पृथ्वी अवलोकन उपग्रह



पृथ्वी अवलोकन उपग्रह या पृथ्वी रिमोट सेंसिंग उपग्रह कक्षा से पृथ्वी अवलोकन (ईओ) के लिए उपयोग किया जाने वाला या डिज़ाइन किया गया उपग्रह है, जिसमें स्पाई उपग्रह और गैर-सैन्य उपयोग जैसे पर्यावरण निरीक्षण, ​​​​मौसम विज्ञान, नक्शानवीसी और अन्य के लिए लक्षित उपग्रह सम्मिलित हैं। जो कि सबसे समान्य प्रकार पृथ्वी छवि उपग्रह हैं, जो हवाई छवि के अनुरूप उपग्रह चित्र लेते हैं; जो कि कुछ ईओ उपग्रह चित्र बनाए बिना रिमोट सेंसिंग कर सकते हैं, जैसे कि जीएनएसएस रेडियो मनोगत में है।

इसमें उपग्रह रिमोट सेंसिंग की पहली घटना 4 अक्टूबर, 1957 को सोवियत संघ द्वारा पहले कृत्रिम उपग्रह, स्पुतनिक 1 के प्रक्षेपण से मानी जा सकती है। जिसका स्पुतनिक 1 ने रेडियो सिग्नल वापस भेजे गये थे, जिनका उपयोग वैज्ञानिकों ने आयनमंडल का अध्ययन करने के लिए किया था।

यूनाइटेड स्टेट्स आर्मी बैलिस्टिक मिसाइल एजेंसी ने 31 जनवरी, 1958 को नासा की जेट प्रोपल्शन प्रयोगशाला के लिए पहला अमेरिकी उपग्रह, एक्सप्लोरर 1 प्रक्षेपण किया था। इसके विकिरण संसूचक से वापस भेजी गई जानकारी से पृथ्वी के वान एलन विकिरण बेल्ट की खोज हुई थी। जिससे नासा के टेलीविजन इन्फ्रारेड अवलोकन उपग्रह (टीआईआरओएस) कार्यक्रम के भाग के रूप में 1 अप्रैल, 1960 को प्रक्षेपण किए गए टीआईआरओएस -1 अंतरिक्ष यान ने अंतरिक्ष से लिए जाने वाले मौसम के प्रतिरूप के पहले टेलीविजन फुटेज को वापस भेजा गया था।

2008 में, 150 से अधिक पृथ्वी अवलोकन उपग्रह कक्षा में थे, जो निष्क्रिय और सक्रिय दोनों सेंसरों के साथ डेटा संचय कर रहे थे और प्रतिदिन 10 टेराबिट से अधिक डेटा प्राप्त कर रहे थे। जो कि 2021 तक, यह कुल संख्या 950 से अधिक हो गई थी, जिसमें सबसे बड़ी संख्या में उपग्रह यूएस-आधारित कंपनी प्लैनेट लैब्स द्वारा संचालित थे।

अधिकांश पृथ्वी अवलोकन उपग्रह ऐसे उपकरण ले जाते हैं जिन्हें अपेक्षाकृत कम ऊंचाई पर संचालित किया जाना चाहिए। जिसके अधिकांश कक्षाएँ ऊपर की ऊँचाई 500 to 600 km पर हैं जो निचली कक्षाओं में महत्वपूर्ण ड्रैग (भौतिकी) या एयर-ड्रैग होता है, जो बार-बार कक्षा को पुनः बढ़ावा देने वाले युद्धाभ्यास को आवश्यक बनाता है। जिससे पृथ्वी अवलोकन उपग्रह यूरोपीय रिमोट-सेंसिंग सैटेलाइट ईआरएस-1, ईआरएस-2 और यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के एनविसैट के साथ-साथ ईयूएमईटीएसएटी के मेटऑप अंतरिक्ष यान सभी लगभग की ऊंचाई 800 km पर संचालित होते हैं। जो कि यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के प्रोबा या प्रोबा-1, प्रोबा-2 और मृदा नमी और महासागरीय लवणता उपग्रह अंतरिक्ष यान लगभग की ऊंचाई 700 km से पृथ्वी का अवलोकन कर रहे हैं। संयुक्त अरब अमीरात, दुबईसैट-1 और दुबईसैट-2 के पृथ्वी अवलोकन उपग्रहों को भी निम्न पृथ्वी कक्षा/निम्न पृथ्वी कक्षा (एलईओ) कक्षाओं में स्थापित किया गया है और पृथ्वी के विभिन्न भागो की उपग्रह छवि प्रदान की जा रही है।

इस प्रकार के निम्न कक्षा के साथ वैश्विक कवरेज प्राप्त करने के लिए ध्रुवीय कक्षा का उपयोग किया जाता है। जो कि निचली कक्षा की कक्षीय अवधि लगभग 100 मिनट की होगी और पृथ्वी निरंतर कक्षाओं के बीच अपने ध्रुवीय अक्ष के चारों ओर लगभग 25° घूमेगी। जो ग्राउंड ट्रैक प्रत्येक कक्षा में 25° पश्चिम की ओर बढ़ता है, जिससे प्रत्येक कक्षा के साथ ग्लोब के अलग भाग को स्कैन किया जा सकता है। जो कि अधिकांश सूर्य-समकालिक कक्षाओं में हैं।

एक भूस्थैतिक कक्षा, पर 36000 km, उपग्रह को पृथ्वी पर स्थिर स्थान पर भ्रमर की अनुमति देता है क्योंकि इस ऊंचाई पर कक्षीय अवधि 24 घंटे तक होती है। यह प्रति उपग्रह पृथ्वी के 1/3 से अधिक भाग की निर्बाध कवरेज की अनुमति देता है, इसलिए 120° की दूरी पर स्थित तीन उपग्रह पूरी पृथ्वी को आवरण कर सकते हैं। इस प्रकार की कक्षा का उपयोग मुख्य रूप से मौसम उपग्रह के लिए किया जाता है।

इतिहास
हरमन पोटोक्निक ने अपनी 1928 की पुस्तक, द प्रॉब्लम ऑफ स्पेस ट्रैवल में जमीन के विस्तृत शांतिपूर्ण और सैन्य अवलोकन के लिए परिक्रमा करने वाले अंतरिक्ष यान का उपयोग करने के विचार की खोज की थी। उन्होंने बताया था कि कैसे अंतरिक्ष की विशेष परिस्थितियाँ वैज्ञानिक प्रयोगों के लिए उपयोगी हो सकती हैं। जो कि पुस्तक में भूस्थैतिक उपग्रहों का वर्णन किया गया है (पहली बार कॉन्स्टेंटिन त्सोल्कोव्स्की द्वारा प्रस्तुत किया गया था) और रेडियो का उपयोग करके उनके और जमीन के बीच संचार पर विचार की गई थी, किन्तु इसे बड़े मापदंड पर प्रसारण और दूरसंचार रिले के रूप में उपग्रहों का उपयोग करने के विचार से चूक गई।

मौसम
मौसम उपग्रह एक प्रकार का उपग्रह है जिसका उपयोग मुख्य रूप से पृथ्वी के मौसम और जलवायु की निरीक्षण के लिए किया जाता है। चूँकि, ये मौसम संबंधी उपग्रह बादल और बादल प्रणालियों से अधिक देखते हैं। जो कि शहर की प्रकाश, आग, प्रदूषण के प्रभाव, ध्रुवीय प्रकाश, धूल भरी आंधी, बर्फ का आवरण, बर्फ का मानचित्रण, समुद्री धाराओं की सीमाएँ, ऊर्जा प्रवाह, आदि अन्य प्रकार की पर्यावरणीय जानकारी हैं जो मौसम उपग्रहों का उपयोग करके एकत्र की जाती हैं।

मौसम उपग्रह चित्रों से माउंट सेंट हेलेंस से ज्वालामुखीय राख के बादल और माउंट एटना जैसे अन्य ज्वालामुखियों से गतिविधि की निरीक्षण करने में सहायता मिली थी। जिससे पश्चिमी संयुक्त राज्य अमेरिका जैसे कोलोराडो और यूटा में आग से निकलने वाले धुएं पर भी द्रष्टी रखी गई है।

पर्यावरण निरीक्षण
अन्य पर्यावरण उपग्रह पृथ्वी की वनस्पति, वायुमंडलीय ट्रेस गैस पदार्थ, समुद्री स्थिति, समुद्र के रंग और बर्फ के क्षेत्रों में परिवर्तन का पता लगाकर पर्यावरण निरीक्षण में सहायता कर सकते हैं। जिससे इसके समय के साथ वनस्पति परिवर्तनों की निरीक्षण करते है, और यह वर्तमान वनस्पति स्थिति की दीर्घकालिक औसत से तुलना करके सूखे की निरीक्षण की जा सकती है। उदाहरण के लिए, 2002 में स्पेन के उत्तर-पश्चिमी तट पर हुए तेल रिसाव को यूरोपीय एनविसैट ने ध्यान से देखा था, जो चूँकि मौसम उपग्रह नहीं है, किन्तु उपकरण (एएसएआर) उड़ाता है जो समुद्र की सतह में परिवर्तन देख सकता है। क्षोभमंडलीय NO2 और SO2 के डेटा का मूल्यांकन करके मानवजनित उत्सर्जन की निरीक्षण की जा सकती है

इस प्रकार के उपग्रह लगभग सदैव सूर्य-तुल्यकालिक कक्षा में होते हैं | जो कि सूर्य-तुल्यकालिक और जमे हुए कक्षा या जमी हुई कक्षाएँ है जिसे सूर्य-तुल्यकालिक कक्षा दिन के ही समय में जमीन पर प्रत्येक स्थान के ऊपर से गुजरती है, जिससे प्रत्येक पास से अवलोकनों की तुलना अधिक सरलता से की जा सकती है, क्योंकि प्रत्येक अवलोकन में सूर्य ही स्थान पर होता है। जिसे जमी हुई कक्षा या जमी हुई कक्षा वृत्ताकार कक्षा की निकटतम संभावित कक्षा है जो भू-विभव मॉडल, सूर्य और चंद्रमा से गुरुत्वाकर्षण आकर्षण, सौर विकिरण दबाव और वायु खिंचाव से प्रभावित नहीं होती है।

मैपिंग
राडारसैट-1 और टेरासार-एक्स जैसे उपग्रहों के उपयोग से अंतरिक्ष से क्षेत्र का मानचित्रण किया जा सकता है।

अंतरराष्ट्रीय नियम
अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ (आईटीयू) के अनुसार, पृथ्वी अन्वेषण-उपग्रह सेवा (यह भी: पृथ्वी अन्वेषण-उपग्रह रेडियोसंचार सेवा) है - आईटीयू रेडियो विनियम (आरआर) के अनुच्छेद 1.51 के अनुसार - के रूप में परिभाषित किया गया है:

पृथ्वी स्टेशन और या अधिक रेडियो अंतरिक्ष स्टेशन के बीच रेडियो संचार सेवा, जिसमें अंतरिक्ष स्टेशनों के बीच लिंक सम्मिलित हो सकते हैं, जिसमें: इस सेवा में इसके संचालन के लिए आवश्यक फीडर लिंक भी सम्मिलित हो सकते हैं।
 * पृथ्वी की विशेषताओं और इसकी प्राकृतिक घटनाओं से संबंधित जानकारी, जिसमें पर्यावरण की स्थिति से संबंधित डेटा भी सम्मिलित है, जिससे उपग्रहों पर निष्क्रिय या राडार से प्राप्त की जाती है;
 * समान जानकारी हवाई या पृथ्वी-आधारित प्लेटफार्मों से एकत्र की जाती है;
 * ऐसी जानकारी संबंधित प्रणाली के अंदर पृथ्वीस्टेशनों को वितरित की जा सकती है;
 * प्लेटफ़ॉर्म पूछताछ सम्मिलित हो सकती है।

वर्गीकरण
इस रेडियो संचार सेवा को आईटीयू रेडियो विनियम (अनुच्छेद 1) के अनुसार निम्नानुसार वर्गीकृत किया गया है: निश्चित सेवा (अनुच्छेद 1.20)
 * स्थिर-उपग्रह सेवा (अनुच्छेद 1.21)
 * अंतर-उपग्रह सेवा (अनुच्छेद 1.22)
 * 'पृथ्वी अन्वेषण-उपग्रह से वा'
 * मौसम-उपग्रह सेवा (अनुच्छेद 1.52)

आवृत्ति आवंटन
रेडियो आवृत्ति का आवंटन आईटीयू रेडियो विनियम (संस्करण 2012) के अनुच्छेद 5 के अनुसार प्रदान किया जाता है।

स्पेक्ट्रम उपयोग में सामंजस्य को उत्तम बनाने के लिए, इस दस्तावेज़ में निर्धारित अधिकांश सेवा-आवंटन को आवृत्ति आवंटन और उपयोग की राष्ट्रीय तालिकाओं में सम्मिलित किया गया था जो कि उपयुक्त राष्ट्रीय प्रशासन का उत्तरदायित्व है। जो कि आवंटन प्राथमिक, द्वितीयक, अनन्य और साझा हो सकता है। चूँकि, सैन्य उपयोग, उन बैंडों में जहां नागरिक उपयोग है, आईटीयू रेडियो विनियमों के अनुसार होगा।
 * प्राथमिक आवंटन: बड़े अक्षरों में लिखकर दर्शाया गया है (नीचे उदाहरण देखें)
 * द्वितीयक आवंटन: छोटे अक्षरों द्वारा दर्शाया गया है
 * अनन्य या साझा उपयोग: प्रशासन की उत्तरदायित्व के अंतर्गत है


 * आवृत्ति आवंटन का उदाहरण:

यह भी देखें

 * पृथ्वी अवलोकन उपग्रहों पर समिति
 * डेटा संग्रह उपग्रह
 * पृथ्वी अवलोकन
 * पृथ्वी अवलोकन उपग्रह संचरण आवृत्तियाँ
 * पृथ्वी अवलोकन प्रणाली - नासा का कार्यक्रम जिसमें उपग्रह मिशनों की श्रृंखला सम्मिलित है
 * अंतरिक्ष से पृथ्वी की पहली तस्वीरें
 * सैटेलाइट छवि या छवि उपग्रह
 * पृथ्वी अवलोकन उपग्रहों की सूची
 * अंतरिक्ष दूरबीन
 * सैटेलाइट चित्रण
 * जीएनएसएस रेडियो गुप्तचर
 * माइक्रोवेव रेडियोमीटर या स्पेसबोर्न
 * रडार पृथ्वी अवलोकन उपग्रह
 * रडार छवि
 * सिंथेटिक-एपर्चर रडारर
 * इंटरफेरोमेट्रिक सिंथेटिक-एपर्चर रडार
 * सैटेलाइट अल्टीमेट्री

बाहरी संबंध

 * EO Portal directory
 * The टीआईआरओएस I and II Ground Control Station where the first Earth Observing Satellite (टीआईआरओएस I) sent it first photos