अध्याय - 2 

उपग्रहों के प्रकार

(Types of Satellites)

प्रश्न- उपग्रहों की कक्षा (Orbit) एवं उपयोगों के आधार पर वर्गीकरण प्रस्तुत कीजिए।

उत्तर -

उपग्रहों की कक्षा एवं उपयोगों के आधार पर वर्गीकरण

उपग्रहों (satellite) को पृथ्वी की जिस कक्षा (orbit) में प्रक्षेपित किया जाता है उसकी पृथ्वी से दूरी एवं उपग्रहों के कक्षा में घूमने की स्थिति तथा उपग्रहों के उपयोग के आधार पर मुख्यतः तीन भागों में विभक्त किया सकता है-

1. भू-स्थिर उपग्रह (Geostationary satellite) - इस प्रकार के उपग्रह पृथ्वी से लगभग 36,000 किमी० की ऊँचाई पर स्थित कक्षा में चक्कर लगाते हैं। ये उपग्रह पृथ्वी की अपनी धुरी पर घूमने की दिशा अर्थात् पश्चिम से पूरब की ओर चक्कर लगाते हैं और 36,000 किमी० की ऊँचाई पर इन उपग्रहों के चक्कर लगाने की गति पृथ्वी के घूमने की गति के सापेक्ष होती है, जिसके फलस्वरूप यह निरन्तर पृथ्वी के एक निश्चित भाग पर लगातार दृष्टि रखते हैं। इसी कारण से इन उपग्रहों को भू-स्थिर उपग्रह या जियोस्टेशनरी उपग्रह कहते हैं। इन्हें भू-समकालिक उपग्रह (geo-synchronous) भी कहा जाता है। इन उपग्रहों का उपयोग दूरसंचार जैसे कि दूरसंचार नेटवर्क रेडियो, दूरदर्शन प्रसारण आदि के लिए किया जाता है। भारत द्वारा प्रक्षेपित किये गये कुछ उपग्रहों के नाम हैं-जी सैट-1 &2; एड्सैट-4; इनसैट-4 एवं जी सैट-4 इत्यादि।

2. सूर्य-समकालिक उपग्रह (Sunychronus satellite)/ ध्रुवीय उपग्रह (Polar satellite)/सुदूर संवेदन (Remote sensing) उपग्रह - इस तरह के उपग्रह को पृथ्वी से 700-900 किमी की ऊँचाई पर स्थित कक्षा में प्रक्षेपित किया जाता है तथा यह पृथ्वी के एक ध्रुव से दूसरे ध्रुव की ओर चक्कर लगाते हैं। ये उपग्रह जब उत्तरी ध्रुव से दक्षिणी ध्रुव की ओर चक्कर लगाते हैं तब इस परिक्रमण को डिसेन्डिंग (descending) मोड कहते हैं और दक्षिणी ध्रुव से उत्तरी ध्रुव तक के परिक्रमण को ऐसेन्डिंग (ascending) मोड कहते हैं। ध्रुवीय कक्षा में एक ध्रुव से दूसरे ध्रुव की ओर चक्कर लगाने के कारण इनको ध्रुवीय/पोलर उपग्रह भी कहते हैं।

ऐसे ध्रुवीय/पोलर उपग्रह जो डाटा कलेक्शन/डाटा संग्रह हेतु सूर्य से उत्सर्जित विकिरण/radiation  (विद्युत चुम्बकीय तरंगों/ Electro magnetic radiation) की दृश्यमान सीमा (visible range) पर निर्भर करते हैं उन उपग्रहों को कुछ इस तरह से पृथ्वी की कक्षा में प्रक्षेपित किया जाता है जिससे कि यह पृथ्वी के प्रत्येक भू-भाग की तस्वीर लगभग एक समय पर (प्रात: 10:30 बजे के आस-पास) एकत्रित करें। इसका मुख्य कारण सूर्य की इस समयावधि में विशिष्ट स्थिति एवं सूर्य की किरणों का विशिष्ट झुकाव होना है, जिस कारण इससे प्रदीप्त धरातलीय संरचनाओं व इन्फ्रास्ट्रक्चर के सही आंकलन में मदद मिलती है। डाटा संग्रह के दृष्टिकोण से यह समय सर्वोत्तम समझा जाता है। इसी कारण सूर्य की इस समयावधि में विशिष्ट स्थिति एवं सूर्य की किरणों का विशिष्ट झुकाव होना है, जिस कारण इससे प्रदीप्त धरातलीय संरचनाओं व इन्फ्रास्ट्रक्चर के सही आंकलन में मदद मिलती है। डाटा संग्रह के दृष्टिकोण से यह समय सर्वोत्तम समझा जाता है। इसी कारण इन उपग्रहों को सनसिनक्रानस उपग्रह/सूर्य समकालिक उपग्रह भी कहा जाता है। परन्तु ऐसे पोलर उपग्रह जो डाटा संग्रह हेतु दृश्यमान सीमा/ऑप्टिकल रेन्ज के विकिरण (radiation) पर निर्भर नहीं होते हैं, उनको प्रातः 10:30 बजे के अलावा दूसरे समयावधि पर भी समक्रमिक अर्थात् सिंक्रोनाइज (synchronise) किया जा सकता है जैसे कि रिसैट उपग्रह (RISAT/radar imaging satellite) आदि रात्रि के समय भी तस्वीरें ले सकते हैं। क्योंकि यह उपग्रह भू-स्थिर उपग्रह के सापेक्ष धरती के कहीं अधिक नजदीक होते हैं अतः इनके द्वारा कहीं बेहतर फोटो लिये जा सकते हैं तथा ज्यादा सटीक स्थानिक आंकड़ों का संग्रहण किया जा सकता है। इन उपग्रहों के सुदूर संवेदनीय विशेषताओं के कारण ही इन्हें सुदूर संवेदी उपग्रह या रिमोट सेन्सिंग उपग्रह के नाम से भी जाना जाता है। इस प्रकार के उपग्रहों का पृथ्वी पर घटित होने वाली प्राकृतिक घटनाओं, संसाधनों व संरचनाओं के अध्ययन एवं प्रबन्धन में उपयोग किया जाता है। एक निश्चित समयान्तराल के बाद इन उपग्रह द्वारा पुनः पूर्वालोकित क्षेत्र की तस्वीरें लेने के गुण से वैज्ञानिक इन उपग्रहों से प्राप्त तस्वीरों का प्रयोग पृथ्वी की सतह में होने वाले निरन्तर बदलावों के अध्ययन हेतु भी करते हैं। उदाहरणार्थ-किसी कस्बे में विस्तार सम्बन्धी अध्ययन जैसे कि विस्तार की गति और दिशा तथा भूमि उपयोग एवं भूमि आच्छादन में बदलाव आदि का अध्ययन इस प्रकार के उपग्रह द्वारा किया जाता है।

IRS सीरिज, कार्टोसेट-2, रिर्सोसिसेट-2A, एस्ट्रोसेट, सिसैट, सरल, मेघा ट्रॉपिक्स इत्यादि इस प्रकार के उपग्रहों के उदाहरण हैं।

3. वैश्विक स्थान-निर्धारण उपग्रह प्रणाली (Global Positioning Satellite System अथवा G.P.S. System) - वैश्विक स्थान निर्धारण उपग्रह प्रणाली अथवा Global Positioning Satellite System (G.P.S.) कई उपग्रहों का एक ऐसा समूह होता है जिसका प्रयोग किसी भी वस्तु के सटीक स्थान निर्धारण हेतु तथा उसके संचरण में मदद के लिए किया जाता है। यह प्रणाली भौगोलिक स्थिति और समय से सम्बन्धित सूचना जी०पी०एस० रिसीवर तक पहुँचाती है। इस प्रकार की कई प्रणाली अलग-अलग देशों द्वारा अंतरिक्ष में स्थापित की गई हैं। सभी ऐसी प्रणालियों में लगभग 24 उपग्रहों का नेटवर्क होता है जो कि पृथ्वी से 20,000 से 26,000 किमी दूर लगभग ध्रुवीय कक्षा में चक्कर लगाता है।

अमेरिका के द्वारा प्रक्षेपित किये गये जी०पी०एस० उपग्रह के समूह को NAVSTAR (Navigational Satellite Timing & Ranging) नाम से सम्बोधित किया जाता है। अन्य देशों ने भी अपने जी०पी०एस० उपग्रह पृथ्वी की कक्षा में प्रक्षेपित किये हैं, जैसे कि रूस का GLONASS (Globalanaya Navigationnaya Sputnikovaya Sistema), चीन का BEIDOU (बेइदोअ) (Chinese Name of Ursa) तारा मण्डल जिसका उपयोग North Star को खोजने में होता है) or CNSS (Compass Navigational Satellite System), यूरोपियन स्पेस एजेन्सी का GNSS (Global Navigation Satellite System), जापान का Q

IRNSS (Indian Regional Navigational Satellite System) or NAVIC (Navigation with Indian Constellation) I

जी०पी०एस० का उपयोग स्थिति/लोकेशन (अपनी लोकेशन जानने के लिए), नेविगेशन/ संचरण (एक जगह से दूसरी जगह जाने के लिए), ट्रैक्किंग/मार्गन (किसी वस्तु या वाहन को ट्रैक करने के लिए), मैपिंग/मानचित्रण (दुनिया का नक्शा बनाने के लिए) एवं समय (सही समय जानने के लिए) किया जाता है। इसका उपयोग आम नागरिकों द्वारा गूगल मैप, उबर, ओला, स्विगी व इसी प्रकार के अन्य ऐप का प्रयोग करते हुए किया जाता है जो लोकेशन आधारित सेवाएं प्रदान करते हैं। इस प्रणाली के अन्तर्गत किसी वस्तु के पृथ्वी पर स्थिति का आंकलन अक्षांश (latitude), देशान्तर (longitude) एवं उन्नतांश (altitude) के रूप में पृथ्वी की कक्षा में जी०पी०एस० उपग्रहों के समूह द्वारा भेजे जाने वाले संकेतों के आधार पर किया जाता है। वैश्विक स्थान निर्धारण प्रणाली के तीन भाग होते हैं-

(i) अंतरिक्ष खण्ड (Space segment) - इसमें जी०पी०एस० उपग्रहों का समूह आता है। प्रत्येक जी०पी०एस० रिसीवर (उपयोगकर्ता खण्ड) कम से कम चार उपग्रहों का अपने स्थान निर्धारण के लिए इस्तेमाल करता है अर्थात् किसी भी जी०पी०एस० रिसीवर की स्थिति का निर्धारण कम से कम चार उपग्रहों से प्राप्त सिग्नल्स के आधार पर किया जाता है।

(ii) नियंत्रण खण्ड (Ground Controlling Station) - ग्राउण्ड कंट्रोल स्टेशन उपग्रहों की कक्षा को मानिटर, नियंत्रण/कंट्रोल (control) व बरकरार रखने/सही बनाये रखने/मेंटेन (maintain) करने की भूमिका निभाता है ताकि, यह सुनिश्चित किया जा सके कि कक्षा से उपग्रहों के विचलन और जी०पी०एस० टाइमिंग निर्धारित छूट के स्तर/टालरेंस लेवल (tolerance level) के भीतर है।

(iii) उपयोगकर्ता खण्ड (Receiver Segment) - उपयोगकर्ता खण्ड में जी०पी०एस० सिग्नल रिसीवर आते हैं जो कि उपग्रहों से सिग्नल रिसीव कर अपनी स्थिति का आंकलन करते हैं।

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