उपग्रह 2 (अच्युत गोडबोले)

उपग्रह 2 (अच्युत गोडबोले)

उपग्रहामध्ये (सॅटेलाईट) काय काय गोष्टी असतात? सगळ्या उपग्रहांमध्ये धातूचं एक बाह्य आवरण म्हण्जेच फ्रेम किंवा बॉडी असते. त्याला 'बस' असं म्हणतात. उपग्रहांमध्ये ऊर्जेसाठी बरेचदा रिचार्जेबल बॅटरीज आणि त्यांना ऊर्जा पुरवण्यासाठी सोलर सेल्स वापरतात. उपग्रहांमधल्या ऊर्जेवर नियंत्रण ठेवावं लागतं, आणि त्याच्याविषयीची माहिती ग्राउंड स्टेशनकडे टेलिमेट्रीच्या सिग्नल्सच्या स्वरूपात सतत पाठवावी लागते. तसंच उपग्रहांवर परावर्तन करणारं मटेरियल आणि उष्णता कमी करण्यासाठी 'हीट पाईप्स' अशा तऱ्हेच्या अनेक यंत्रणा असतात. 

आपण उपग्रह अनेक गोष्टी साध्य करण्यासाठी पाठवतो. आपण आज टीव्हीचे प्रोग्रॅम्स बघू शकतो, जगातल्या कुठल्याही कोपऱ्यातल्या माणसांशी बोलू शकतो, इंटरनेट वापरू शकतो, हवामानाचा अंदाज करू शकतो, जीपीएस वापरून लोकांना दिशेबद्दल मार्गदर्शन करू शकतो, शेतीविषयी शेतकऱ्यांना सल्ले देऊ शकतो, त्याविषयी सर्वेक्षण किंवा पाहणी करू शकतो, पृथ्वीची उत्कृष्ट चित्रं घेऊ शकतो आणि हे सगळं आपल्याला उपग्रहांमुळंच करता येतं. उपग्रहांच्या या सगळ्या उपयुक्ततेचे तीन गट आहेत. एक म्हणजे कम्युनिकेशन्ससाठी, दुसरा म्हणजे छायाचित्रण, इमेजिंग किंवा वैज्ञानिक सर्व्हे यांच्यासाठी आणि तिसरा उपयोग म्हणजे दिशा दाखवणं (उदाहरणार्थ ः जीपीएस, गुगल मॅप्स...) याच्यासाठी. 

या बसमध्ये त्या उपग्रहांच्या उपयुक्ततेच्या प्रकाराप्रमाणं उपकरणं असतात. उदाहरणार्थ, कम्युनिकेशन्स सॅटेलाईट्‌समध्ये ट्रान्स्पॉंडर्स असतात, दिशा दर्शवणाऱ्या (नॅव्हिगेशनल) उपग्रहांमध्ये कॉम्प्युटर्स, ऍटॉमिक घड्याळं आणि वेळेचे सिग्नल्स निर्माण करणारी यंत्रणा अशा गोष्टी असतात; तसंच छायाचित्रणासाठीच्या (फोटोग्राफिक) उपग्रहांमध्ये कॅमेरे आणि कॉम्प्युटर्स अशा अनेक गोष्टी असतात. सगळ्या सॅटेलाईट्‌समध्ये ऍटिट्यूड कंट्रोल सिस्टिम (एसीएस) असते. यामुळे उपग्रहाची दिशा नियंत्रित करता येते. हे सगळं ठरल्यानंतर उपग्रहाचं उत्पादन सुरू होतं. ते अत्यंत स्वच्छ लॅबमध्ये करावं लागतं. तिथं तापमान आणि आर्द्रता यांच्यावर नियंत्रण ठेवावं लागतं. 

उपग्रह अंतराळात सोडण्यासाठी वेगवेगळ्या तऱ्हेची रॉकेट्‌स वापरतात. त्यांना 'लॉंच व्हेइकल्स' असंही म्हणतात. एक लॉंच व्हेहिकल एकाच वेळी अंतराळात दोन किंवा त्यापेक्षाही जास्त उपग्रह अंतराळात सोडण्यासाठी वापरता येतं. काही लॉंच व्हेइकल्स फक्त एकदाच वापरण्यासाठी बनवलेली असतात; तर 'स्पेस शटल' हे अनेकदा वापरता येतं. काही वेळा उंच उडणाऱ्या विमानातूनही उपग्रह अंतराळात सोडतात. उपग्रह अंतराळात सोडताना त्याला किती 'थ्रस्ट' घ्यावा लागतो, ते त्या उपग्रहाच्या वजनावर आणि तो उपग्रह किती उंचीवर न्यायचा आहे यावर ठरतं. 

उपग्रह सोडण्याचं मिशन लॉंचच्या दिवसाच्या अनेक महिन्यांपूर्वीच सुरू होतं. त्यासाठी सर्वप्रथम लॉंच व्हेइकल बनवावं लागतं. याचबरोबर वेगवेगळे पंप्स, टॅंक्‍स, इंजिन्स, दिशा बदलण्याची (स्टिअरिंग) यंत्रणा अशा गोष्टीही त्यावर योग्य तऱ्हेनं बसवाव्या लागतात. यानंतर प्रत्यक्ष उपग्रहही बनवावा लागतो आणि त्याच्या अनेक चाचण्या घ्याव्या लागतात. टोकाचं थंड तापमान, टोकाचं उष्ण तापमान, त्यावरचे वेगवेगळे दाब, प्रचंड कंप (व्हायब्रेशन), पोकळी अशा अनेक वेगवेगळ्या परिस्थितीत उपग्रह कशा तऱ्हेनं वागतो हे यावेळी तपासावं लागतं. 

यानंतर लॉंचच्या अगोदर काही तास राहिले असताना लॉंच व्हेइकलसाठी लागणारं द्रवरूपातलं इंधन (लिक्विड फ्युएल) भरावं लागतं. यानंतर नियोजन केलेल्या सगळ्या गोष्टी एक एक करत काळजीपूर्वक पार कराव्या लागतात. या काळाला 'काउंडाऊन' असं म्हणतात. शेवटी लॉंच व्हेइकलमधलं इंजिन चालू केल्यानंतर ते उडू न देता मुद्दामहून तसंच दाब वापरून आहे त्या स्थितीत ठेवलं जातं. यामुळं इंजिनचा थ्रस्ट वाढत जाऊन आपल्याला पाहिजे त्या पातळीपर्यंत नेता येतो. यावेळी या लॉंच व्हेइकलला उडू न देणारा अडसर काढून घेण्यात येतो आणि मग ते लॉंच व्हेइकल अंतराळात उडतं. 

सुरवातीला ते लॉंच व्हेइकल किंवा रॉकेट उपग्रहासकट पृथ्वीच्या नव्वद अंशांमध्ये म्हणजे थेट वर उडतं. त्यामुळं हालचालीला ज्यामध्ये सगळ्यात जास्त विरोध होतो अशा वातावरणातल्या सर्वांत जाड थरातून लवकर बाहेर पडता येतं, आणि त्यामुळं इंधन वाचतं. त्यानंतर रॉकेटमधल्या 'इनर्शियल गायडन्स सिस्टिम'चा (आयजीएस) वापर करून रॉकेट वाकायला सुरवात होते. रॉकेट बरंच वर गेल्यावर अगदी विरळ वातावरणात जाऊन पोचतं, तेव्हा हे रॉकेट लहान रॉकेट्‌स बाहेर फेकतं आणि त्यामुळे पहिलं रॉकेट हळूहळू पृथ्वीला समांतर (हॉरिझॉंटल) व्हायला लागतं. यानंतर रॉकेट हे उपग्रहापासून वेगळं होतं आणि उपग्रह मग पृथ्वीभोवती ठरलेल्या वेगानं ठरलेल्या कक्षेत फिरायला लागतो. 

उपग्रहाच्या कक्षेप्रमाणंही त्यांचे तीन मुख्य गट पडतात. जितका तो उपग्रह पृथ्वीपासून जवळ, तितका तो पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणामुळं खेचलं न जाण्यासाठी पृथ्वीभोवती जास्त जलद फिरतो आणि त्यामुळं पृथ्वीच्या कुठल्याही भागावर ते जास्त वेळ थांबत नाही. मुखत्वेकरून वैज्ञानिक संशोधनासाठी उपयोगी पडणारे लो अर्थ ऑर्बिटची (एलईडी) म्हणजेच खूप कमी कक्षा असणारे उपग्रह या गटात मोडतात. ते पृथ्वीपासून साधारणपणे 160 ते 2,000 किलोमीटर अंतरावरून साधारणपणे वर्तुळाकार कक्षेत फिरत असतात. मीडियम अर्थ ऑर्बिट (एमईडी) हे साधारणपणे 10,000 ते 20,000 किलोमीटर उंचीवर फिरतात. या गटातला जीपीएससाठी उपयोगी पडणारा नॅव्हस्टार (NAVSTAR) हा उपग्रह साधारणपणे बारा तासांत पृथ्वीला एक प्रदक्षिणा घालतो. त्याचा जीपीएससाठी म्हणजेच दिशा दाखवण्यासाठी कसा उपयोग होतो हे आपण जाणतोच. तिसरा गट म्हणजे हायली एलिप्टिल ऑर्बिट्‌स (HEO) याचा. या कक्षेत खूपच कमी उपग्रह फिरतात. चौथा गट म्हणजे जिओ-स्टेशनरी अर्थ ऑर्बिटस्‌चा (GEO). या कक्षेत फिरणारे सॅटेलाईट्‌स पृथ्वीपासून साधारणपणे 36,000 किलोमीटर अंतरावर फिरत असतात. ते पृथ्वीला दर दिवशी बरोबर एक प्रदक्षिणा घालतात. त्यामुळं ते आपल्यापासून अवकाशात सतत त्याच ठिकाणी असल्यासारखे वाटतात. म्हणूनच त्यांना 'जिओसिन्क्रोनस' किंवा 'जिओस्टेशनरी' असं म्हणतात. त्यामुळं ते अवकाशातल्या आरशांसारखं काम करू शकतात आणि म्हणूनच ते कम्युनिकेशन्ससाठी वापरले जातात. या उपग्रहांचा हवामानाबद्दल अभ्यास आणि अनुमान यांच्यासाठीही उपयोग होतो. 

कुठलाही उपग्रह किंवा अंतराळातल्या इतर काही गोष्टी कुठल्याही कारणानं खाली पाडायच्या झाल्या, तर त्यासाठी मिसाईल्सचा वापर करावा लागतो. काही वेळा एखादा उपग्रह खराब झाला असेल किंवा तो वाट चुकून पृथ्वीच्या वातावरणात शिरून खाली पडेल आणि पडताना खूप हानी करून जाईल असं वाटलं किंवा शत्रुपक्षाचा टेहळणी (स्पाइंग) करणारा उपग्रह आपल्याला पाडायचा असेल अशी अनेक कारणं यासाठी असतात. युद्धामध्ये त्यामुळं मिसाइल्सना खूपच महत्त्व असतं. 

अमेरिकेत या संदर्भात एक खूपच गंमतिशीर गोष्ट घडली. ता. 14 फेब्रुवारी 2008 रोजी आपण आपला स्वत:चा हेरगिरी करणारा यूएसए 193 नावाचा उपग्रह पाडणार आहोत, अशी घोषणा त्यावेळचे अमेरिकेचे अध्यक्ष जॉर्ज बुश यांनी केली. हा उपग्रह सन 2006च्या डिसेंबर महिन्यात अंतराळात सोडला होता; पण काही तासांतच या उपग्रहाबरोबरचा संपर्क तुटल्यामुळं एक गंभीर परिस्थिती निर्माण झाली होती. एका वर्षानंतर हा उपग्रह पृथ्वीकडे येतोय असं वैज्ञानिकांच्या लक्षात आलं. मार्च 2008 मध्ये तो पृथ्वीच्या वातावरणात शिरेल असा त्यांचा अंदाजही होता. अनियंत्रितपणे तो जर पृथ्वीवर येऊन आदळला असता, तर त्यातल्या हायड्राझीन या उरलेल्या इंधनाच्या एक हजार पौंड साठ्यामुळं पृथ्वीवर प्रचंड हाहाकार माजणं आणि प्रदूषण वाढणं शक्‍य होतं. ते टाळण्यासाठी 20 फेब्रुवारी 2008 रोजी रात्रीच्या 10.26 वाजता 'यू. एस. एस लेक एरी'वरून एक मिसाइल सोडलं गेलं आणि त्यानं तो उपग्रह नष्ट केला. 

अर्थात अनेकांना हा उपग्रह पाडण्याचं कारण पटलं नाही. आपल्या मिसाइल सिस्टिमची चाचणी करावी आणि युद्धाच्या आणि युद्धसामग्रीच्या शर्यतीत (आर्म्स रेस) पुढे जावं आणि जगाला एक त्याबाबत इशारा द्यावा म्हणूनच अमेरिकेनं हे केलं आहे असा आरोप रशिया, चीन आणि इतरही राष्ट्रांनी केला आणि मग त्यांनीही आपापल्या मिसाइल्सच्या चाचण्या सुरू ठेवल्या. याच वर्षी भारतानंही एक मिसाइल सोडून एक उपग्रह नष्ट केला आणि जागतिक लष्करी सामर्थ्याच्या चढाओढीत 'हम भी कुछ कम नही' असं जगाला दाखवून दिलं. 

फोटोग्राफीसाठी असलेले उपग्रह आपल्यावरच्या कॅमेऱ्यांचा वापर करून सदाहरित जंगलं कशी नष्ट होताहेत याचे किंवा सुनामीमुळं कुठं आणि किती हानी झाली याचे आणि अशा शेकडो गोष्टींचे फोटोज सतत काढतात आणि ते खाली पृथ्वीकडे पाठवतात. मग त्यातले निवडक फोटोज आपल्या टीव्हीवर दिसू शकतात किंवा वर्तमानपत्रातही ते छापून येऊ शकतात. नासाच्या टोपेक्‍स/पोसेइडॉन (Topex/Poseidon) आणि जेसन (Jason) उपग्रहांमुळं सन 1992नंतर समुद्राची पातळी कुठं आणि किती कमी/जास्त होतेय याविषयी फोटोसकट माहिती मिळू शकली. TRMM म्हणजेच ट्रॉपिकल रेनफॉल मेझरिंग मिशनमुळे विषुववृत्तापाशी 1997 ते 2015 पर्यंत पडणाऱ्या पावसाची मोजणी आणि त्याचं विश्‍लेषण करता आलं. सन 2016 पर्यंत नासानं सक्रिय उपग्रहांविषयी आपल्या वेबसाईटवर लिहिलं होतं. त्यातला कॅलिप्सो (CALIPSO) हा ढग आणि एरोसोल्स यांच्या एकमेकांवर होणाऱ्या परिणामाविषयी विश्‍लेषण करतो. निंबस (Nimbus) हा सतत हवामानाविषयी मोजमापं आणि आकडेमोड करून निष्कर्ष काढत असतो. लॅंडसेट (Landset) हा आठ उपग्रहांचा बनलाय. पृथ्वीवरच्या जमिनी आणि त्यांचा वापर यावर हे उपग्रह सतत लक्ष ठेवून असतात. 

दिशा दाखवण्यासाठी असणारे म्हणजेच नॅव्हिगेशनसाठी असणारे उपग्रहसुद्धा महत्त्वाचे असतात. यांच्याविषयी आपण जीपीएस आणि गुगल मॅप्स यांच्याविषयी चर्चा करताना बोललो आहोतच. याशिवाय कम्युनिकेशन सॅटेलाईट्‌स खूपच महत्त्वाचे असतात. त्यांच्यामुळेच आपण टीव्हीवरचे कार्यक्रम बघू शकतो. सोनी, झी वगैरे कंपन्या, अंतराळातले उपग्रह आणि डायरेक्‍ट टू होमची (डीटीएच) सेवा देणाऱ्या टाटा स्काय, एअरटेल, यांच्यासारख्या कंपन्या कसं काम करतात हे आपण पुढच्या लेखात बघू. 

Read latest Marathi news, Watch Live Streaming on Esakal and Maharashtra News. Breaking news from India, Pune, Mumbai. Get the Politics, Entertainment, Sports, Lifestyle, Jobs, and Education updates. And Live taja batmya on Esakal Mobile App. Download the Esakal Marathi news Channel app for Android and IOS.

Related Stories

No stories found.
Esakal Marathi News
www.esakal.com