उपग्रह

पूर्व अवधारणाएँ

एक उपग्रह के कक्षा में प्रक्षेपण की पहली काल्पनिक चित्रण एडवर्ड एवेरेट हाले के द्वारा एक लघु कहानी है, दी ब्रिक मून .यह कहानी दी अटलांटिक मंथली  में श्रेणित की गई थी, जो 1869 में शुरू हुआ था। यह विचार जूल्स वेर्ने की (1879) में फ़िर से उभर कर आया था।
1903 में कोंस्तान्तीं त्सिओल्कोव्स्क्य (1857-1935) ने दी एक्सप्लोरेशन ऑफ़ कॉस्मिक स्पेस बाए मीन्स ऑफ़ रीअक्शन दिवायेसिस प्रकाशित किया, जो अंतरिक्ष यान के प्रक्षेपण में राकेट्री के उपयोग पर पहला शैक्षिक निबंध है। उन्होंने पृथ्वी के चारों ओर की एक न्यूनतम कक्षा  के लिए आवश्यक एक कक्षीय गति की ८ किमी/सेकंड के रूप में गणना की है और यह भी कि तरल प्रणोदक द्वारा ईंधित किया गया एक बहुमंज़िला रॉकेट (multi-stage rocket|multi-stage rocket) इसे प्राप्त करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। उन्होंने तरल हाइड्रोजन (liquid hydrogen) और तरल ऑक्सीजन (liquid oxygen) के प्रयोग का प्रस्ताव रखा, यद्यपि अन्य संयोजन का उपयोग किया जा सकता है।
1928 में हर्मन पोतोच्निक (1892-1929) ने, अपनी एकमात्र किताब प्रकाशित की, दस प्रॉब्लम देर बेफह्रुंग देस वेल्त्रौम्स - देर रकेतें-मोटर (दी प्रॉब्लम ऑफ़ स्पेस ट्रेवल — दी रॉकेट मोटर), यह अंतरिक्ष में एक सफलता और वहाँ स्थायी मानव उपस्थिति के लिए एक योजना है। उन्होंने अन्तरिक्ष स्टेशन का विस्तार से अध्ययन की और अपने गर्भीय कक्षा की गणना की.उन्होंने भूमि के विस्तृत शांतिपूर्ण और सैन्य अवलोकन के लिए अंतरिक्ष यान की परिक्रमा के प्रयोग का वर्णन किया और कैसे अंतरिक्ष की विशेष स्थितियों वैज्ञानिक प्रयोगों के लिए उपयोगी हो सकता है भी वर्णित की.इस किताब में गर्भाकक्षीय उपग्रहों (त्सिओल्कोव्स्क्य द्वारा पहले लाये गए) का वर्णन है और उनके एवं भूमि के बीच रेडियो के द्वारा संचार भी वर्णित है, लेकिन जन प्रसारण के लिए उपग्रहों का उपयोग करने के और दूरसंचार रिले के रूप में यह विचार कम था।
1945 में वायरलेस वर्ल्ड  लेख में अंग्रेज़ी विज्ञान कथा लेखक आर्थर सी. क्लार्क (1917-2008) ने संचार उपग्रह के जन संचार के लिए संभावित उपयोग के बारे में विस्तार से वर्णित किया है। क्लार्क ने उपग्रह प्रक्षेपण के रसद, संभव कक्षाओं और दुनिया के चक्कर लगाते उपग्रहों के एक नेटवर्क के निर्माण के अन्य पहलुओं की जांच की, उच्च-gat संचार की गति. के लाभों की ओर इशारा करतेउन्होंने यह भी सुझाव दिया है कि तीन गर्भायोजित उपग्रह पूरे ग्रह पर कवरेज प्रदान करेगा.

कृत्रिम उपग्रहों का इतिहास

पहला कृत्रिम उपग्रह स्पुतनिक 1, सोवियत संघ द्वारा 4 अक्टूबर 1957, को शुरू किया गया था और उसने सेर्गेई कोरोलेव के साथ मुख्य डिजाइनर के रूप में पूरे सोवियत (Soviet) स्पुतनिक कार्यक्रम (Sputnik program) शुरू किया। इसने सोवियत संघ (Soviet Union) और संयुक्त राज्य अमेरिका के बीच अंतरिक्ष रेस (Space Race) को शरू कर दिया.
स्पुतनिक 1 ने अपनी कक्षा के परिवर्तन के माप से वायुमंडलीय परतों (atmospheric layers) के उच्च घनत्व की पहचान करने में मदद की और योण क्षेत्र (ionosphere) में रेडियोतरंगो के वितरण का विवरण दिया.क्योंकि यह उपग्रह बढे हुए दबाव वाले नाइट्रोजन से भर गया था, स्पुतनिक 1 के लिए भी उल्कापिंड (meteoroid) पता लगाने का पहला अवसर प्रदान किया, आंतरिक दबाव बाहरी सतह पर उल्कापिंड के प्रवेश के कारण की हानि के रूप में किया गया पृथ्वी पर वापस भेजे गए तापमान विवरण में स्पष्ट हुआ होगा.स्पुतनिक 1' की सफलता की अप्रत्याशित घोषणा ने संयुक्त राज्य अमेरिका में स्पुतनिक संकट (Sputnik crisis) को उबार दिया इस में और शीत युद्ध के भीतर तथाकथित अंतरिक्ष रेस (Space Race) को प्रज्वलित किया
.
नवम्बर 31957 को स्पुतनिक 2 (Sputnik 2) शुरू किया गया था और लैका (Laika) नाम का एक कुत्ता (dog) प्रथम जीवित यात्री के रूप में कक्षा में गया था।
मई, 1946 में, परियोजना रैंड (Project RAND) ने जारी किया था एक प्रायोगिक विश्व के चक्कर काट अंतरिक्ष जहाज (Preliminary Design of an Experimental World-Circling Spaceship) है, जो, "उपयुक्त उपकरण के साथ एक उपग्रह वाहन वर्णित एक बीसवीं शताब्दी के सबसे शक्तिशाली वैज्ञानिक उपकरणों के होने की उम्मीद की जा सकती है।संयुक्त राज्य अमेरिका 1945 के बाद से संयुक्त राज्य अमेरिका नौसेना (United States Navy) के ब्यूरो ऑफ़ एयरोनाटिक्स (Bureau of Aeronautics) के अंतर्गत कक्षीय (orbit) उपग्रहों को प्रक्षेपित करने पर विचार कर रही थी।संयुक्त राज्य वायु सेना (United States Air Force)'के परियोजना रैंड ने अंततः उपरोक्त रिपोर्ट जारी की है, लेकिन इस पर कि उपग्रह एक संभावित सैन्य हथियार था, विश्वास नहीं किया, बल्कि, वे इसे विज्ञान, राजनीति और प्रचार के लिए एक उपकरण मानते है। 1954 में, रक्षा सचिव ने यह बयां दिया कि, "मुझे किसी भी अमेरिकी उपग्रह कार्यक्रम का पता नही है।"
जुलाई 29 (July 29), 1955 को, व्हाइट हाउस (White House) ने यह घोषणा की, कि अमेरिका 1958 के बसंत में, उपग्रहों को प्रक्षेपित करने के इरादे रखता है। यह वनगार्ड परियोजना (Project Vanguard) के नाम से जाना गया। 31 जुलाई (July 31) को, सोवियत संघ ने घोषणा की की वो 1957 के अंत तक एक उपग्रह प्रक्षेपित करेंगे.
अमेरिकी रॉकेट सोसायटी (American Rocket Society), राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन (National Science Foundation) और अंतर्राष्ट्रीय भूभौतिकीय वर्ष (International Geophysical Year) के दबाव के चलते, सैन्य dilach उठाया और जल्दी 1955 को वायु सेना और नौसेना परियोजना ऑर्बिटर (Project Orbiter), जो एक उपग्रह प्रक्षेपण करने के लिए एक ज्यूपिटर सी रॉकेट (Jupiter C rocket) का उपयोग करता है, पर काम कर रहे थे में. यह परियोजना सफल हुई और एक्स्प्लोरर 1 (Explorer 1) जनवरी 31, 1958 को संयुक्त राज्य अमेरिका का पहला उपग्रह बना.
अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन, सबसे बड़ा कृत्रिम उपग्रह जो इस समय पृथ्वी की परिक्रमा कर रहा है।

अंतरिक्ष निगरानी नेटवर्क

संयुक्त राज्य अमेरिका अंतरिक्ष निगरानी नेटवर्क (United States Space Surveillance Network) (एसएसएन) 1957 से, जब से सोवियत संघ ने स्पुतनिक के प्रक्षेपण के साथ अंतरिक्ष युग को खोला है, तब से अंतरिक्ष पिंडों पर नज़र रखी है और अब तक एसएसएन पृथ्वी की परिक्रमा करते 26000 अंतरिक्ष पिंडों को खोज चुका है। एसएसएन अभी 8,000 से ज्यादा आदमी द्वारा बनाये गए कक्षीय पिंडों को खोज चुका है। बाकियों ने फिर से पृथ्वी के अशांत वातावरण में प्रवेश किया है एवं विघटित, या बचने के बाद पुनः प्रवेश किया है और पृथ्वी पर असर डाला है। पृथ्वी की परिक्रमा कर रहे अंतरिक्ष पिंडों में कई टन वजनी उपग्रहों से लेकर 10 पाउंड वजन के रॉकेट के टुकड़े शामिल हैं। अंतरिक्ष पिंडों का सात प्रतिशत परिछालित उपग्रह हैं (यानी ~ 560 उपग्रह), बाकी अन्तरिक्षीय मलबे (space debris) हैं।यूएसएसटीआरऐटीसीओएम् (USSTRATCOM) को मुख्य रूप से सक्रिय उपग्रहों में दिलचस्पी है, लेकिन अन्तरिक्षीय मलबे पर भी नज़र रखता है जो पुनःप्रवेश पर आने वाली मिसाइलों का गलत आभास दे सकता है। एसएसएन 10 सेंटीमीटर या उससे बड़े व्यास के (बेसबॉल के आकार का) अंतरिक्ष पिंडों को खोज लेता है।

गैर सैन्य उपग्रह सेवाएं

गैर-सैन्य उपग्रह सेवाएं की तीन बुनियादी श्रेणियों हैं:

नियत उपग्रह सेवा

नियत उपग्रह सेवाएं, पृथ्वी की सतह पर कुछ बिंदुओं के बीच सभी देशों और महाद्वीपों के सैकड़ों आवाजों, डेटा और वीडियो प्रसारण के कार्यों को संभाल रहे है।

मोबाइल उपग्रह प्रणालियाँ

मोबाइल उपग्रह प्रणालियाँ नेवीगेशन प्रणाली के रूप में सेवा करने के अलावा, दूरदराज के क्षेत्रों, वाहनों, जहाज और विमान को विश्व के अन्य भागों के लिए और/या अन्य मोबाइल या स्थिर संचार इकाइयों को आपस में जोड़ने में मदद करता है।

वैज्ञानिक अनुसंधान सैटेलाइट (वाणिज्यिक और अवाणिज्यिक)

वैज्ञानिक अनुसंधान उपग्रह हमें मौसम विज्ञान संबंधी जानकारी, भूमि सर्वेक्षण डेटा (जैसे, सुदूर संवेदन) और अन्य विभिन्न वैज्ञानिक अनुसंधान अनुप्रयोगों जैसे पृथ्वी विज्ञान, समुद्री विज्ञान और वायुमंडलीय अनुसंधान, प्रदान करता है।

कक्षा के प्रकार

पहले उपग्रह, स्पुतनिक 1 (Sputnik 1), को पृथ्वी चारों ओर की कक्षा में रखा गया था और इसलिए गर्भायोजित कक्षा (geocentric orbit) में था। अब तक ये सबसे सामान्य किस्म की कक्षा है लगभग 2456 कृत्रिम उपग्रहों की पृथ्वी के साथ परिक्रमा.गर्भायोजित कक्षाओं को आगे उनके ऊँचाई, झुकाव (inclination) और उत्केन्द्रता (eccentricity) द्वारा वर्गीकृत किया जा सकता है।
ऊँचाई वर्गीकरण के लिए सामान्यतः जिसका प्रयोग किया जाता है जो हैं पृथ्वी की निचली कक्षा (Low Earth Orbit) (LEO), पृथ्वी की मध्यम कक्षा (Medium Earth Orbit) (MEO) और पृथ्वी की उच्च कक्षा (High Earth Orbit) (HEO).पृथ्वी की निचली कक्षा 2000 किमी से नीचे की कक्षा है और पृथ्वी की मध्यम कक्षा किसी भी कक्षा की तुलना में अधिक है लेकिन इस ऊंचाई अभी भी नीचे है कि गर्भायोजित कक्षा (geosynchronous orbit) से कम है, 35786 किमी की दूरी पर.उच्च पृथ्वी कक्षा ऐसी कक्षा है जिसकी ऊंचाई गर्भ सम कक्षा से भी अधिक है।

उपग्रह मॉड्यूल्स

इस उपग्रह के कार्यात्मक बहुमुखी अपनी तकनीकी घटकों के भीतर और उसके आपरेशन विशेषताओं में स्थापित है। एक विशिष्ट उपग्रह के "रचना" पर देखने से, दो मॉड्यूल पता लगते हैं। नोट किया जाए कि कुछ उपन्यास वास्तुशिल्प अवधारणाओं जैसे खंडित अंतरिक्ष यान (Fractionated Spacecraft) इस वर्गीकरण को कुछ छेड़ देते हैं।

उपग्रहों पर हमले

हाल ही में आतंकवादी संगठनों द्वारा प्रचार के प्रसारण करने के लिए और सैन्य संचार नेटवर्क से वर्गीकृत जानकारी चुराने के लिए उपग्रहों को तोड़ लिया गया है।
पृथ्वी की निचली कक्षा में मौजूद उपग्रहों को बैलिस्टिक प्रक्षेपास्त्र से पृथ्वी पर से नष्ट कर दिया गया है। दोनों रूस और संयुक्त राज्य अमेरिका ने उपग्रहों को समाप्त करने के लिए क्षमता का प्रदर्शन किया है। 2007 में चीनी सेना ने एक मौसम उपग्रह दागा, इस के बाद अमेरिकी नौसेना (US Navy) ने मृत जासूसी उपग्रह (defunct spy satellite)फरवरी 2008 (February 2008) में दागा.शीत युद्ध के दौरान रूस और संयुक्त राज्य अमेरिका ने भी उपग्रहों को दागा है।

जाममिंग

उपग्रह प्रसारण के कम प्राप्त सिग्नल की शक्ति के कारण भूमि पर आधारित ट्रांसमीटरों से रेडियो जाममिंग (Radio jamming) रहती है। इस तरह की जाममिंग ट्रांसमीटर की सीमा के भीतर भौगोलिक क्षेत्र के लिए सीमित है। जीपीएस उपग्रह जाममिंग के लिए संभावित लक्ष्य हैं, लेकिन उपग्रह फोन और टेलीविजन के संकेतों को भी जाममिंग के लिए नियोजित कर दिया गया है।