หมู่นี้ ข่าวคราววงการดาราศาสตร์มีความคืบหน้าชนิดวันต่อวันจนชวนสับสนไปหมดว่าอะไร เป็นยังไงบ้าง บริษัทยักษ์ใหญ่อย่าง SpaceX เองก็มีกำหนดการทดสอบระบบ ปล่อยจรวดแน่นขนัดไปหมด หนึ่งในนั้นมีที่มาจากโครงการยักษ์ใหญ่หนึ่งที่ชื่อ Starlink แต่หลายคนอาจจะงง ๆ อยู่ว่าโครงการนี้มันจะลิงก์จะเชื่อมอะไรแน่ และจะมีผลได้ผลเสียต่อเรามากน้อยแค่ไหนอย่างไร มาลองทำความเข้าใจกันในบทความนี้ดูครับ
Starlink คืออะไร
“ด้วยประสิทธิภาพที่เหนือกว่าอินเทอร์เน็ตดาวเทียมทั่วไป และเป็นเครือข่ายทั่วโลกที่ไร้ขีดจำกัด Starlink จะส่งต่ออินเทอร์เน็ตความเร็วสูงไปยังสถานที่ต่าง ๆ ทั้งที่มีข้อจำกัดอย่างค่าใช้จ่ายในการติดตั้งเสารับสัญญาณสูง ที่ ๆ เข้าถึงได้ยาก หรือ สถานที่ที่ดูไม่น่าเป็นไปได้
“Starlink มีกำหนดการให้บริการในอเมริกาเหนือและแคนาดาในปี 2020 และจะขยายการให้บริการครอบคลุมไปทั่วโลก ในปี 2021”
ข้อความโปรโมตบริษัทแห่งโลกอนาคตที่เหมือนหลุดมาจากภาพยนตร์สักเรื่องนี้ คือข้อความที่เว็บไซต์ของ Starlink ได้ให้คำอธิบายไว้ในหน้าแรกที่เข้าไปเยือน คำสวยหรูที่ว่า ‘ครอบคลุมทั่วโลก’ และ ‘ไร้ขีดจำกัด’ ฟังดูเข้าที แต่ก็คุ้น ๆ ว่ามันก็มีใช้ในการโปรโมตสัญญาณอินเทอร์เน็ตอื่น ๆ มิใช่หรือ แล้วมันแตกต่างกันอย่างไรล่ะ เพื่อให้เข้าใจมากขึ้น เราจึงต้องเท้าความถึงระบบอินเทอร์เน็ตในปัจจุบันกันสักหน่อย
ดร. ศรัณย์ โปษยะจินดา ผู้อำนวยการสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ หรือ NARIT (National Astronomical Research Institute of Thailand) อธิบายว่า ระบบอินเทอร์เน็ตที่เราใช้กันอยู่นี้ อาศัยการรับส่งข้อมูลผ่านแสงที่เดินทางในใยแก้วนำแสงหรือ Fiber Optic เป็นหลัก เมื่อแสงเดินทางผ่านตัวกลางที่เป็นใยแก้วจะทำให้เกิดความหน่วงของการรับ-ส่งข้อมูล เป็นที่มาว่า ทำไมเวลาเราวิดีโอคอลหาเพื่อนที่อยู่อีกซีกโลก บางครั้งอีกฝ่ายจะตอบรับเราช้า หรือเกิดอาการภาพดีเลย์ อีกทั้งพื้นที่บางแห่ง การวางใยแก้วนำแสงเป็นเรื่องที่ทำได้ยาก ครั้นจะติดตั้งเสารับสัญญาณก็มีมูลค่าสูง ไม่คุ้มค่าหากในพื้นที่แถบนั้นมีความหนาแน่นของประชากรต่ำ การส่งสัญญาณอินเทอร์เน็ตโดยตรงจากดาวเทียมเข้าสู่เครื่องรับสัญญาณแบบระบบของ Starlink นั้นจะช่วยแก้ปัญหาเหล่านี้ได้
Starlink คือ เครือข่ายดาวเทียมที่ถูกออกแบบมาให้มีความหน่วงต่ำ รองรับความต้องการใช้งานจากทั่วโลก หลักการคือ แทนที่จะรับส่งข้อมูลผ่านตัวกลางอย่างใยแก้วนำแสง Starlink จะใช้การส่งข้อมูลผ่านแสงที่เดินทางไปในสุญญากาศหรืออวกาศผ่านดาวเทียมจำนวนมหาศาล ซึ่งจะทำให้แสงเดินทางได้เร็วกว่าผ่านตัวกลางอย่างใยแก้วถึงประมาณสามเท่า จึงสามารถให้บริการอินเทอร์เน็ตความเร็วสูงได้
ความหวือหวาโดดเด่น ที่มาของคำว่า ‘ครอบคลุมไร้ขีดจำกัด’ ของ Starlink
แน่ล่ะ การใช้ดาวเทียมเพื่อการสื่อสารไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่ดาวเทียมที่ใช้กันอยู่นั้นเป็นดาวเทียมที่อยู่ในวงโคจรค้างฟ้า หรือ วงโคจรสถิต คือ ไม่เปลี่ยนตำแหน่งเมื่อเทียบกับตำแหน่งบนพื้นโลก ซึ่งมีความสูงจากพื้นดินประมาณ 36,000 กิโลเมตร ทำให้ต้องใช้เวลาสื่อสารไปกลับพอสมควร และยังมีเรื่องความถี่ของคลื่นวิทยุที่ใช้ ซึ่งมีค่าปริมาณข้อมูล (Data Rate) ไม่สูงมาก ทั้งยังมีราคาแพง ทั่วโลกมีเพียงไม่กี่ดวง ไม่สามารถครอบคลุมการสื่อสารได้ทั่วโลก
ด้วยเหตุนี้ SpaceX จึงออกแบบระบบที่ครอบคลุมกว่า ด้วยการใช้ดาวเทียม Starlink จำนวนมาก ส่งขึ้นไปโคจรในวงโคจรต่ำ (LEO) ซึ่งระดับความสูงจากพื้นโลกของดาวเทียม Starlink แต่ละดวงจะไม่เท่ากัน โดยหลัก ๆ มีความสูงจากผิวโลก 550 กิโลเมตร หรือต่ำกว่านั้น ทำให้สื่อสารได้รวดเร็วและส่งข้อมูลได้มากขึ้น
Credit: Mark Handley/University College London
สำหรับตัวดาวเทียม SpaceX ก็ออกแบบและผลิตเองทั้งหมด ภายใต้แนวคิดที่ว่า ดาวเทียมต้องมีความกะทัดรัด คล่องตัว และมีประสิทธิภาพสูง เพื่อช่วยให้บรรทุกขนส่งดาวเทียมได้คราวละมาก ๆ โดยดาวเทียม Starlink แต่ละดวง มีน้ำหนักประมาณ 260 กิโลกรัมเท่านั้น ทั้งยังมีดีไซน์เรียบง่าย มีแผงโซลาร์เดี่ยว (Singular Solar Array) มีระบบขับเคลื่อนไอออน (Ion Propulsion System) ที่ทรงประสิทธิภาพขับเคลื่อนด้วย Krypton ส่งผลให้ Starlink กลายเป็นยานอวกาศแรกที่ใช้เชื้อเพลิงชนิดนี้ในการขับเคลื่อน รวมทั้งมีเซ็นเซอร์นำทางบอกตำแหน่งดาวเทียมดวงอื่น ช่วยให้การรับ-ส่งข้อมูลแม่นยำยิ่งขึ้น และยังมีระบบติดตามวัตถุ ตรวจจับยานอวกาศหรือยานอื่น ๆ ป้องกันไม่ให้เกิดการชนกันอีกด้วย
Credit: SpaceX
นอกจากนี้ Starlink ยังใช้เทคโนโลยี Phased array ช่วยให้ไม่ต้องหันจานรับสัญญาณไปในทิศทางที่มีดาวเทียมอยู่ คนที่ไม่มีความรู้เรื่องการติดตั้งการหันจานรับสัญญาณก็สามารถทำได้ โดยอุปกรณ์รับสัญญาณนี้คาดว่าน่าจะมีขนาดเล็กกะทัดรัด อาจจะใหญ่กว่าโทรศัพท์เคลื่อนที่เพียงเล็กน้อย ใช้วางในพื้นที่เปิดโล่งเพื่อรับสัญญาณจากท้องฟ้า ตอบโจทย์การเข้าถึงพื้นที่อันห่างไกลอย่างหุบเขา ทะเลทราย พื้นที่ที่มีประชากรบางเบา แม้แต่บนพาหนะที่กำลังเคลื่อนที่อย่างเรือหรือเครื่องบินก็สามารถทำได้ ซึ่งล้วนเป็นสถานที่ที่การติดตั้งเสาสัญญาณโทรศัพท์หรือจานดาวเทียมเป็นไปได้ยากหรือไม่คุ้มที่จะทำ ทำให้เข้าถึงพื้นที่ได้แบบครอบคลุม ไร้ขีดจำกัดจริง ๆ
แนวคิดที่ฟังดูหวือหวาอลังการนี้ ต้องใช้ค่าใช้จ่ายเป็นจำนวนมหาศาลไปกับการสร้างและออกแบบกองทัพดาวเทียม พัฒนาและดูแลระบบ ตลอดจนดำเนินการขนส่งดาวเทียมขึ้นไปประจำจุดที่ออกแบบไว้
ทั้งที่ต้องลงทุนมากมาย แล้วทำไม อีลอน มัสก์ ผู้ก่อตั้งและ CEO ของบริษัท SpaceX จึงเลือกที่จะทำระบบดาวเทียมสื่อสารนี้ นอกจากประโยชน์ข้างต้นที่ประชากรของโลกจะได้ประโยชน์ เข้าถึงบริการอินเทอร์เน็ตได้มากขึ้น อีลอนก็หวังว่า รายได้จากเครือข่ายนี้ จะช่วยทำให้การเดินทางท่องในอวกาศและการเดินทางไปยังดาวอังคารซึ่งเป็นเป้าหมายหลักของเขาและ SpaceX เป็นจริงได้ด้วย (นี่อาจจะเป็นโชคดีของเราที่อีลอนฝันอยากไปดาวอังคารมาก ๆ สินะ)
ความคืบหน้าของดาวเทียม Starlink
ภายหลังภารกิจส่งนักบินอวกาศอเมริกา 2 คนไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ จรวด Falcon 9 ของ SpaceX ก็ยังคงทำหน้าที่นำส่งดาวเทียมเข้าสู่วงโคจรอย่างต่อเนื่อง อย่างเมื่อวันที่ 3 มิถุนายน ที่ผ่านมา ก็ได้บรรทุกดาวเทียม Starlink จำนวน 60 ดวง และเมื่อวันที่ 13 มิถุนายน ก็ได้ส่งดาวเทียม Starlink ตามขึ้นไปอีก 58 ดวง พร้อมดาวเทียมถ่ายภาพ SkySat
ส่วนภารกิจล่าสุดที่จะเกิดขึ้นในวันที่ 27 มิถุนายนนี้นั้น (หลังจากเลื่อนแล้วเลื่อนอีกหลายรอบ) ก็จะส่งดาวเทียม Starlink ขึ้นไปอีกถึง 57 ดวงด้วยกัน พร้อมกับส่งดาวเทียมถ่ายภาพ BlackSky Global 5 and 6 ขึ้นไปด้วย ถือเป็นการส่งดาวเทียมที่รัวและต่อเนื่องหลายครั้งหลายดวงภายในเดือนเดียว โดยครั้งนี้ถือเป็นการขนส่งในภารกิจ Starlink เป็นครั้งที่ 10 แล้ว แต่ก็ยังมีแผนที่จะส่งดาวเทียมขึ้นไปอีกเรื่อย ๆ
Credit: Tim Dodd, Everyday Astronaut.
เพื่อให้ระบบดาวเทียมสื่อสาร Starlink โยงใยคนได้ทั้งโลก บริษัท SpaceX คาดว่าจะต้องขนส่งดาวเทียมขึ้นไปยังวงโคจรทั้งหมดประมาณ 24 ครั้ง และคาดว่าในครั้งที่ 12 จะสามารถให้บริการในภูมิภาคที่มีละติจูดสูงขึ้นไปอย่างแคนาดาและอเมริกาเหนือได้
ในเบื้องต้น ตามข้อกำหนดร่วมกันระหว่าง SpaceX และคณะกรรมการกลางกำกับดูแลกิจการสื่อสาร (Federal Communications Commission หรือ FCC) เครือข่าย Starlink จะทำงานด้วยดาวเทียมจำนวน 1,584 ดวง แต่ทั้งนี้ SpaceX วางแผนจะส่งดาวเทียมขึ้นไปอีกนับพันดวงโดยพิจารณาจากความต้องการของตลาด ซึ่งปัจจุบัน คณะกรรมการการสื่อสาร ก็ได้อนุมัติให้บริษัทส่งดาวเทียม Starlink จำนวน 12,000 ดวง ขึ้นไปในวงโคจรที่แตกต่างกันไปสามระดับ ได้แก่ วงโคจรที่ระดับความสูง 550 กิโลเมตร 1,110 กิโลเมตร และ 340 กิโลเมตร
ผลกระทบจาก Starlink ต่อการศึกษาดาราศาสตร์
ด้วยจำนวนดาวเทียมที่มหาศาลอย่างน่ากลัว ทั้งยังมีวงโคจรรอบโลกระดับต่ำ ทำให้เกิดข้อกังขาว่าจะส่งผลกระทบอะไรกับโลกบ้าง มันจะกีดขวางการดูดาวอย่างสุนทรี หรือการศึกษาวิจัยดาราศาสตร์ของมนุษย์บนโลกหรือไม่
ดร. ศรัณย์ ได้กล่าวถึงเรื่องนี้ไว้ว่า เป็นที่คาดกันว่าจะมีผลกระทบกับการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์แน่นอน แต่ไม่รุนแรงถึงขั้นใช้กล้องสังเกตการณ์ไม่ได้อย่างที่หลาย ๆ คนกังวล หนึ่งคือ เรื่องของแสงสะท้อน ซึ่งคาดว่าจะสะท้อนรบกวนทัศนวิสัยในการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ด้วยตา แต่ที่จริงแล้วแสงสะท้อนจากดาวเทียมจะเกิดขึ้นแค่ในช่วงหัวค่ำ และย่ำรุ่งเท่านั้น
เนื่องจากในตอนกลางคืน ดาวเทียมจะเข้าสู่เงามืดของโลกจึงไม่ได้สะท้อนแสงอาทิตย์ในช่วงเวลานั้นแต่อย่างใด ยิ่งมีวงโคจรเข้าใกล้โลกเท่าไหร่ก็ยิ่งเข้าสู่เงามืดของโลกเท่านั้น ซึ่งการสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ในช่วงคลื่นที่ตาเห็น ส่วนใหญ่แล้วนักดาราศาสตร์ก็สังเกตการณ์ในยามค่ำคืนทั้งสิ้น จึงคาดว่าอาจจะไม่รบกวนการทำงานของนักดาราศาสตร์ที่ศึกษาด้วยวิธีการนี้มากนัก
Credit: Paul Hennessy/ NurPhoto/ Getty Images
ทว่า ดร. ศรัณย์ อธิบายว่า สิ่งที่น่ากังวลกว่านั้นคือ ดาวเทียมเหล่านี้สามารถเป็นแหล่งกำเนิดคลื่นได้หลายอย่าง เช่น สามารถสะท้อนคลื่นวิทยุได้ ถึงแม้ว่า คลื่นที่ใช้รับส่งสัญญาณดาวเทียมกับผู้คนบนพื้นโลกจะเป็นคนละตัวกับที่นักดาราศาสตร์ใช้ แต่ตัวดาวเทียมเองก็อาจจะสะท้อนคลื่นวิทยุที่มีจุดกำเนิดจากพื้นโลกอื่น ๆ ซึ่งมีอยู่หลากหลายนานาชนิด สะท้อนกลับเข้ามาก่อกวนการสังเกตการณ์ของนักดาราศาสตร์บนพื้นโลกได้เช่นกัน ดังนั้นการศึกษาใด ๆ ด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุ (การสังเกตการณ์ในช่วงคลื่นที่ตามนุษย์มองไม่เห็น) จะโดนคลื่นเหล่านี้รบกวนมากขึ้น ซึ่ง SpaceX เองก็พยายามจัดการกับปัญหาเหล่านี้อยู่เช่นกัน
สำหรับปัญหาแรก อีลอนได้ออกมาชี้แจงว่า จะลดการสะท้อนแสงของดาวเทียม โดยจะใช้เฉดสีโทนมืดมาเป็นม่านบังแสง (อ่านรายละเอียดเพิ่มเติมในข่าวนี้) เพื่อลดผลกระทบที่อาจรบกวนการสังเกตการณ์ของนักดาราศาสตร์ให้น้อยที่สุด ส่วนปัญหาที่สอง SpaceX ก็จะพยายามใช้วัสดุที่ลดการสะท้อนคลื่นวิทยุได้ ซึ่งก็คงช่วยช่วยแก้ปัญหาได้ในระดับหนึ่งแต่ไม่ใช่ทั้งหมด ดังนั้น ระบบนี้คงส่งผลสร้างความยุ่งยากให้นักดาราศาสตร์ได้แก้ปัญหากันต่อไปแน่นอน
Starlink กับนานาความเป็นไปได้ในอนาคต
ถัดจากปัญหาของนักดาราศาสตร์ ดร. ศรัณย์ยังให้ความเห็นว่า น่าจะเกิดประเด็นอื่น ๆ รวมทั้งประเด็นทางการเมืองตามมาด้วย ยกตัวอย่างเช่น ระบบการกรองสัญญาณของจีน ประเทศจีนใช้ระบบคัดกรองสัญญาณที่รัดกุม มีไฟร์วอลล์ (Fire Wall) หรือตัวกรองข้อมูลที่ใหญ่มาก สามารถควบคุมการเข้าออกของข้อมูลในระบบอินเทอร์เน็ตได้ หากมีคนนำอุปกรณ์รับสัญญาณของระบบ Starlink เข้าไป จีนก็ไม่สามารถจะกรองหรือป้องกันการไหลของข้อมูลในสัญญาณนี้ได้เลย ซึ่งจีนเองก็คงจะต้องมีแผนการ มาตรการ หรือข้อตกลงกับ SpaceX ในเรื่องนี้ด้วย
“สำหรับประเทศไทยเองก็มีการควบคุมการใช้สัญญาณอินเทอร์เน็ตโดยกระทรวงดิจิทัลในระดับหนึ่ง แม้ไม่มากมายนัก แต่ก็อาจจะต้องพิจารณาเรื่องนี้ด้วยเช่นกัน ว่าหากมีผู้ใช้บริการ Starlink ซึ่งไม่อยู่ภายใต้การควบคุมเลยจะเป็นอย่างไร จะมีมาตรการอย่างไรในการควบคุมต่อไปหรือไม่” ดร. ศรัณย์กล่าว
แต่หากมองในแง่การเข้าถึงอินเทอร์เน็ต ประเทศไทยเราถือว่ามีการเชื่อมโยงอินเทอร์เน็ตในระดับที่ดีมาก ติดอันดับประเทศที่มีความเร็วอินเทอร์เน็ตสูงเป็นอันดับต้น ๆ ของโลก มีผู้ให้บริการอินเตอร์เน็ตไร้สายผ่านเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ที่ครอบคลุมหลายราย ดังนั้นจึงคาดเดายากว่า Starlink จะส่งผลต่อเราชาวไทยในรูปแบบใด
สำหรับชาวโลกโดยรวม ปัจจุบันมีคนทั่วโลกเป็นพันล้านคนที่ไม่มีอินเทอร์เน็ตใช้ ระบบนี้จะช่วยให้เกิดการเชื่อมต่อที่ง่ายขึ้นมาก เข้าถึงพื้นที่ต่าง ๆ ได้มากขึ้น รวมถึงเพิ่มความเร็วในการจัดการข้อมูล ซึ่งจะเป็นประโยชน์มากกับงานในหลายรูปแบบ โดยเฉพาะงานทางด้านการเงินที่ต้องการความเร็วในการทำธุรกรรมต่าง ๆ ให้เร็วที่สุดเท่าที่จะทำได้ เพื่อป้องกันกลโกงหรือการลักลั่นในคำสั่งซื้อขายต่าง ๆ
ล่าสุด SpaceX ได้เปิดให้คนทั่วโลกลงทะเบียน เพื่อขอรับข้อมูลข่าวสารการใช้บริการอินเทอร์เน็ตผ่านดาวเทียม Starlink แล้ว ผู้สนใจสามารถอยากอัปเดตข้อมูล รู้ข่าวการให้บริการอินเทอร์เน็ตดาวเทียมนี้ก่อนใคร ตามไปกรอกข้อมูลได้ ที่นี่
อีกไม่กี่เดือนข้างหน้า ระบบ Starlink จะเริ่มให้บริการ และในตอนนั้นเราคงจะได้เริ่มเห็นกันแล้วว่า มันจะส่งผลกระทบต่อชีวิตของเราอย่างไรบ้าง คงต้องติดตามดูกันต่อไป
ขอขอบคุณ
ดร. ศรัณย์ โปษยะจินดา ผู้อำนวยการสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)
อ้างอิง
พิสูจน์อักษร : สุชยา เกษจำรัส