Technology News : અવકાશમાં ભ્રમણકક્ષામાં રહેલા ઉપગ્રહો લાખો કિલોમીટર દૂર દેખાય છે, છતાં આપણે આદેશો મોકલીને, ડેટા પ્રાપ્ત કરીને અને તેમની ભ્રમણકક્ષા બદલીને તેમને નિયંત્રિત કરી શકીએ છીએ. આ બધું સિગ્નલો, એન્ટેના અને ગ્રાઉન્ડ-બેઝ્ડ કંટ્રોલ સેન્ટરોના વ્યવસ્થિત સંકલન દ્વારા શક્ય છે. ચાલો સમજીએ કે આ સમગ્ર પ્રક્રિયા સરળ શબ્દોમાં કેવી રીતે કાર્ય કરે છે.
ગ્રાઉન્ડ સ્ટેશનો અને મિશન કંટ્રોલ
દરેક ઉપગ્રહમાં એક અથવા વધુ ગ્રાઉન્ડ સ્ટેશનો હોય છે – મોટા એન્ટેનાવાળા કેન્દ્રો જે ઉપગ્રહમાંથી રેડિયો સિગ્નલો પ્રસારિત કરે છે અને પ્રાપ્ત કરે છે. મિશન કંટ્રોલ, અથવા કંટ્રોલ રૂમ, નક્કી કરે છે કે કયા આદેશો મોકલવા, ઉપગ્રહને ક્યારે મનોવૈજ્ઞાનિક આદેશો આપવા, અને પ્રાપ્ત ટેલિમેટ્રી ડેટાનું નિરીક્ષણ કરે છે. ગ્રાઉન્ડ સ્ટેશનો સતત ઉપગ્રહને ટ્રેક કરે છે અને જરૂરી આદેશો જારી કરે છે. આ પ્રક્રિયાને ટેલિમેટ્રી, ટ્રેકિંગ અને કમાન્ડ (TT&C) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
સિગ્નલો કેવી રીતે મુસાફરી કરે છે અને પહોંચે છે.
જ્યારે નિયંત્રણ કેન્દ્ર આદેશ મોકલે છે, ત્યારે તે ગ્રાઉન્ડ એન્ટેના દ્વારા રેડિયો તરંગોના સ્વરૂપમાં પ્રસારિત થાય છે, જેને અપલિંક કહેવાય છે. ઉપગ્રહ સિગ્નલ મેળવે છે, તેને તેના ઓન-બોર્ડ કમ્પ્યુટર દ્વારા વાંચે છે અને આદેશનો અમલ કરે છે. ઉપગ્રહમાંથી ડેટા, જેમ કે છબીઓ, સિસ્ટમ હેલ્થ અથવા પ્રયોગ પરિણામો, જમીન પર ટ્રાન્સમિટ કરતા સિગ્નલને ડાઉનલિંક કહેવામાં આવે છે. આ બે સિગ્નલ અલગ અલગ ફ્રીક્વન્સી બેન્ડમાં છે (દા.ત., S-બેન્ડ, X-બેન્ડ, Ka-બેન્ડ) જેથી દખલગીરી ઓછી થાય અને ડેટા સ્પીડ વધે.
લેસર અને રીઅલ-ટાઇમ કનેક્શન
કેટલાક આધુનિક મિશનમાં રેડિયોને બદલે લેસર કોમ્યુનિકેશનનો પણ ઉપયોગ થઈ રહ્યો છે. લેસર બીમ ખૂબ જ હાઇ-સ્પીડ, ઓછી-દખલગીરી લિંક્સ પ્રદાન કરે છે, પરંતુ ચોક્કસ પોઇન્ટિંગ અને સ્પષ્ટ હવામાનની જરૂર પડે છે.
સિગ્નલો માટે સૌથી મોટો પડકાર અંતર છે. પ્રકાશની ગતિએ પણ, સિગ્નલોને મુસાફરી કરવામાં સમય લાગે છે. ઉદાહરણ તરીકે, લો-અર્થ ઓર્બિટ (LEO) નજીક ઉપગ્રહ સુધી પહોંચવામાં સિગ્નલને મિલિસેકન્ડ લાગે છે, જ્યારે જીઓસ્ટેશનરી ઓર્બિટ (GEO) માં એક માટે – પૃથ્વીથી લગભગ 36,000 કિલોમીટર દૂર – તે એક રીતે લગભગ 120 મિલિસેકન્ડ લે છે (રાઉન્ડ-ટ્રીપ સમય કરતાં બમણો). અવકાશમાં ઉપગ્રહ અને ગ્રાઉન્ડ સ્ટેશન વચ્ચેની સંબંધિત ગતિ ડોપ્લર શિફ્ટનું કારણ બને છે, તેથી ગ્રાઉન્ડ સ્ટેશન ચોક્કસ સિગ્નલ રિસેપ્શન સુનિશ્ચિત કરવા માટે સતત ફ્રીક્વન્સીને સમાયોજિત કરે છે.
એન્ટેના અને પોઇન્ટિંગ
ગ્રાઉન્ડ સ્ટેશનોના મોટા ડીશ એન્ટેના અથવા તબક્કાવાર એરે સેટેલાઇટની દિશામાં ચોક્કસ રીતે નિર્દેશિત હોય છે. ઉપગ્રહોમાં ઉચ્ચ-ગેઇન એન્ટેના પણ હોય છે જે જમીનના નાના વિસ્તારને લક્ષ્ય બનાવે છે. ચોક્કસ પોઇન્ટિંગ મજબૂત અને સ્પષ્ટ સિગ્નલ સુનિશ્ચિત કરે છે.
ડેટા સુરક્ષા અને વિશ્વસનીયતા
અનધિકૃત પક્ષોને ઉપગ્રહને નિયંત્રિત કરતા અટકાવવા માટે આદેશો અને ટેલિમીટર પર એન્ક્રિપ્શન અને પ્રમાણીકરણ જરૂરી છે. અવાજ અને દખલગીરી છતાં સચોટ ડેટા ટ્રાન્સમિશન સુનિશ્ચિત કરવા માટે ભૂલ-સુધારણા કોડિંગનો પણ ઉપયોગ થાય છે.
ઘણા ઉપગ્રહો હવે કેટલાક કિસ્સાઓમાં સ્વાયત્ત છે, એટલે કે તેઓ નાના નિર્ણયો જાતે લે છે (જેમ કે પાવર મેનેજમેન્ટ અથવા એન્ટેના રીએલાઇનમેન્ટ) કારણ કે જમીન પરથી તાત્કાલિક આદેશો હંમેશા ઉપલબ્ધ હોતા નથી. વધુમાં, મિશન કંટ્રોલમાં બિનજરૂરી ગ્રાઉન્ડ સ્ટેશન અને સ્વચાલિત સ્ક્રિપ્ટો છે જેથી ખાતરી કરી શકાય કે ઉપગ્રહ કટોકટીમાં પણ સુરક્ષિત રહે છે.