องค์ประกอบของวงโคจรดาวเทียม

        ลักษณะวงโคจรของดาวเทียมแต่ละดวง จะถูกอธิบายด้วยองค์ประกอบของวงโคจร (Orbital Element) ซึ่งสามารถอธิบายถึง ขนาด รูปร่าง การวางตัวของระนาบวงโคจร และตำแหน่งของดาวเทียมบนวงโคจร โดยองค์ประกอบของวงโคจรประกอบด้วย
  • ค่าความรีของวงโคจร (Eccentricity: e) คือค่าที่ใช้สำหรับอธิบายรูปร่างของวงโคจร ซึ่งสามารถบอกได้ว่า วงโคจรของดาวเทียม เป็นรูปวงกลม (e = 0) วงรี (0 < e < 1) พาลาโบลา (e = 1) หรือไฮเปอร์โบลา (e > 1) โดยปกติแล้วดาวเทียมทั่วไปมีวงโคจรเป็นวงรี วงรีมีจุดโฟกัส (focus) สองจุด ซึ่งเปรียบเทียบได้กับจุดศูนย์กลางของวงกลม
ภาพที่ 1 ค่าความรี (e) สำหรับรูปร่างวงโคจรแบบต่างๆ
  • ค่ากึ่งแกนเอกของวงโคจร (Semi-major axis: a) คือค่าความยาวครึ่งหนึ่งของแกนเอกของดาวเทียมที่มีวงโคจรเป็นวงรี และสำหรับดาวเทียมที่มีวงโคจรเป็นวงกลม ค่านี้จะหมายถึงค่ารัศมีวงโคจรของดาวเทียม

ภาพที่ 2 ค่ากึ่งแกนเอกของวงโคจร (a)

  • ค่าความเอียงของวงโคจร (Inclination: i) คือค่ามุมระหว่างระนาบวงโคจรกับระนาบเส้นศูนย์สูตรโลก ดาวเทียมที่โคจรไปตามเส้นศูนย์สูตรโลกจะมีค่า i = 0 องศา ในขณะที่ดาวเทียมที่โคจรผ่านขั้วโลกจะมีค่า i = 90 องศา ดาวเทียมที่มีความเอียงระหว่าง 0 - 90 องศา จะถือว่าเดินทางไปในทิศทางเดียวกับการหมุนของโลก (Prograde) ส่วนดาวเทียมที่มีความเอียงระหว่าง 90 - 180 องศา จะถือว่าเดินทางไปในทิศทางตรงข้ามกับการหมุนของโลก (Retrograde) ดาวเทียมที่มีความเอียงวงโคจรไม่เท่ากับ 0 องศา จะตัดกับระนาบเส้นศูนย์สูตรโลกสองครั้งที่แอสเซนดิงโหนด (Ascending Node) และเดสเซนดิงโหนด (Descending Node) โดยดาวเทียมจะเคลื่อนที่ไปทางเหนือของระนาบเส้นศูนย์สูตรโลกที่แอสเซนดิงโหนด และไปทางใต้ของระนาบเส้นศูนย์สูตรที่เดสเซนดิงโหนด

 ภาพที่ 3 ค่าความเอียงของวงโคจร (i)
  • ค่าไรต์แอสเซนชันของแอสเซนดิงโหนด (Right Ascension of Ascending Node หรือ RAAN: Ω) ค่าไรต์แอสเซนชัน หมายถึง ค่าพิกัดลองกิจูดของทรงกลมท้องฟ้า (Longitude in Celestial Sphere) โดยเส้นลองกิจูดหรือไรต์แอสเซนชันแรกของทรงกรมท้องฟ้าเริ่มวัดจากจุดเริ่มของราศีเมษ (Vernal Equinox) ซึ่งเป็นจุดตัดของระนาบศูนย์สูตรโลกกับระนาบการโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ จากจุดอ้างอิงนี้วัดเป็นมุมกวาดไปยังจุดตัดของระนาบการโคจรของดาวเทียมกับระนาบศูนย์สูตรโลก ซึ่งเรียกว่า จุดแอสเซนดิงโหนด (Ascending Node) มุมที่ได้ก็คือค่าไรต์แอสเซนชันของแอสเซนดิงโหนด
  •  
  • ค่าระยะเชิงมุมของจุดใกล้โลก (Argument of perigee: ω) คือค่ามุมที่วัดจากจุดแอสเซนดิงโหนดไปยังตำแหน่งที่ใกล้โลกมากสุด (Perigee) ตามวงโคจรของดาวเทียม
  •  
  • ค่ามุมกวาดจริงของดาวเทียม (True Anomaly: v) คือค่ามุมที่วัดจากจุดใกล้โลกมากที่สุด ไปยังตำแหน่งของดาวเทียมบนวงโคจร
  •  

    ภาพที่ 4 แสดงค่าองค์ประกอบวงโคจรของดาวเทียม

        ข้อมูลองค์ประกอบวงโคจรองดาวเทียมแต่ละดวง จะถูกเก็บรวบรวมไว้เป็นฐานข้อมูล และมีการปรับแก้ข้อมูลใหม่เป็นระยะๆ และเพื่อให้ง่ายต่อการจัดเก็บและเข้าถึง ข้อมูลวงโคจรของดาวเทียมจะถูกบันทึกไว้ในลักษณะของโค้ดที่เรียกว่า Two-Line Element (TLE) โดยจะแสดงข้อมูลต่างๆ ของดาวเทียมรวมทั้งองค์ประกอบวงโคจรในรูปแบบของกลุ่มตัวเลขเรียงกัน 2 บรรทัด ดังนี้

 ภาพที่ 5 แสดงข้อมูล TLE ของดาวเทียม GOES 7
 
ข้อมูลหลักๆ ของ TLE ที่ควรทราบมีดังนี้
  1. ลำดับของดาวเทียมในฐานข้อมูล NOARD (Satellite #) เป็นชุดตัวเลขกลุ่มแรก และปรากฏอยู่ทั้งบรรทัดที่ 1 และ 2 ซึ่งบอกถึง ลำดับของดาวเทียมที่ถูกส่งขึ้นไปในวงโคจรตามระบบฐานข้อมูล NOARD โดยเริ่มนับจากดาวเทียมสปุกนิกเป็นดาวเทียมดวงแรก ในที่นี้ดาวเทียม GOES 7 ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรเป็นดวงที่ 17,561
  2. ชื่อสากลของดาวเทียม (International Designator) เป็นกลุ่มตัวเลขชุดที่สองในบรรทัดที่ 1 โดยเป็นรหัสชื่อสากลของดาวเทียม ที่บอกถึงปี ค.ศ. ที่ส่งดาวเทียม (ตัวเลขสองหลักแรก) และลำดับของดาวเทียมที่ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรภายในปีนั้น (ตัวเลขสามหลักต่อมา) สำหรับดาวเทียม GOES 7 เป็นดาวเทียมที่ถูกส่งขึ้นไปในปี 1987 และเป็นดาวเทียบดวงที่ 22 ที่ถูกส่งขึ้นไปในปีนั้น
  3. ช่วงเวลาที่ใช้อ้างอิงวงโคจร (Epoch Year & Day Fraction) เนื่องจากข้อมูลองค์ประกอบวงโคจรของดาวเทียมจำเป็นต้องมีการปรับแก้ให้เป็นปัจจุบันตลอดเวลา ดังนั้นจึงมีการกำหนดช่วงเวลาอ้างอิงของวงโคจรที่มีการปรับแก้ล่าสุด โดยตัวเลขสองหลักแรกจะระบุปี ค.ศ. และตัวเลขที่เหลือจะเป็นจำนวนวันที่นับจากวันที่ 1 มกราคมของปีนั้นๆ ซึ่งในที่นี้ เป็นชุดข้อมูล TLE ของดาวเทียม GOES 7 ที่มีการปรับแก้ข้อมูลล่าสุดในปี 2003
  4. ข้อมูลองค์ประกอบวงโคจร จะเป็นกลุ่มตัวเลขที่เรียกกันในบรรทัดที่ 2 ต่อจากตัวเลขลำดับ NOARD ของดาวเทียม โดยจะเริ่มจาก ค่าความเอียง (i) ค่าไรต์แอสเซนชันของแอสเซนดิงโหนด (Ω) ค่าความรี (e) ค่าระยะเชิงมุมของจุดใกล้โลก (ω) และค่ามุมกวาดจริงของดาวเทียม (v) ตามลำดับ