ดวงดาว

ดวงดาว


การศึกษาเกี่ยวกับดวงดาวและปรากฏการณ์ต่างๆของวัตถุในท้องฟ้า เรียกว่า ดาราศาสตร์ การศึกษาดาราศาสตร์นอกจากจะทำให้รู้ข้อมูลต่างๆเกี่ยวกับวัตถุในท้องฟ้าแล้ว ยังช่วยให้เราเข้าใจปรากฏการณ์บางอย่างที่เกิดขึ้นบนโลกด้วย
14.4 วัตถุในท้องฟ้ามีอะไรบ้าง
14.1.1 ดาว บรรดาดาวต่างๆที่มองเห็นในท้องฟ้าเป็นเพียงส่วนหนึ่งของเอกภพหรือจักรวาล และดวงดาวต่างๆในจักรวาลจะรวมอยู่กันเป็นกลุ่มๆเรียกว่า ดาราจักรหรือกาแล็กซี โลกเป็นดาวดวงหนึ่งในดาราจักรของเรา หรือที่เรียกว่าดาราจักรทางช้างเผือก และบรรดาดวงดาวทั้งหลายที่เรามอง เห็นในท้องฟ้า ก็อยู่ในดาราจักรทางช้างเผือกเช่นกัน เราไม่สามารถมองเห็นดวงดาวในดาราจักรอื่นๆได้ด้วยตาเปล่าเนื่องจากอยู่ห่างไกลเกินไป แต่จะมองเห็นบางดาราจักรได้
ดวงดาวที่เห็นในท้องฟ้าแบ่งได้ 2 ประเภทคือ ดางฤกษ์และดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์เป็นดาวที่มีแสงสว่างและความร้อนในตัวเอง ส่วนดาวเคราะห์จะไม่มีแสงสว่างในตัวเอง ต้องอาศัยแสงจากดวง อาทิตย์ที่สะท้อนมายังผิวของดาวเคราะห์ เราอาจสังเกตดาวฤกษ์กับดาวเคราะห์ได้สองวิธี คือ
1.ดูลักษณะการส่องแสงของดาวว่า กระพริบแสงหรือมีแสงสว่างนวลนิ่ง ถ้ากระพริบแสงมักเป็นดาวเคราะห์ ถ้ามีแสงสว่างนวลนิ่งมักเป็นดาวเคราะห์
2.ดูการเคลื่อนที่ของดาว โดยการเปรียบเทียบกับดาวส่วนใหญ่ ถ้าไม่เคลื่อนที่และเกาะกลุ่มอยู่ในตำแหน่งเดิมกับดาวอื่นๆก็เป็นดาวฤกษ์ แต่ถ้าหากเคลื่อนที่ และไม่อยู่ในตำแหน่งเดิมเมื่อเทียบกับดาวส่วนใหญ่ก็เป็นดาวเคราะห์
14.1.2 วัตถุในระบบสุริยะ
ดาราจักรทางช้างเผือก มีดาวเคราะห์ทั้งหมด 9 ดวง ดาวเคราะห์น้อย ดาวหางและอุกกาบาตโคจรรอบดวงอาทิตย์ นอกจากนี้ยังมีดวงจันทร์บริวารที่โคจรรอบดาวเคราะห์ต่างๆด้วย
ระบบสุริยะ (Solar System)
ที่โลกของเราอยู่เป็นระบบที่ประกอบด้วย ดวงอาทิตย์ (The sun) เป็นศูนย์กลาง มีดาวเคราะห์ (Planets) 9 ดวง ที่เราเรียกกันว่า ดาวนพเคราะห์ ( นพ แปลว่า เก้า) เรียงตามลำดับ จากในสุดคือ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัส ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน ดาวพลูโต และยังมีดวงจันทร์บริวารของ ดวงเคราะห์แต่ละดวง (Moon of sattelites) ยกเว้นเพียง สองดวงคือ ดาวพุธ และ ดาวศุกร์ ที่ไม่มีบริวาร ดาวเคราะห์น้อย (Minor planets) ดาวหาง (Comets) อุกกาบาต (Meteorites) ตลอดจนกลุ่มฝุ่นและก๊าซ ซึ่งเคลื่อนที่อยู่ในวงโคจร ภายใต้อิทธิพลแรงดึงดูด จากดวงอาทิตย์ ขนาดของระบบสุริยะ กว้างใหญ่ไพศาลมาก เมื่อเทียบระยะทาง ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ ซึ่งมีระยะทางประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร หรือ 1au.(astronomy unit) หน่วยดาราศาสตร์ กล่าวคือ ระบบสุริยะมีระยะทางไกลไปจนถึงวงโคจร ของดาวพลูโต ดาว เคราะห์ที่มีขนาดเล็กที่สุด ในระบบสุริยะ ซึ่งอยู่ไกล เป็นระยะทาง 40 เท่าของ 1 หน่วยดาราศาสตร์ และยังไกลห่างออก ไปอีกจนถึงดงดาวหางอ๊อต (Oort's Cloud) ซึ่งอาจอยู่ไกลถึง 500,000 เท่า ของระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์ด้วย ดวงอาทิตย์มีมวล มากกว่าร้อยละ 99 ของ มวลทั้งหมดในระบบสุริยะ ที่เหลือนอกนั้นจะเป็นมวลของ เทหวัตถุต่างๆ ซึ่ง ประกอบด้วยดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง และอุกกาบาต รวมไปถึงฝุ่นและก๊าซ ที่ล่องลอยระหว่าง ดาวเคราะห์ แต่ละดวง โดยมีแรงดึงดูด (Gravity) เป็นแรงควบคุมระบบสุริยะ ให้เทหวัตถุบนฟ้าทั้งหมด เคลื่อนที่เป็นไปตามกฏแรง แรงโน้มถ่วงของนิวตัน ดวงอาทิตย์แพร่พลังงาน ออกมา ด้วยอัตราประมาณ 90,000,000,000,000,000,000,000,000 แคลอรีต่อวินาที เป็นพลังงานที่เกิดจากปฏิกริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ โดยการเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม ซึ่งเป็นแหล่งความร้อนให้กับดาว ดาวเคราะห์ต่างๆ ถึงแม้ว่าดวงอาทิตย์ จะเสียไฮโดรเจนไปถึง 4,000,000 ตันต่อวินาทีก็ตาม แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ยังมีความเชื่อว่าดวงอาทิตย์ จะยังคงแพร่พลังงานออกมา ในอัตรา ที่เท่ากันนี้ได้อีกนานหลายพันล้านปี
ชื่อของดาวเคราะห์ทั้ง 9 ดวงยกเว้นโลก ถูกตั้งชื่อตามเทพของชาวกรีก เพราะเชื่อว่าเทพเหล่านั้นอยู่บนสรวงสวรค์ และเคารพบูชาแต่โบราณกาล ในสมัยโบราณจะรู้จักดาวเคราะห์เพียง 5 ดวงเท่านั้น(ไม่นับโลกของเรา) เพราะสามารถเห็นได้ ด้วยตาเปล่าคือ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัส ดาวเสาร์ ประกอบกับดวงอาทิตย์ และดวงจันทร์ รวมเป็น 7 ทำให้เกิดวันทั้ง 7 ในสัปดาห์นั่นเอง และดาวทั้ง 7 นี้จึงมีอิทธิกับดวงชะตาชีวิตของคนเราตามความเชื่อถือทางโหราศาสตร์ ส่วนดาวเคราะห์อีก 3 ดวงคือ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน ดาวพลูโต ถูกคนพบภายหลัง แต่นักดาราศาสตร์ก็ตั้งชื่อตามเทพของกรีก เพื่อให้สอดคล้องกันนั่นเอง
ทฤษฎีการกำเนิดของระบบสุริยะ หลักฐานที่สำคัญของการกำเนิดของระบบสุริยะก็คือ การเรียงตัว และการเคลื่อนที่อย่างเป็นระบบระเบียบของดาว เคราะห์ ดวงจันทร์บริวาร ของดาวเคราะห์ และดาวเคราะห์น้อย ที่แสดงให้เห็นว่าเทหวัตถุ ทั้งมวลบนฟ้า นั้นเป็นของ ระบบสุริยะ ซึ่งจะเป็นเรื่องที่เป็นไปไม่ได้เลย ที่เทหวัตถุท้องฟ้า หลายพันดวง จะมีระบบ โดยบังเอิญโดยมิได้มีจุดกำเนิด ร่วมกัน Piere Simon Laplace ได้เสนอทฤษฎีจุดกำเนิดของระบบสุริยะ ไว้เมื่อปี ค.ศ.1796 กล่าวว่า ในระบบสุริยะจะ มีมวลของก๊าซรูปร่างเป็นจานแบนๆ ขนาดมหึมาหมุนรอบ ตัวเองอยู่ ในขณะที่หมุนรอบตัวเองนั้นจะเกิดการหดตัวลง เพราะแรงดึงดูดของมวลก๊าซ ซึ่งจะทำให้ อัตราการหมุนรอบตัวเองนั้น จะเกิดการหดตัวลงเพราะแรงดึงดูดของก๊าซ ซึ่งจะทำให้อัตราการ หมุนรอบตังเอง มีความเร็วสูงขึ้นเพื่อรักษาโมเมนตัมเชิงมุม (Angular Momentum) ในที่สุด เมื่อความเร็ว มีอัตราสูงขึ้น จนกระทั่งแรงหนีศูนย์กลางที่ขอบของกลุ่มก๊าซมีมากกว่าแรงดึงดูด ก็จะทำให้เกิดมีวงแหวน ของกลุ่มก๊าซแยก ตัวออกไปจากศุนย์กลางของกลุ่มก๊าซเดิม และเมื่อเกิดการหดตัวอีกก็จะมีวงแหวนของกลุ่มก๊าซเพิ่มขึ้น ขึ้นต่อไปเรื่อยๆ วงแหวนที่แยกตัวไปจากศูนย์กลางของวงแหวนแต่ละวงจะมีความกว้างไม่เท่ากัน ตรงบริเวณ ที่มีความ หนาแน่นมากที่สุดของวง จะคอยดึงวัตถุทั้งหมดในวงแหวน มารวมกันแล้วกลั่นตัว เป็นดาวเคราะห์ ดวงจันทร์ของดาว ดาวเคราะห์จะเกิดขึ้นจากการหดตัวของดาวเคราะห์ สำหรับดาวหาง และสะเก็ดดาวนั้น เกิดขึ้นจากเศษหลงเหลือระหว่าง การเกิดของดาวเคราะห์ดวงต่างๆ ดังนั้น ดวงอาทิตย์ในปัจจุบันก็คือ มวลก๊าซ ดั้งเดิมที่ทำให้เกิดระบบสุริยะขึ้นมานั่นเอง นอกจากนี้ยังมีอีกหลายทฤษฎีที่มีความเชื่อในการเกิดระบบสุริยะ แต่ในที่สุดก็มีความเห็นคล้ายๆ กับแนวทฤษฎีของ Laplace ตัวอย่างเช่น ทฤษฎีของ Coral Von Weizsacker นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ซึ่งกล่าวว่า มีวง กลมของกลุ่มก๊าซและฝุ่นละอองหรือเนบิวลา ต้นกำเนิดดวงอาทิตย์ (Solar Nebular) ห้อมล้อมอยู่รอบดวงอาทิตย์ ขณะที่ดวงอาทิตย์เกิดใหม่ๆ และ ละอองสสารในกลุ่มก๊าซ เกิดการกระแทกซึ่งกันและกัน แล้วกลายเป็นกลุ่มก้อนสสาร ขนาดใหญ่ จนกลายเป็น เทหวัตถุแข็ง เกิดขั้นในวงโคจรของดวงอาทิตย์ ซึ่งเราเรียกว่า ดาวเคราะห์ และดวงจันทร์ของ ดาวเคราะห์นั่นเอง ระบบสุริยะของเรามีขนาดใหญ่โตมากเมื่อเทียบกับ
14.2 มองท้องฟ้าด้วยกล้องโทรทรรศ์
การศึกษาวัตถุในท้องฟ้าซึ่งอยู่ไกล จำเป็นต้องใช้เครื่องมือหรืออุปกรณ์บางอย่าง อุปกรณ์ที่นิยมใช้คือ กล้องโทรทรรศ์ กาลิเลโอ นักวิทยาศาสตร์ ชาวอิตาลีได้ใช้กล้องโทรทรรศน์ที่เขาสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2152 ส่องดูดวงจันทร์ พบว่ามีส่วนที่เป็นภูเขา หุบเขา และได้เขียนแผนที่ดวงจันทร์ที่เขาสังเกตได้ นอกจากนี้ยังเขาได้พบจุดสีดำบนพื้นผิวดวงอาทิตย์ และเห็นแถบเข็มขัดรวมทั้งดวงจันทร์บริวารของดาวพฤหัสบดีจำนวน 4 ดวง
ในประเทศไทยพระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ได้ทรงใช้กล้องโทรทรรศ์ศึกษาวัตถุในท้องฟ้ามาแล้ว และทรงใช้กล้องนี้สังเกตการเกิดสุริยุปราคา ที่ตำบลหว้ากอ จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ เมื่อวันที่ 18 สิงหาคม พ.ศ. 2411 ปัจุบันกล้องจุลทรรศน์มีหลายแบบ แบบที่มีส่วนประกอบไม่ซับซ้อนหาซื้อได้ง่าย คือกล้องโทรทรรศ์ประเภทหักเหแสง จะประกอบด้วยส่วนที่สำคัญคือ เลนส์นูน
14.2.1 เลนส์นูนทำให้เกิดภาพได้อย่างไร
จากกิจกรรม 14.1 การหักเหของแสงผ่านเลนส์นูน จากกิจกรรมจะเห็นได้ว่าเลนส์นูนทำหน้าที่รวมแสงให้มารวมกันที่จุดจุดหนึ่งและเราเขียน ทิศทางของแสงได้ดังรูปหน้า 51 แนวทิศทางของแสงที่เข้ามายังเลนส์เรียกว่า แนวรังสีของแสง ถ้าแสงมาจากระยะไกลมากซึ่งเรียกว่าระยะอนันต์ เช่น แสงจากดวงอาทิตย์ แสงจะส่องมาเป็นรังสีขนาน เมื่อรังสีของแสงผ่านเลนส์จะมีการหักเหและไปตัดกันที่จุดๆหนึ่ง ซึ่งเรียกว่า จุดโฟกัส ของเลนส์ ระยะจากจุดโฟกัสถึงกึ่งกลางของเลนส์เรียกว่า ความยาวโฟกัส และเส้นตรงที่ลากผ่านกึ่งกลางเลนส์เรียกว่า แกนมุขสำคัญ
กิจกรรม 14.2 การทหาความยาวโฟกัสและภาพที่เกิดจากเลนส์นูน จากกิจกรรมนักเรียนจะเห็นว่า ภาพที่เกิดบนฉากเป็นภาพที่มีลักษณะหัวกลับกับวัตถุและภาพที่ปรากฏบนฉากรับภาพ ภาพชนิดนี้เรียกว่า ภาพจริง ส่วนภาพที่มองผ่านเลนส์และเห็นเป็นภาพหัวตั้ง และเอาฉากรับไม่ได้เป็น ภาพเสมือน
เมื่อนักเรียนวางวัตถุหน้าเลนส์ แสงจากวัตถุจะหักเหที่เลนส์ทำให้เกิดภาพขึ้นได้ และระยะจากวัตถุถึงเลนส์เรียกว่า ระยะวัตถุ ระยะจากภาพถึงเลนส์เรียกว่า ระยะภาพ
สำหรับการเขียนทางเดินของแสงผ่านเลนส์ เราใช้รังสี 2 เส้น ดังรูปหน้า55 เส้นแรกคือรังสีจากวัตถุขนานแกนมุขสำคัญ แล้วหักเหผ่านจุดโฟกัสของเลนส์ และเส้นที่สอง คือรังสีจากวัตถุผ่านจุดศูนย์กลางของเลนส์โดยไม่หักเห รังสีสองเส้นไปตัดกันที่ใด ตำแหน่งนั้นคือ ตำแหน่งภาพและถ้ารังสีทั้งสองเส้นตัดกันจริงจะเกิด ภาพจริง ถ้าไม่ตัดกันจริงจะเกิด ภาพเสมือน โดยตำแหน่งของภาพเสมือนหาได้จากจุดตัดซึ่งเกิดจากการต่อแนวรังสีทั้ง 2 เส้นออกไปในทางตรงกันข้าม ในชีวิตประจำวันเราจะพบว่ามนุษย์ ได้นำเอาเลนส์นูนมาประกอบกันเป็นอุปกรณ์ต่างๆ เพื่อช่วยในการมองเห็นเช่น เลนส์นูนที่ใช้ทำแว่นขยาย เพื่อขยายดูวัตถุเล็กๆ
14.2.2 กล้องโทรทรรศ์ประเภทหักเหแสงมีหลักการอย่างไร
กิจกรรม 14.3 หลักการทำงานของกล้องโทรทรรศ์ประเภทหักเหแสง จากกิจกรรม นักเรียนจะได้เห็นว่า กล้องโทรทรรศ์ประเภทหักเหแสงประกอบด้วยเลนส์นูน 2 อัน เลนส์อันที่อยู่ ใกล้ตาเรียกว่า เลนส์ใกล้ตา เป็นเลนส์ที่มีความยาวโฟกัสสั้น ส่วนเลนส์ที่อยู่ไกลตาหรือใกล้วัตถุ เรียกว่า เลนส์ใกล้วัตถุ เป็นเลนส์ที่มีความยามโฟกัสยาว
เมื่อแสงจากวัตถุซึ่งอยู่ไกลส่องผ่านเลนส์ใกล้วัตถุก่อให้เกิดภาพจริงหัวกลับ ซึ่งเอาฉากรับได้ ภาพนี้จะเป็นวัตถุของเลนส์ใกล้ตา เลนส์ใกล้ตาจะทำหน้าที่ขยายภาพอีกครั้งหนึ่ง ภาพที่เกิดขึ้น จะเป็นภาพเสมือนหัวกลับ ซึ่งไม่สามารถเอาฉากรับได้ กล้องโทรทรรศน์ประเภทหักเหแสงที่นักดาราศาสตร์ใช้ ก็มีหลักการเช่นเดียวกันนี้แต่ถ้าต้องการเห็นภาพหัวตั้งจะต้องใส่เลนส์นูนอีกอันหนึ่ง ไว้ข้างหน้าเลนส์ใกล้ตาทำหน้าที่กลับภาพขึ้น การที่เราใช้เลนส์หรือกล้องส่องดูวัตถุแล้วเห็นภาพขนาดใหญ่กว่าเดิม ถือว่าอุปกรณ์นั้นมี กำลังขยาย
14.2.3 กล้องโทรทรรศน์ประเภทสะท้อนแสง
จะประกอบด้วย กระจกเว้า ซึ่งทำหน้าที่รับแสงจากวัตถุ กระจกเงาเว้าสามารถทำให้มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่มากๆได้ ทำให้สามารถใช้ศึกษาวัตถุในท้องฟ้าที่อยู่ไกลจากโลกมากๆได้ดีกว่ากล้องโทรทรรศน์ประเภท หักเหแสง แต่กล้องทั้งสองก็มีข้อจำกัดในการตรวจจับวัตถุที่อยู่ห่างไกลในอวกาศ
วัตถุสามารถให้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาในลักษณะความยาวคลื่นต่างๆกัน บางชนิดให้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงคลื่นวิทยุ บางชนิดให้ช่วงคลื่นแสง นักวิทยาศาสตร์จึงนำหลักการนี้ประดิษฐ์ กล้องโทรทรรศน์วิทยุ ซึ่งจะสามารถจับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในขนาดความยาวคลื่นวิทยุจากวัตถุบางชนิดในท้องฟ้าได้

14.3 สู่อวกาศ
ดาวเคราะห์ทั้งหลายรวมทั้งโลกต่างก็โคจรรอบดวงอาทิตย์ ทั้งนี้เพราะดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ต่างก็มีแรงดึงดูดซึ่งกันและกัน แต่มวลของดวงอาทิตย์มากกว่ามวลของดาวเคราะห์มาก ดาวเคราะห์ทั้งหลายจึงดูเสมือนว่าโคจรรอบดวงอาทิตย์ ทำนองเดียวกัน การที่ดวงจันทร์ โคจรรอบโลกก็เพราะโลกมีมวลมากกว่าดวงจันทร์มาก
14.3.1 แรงโน้มถ่วงของโลก
กิจกรรม 14.1 แรงโน้มถ่วงของโลก จากกิจกรรมนักเรียนคงจะเห็นแล้วว่า เมื่ออกแรงดึงลวดสปริงจะยืดออก และเมื่อแขวนถ่านไฟฉาย ลวดสปริงก็ยืดออกเช่นกัน แสดงว่าถ่านไฟฉายดึงลวดสปริง เช่นเดียวกัน เมื่อเราออกแรงดึงและเมื่อเพิ่มจำนวนถ่านไฟฉายให้มากก้อนขึ้น ลวดสปริงก็จะยืดออกมากขึ้น แสดงว่ามีแรงดึงมากขึ้น แรงดึงนี้เกิดจากแรงดึงดูดของโลกที่กระทำต่อถ่านไฟฉาย ค่าของแรงดึงดูด จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับขนาดของมวลของโลกกับขนาดของมวลของถ่านไฟฉาย แต่เนื่องจากมวลของโลกคงที่ ดังนั้นค่าของแรงดึงดูดจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับขนาดของมวลของถ่านไฟฉายนั้นเอง ดังนั้น อาจกล่าวได้ว่าวัตถุใดมีมวลมาก แรงดึงดูดที่โลกกระทำต่อมวลวัตถุก็มากด้วย และถ้าวัตถุใดมีมวลน้อย แรงดึงดูดที่โลกกระทำต่อมวลวัตถุนั้นก็น้อยด้วย เราเรียกแรงดึงดูดนี้ว่า แรงโน้มถ่วงของโลก
14.3.2 การเดินทางออกสู่อวกาศ
ถ้าต้องการส่งยานอวกาศจากพื้นโลกไปสู่อวกาศซึ่งพ้นจากสนามโน้มถ่วงของโลกจะต้องทำให้ยายอวกาศเคลื่อนที่ไปด้วยความเร็วมาก มากกว่าความเร็วหลุดพ้น ซึ่งเป็นความเร็วที่จะพาวัตถุไปได้ไกลมากจนพ้นจากอิทธิพล ของแรงโน้มถ่วงของโลกได้พอดี ซึ่งความเร็วนี้จะมีค่าแตกต่างกันไปแล้วแต่ระยะห่างจากพื้นโลก
ก. การส่งยานอวกาศและดาวเทียม
การส่งยานอวกาศหรือดาวเทียมให้พ้นจากพื้นโลกต้องอาศัยแรงขับดันจรวดเป็นหลัก และการที่จรวดสามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้นั้น ก็โดยอาสัยกฏการเคลื่อนที่ของนิวตันว่า "แรงกิริยาทุกแรงจะมีแรงปฏิกิริยาซึ่งมีขนาดเท่ากัน กระทำในทิศตรงกันข้ามเสมอ" จากกฏดังกล่าว สามารถนำมาสร้างเครื่องยนตร์เพื่อขับดันจรวดจากพื้นโลก ซึ่งจรวดจะเคลื่อนที่ไปด้วยแรงขับดันของเชื้อเพลิงในทิศทางตรงกันข้าม
ปัจจุบันหลักการในการส่งจรวดนั้นจะใช้เครื่องยนตร์จรวดหลายท่อนต่อกัน ยานอวกาศหรือดาวเทียมจะติดกับจรวดท่อนสุดท้าย จรวดจะขึ้นจากฐานในแนวดิ่งเพื่อให้เวลาที่ยานอวกาศเดินทางในบรรยากาศโลกสั้นที่สุด ในขณะที่จรวดท่อนแรกเผาไหม้ เชื้อเพลิงอยู่นั้น จรวดท่อนต่อไปจะยังไม่ทำงาน เมื่อจรวดท่อนแรกใช้เชื้อเพลิงหมดแล้วจะถูกสลัดทิ้งไป จรวดท่อนต่อไปจะเริ่มเผาไหม้เชื้อเพลิง เมื่อเชื้อเพลิงหมดก็จะสลัดทิ้งไปอีก เหลือดาวเทียมหรือยานอวกาศและจรวดท่อนสุดท้ายโคจรอยู่ ซึ่งบางกรณีอาจโคจรรอบโลกหรือโคจรออกสู่อวกาศ ทั้งนี้แล้วแต่วัตถุประสงค์การส่งสิ่งเหล่านี้ ซึ่งการ บังคับให้เป็นตามวัตถุประสงค์นั้นทำได้โดยการกำหนดความเร็วสุดท้ายนั่นเอง
หลังจากจรวดท่อนสุดท้ายมีความเร็วและทิศทางตามที่กำหนดแล้ว เครื่องยนตร์จรวดจะหยุด จรวดและยานอวกาศหรือดาวเทียมจะเคลื่อนที่ต่อไปตามเส้นทางการเคลื่อนที่ที่กำหนดโดยไม่ต้องใช้แรงขับดัน หลังจากนั้นยานอวกาศหรือดาวเทียมจะแยกตัวออกจากจรวดแล้วโคจรต่อไป
กิจกรรม 14.5 การเคลื่อนที่ของวัตถุในแนวราบ จากกิจกรรมจะเห็นว่า เมื่อยิงวัตถุในแนวขนานกับพื้น วัตถุจะเคลื่อนที่ในแนวราบและตกลงสู่พื้นในแนววิถีโค้ง และถ้ายิ่งออกแรงกระทำกับวัตถุมากขึ้น วัตถุก็ยิ่งเคลื่อนไปได้ไกล แต่ยังตกลง สู่พื้นในแนวเส้นโค้งเช่นเดิม ดังนั้นความเร็วของวัตถุที่เคลื่อนที่ตกลงมาจึงประกอบด้วยความเร็วตามแนวราบอันเนื่องจากการยิงและความเร็วตามแนวดิ่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก ซึ่งความเร็วทั้งสองนี้ทำให้วัตถุตกลงสู่พื้นโลกในวิถีโค้ง
นักวิทยาศาสตร์ได้ทดลองในเรื่องนี้ พบว่าถ้าเพิ่มความเร็วตามแนวราบให้มากขึ้นจนถึงความเร็วหนึ่ง วัตถุจะไม่ตกลงสู่พื้นโลก แต่จะเคลื่อนที่ตามวิถีโค้งรอบโลก เราเรียกความเร็วนี้ว่า ความเร็วโคจรรอบโลก ทำนองเดียวกับการส่งยานอวกาศ/ดาวเทียมให้โคจรรอบโลกได้นั้น หลังจากที่จรวด เร่งขึ้นไปได้ถึงระยะสูงที่ต้องการแล้วก็จะเบนหัวจรวดขนานกับพื้นโลกด้วยความเร็วโคจรรอบโลก ซึ่งความเร็วนี้จะมีขนาดพอดีที่จะมำให้ดาวเทียม/ยานอวกาศไม่ตกสู่พื้นโลกหรือหลุดออกจากวงโคจร
ความเร็วโคจรรอบโลกที่ระยะความสูงต่างๆจากพื้นโลก
ความสูงจากพื้นโลก(km) ความเร็วโคจรรอบโลก(km/h)
160 28102
800 26819
1000 26452
42016 10324

จากข้อมูลจะเห็นว่าการเคลื่อนที่ของวัตถุตามแนววิถีโค้งรอบโลกที่ระดับความสูงต่างกัน จะมีความเร็วโคจรรอบโลกต่างกัน ทั้งนี้เพราะ ยิ่งสูงจากพื้นโลกมากเท่าไหร่ แรงโน้มถ่วงของโลกจะลดลงมากเท่านั้น
ข. สภาพชีวิตในอวกาศ
สภาพไร้น้ำหนัก ขณะที่ยานอวกาศเคลื่อนที่โคจรอยู่รอบโลกโดยไม่ตกมายังผิวโลกนั้น แรงโน้มถ่วงของโลกที่ดึงดูดยานจะสมดุลกับแรงหนีศูนย์กลางที่ยานอวกาศจะหนีจากโลก ในสภาวะเช่นนี้มนุษย์อวกาศและวัตถุอื่นๆ ในยานอวกาศจะไม่มีแรงดึงตัวเองลงบนพื้นรองรับจึงเสมือนกับไม่มีน้ำหนักหรือที่เรียกว่าอยู่ในสภาพไร้น้ำหนัก
สภาพความดันและอุณหภูมิ ตามปกติแล้วความดันโลหิตภายในร่างกายของคนเรานั้นถูกปรับให้สมดุลกับความดันปกติของอากาศบนพื้นโลก แต่ถ้าความดันอากาศเปลี่ยนไปมากจนร่างกายไม่สามารถปรับตัวได้ ก็จะเกิดอันตรายต่อร่างกาย เช่น ที่ระดับความสูง 800 กม.จากพื้นผิวโลก เป็นบริเวณที่อากาศเบาบางมาก ความดันจึงต่ำมากด้วย ความดันโลหิตในร่างกายจึงมีค่ามากกว่าความดันอากาศบริเวณนั้น ทำให้เส้นเลือดแตกได้ จึงต้องมีการป้องกันให้นักบินอวกาศปลอดภัยจากสภาพนี้ โดย การสวมเสื้อชุดอวกาศซึ่งสร้างให้สามารถปรับความดันได้ และยังช่วยป้องกันพลังงานความร้อนและรังสีต่างๆจากดวงอาทิตย์ รวมทั้งสภาพอื่นๆที่จะเป็นอันตรายต่อนักบินอวกาศขณะปฏิบัติงานนอกยาน
14.4 ประโยชน์และความก้าวหน้าของการสำรวจอวกาศ
ยุคอวกาศได้เริ่มต้นขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2500 เมื่อ "สปุตนิก 1" ดาวเทียมดวงแรกของโลก ถูกส่งขึ้นไปโคจรรอบโลก โดยประเทศสหภาพโซเวียต และได้ส่งข้อมูลเกี่ยวกับความหนาแน่นและอุณหภูมิของบรรยากาศชั้นสูงกลับมายังโลกด้วย
นับตั้งแต่ครั้งนั้นจนถึงปัจจุบัน มนุษย์ได้ใช้เทคโนโลยีใหม่ประดิษฐ์คิดค้นยานพาหนะ เครื่องมือและอุปกรณ์ต่างๆมากมาย เช่น ดาวเทียม ยานอวกาศ แล้วส่งขึ้นไป โคจรรอบโลกและออกไปนอกโลก ด้วยจุดประสงค์ต่างๆกัน เพื่อการสื่อสาร สำรวจดวงดาวและอวกาศ ทำให้ได้ข้อมูลมากมายเกี่ยวกับดาวเคราะห์ต่างๆ ความแปรปรวนของดินฟ้าอากาศ การเปลี่ยนแปลงต่างๆบนผิวโลกซึ่งช่วยให้มนุษย์นำข้อมูลดังกล่าวมาใช้ในการพัฒนาได้อย่างมากมาย ที่นับว่าเป็นความสำเร็จอย่างยิ่งอีกอย่างคือ การไปลงดวงจันทร์ของนักบินอวกาศชาวอเมริกันโดย ยานอวกาศอะพอลโลในปี พ.ศ. 2512
นอกจากดาวเทียมและยานอวกาศแล้ว มนุษย์ยังได้ส่งสถานีอวกาศพร้อมนักบินอวกาศไปโคจรรอบโลก เพื่อทำกิจกรรมต่างๆ เช่น สำรวจภาวะแวดล้อมของโลก วิจัยและปฏิบัติการทดลองบางอย่าง เช่น การผลิตสารบริสุทธิ์เพื่อการผลิตยา ปัจจุบันอุปกรณ์ที่นับว่าได้รับการพัฒนาโดยคำนึงถึงการประหยัดเพื่อทำหน้าที่แทนจรวด คือยานขนส่งอวกาศ ซึ่งทำหน้าที่นำยานอวกาศ ดาวเทียม สถานีอวกาศและอุปกรณ์อื่นๆ ขึ้นไปปฏิบัติงานและเก็บดาวเทียมที่หมดอายุแล้ว นำมาแก้ไขซ่อมแซมหรือนำกลับสู่โลกเพื่อปรับปรุงแล้วนำไปใช้ใหม่
อย่างไรก็ตาม ข้อมูลต่างๆที่มีความสำคัญทางวิทยาศาสตร์จะได้มาจากรายงานของอุปกรณ์และเครื่องมือที่ส่งขึ้นไปมากกว่าจะได้มาจากการสังเกตของนักบินอวกาศโดยตรง ดังนั้นแนวโน้มในอนาคตสำหรับการเก็บข้อมูลนอกโลก อาจจะเน้นไปที่การส่งอุปกรณ์และเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสูงมากกว่าการส่งมนุษย์
14.5 ประเทศไทยกับการประโยชน์ของการสำรวจอวกาศ
ประเทศไทยใช้บริการผ่านดาวเทียม 3 ระบบ คือ ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา ดาวเทียมสื่อสาร และดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ ซึ่งทุกระบบจะมีเครื่องส่งวิทยุ แต่ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา และดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติจะติดตั้งกล้องถ่ายภาพด้วย ข้อมูลจากดาวเทียมจะถูกส่งออกมาในรูปสัญญาณคลื่นวิทยุและสัญญาณวิทยุโทรภาพมายังพื้นโลก ซึ่งมีสถานีรับสัญญาณโดยเฉพาะ และมีเครื่องมือแปลความหมายคลื่นวิทยุออกมาเป็น ตัวเลข ภาพถ่าย กราฟแสดงข้อมูลต่างๆ ซึ่งสามารถนำมาอ่านหรือวเคราะห์ต่อไปได้
ก. ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา
จะทำหน้าที่ถ่ายภาพและส่งสัญญาณสู่ภาคพื้นดินเป็นระยะๆ ทำให้สามารถติดตามดูลักษณะของเมฆที่ปกคลุมโลก ตรวจการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ การก่อตัวและการเคลื่อนตัวของพายุ ตรวจวัดระดับของเมฆ อุณหภูมิบนโลก หรือชั้นของบรรยากาศ ทำให้ได้ภาพแสดงลักษณะเมฆที่ปกคลุมประเทศไทยและประเทศเพื่อนบ้าน และส่งข้อมูลที่ได้ให้นักพยากรณ์อากาศวิเคราะห์ข้อมูล และรายงานผลให้ประชาชนทราบ
ข. ดาวเทียมสื่อสาร
การโทรคมนาคมของประเทศไทยด้วยระบบสื่อสารผ่านดาวเทียมนั้น เราใช้บริการผ่านประเทศต่างๆ เพื่อติดต่อสื่อสารระหว่างประเทศและในประเทศ ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในกิจกรรมโทรศัพท์ โทรเลข โทรพิมพ์ โดยการถ่ายทอดสัญญาณวิทยุและโทรทรรศน์ จากส่วนกลางไปยังต่างจังหวัดโดยผ่านสถานีเครือข่าย
ค. ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ
ประเทสไทยได้เข้าร่วมโครงการสำรวจทรัพยากรธรรมชาติด้วยดาวเทียมขององค์การ นาซา ในปี พ.ศ. 2514 ภายใต้การดำเนินงานและประสานงานของกองสำรวจทรัพยากรธรรมชาติด้วยดาวเทียม สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ ปัจจุบันประเทศไทยใช้บริการผ่านดาวเทียมของประเทศต่างๆ โดยมีสถานีรับข้อมูลภาคพื้นดิน ซึ่งรับข้อมูลจากดาวเทียม และได้ผลิตข้อมูลภาพและเทปคอมพิวเตอร์เพื่อบริการและแจกจ่ายแก่หน่วยงาน ต่างๆทั้งภายในและต่างประเทศ ดาวเทียมแต่ละดวงจะโคจรมายังจุดเดิมตามเวลาท้องถิ่นและช่วงเวลาที่แน่นอน

สร้างโดย: 
เด็กหญิง ธยานี ขมิ้นผง ม.1/8 เลขที่ 7 ร.ร สตรีศรีสุริโยทัย

หนูมาส่งงานแล้วค่ะ

เข้ามาชมเป็นตัวอย่างครับ

http://playgamefree.th.gs

http://tha-it.blogspot.com

http://free4u.bloggang.com

มหาวิทยาลัยศรีปทุม ผู้ใหญ่ใจดี
 
 

 ช่วยด้วยครับ
นักเรียนที่สร้างบล็อก กรุณาอย่า
คัดลอกข้อมูลจากเว็บอื่นทั้งหมด
ควรนำมาจากหลายๆ เว็บ แล้ววิเคราะห์ สังเคราะห์ และเขียนขึ้นใหม่
หากคัดลอกทั้งหมด จะถูกดำเนินคดี
ตามกฎหมายจากเจ้าของลิขสิทธิ์
มีโทษทั้งจำคุกและปรับในอัตราสูง

ช่วยกันนะครับ 
ไทยกู๊ดวิวจะได้อยู่นานๆ 
ไม่ถูกปิดเสียก่อน

ขอขอบคุณในความร่วมมือครับ

อ่านรายละเอียด

ด่วน...... ขณะนี้
พระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ (ฉบับที่ 2) พ.ศ. 2558 
มีผลบังคับใช้แล้ว 
ขอให้นักเรียนและคุณครูที่ใช้งาน
เว็บ thaigoodview ในการส่งการบ้าน
ระมัดระวังการละเมิดลิขสิทธิ์ด้วย
อ่านรายละเอียดที่นี่ครับ

 

สมาชิกที่ออนไลน์

ขณะนี้มี สมาชิก 0 คน และ ผู้เยี่ยมชม 7 คน กำลังออนไลน์