समझाया: अंतरिक्ष को समझना इंटरनेट

स्पेसएक्स ने पिछले सप्ताह 60 उपग्रहों को कक्षा में स्थापित किया था, और ऐसा तब तक करता रहेगा जब तक कि उसके पास 12,000-मजबूत तारामंडल न हो। दो वर्षों में, यह पृथ्वी पर हर जगह नॉन-स्टॉप, कम लागत वाले इंटरनेट की आपूर्ति करने की उम्मीद करता है।

स्पेसएक्स फाल्कन 9 रॉकेट 60 मिनी उपग्रहों के साथ 11 नवंबर को उठा। (एपी फोटो)

स्पेसएक्स, अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी में दुनिया की अग्रणी निजी कंपनी, ने पिछले हफ्ते कक्षा में 60 उपग्रहों का एक स्प्रे दागा, जो कि कम लागत और विश्वसनीय स्थान प्रदान करने के उद्देश्य से लगभग 12,000 उपग्रहों के एक समूह में विकसित होने का पहला परिचालन बैच है- दुनिया के लिए आधारित इंटरनेट सेवाएं। स्टारलिंक नेटवर्क, जैसा कि इस परियोजना को कहा जाता है, अंतरिक्ष से डेटा संकेतों को शुरू करने के लिए चल रहे कई प्रयासों में से एक है, और सबसे महत्वाकांक्षी भी है।

स्टारलिंक उपग्रहों का पहला बैच - 60 की संख्या भी, और 11 नवंबर को लॉन्च किए गए कॉन्फ़िगरेशन के समान - 24 मई को चला गया, लेकिन वे नेटवर्क का हिस्सा नहीं होंगे। स्पेसएक्स ने जनवरी 2015 में उपग्रह इंटरनेट तारामंडल की घोषणा की, और फरवरी 2018 में दो परीक्षण उपग्रहों को लॉन्च किया। पिछले सप्ताह के प्रक्षेपण के बाद, कंपनी ने अब कक्षा में 122 उपग्रहों को तैनात किया है।

अक्टूबर में, स्पेसएक्स अपनी महत्वाकांक्षा को बढ़ाने के लिए तैयार दिखाई दिया, अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ (आईटीयू) को संयुक्त राज्य संघीय संचार आयोग (एफसीसी) के माध्यम से फाइलिंग में बता रहा है कि वह आने वाले समय में लो अर्थ ऑर्बिट (एलईओ) में 30,000 स्टारलिंक उपग्रहों को तैनात करने का इरादा रखता है। वर्षों।

आईटीयू सूचना और संचार प्रौद्योगिकियों के लिए संयुक्त राष्ट्र की विशेष एजेंसी है, जिसमें 193 सदस्य देशों, कुछ 900 कंपनियों, विश्वविद्यालयों और अंतरराष्ट्रीय और क्षेत्रीय संगठनों की सदस्यता है। FCC अमेरिका का वैधानिक संचार नियामक है।

इंटरनेट सेवाएं प्रदान करने के लिए उपग्रहों को प्रक्षेपित करना क्यों आवश्यक है?

यह मुख्य रूप से यह सुनिश्चित करने के लिए है कि विश्वसनीय और निर्बाध इंटरनेट सेवाएं - जो अब मानवता के बुनियादी ढांचे का हिस्सा हैं और दुनिया के लोगों को विभिन्न प्रकार की सार्वजनिक सेवाएं प्रदान करने का एक महत्वपूर्ण साधन हैं - दुनिया के हर हिस्से में सार्वभौमिक रूप से उपलब्ध हैं।

वर्तमान में, लगभग 4 अरब लोग, विश्व की आधी से अधिक जनसंख्या के पास विश्वसनीय इंटरनेट नेटवर्क तक पहुंच नहीं है। और ऐसा इसलिए है क्योंकि इंटरनेट देने के पारंपरिक तरीके - फाइबर-ऑप्टिक केबल या वायरलेस नेटवर्क - इसे पृथ्वी पर हर जगह नहीं ले जा सकते। कई दूरदराज के इलाकों में, या कठिन इलाके वाले स्थानों में, केबल या मोबाइल टावर स्थापित करना व्यवहार्य या व्यवहार्य नहीं है।

अंतरिक्ष में उपग्रहों से मिलने वाले सिग्नल इस बाधा को आसानी से दूर कर सकते हैं।

अंतरिक्ष इंटरनेट का यह विचार कितना पुराना है?

अंतरिक्ष-आधारित इंटरनेट सिस्टम, वास्तव में, अब कई वर्षों से उपयोग में हैं - लेकिन केवल कुछ ही उपयोगकर्ताओं के लिए। साथ ही, अधिकांश मौजूदा प्रणालियां भूस्थिर कक्षा में उपग्रहों का उपयोग करती हैं। यह कक्षा पृथ्वी की सतह से सीधे भूमध्य रेखा के ऊपर 35,786 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। इस कक्षा में उपग्रह लगभग 11,000 किमी प्रति घंटे की गति से चलते हैं, और पृथ्वी का एक चक्कर उसी समय में पूरा करते हैं जब पृथ्वी अपनी धुरी पर एक बार घूमती है। जमीन पर मौजूद प्रेक्षक को, इसलिए भूस्थिर कक्षा में एक उपग्रह स्थिर दिखाई देता है।

तो उपग्रहों को निचली कक्षाओं में रखने से कैसे मदद मिलेगी?

भूस्थिर कक्षा से सिग्नल भेजने का एक बड़ा फायदा यह है कि उपग्रह पृथ्वी के एक बहुत बड़े हिस्से को कवर कर सकता है। एक उपग्रह से संकेत ग्रह के लगभग एक तिहाई हिस्से को कवर कर सकते हैं - और तीन से चार उपग्रह पूरी पृथ्वी को कवर करने के लिए पर्याप्त होंगे। साथ ही, क्योंकि वे स्थिर प्रतीत होते हैं, उनसे जुड़ना आसान होता है।

लेकिन भूस्थिर कक्षा में उपग्रहों का भी एक बड़ा नुकसान होता है। इंटरनेट सभी (लगभग) वास्तविक समय में डेटा के प्रसारण के बारे में है। हालाँकि, डेटा चाहने वाले उपयोगकर्ता और उस डेटा को भेजने वाले सर्वर के बीच एक समय अंतराल है - जिसे विलंबता कहा जाता है। और क्योंकि डेटा ट्रांसफर प्रकाश की गति से तेज नहीं हो सकता है (वास्तव में, वे काफी कम गति पर होते हैं), जितनी लंबी दूरी को कवर करने की आवश्यकता होती है, उतना ही अधिक समय अंतराल या विलंबता होती है।

अंतरिक्ष-आधारित नेटवर्क में, डेटा अनुरोध उपयोगकर्ता से उपग्रह तक जाते हैं, और फिर उन्हें जमीन पर डेटा केंद्रों के लिए निर्देशित किया जाता है। परिणाम फिर विपरीत दिशा में वही यात्रा करते हैं। भूस्थिर कक्षा में एक उपग्रह से इस तरह के संचरण में लगभग 600 मिलीसेकंड की विलंबता होती है। निचली कक्षा में एक उपग्रह, पृथ्वी की सतह से 200-2,000 किमी, अंतराल को 20-30 मिलीसेकंड तक नीचे ला सकता है, मोटे तौर पर स्थलीय प्रणालियों को डेटा स्थानांतरित करने में लगने वाला समय।

LEO पृथ्वी की सतह से 2,000 किमी ऊपर तक फैला हुआ है। स्टारलिंक उपग्रह - 12,000 जिसके लिए स्पेसएक्स की अनुमति है, साथ ही अन्य 30,000 जिन्हें वह लॉन्च करना चाहता है - को 350 किमी से 1,200 किमी के ऊंचाई बैंड में तैनात किया जाएगा।

लेकिन निचली कक्षाओं की अपनी समस्या है।

उनकी कम ऊंचाई के कारण, उनके सिग्नल अपेक्षाकृत छोटे क्षेत्र को कवर करते हैं। नतीजतन, ग्रह के हर हिस्से में संकेतों तक पहुंचने के लिए कई और उपग्रहों की आवश्यकता होती है।

इसके अतिरिक्त, इन कक्षाओं में उपग्रह गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव को संतुलित करने के लिए भूस्थिर कक्षा में उपग्रहों की गति से लगभग 27,000 किमी प्रति घंटे की गति से दोगुने से अधिक गति से यात्रा करते हैं। आमतौर पर, वे हर कुछ घंटों में एक बार पृथ्वी की परिक्रमा करते हैं। इस तथ्य की भरपाई करने के लिए कि उन्हें कुछ मिनटों से अधिक समय तक स्थलीय स्थान से नहीं देखा जा सकता है, नेटवर्क में कई और उपग्रहों की आवश्यकता होती है, ताकि डेटा के प्रसारण में कोई रुकावट न आए। यही कारण है कि स्टारलिंक नेटवर्क 42,000 उपग्रहों के बारे में बात कर रहा है।

Starlink कब तक अपनी अंतरिक्ष-आधारित इंटरनेट सेवा प्रदान करने में सक्षम होगी?

स्टारलिंक का लक्ष्य 2020 में उत्तरी संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा में सेवा शुरू करना है, और 2021 तक पूरी दुनिया को कवर करने के लिए विस्तार करना है। वर्तमान योजना उपग्रहों को लगभग 4,400 और 7,500 के दो नक्षत्रों में तैनात करने की है। प्रक्षेपण - एक समय में 60 उपग्रह - अब लगातार अंतराल पर होंगे। स्पेसएक्स का कहना है कि 400 उपग्रहों के नेटवर्क में शामिल होने के बाद वह छोटे पैमाने पर सेवाएं शुरू कर सकता है।

कई अन्य निजी कंपनियों ने भी अंतरिक्ष आधारित इंटरनेट सेवाओं की योजना बनाई है। इनमें Amazon, OneWeb और O3B (जाहिरा तौर पर 'अदर थ्री बिलियन' के लिए नामित) शामिल हैं, प्रत्येक में निचली और मध्य पृथ्वी की कक्षाओं में उपग्रहों के बड़े तारामंडल शामिल हैं - लेकिन ये प्रोजेक्ट Starlink की तुलना में बहुत छोटे हैं।

एक बार चालू होने के बाद, अंतरिक्ष-आधारित इंटरनेट नेटवर्क से इंटरनेट का चेहरा बदलने की उम्मीद की जाती है। ऑटोनॉमस कार ड्राइविंग जैसी सेवाओं में क्रांति आने की उम्मीद है, और इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) को लगभग हर घर में एकीकृत किया जा सकता है, चाहे वह शहरी हो या ग्रामीण।

क्या इस प्रक्षेपण में कोई कमी है?

तीन मुद्दों को हरी झंडी दिखाई गई है - बढ़े हुए अंतरिक्ष मलबे, टकराव के जोखिम में वृद्धि, और खगोलविदों की चिंता है कि अंतरिक्ष इंटरनेट उपग्रहों के ये नक्षत्र अन्य अंतरिक्ष वस्तुओं का निरीक्षण करना और उनके संकेतों का पता लगाना मुश्किल बना देंगे।

चीजों को परिप्रेक्ष्य में रखने के लिए, वर्तमान में 2,000 से कम परिचालन उपग्रह हैं, और 1957 में अंतरिक्ष युग की शुरुआत के बाद से 9,000 से कम उपग्रहों को अंतरिक्ष में लॉन्च किया गया है। अधिकांश परिचालन उपग्रह निचली कक्षाओं में स्थित हैं। इस साल 2 सितंबर को, यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ईएसए) को पहली बार अपने एक जीवित उपग्रह को एक मेगा तारामंडल से टकराने से बचाने के लिए टकराव से बचने के लिए युद्धाभ्यास करना पड़ा।

खगोलविदों और वैज्ञानिकों ने भी बढ़े हुए प्रकाश-प्रदूषण के बारे में शिकायत की है, मानव निर्मित उपग्रहों से परावर्तित प्रकाश का एक संदर्भ जो अन्य स्वर्गीय पिंडों से आने वाले प्रकाश के साथ हस्तक्षेप कर सकता है - और गलत हो सकता है।

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