अंतरिक्ष उपग्रहों और अंतरिक्ष कबाड़ से भरता जा रहा है, टकराव से कैसे बचें?

मेलबर्न। इस सप्ताह की खबरों से पता चला है कि एक ऑस्ट्रेलियाई उपग्रह और एक संदिग्ध चीनी सैन्य उपग्रह के बीच टक्कर होने की संभावना है। इस बीच, इस महीने की शुरुआत में, अमेरिकी सरकार ने अंतरिक्ष में कचरा जमा करने पर पहली बार जुर्माना लगाया। संघीय संचार आयोग ने सैटेलाइट टीवी सेवाएं प्रदान करने वाली सार्वजनिक रूप से कारोबार करने वाली कंपनी डिशनेट नेटवर्क पर 150,000 अमेरिकी डॉलर का जुर्माना लगाया। यह अंतरिक्ष उद्योग में कई लोगों के लिए आश्चर्य की बात थी, क्योंकि जुर्माना हाल के किसी भी मलबे से संबंधित नहीं था - यह एक संचार उपग्रह पर लगाया गया था जो 21 वर्षों से अधिक समय से अंतरिक्ष में है।

 यह इकोस्टार-7 था, जो पहले से सहमत मलबा शमन योजना में उल्लिखित कक्षा आवश्यकताओं को पूरा करने में विफल रहा। इकोस्टार-7 पर जुर्माना अमेरिका का पहला मामला हो सकता है, लेकिन संभवत: यह आखिरी नहीं होगा। हम अंतरिक्ष उपयोग के एक अभूतपूर्व युग में प्रवेश कर रहे हैं और उम्मीद कर सकते हैं कि दशक के अंत तक अंतरिक्ष में सक्रिय उपग्रहों की संख्या 700% तक बढ़ जाएगी। जैसे-जैसे हमारे स्थानीय अंतरिक्ष में भीड़ बढ़ती जाएगी, हजारों उपग्रहों और अंतरिक्ष कबाड़ के टुकड़ों पर नज़र रखना और भी महत्वपूर्ण हो जाएगा। इसलिए शोधकर्ताओं के पास इसके लिए एक नया क्षेत्र है: अंतरिक्ष डोमेन जागरूकता।

 तीन प्रकार की कक्षा, प्लस जंक
मनुष्य 1957 से अंतरिक्ष में उपग्रह प्रक्षेपित कर रहा है और पिछले 66 वर्षों में वह इसमें काफी अच्छा हो गया है। वर्तमान में पृथ्वी के चारों ओर विभिन्न कक्षाओं में 8,700 से अधिक सक्रिय उपग्रह हैं। उपग्रह आमतौर पर तीन मुख्य कक्षाओं में होते हैं, और इन्हें समझना अंतरिक्ष मलबे की जटिल प्रकृति को समझने की कुंजी है। उपग्रहों के लिए सबसे आम कक्षा निम्न पृथ्वी कक्षा है, जिसमें कम से कम 5,900 सक्रिय उपग्रह हैं। पृथ्वी की निचली कक्षा में वस्तुएँ पृथ्वी की सतह से 1,000 किमी ऊपर रहती हैं और लगातार गतिमान रहती हैं। अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पृथ्वी की निचली कक्षा में मौजूद वस्तु का एक उदाहरण है, जो हर दिन 16 बार पृथ्वी के चारों ओर यात्रा करता है। इसके ऊपर मध्यम पृथ्वी कक्षा है, जहां उपग्रह पृथ्वी से 10,000 से 20,000 किमी ऊपर होते हैं। यह विशेष रूप से व्यस्त जगह नहीं है, लेकिन अब तक लॉन्च किए गए कुछ सबसे महत्वपूर्ण उपग्रहों का घर है - वे हमें ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम या जीपीएस प्रदान करते हैं। अंत में, हमारे पास भू-तुल्यकालिक कक्षा में बहुत अधिक ऊंचाई वाले उपग्रह हैं। 

इस कक्षा में, उपग्रह पृथ्वी से 35,000 किमी ऊपर होते हैं, ऐसी कक्षाओं में जो पृथ्वी के घूमने की दर से मेल खाती हैं। इस कक्षा का एक विशेष प्रकार भूस्थैतिक पृथ्वी कक्षा है। यह पृथ्वी के भूमध्य रेखा के समान तल पर स्थित है, जिससे उपग्रह जमीन से स्थिर दिखाई देते हैं। जैसा कि आप बता सकते हैं, पृथ्वी का परिवेश उपग्रह गतिविधि से गुलजार है। यह तब और अधिक अराजक हो जाता है जब हम अंतरिक्ष कबाड़ को ध्यान में रखते हैं, जिसे पृथ्वी के चारों ओर कक्षा में अप्रयुक्त कृत्रिम मलबे के रूप में परिभाषित किया गया है। अंतरिक्ष कबाड़ पूरे उपग्रहों से लेकर जो अब उपयोग में नहीं हैं या काम नहीं कर रहे हैं, कक्षा में छोड़े गए अंतरिक्ष यान और लॉन्च वाहनों के मिलीमीटर-चौड़े टुकड़े तक हो सकते हैं। नवीनतम अनुमानों से पता चलता है कि अंतरिक्ष मलबे के 13 करोड़ से अधिक टुकड़े हैं, जिनमें से केवल 35,000 टुकड़े इतने बड़े (10 सेमी से अधिक) हैं जिन्हें नियमित रूप से जमीन से ट्रैक किया जा सकता है।

 हम उन सभी को कैसे ट्रैक करें?
यहीं पर अंतरिक्ष डोमेन जागरूकता आती है। यह सक्रिय उपग्रहों और अंतरिक्ष मलबे सहित पृथ्वी की कक्षा में वस्तुओं का पता लगाने, ट्रैकिंग और निगरानी करने का क्षेत्र है। हम इसका अधिकांश काम जमीन-आधारित ट्रैकिंग के साथ करते हैं, या तो रडार के माध्यम से या दूरबीन जैसे ऑप्टिकल सिस्टम के माध्यम से। जबकि रडार पृथ्वी की निचली कक्षा में वस्तुओं को आसानी से ट्रैक कर सकता है, ऊपर की कक्षा में हमें ऑप्टिकल सेंसर की आवश्यकता होती है। मध्यम पृथ्वी कक्षा और भूस्थिर कक्षा में वस्तुओं को पृथ्वी की ओर परावर्तित सूर्य के प्रकाश का उपयोग करके ट्रैक किया जा सकता है। विश्वसनीय और निरंतर अंतरिक्ष डोमेन जागरूकता के लिए, हमें दुनिया भर में योगदान देने वाले कई सेंसर की आवश्यकता है।

 इनसे आप देख सकते हैं कि उच्च-ऊंचाई वाले उपग्रह पृथ्वी पर कैसे दिख सकते हैं, जो तारों के चलते समय स्थिर प्रतीत होते हैं। अंतरिक्ष जागरूकता में ऑस्ट्रेलिया की भूमिका पृथ्वी पर हमारी स्थिति के कारण, ऑस्ट्रेलिया के पास अंतरिक्ष डोमेन जागरूकता में योगदान करने का एक अनूठा अवसर है। अंतरिक्ष निगरानी नेटवर्क के हिस्से के रूप में अमेरिका के पास पहले से ही ऑस्ट्रेलिया के पश्चिमी तट पर कई सुविधाएं हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि पश्चिमी तट पर, दूरबीनें बड़े शहरों से न्यूनतम प्रकाश प्रदूषण के साथ अंधेरी रात के आसमान में काम कर सकती हैं। इसके अलावा, हम वर्तमान में स्मार्टसैट सीआरसी द्वारा वित्त पोषित एक अंतरिक्ष डोमेन जागरूकता प्रौद्योगिकी प्रदर्शक (अवधारणा का प्रमाण) पर काम कर रहे हैं।

यह आईटी फर्म सीजीआई जैसे उद्योग भागीदारों के साथ-साथ विश्वविद्यालयों और अन्य अनुसंधान संगठनों का एक सरकारी वित्त पोषित संघ है। हम अवलोकन संबंधी खगोल भौतिकी, उन्नत डेटा विज़ुअलाइज़ेशन, कृत्रिम बुद्धिमत्ता और अंतरिक्ष मौसम में अपनी विशेषज्ञता का संयोजन कर रहे हैं। हमारा लक्ष्य ऐसी तकनीक बनाना है जो यह समझ सके कि अंतरिक्ष में मिनट-दर-मिनट क्या हो रहा है। फिर, हम अनुवर्ती अवलोकनों को पंक्तिबद्ध कर सकते हैं और कक्षा में वस्तुओं की निगरानी कर सकते हैं। 

हमारी टीम वर्तमान में जियोसिंक्रोनस ऑर्बिट ऑब्जेक्ट्स पर काम कर रही है, जिसमें सक्रिय और निष्क्रिय उपग्रह शामिल हैं। इकोस्टार-7 कार्य अवधि समाप्त कर चुके एक रिटायर्ड अंतरिक्ष यान के भाग्य का सिर्फ एक उदाहरण था - एफसीसी अन्य सभी कंपनियों को यह सुनिश्चित करने के लिए कड़ी चेतावनी भेज रहा है कि वह अपनी मलबा शमन योजनाओं को पूरा करें। कक्षा में निष्क्रिय वस्तुएं एक दूसरे के लिए टकराव का खतरा पैदा कर सकती हैं, जिससे अंतरिक्ष मलबे में तेजी से वृद्धि हो सकती है। यदि हम यथासंभव लंबे समय तक पृथ्वी के अंतरिक्ष डोमेन का उपयोग करना चाहते हैं, तो हमें इसे सभी के लिए सुरक्षित रखना होगा।

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