అంతరిక్షంలోనూ ఉపగ్రహాలకు శాశ్వత విశ్రాంతి!

ఆకాశం వైపు చూస్తే నక్షత్రాల మధ్య నిశ్శబ్దంగా కదులుతూ కనిపించే చిన్న కాంతి చుక్కలు అన్నీ నక్షత్రాలు కావు. వాటిలో కొన్ని మానవుడు రూపొందించి అంతరిక్షంలోకి పంపిన కృత్రిమ ఉపగ్రహాలు. వాతావరణ పరిస్థితుల అంచనా, టెలికమ్యూనికేషన్‌, టెలివిజన్‌ ప్రసారాలు, భూపరిశీలన, నావిగేషన్‌, విపత్తుల నిర్వహణ, శాస్త్రీయ పరిశోధనలు వంటి అనేక రంగాల్లో ఇవి కీలక సేవలు అందిస్తున్నాయి.

కృత్రిమ ఉపగ్రహాలను రాకెట్ల సాయంతో నిర్దిష్ట కక్ష్యల్లోకి ప్రవేశపెడతారు. భూమిపై ఉన్న నియంత్రణ కేంద్రాలు ఉపగ్రహాలతో నిరంతరం సమాచారాన్ని మార్పిడి చేస్తూ వాటి పనితీరును పర్యవేక్షిస్తాయి. ఉపగ్రహం నుంచి భూమికి వచ్చే సమాచారాన్ని ‘డౌన్‌లింక్‌’, భూమి నుంచి ఉపగ్రహానికి పంపే సమాచారాన్ని ‘అప్‌లింక్‌’ అంటారు. ఇందుకోసం నిర్దిష్ట రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీలను ఉపయోగిస్తారు.

1957 అక్టోబరు 4న సోవియట్‌ యూనియన్‌ ప్రయోగించిన ‘స్పుత్నిక్‌-1’ ప్రపంచంలోనే తొలి కృత్రిమ ఉపగ్రహంగా గుర్తింపు పొందింది. ఈ ప్రయోగంతో అంతరిక్ష పరిశోధనల్లో కొత్త అధ్యాయం ప్రారంభమైంది. ఆ తర్వాత అమెరికా, రష్యా సహా అనేక దేశాలు ఉపగ్రహ సాంకేతికతను అభివృద్ధి చేశాయి.

భారత్‌ కూడా ఉపగ్రహ సాంకేతికతలో కీలక పురోగతి సాధించింది. ఎడ్యుశాట్‌ విద్యా రంగంలో ఉపగ్రహ ఆధారిత సేవలకు ఉపయోగపడగా, కల్పనా-1 వంటి ఉపగ్రహాలు వాతావరణ పరిశీలనలో సేవలందించాయి. భారత ప్రాంతీయ నావిగేషన్‌ వ్యవస్థ ‘నావిక్‌’ దేశీయ నావిగేషన్‌ సామర్థ్యాన్ని మరింత బలోపేతం చేసింది

ఉపయోగాన్ని బట్టి ఉపగ్రహాలను కమ్యూనికేషన్‌, భూపరిశీలన, నావిగేషన్‌, వాతావరణ, శాస్త్రీయ, ఖగోళ పరిశోధన ఉపగ్రహాలుగా విభజించవచ్చు. కమ్యూనికేషన్‌ ఉపగ్రహాలు టీవీ, టెలిఫోన్‌, ఇంటర్నెట్‌ వంటి సేవలకు సహకరిస్తాయి. భూపరిశీలన ఉపగ్రహాలు భూమి ఉపరితలాన్ని పరిశీలించి వ్యవసాయం, అటవీ, పట్టణ ప్రణాళిక, విపత్తుల నిర్వహణకు అవసరమైన సమాచారాన్ని అందిస్తాయి.

నావిగేషన్‌ ఉపగ్రహాల సాయంతో వాహనాలు, నౌకలు, విమానాలు, మొబైల్‌ పరికరాలకు స్థాన నిర్ధారణ సేవలు అందుతాయి. వాతావరణ ఉపగ్రహాలు మేఘాల కదలికలు, తుపాన్లు, వర్షపాతం వంటి అంశాలను పర్యవేక్షించడంలో సహాయపడతాయి.

ఉపగ్రహాన్ని అంతరిక్షంలోకి పంపడం మాత్రమే కాకుండా సరైన కక్ష్యలో ప్రవేశపెట్టడం కూడా అత్యంత కీలకం. గ్రహాల చుట్టూ వస్తువుల కదలికను అర్థం చేసుకోవడానికి కెప్లర్‌ నియమాలు ఉపయోగపడతాయి. భూమి గురుత్వాకర్షణ ప్రభావాన్ని అధిగమించి అంతరిక్షంలోకి వెళ్లేందుకు అవసరమైన వేగాన్ని ‘ఎస్కేప్‌ వెలాసిటీ’ అంటారు.

ఒక కక్ష్య నుంచి మరో కక్ష్యకు ఇంధనాన్ని ఆదా చేస్తూ ఉపగ్రహాన్ని తరలించేందుకు ‘హోమాన్‌ ట్రాన్స్‌ఫర్‌ ఆర్బిట్‌’ను ఉపయోగిస్తారు. ఉపగ్రహ ప్రయోగాలు, కక్ష్య మార్పులు, అంతరిక్ష నౌకల ప్రయాణంలో ఈ సూత్రాలకు ప్రత్యేక ప్రాధాన్యం ఉంది.

ప్రతి ఉపగ్రహానికి పరిమితమైన పని జీవితకాలం ఉంటుంది. ఇంధనం అయిపోవడం, పరికరాలు పనిచేయకపోవడం లేదా సాంకేతికంగా పాతబడిపోవడం వల్ల దాని సేవలు నిలిచిపోవచ్చు. అలాంటి ఉపగ్రహాలను నియంత్రణ లేకుండా వదిలేస్తే భవిష్యత్తులో ఇతర ఉపగ్రహాలకు ప్రమాదం ఏర్పడే అవకాశం ఉంటుంది.

అందుకే కొన్ని ఉపగ్రహాలను ఉపయోగకరమైన కక్ష్యల నుంచి తొలగించి నిర్దిష్ట ‘డిస్పోజల్‌ ఆర్బిట్‌’లోకి తరలిస్తారు. భూస్థిర కక్ష్యలో పనిచేసే కొన్ని ఉపగ్రహాలను మరింత ఎత్తైన ‘గ్రేవ్‌యార్డ్‌ ఆర్బిట్‌’కు తరలించడం ఒక విధానం. ఇది భవిష్యత్తులో పనిచేసే ఉపగ్రహాలకు కక్ష్యను ఖాళీగా ఉంచడంలో సహాయపడుతుంది.

భూమి చుట్టూ అధిక శక్తి కలిగిన ఛార్జ్‌డ్‌ కణాలు చిక్కుకుని ఉండే ప్రాంతాలను వాన్‌ అలెన్‌ రేడియేషన్‌ బెల్టులు అంటారు. ఈ ప్రాంతాల్లోని అధిక రేడియేషన్‌ ఉపగ్రహాల్లోని ఎలక్ట్రానిక్‌ పరికరాలపై ప్రభావం చూపే అవకాశం ఉంటుంది. అందువల్ల ఉపగ్రహ రూపకల్పన, కక్ష్య ఎంపికలో రేడియేషన్‌ ప్రభావాన్ని కూడా పరిగణనలోకి తీసుకుంటారు.

అంతరిక్ష రంగం నుంచి పోటీ పరీక్షల్లో ప్రశ్నలు వచ్చే అవకాశం ఉన్నందున ఉపగ్రహాల రకాలు, వాటి ఉపయోగాలు, కక్ష్యలు, కెప్లర్‌ నియమాలు, ఎస్కేప్‌ వెలాసిటీ, హోమాన్‌ ట్రాన్స్‌ఫర్‌ ఆర్బిట్‌, అప్‌లింక్‌-డౌన్‌లింక్‌, వాన్‌ అలెన్‌ బెల్టులు, గ్రేవ్‌యార్డ్‌ ఆర్బిట్‌ వంటి అంశాలపై అభ్యర్థులు అవగాహన పెంచుకోవాలి. భారత అంతరిక్ష పరిశోధన సంస్థ సాధించిన విజయాలు, ముఖ్యమైన ఉపగ్రహ ప్రయోగాలు, నావిగేషన్‌ వ్యవస్థలపై కూడా ప్రత్యేక దృష్టి పెట్టడం ప్రయోజనకరం.