แยกแยะได้ ดังนี้

เครื่องบิน โดยทั่วไปจะมีดวงไฟมากกว่าหนึ่งดวงโดยมีบางดวงสว่างนิ่งและสองดวงกะพริบตลอดทางด้วยอัตราประมาณ 1 วินาทีละครั้ง อาจเร็วกว่าหรือช้ากว่านิดหน่อย หากเป็นเครื่องบินพาณิชย์ซึ่งบินระดับสูง อาจมองยากว่ามีมากกว่าหนึ่งดวงหรือหลายดวง ก็ให้สังเกตว่ามีการกะพริบหรือไม่ ถ้ากะพริบ ก็แสดงว่าเป็นเครื่องบินแน่นอน

ดาวตก เป็นจุดแสงเคลื่อนที่เหมือนกัน แต่มีลักษณะเหมือนดวงไฟพุ่งไปบนฟ้ามากกว่าหลอดไฟเคลื่อนที่ดังที่เห็นในเครื่องบิน แสงจากดาวตกจะเคลื่อนที่เร็วกว่าดาวเทียมมาก และมักทิ้งรอยทางสีเขียวเป็นเวลาสั้น ๆ บางครั้งอาจสังเกตเห็นการแตกสะเก็ดหลุดออกมาด้วย 

แสงจากดาวเทียมจะปรากฏเป็นจุดสว่างเหมือนดาว ความสว่างคงที่ไม่กะพริบ และเคลื่อนที่ไปเป็นเส้นตรงด้วยความเร็วไม่มากนัก ดาวเทียมแต่ละดวงจึงมักปรากฏให้เห็นเป็นเวลานานพอสมควร ครั้งหนึ่งอาจนานหลายสิบวินาทีหรือเป็นนาที

มีบางกรณีที่ดาวเทียมก็อาจมองเห็นเป็นแสงกะพริบช้า ๆ ได้เหมือนกัน เกิดขึ้นกรณีที่ดาวเทียมดวงนั้นมีการหมุนควง เมื่อดาวเทียมซึ่งมีพื้นผิวสะท้อนแสงไม่เท่ากันในแต่ละมุมหมุนควง การสะท้อนแสงก็จะเปลี่ยนแปลงขึ้นลงด้วย คนบนโลกจึงมองเห็นเป็นการกะพริบ อย่างไรก็ตาม โอกาสที่จะเห็นดาวเทียมกะพริบมีน้อยมาก เพราะดาวเทียมส่วนใหญ่ไม่หมุนควง 

เห็นดาวเทียมของไทยบ้างไหม
ประเทศไทยมีดาวเทียมหลายดวงที่โคจรรอบโลกอยู่ ที่รู้จักกันติดหูที่สุดก็คือดาวเทียมไทยคม ดาวเทียมไทยคมทั้งหมดเป็นดาวเทียมชนิดวงโคจรค้างฟ้าซึ่งอยู่ระดับสูงมาก หมดสิทธิ์มองเห็น ส่วนดาวเทียมที่มีวงโคจรระดับต่ำที่มีก็ล้วนแต่เป็นดาวเทียมขนาดเล็ก ดาวเทียมประเภทวงโคจรใกล้โลกที่ใหญ่ที่สุดที่ไทยเคยมีคือดาวเทียมทีออส (THEOS) มีความสว่างสูงสุดในระดับที่เกือบเห็นเท่านั้น แต่ก็ยังไม่เห็นอยู่ดี ณ ขณะนี้จึงไม่มีดาวเทียมของไทยที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่าเลย 

ปัจจุบัน มีดาวเทียมวงโคจรระดับต่ำอยู่กว่าหนึ่งหมื่นดวงที่โคจรรอบโลกอยู่  แต่ไม่ทุกดวงที่จะมองเห็นได้ ดาวเทียมที่จะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าต้องมีขนาดใหญ่พอสมควร ดาวเทียมบางชนิด เช่นคิวบ์แซต มีขนาดเล็กเกินไป สว่างน้อยเกินกว่าจะมองเห็นได้ การจะเห็นดาวเทียมหรือไม่ นอกจากความสว่างของดาวเทียมแล้ว ต้องอยู่ที่วงโคจรด้วยว่า ในคืนนั้นดาวเทียมผ่านเหนือจุดสังเกตการณ์หรือไม่  โดยทั่วไปแล้ว ณ สถานที่สังเกตการณ์หนึ่ง จะมีโอกาสมองเห็นดาวเทียมได้คืนละหลายสิบดวง 

ทราบได้อย่างไรว่าดาวเทียมดวงใดบ้างจะผ่านเหนือหัวเราไปในแต่ละคืน 

ปัจจุบันมีแหล่งข้อมูลมากมายที่ให้ข้อมูลด้านดาวเทียมเพื่อประโยชน์ในการสังเกตการณ์ ทั้งแอปพลิเคชันโทรศัพท์และเว็บไซต์ แอปพลิชันที่นิยมใช้กันเช่น Sattrack ส่วนเว็บไซต์ที่เป็นที่รู้จักกันดีก็คือ heavens-above.com เว็บไซต์นี้มีข้อมูลดาวเทียมอย่างละเอียด เพียงแต่ระบุตำแหน่งสถานที่ที่เราอยู่ เว็บก็จะคำนวณให้ว่า ในคืนนี้จะเห็นดาวเทียมดวงใดผ่านหัวบ้าง พร้อมทั้งเวลาและตำแหน่งให้ด้วย นับว่ามีประโยชน์มาก


แม้การดูดาวเทียมจะไม่ค่อยเกี่ยวข้องโดยตรงกับดาราศาสตร์นัก แต่ก็ช่วยในการเรียนรู้เรื่องของวงโคจร และเทคโนโลยีอวกาศได้ ยิ่งกว่านั้น การได้เห็นดาวเทียมบางดวงที่เป็นที่รู้จักกันดีด้วยตาตนเองก็ยิ่งน่าตื่นเต้น และกระตุ้นแรงบันดาลใจในการเรียนรู้ท้องฟ้าและดาราศาสตร์ได้เป็นอย่างดี ตัวอย่างของดาวเทียมระดับซูเปอร์สตาร์ที่มีโอกาสเห็นได้ด้วยตาเปล่าเช่น กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล สถานีอวกาศนานาชาติ สถานีอวกาศเทียนกง 

การที่ช่วงเวลาที่มองเห็นดาวเทียมเกิดขึ้นเป็นเวลาสั้น ๆ แค่ช่วงหัวค่ำกับช่วงเช้ามืด นักดูดาวก็อาจถือเป็นกิจกรรมเสริมนอกจากการสังเกตการณ์วัตถุท้องฟ้า โดยเฉพาะช่วงหัวค่ำ ระหว่างที่รอฟ้ามืดสนิทก็อาจมาดูดาวเทียมเพื่อเป็นการอุ่นเครื่องกันก่อนก็ได้ ในกิจกรรมดูดาวภาคสนามที่มีผู้เข้าร่วมกิจกรรมจำนวนมากเข้าคิวรอส่องดาวจากกล้องโทรทรรศน์ ผู้จัดกิจกรรมก็อาจชวนให้มองท้องฟ้าหาดาวเทียมระหว่างรอคิวก็ได้