جیوسٹیشنری آربٹ

جیوسٹیشنری مدار ، جسے جیوسینکرونس استوائی مدار  ( جی ای او ) بھی کہا جاتا ہے ، زمین کے خط استوا کے گرد خلا میں  کا ایک سرکلر مدار ہے جو زمین کی گردش کی سمت پر عمل کرتا ہے ۔ 

اس طرح کے مدار میں موجود کسی شے کا آربٹل پیریڈ زمین کی محوری گردش کی مدت کے برابر ہوتا ہے ،اسی طرح زمینی نظریے سے یہ آسمان میں ایک مستحکم پوزیشن پر ہی ہمیشہ رہتا ہے۔ جغرافیائی مدار کا تصور آرتھر سی کلارک نے 1940 کی دہائی میں ٹیلی مواصلات میں انقلاب لانے کے راستے کے نام سے مشہور کیا تھا ، اور اس طرح کے مدار میں رکھے جانے والا پہلا مصنوعی سیارہ 1963 میں لانچ کیا گیا تھا۔ 

مواصلاتی مصنوعی سیارہ اکثر جیوسٹیشنری مدار میں رکھے جاتے ہیں تاکہ زمین پر مبنی سیٹیلائٹ اینٹیناز (زمین پر واقع) کو ان سے موافق رکھنے کے لیے حرکت نہ دینی پڑے ،  مستقل طور پر آسمان میں ان کی پوزیشن پر نشاندہی کی جاسکتی ہے جہاں مصنوعی سیارہ واقع ہوتا ہے۔ ریئل ٹائم مانیٹرنگ اور ڈیٹا اکٹھا کرنے اور نیویگیشن سیٹلائٹ کے لئے، معروف انشانکن نقطہ فراہم کرنے اور GPS کی درستگی کو بڑھانے کے لیے  موسمی مصنوعی سیارے بھی اس مدار میں رکھے گئے ہیں۔ 

جغرافیائی مصنوعی سیاروں کو عارضی مدار کے ذریعے لانچ کیا جاتا ہے ، اور زمین کی سطح پر کسی خاص مقام کے اوپر ایک سلاٹ میں رکھا جاتا ہے۔ مدار کو اپنی حیثیت برقرار رکھنے کے لئے کچھ اسٹیشن کیپنگ کی ضرورت ہوتی ہے اور تصادم سے بچنے کے لئے جدید ریٹائرڈ سیٹلائٹ کو نسبتا بلند قبرستانی مدار کے میں رکھا جاتا ہے۔

تاریخ 

مشہور ادب میں جیوسٹیشنری مدار  کا پہلا ذکر جارج اسمتھ نے اپنی پہلی وینس ایکویٹرلیٹ کہانی میں اکتوبر 1942 میں کیا تھا ،  لیکن اسمتھ اس کی تفصیل میں نہیں گیا۔ برطانوی سائنس فکشن مصنف آرتھر سی کلارک نے ایکسٹرا ٹیرسٹریل ریلےز - کیا راکٹ اسٹیشنوں سے عالمی سطح پر ریڈیو کوریج مل سکتی ہے؟ کے عنوان سے 1945 کے ایک مقالے میں اس تصور کو مزید مقبول اور بڑھایا  جو وائرلیس ورلڈ میگزین میں شائع ہوا۔ کلارک نے اس کے تعارف میں وینس ایکویٹرلیٹ سے مدد کا اعتراف کیا۔   اسمدار ، جسے کلارک نے پہلے نشریات اور ریلے مواصلات کے مصنوعی سیاروں کے لئے مفید قرار دیا تھا ،  بعض اوقات کلارک مدار سے بھی موسوم کیا جاتا ہے۔  اسی طرح اس مدار میں موجود مصنوعی سیاروں کو کلارک بیلٹ کے نام سے جانا جاتا ہے۔  

تکنیکی اصطلاح میں اس مدار کو جیوسٹیشنری یا جیوسینکرونس استوائی مدار کے طور پر جانا جاتا ہے ، اصطلاحات کو کسی حد تک ایک دوسرے کے ساتھ ادل بدل کر استعمال کیا جاتا ہے۔  

پہلا جغرافیائی مصنوعی سیارہ ہارولڈ روزن نے اس وقت ڈیزائن کیا تھا جب وہ 1959 میں ہیوز ایئرکرافٹ میں کام کررہے تھے۔ سپوتنک 1 سے متاثر ہوکر وہ مواصلات کو عالمگیر بنانے کے لئے جیوسٹیشنری سیٹلائٹ کا استعمال کرنا چاہتا تھا۔ اس وقت امریکہ اور یورپ کے مابین ٹیلی مواصلات ایک وقت میں صرف 136 افراد کے مابین ممکن تھے ، اور ہائی فریکونسی ریڈیو اور زیر سمندر کیبل پر انحصار کرتے تھے۔  

اس وقت کی روایتی حکمت کہ جیوسٹیشنری مدار میں مصنوعی سیٹلائٹ کو بذریعہ راکٹ بھیجنے کے لئے زیادہ طاقت اور اخراجات ہوں گے وہ لمبے وقت تک کام نہ کرتے ہوئے لاگت کے ساتھ انصاف بھی نہیں کرپائے گا  لہذا ابتدائی کوششوں میں مصنوعی سیارے  نچلےیا درمیانے  زمینی مدار میں ڈال دیے گئے  ان میں سے سب سے پہلے 1960 میں غیر فعال ایکو بیلون سیٹیلائٹ تھے ، اس کے بعد 1962 میں ٹیلی اسٹار 1 تھا۔  اگرچہ ان منصوبوں کو سگنل طاقت اور ٹریکنگ میں دشواری کا سامنا کرنا پڑا ، اس کا حل جیوٹیشنری سیٹلائٹ کے ذریعہ حل کیا جاسکتا ہے ، لیکن یہ تصور غیر عملی سمجھا جاتا تھا ، لہذا ہیوز نے اکثر فنڈز اور مدد کو روک لیا۔   

1961 تک ، روزن اور ان کی ٹیم نے  قطر کے ساتھ ایک بیلناکار پروٹوٹائپ تیار کیا تھا   ، اونچائی    ، وزن    ، ہلکا اور اتنا چھوٹا کہ مدار میں رکھا جائے۔ یہ سپن ایک ڈوپول اینٹینا کے ساتھ مستحکم تھا جس نے پینکیک سائز والی لہرفورم تیار کیا تھا۔  اگست 1961 میں ، انہوں نے حقیقی مصنوعی سیارہ کی تعمیر شروع کرنے کا معاہدہ کیا۔  وہ Syncom 1 کو الیکٹرانکس کی ناکامی سے ہار گئے ، لیکن Syncom 2 کو کامیابی سے جیوسینکرونس مدار میں 1963 میں رکھا گیا۔ اگرچہ اس کے ٹیڑھےمدار  کی وجہ سے ابھی بھی اینٹینا کو تھوڑی حرکت دینےکی ضرورت ہے ، لیکن یہ ٹی وی نشریات کو جاری کرنے میں کامیاب رہا ، اس موقع پر امریکی صدر جان ایف کینیڈی نے نائیجیریا کے وزیر اعظم ابوبکر طواوا بلیوا کو 23 اگست 1963 کو بحری جہاز سے فون کیا جو اس سیٹیلائٹ کی وجہ سے ممکن ہوا۔   

جیوسٹیشنری مدار میں رکھا پہلا مصنوعی سیارہ Syncom 3 تھا ، جسے ڈیلٹا ڈی راکٹ نے 1963 میں لانچ کیا تھا۔  اس کی بڑھتی ہوئی بینڈوتھ کے ساتھ ، یہ مصنوعی سیارہ جاپان سے امریکہ تک سمر اولمپکس کی براہ راست کوریج منتقل کرنے میں کامیاب رہا۔ جیوسٹیشنری مدار خاص طور پر سیٹلائٹ ٹیلی ویژن کے بعد سے ہی عام استعمال میں آیا۔  

آج یہاں سینکڑوں جیوسٹریشنری سیٹلائٹ ریموٹ سینسنگ اور مواصلات فراہم کرتے ہیں۔   

اگرچہ اب کرہ ارض کی زیادہ تر آبادی والے زمین کے مواقع پر علاقائی مواصلات کی سہولیات ( مائکروویو ، فائبر آپٹک ) موجود ہیں ، جہاں ٹیلیفون تک رسائی 96٪٪ فیصد ہے اور انٹرنیٹ تک رسائی access 90٪ ہے ،  ترقی یافتہ ممالک کے کچھ دیہی اور دور دراز علاقوں میں اب بھی سیٹلائٹ مواصلات پر انحصار ہے۔

استعمالات 
بیشتر تجارتی مواصلاتی مصنوعی سیارہ ، براڈکاسٹ سیٹیلائٹ اور ایس بی اے ایس سیٹلائٹ جیوسٹریشن مدار میں کام کرتے ہیں۔

مواصلات 
ارضیاتی مواصلات مصنوعی سیارہ مفید ہیں کیوں کہ وہ زمین کی سطح کے ایک بڑے علاقے سے نظر آتے ہیں ، طول بلد اور عرض بلد میں 81 ° دور تک۔  وہ آسمان میں اسٹیشنری دکھائی دیتے ہیں ، جو زمینی اسٹیشنوں کو حرکت پذیری اینٹینا رکھنے کی ضرورت کو ختم کرتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ زمین پر مبنی مبصرین چھوٹے ، سستے اور اسٹیشنری اینٹینا کھڑا کرسکتے ہیں جو ہمیشہ مطلوبہ مصنوعی سیارہ پر ہی مرکوز رہتا ہے۔   تاہم ، latency  اس وقت اہمیت اختیار کرجاتی ہے کیونکہ خط استوا سے زمین پر مبنی ٹرانسمیٹر تک اور مصنوعی سیارہ اور پھر سے واپس جانے کے لئے لگ بھگ 240ملی سیکنڈز لگتے ہیں۔   یہ تاخیر صوتی مواصلات جیسے دیر سے حساس ایپلی کیشنز کے لئے دشواری پیش کرتی ہے ،  لہذا جیوسٹریشنری مواصلات کے مصنوعی سیارہ بنیادی طور پر غیر مستقیم تفریح اور ایپلی کیشنز کے لئے استعمال کیے جاتے ہیں جہاں کم تاخیر کے متبادل دستیاب نہیں ہیں۔  

جیوسٹیشنری مصنوعی سیارچے خط استوا پر براہ راست اوور ہیڈ ہوتے ہیں اور کھمبے کے قریب قریب کسی مشاہد کو آسمان میں نیچے دکھائی دیتے ہیں۔ جیسے جیسے مشاہدہ کرنے والے طول بلد میں اضافہ ہوتا ہے ، ماحولیاتی رطوبت ، زمین کے تھرمل اخراج ، نظر سے متعلق رکاوٹوں اور زمین یا آس پاس کے ڈھانچے سے اشارے کی عکاسی جیسے عوامل کی وجہ سے مواصلات زیادہ مشکل ہوجاتی ہیں۔ تقریبا 81 81 above سے اوپر طول بلد پر ، جغرافیائی مصنوعی سیارہ افق سے نیچے ہوتے ہیں اور اسے بالکل بھی نہیں دیکھا جاسکتا ہے۔  اس وجہ سے، کچھ روسی مواصلاتی مصنوعی سیارہ elliptical Molniya اور ٹنڈرا مدار کا استعمال کرتے ہیں ، وہ اعلی عرض بلد پر بہترین نمائش رکھتے ہیں.

موسمیات 
آپریشنل جیوسٹریشنری میٹورولوجیکل سیٹلائٹ کا ایک عالمی نیٹ ورک موسم کی مشاہدات ، بحری ارضیات ، اور ماحول سے باخبر رہنے کے لیے  زمین کی سطح اور ماحول کی مرئی اور اورکت تصویر فراہم کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ 2019 تک 19 آپریشن یا اسٹینڈ بائی سیٹلائٹ ہیں۔  ان سیٹلائٹ سسٹمز میں شامل ہیں: 

 ریاستہائے متحدہ کی GOES سیریز ، جو NOAA کے ذریعے چلتی ہے  
 میٹیوسیٹ سیریز ، جو یورپی خلائی ایجنسی کے ذریعہ شروع کی گئی اور یورپی موسمی سیٹلائٹ آرگنائزیشن ، EUMETSAT کے ذریعہ چلائی گئی  
 جمہوریہ کوریا COMS-1 اور  GK-2A ملٹی مشن سیٹلائٹ۔  
 روسی ایلکٹرو ایل مصنوعی سیارہ 
 جاپانی ہماوری سیریز  
 چینی فینگن سیریز  
 ہندوستان کی انسیٹ سیریز  

یہ مصنوعی سیارہ عام طور پر 0.5 اور 4 مربع کلومیٹر کے درمیان مقامی ریزولوشن کے ساتھ بصری اور اورکت اسپیکٹرم میں تصاویر پر قبضہ کرتے ہیں۔  عام طور پر اس کی کوریج 70 ° ،  اور کچھ معاملات میں کم ہے۔  

جغرافیائی مصنوعی سیارہ کی تصویری آتش فشاں راکھ کا سراغ لگانے ،  بادل کے سب سے اوپر درجہ حرارت اور پانی کے بخار کی پیمائش ، بحر سائنس ،  زمین کے درجہ حرارت اور پودوں کی کوریج کی پیمائش ،   طوفان کے راستے کی پیش گوئی کی سہولت فراہم کرنے ،  اور  ریئل ٹائم کلاؤڈ کوریج اور دیگر ٹریکنگ ڈیٹا فراہم کرنے کے لئے استعمال کیا گیا ہے۔  کچھ معلومات کو موسمیاتی پیش گوئی کے ماڈلز میں شامل کیا گیا ہے ، لیکن ان کے وسیع میدان ، کل وقتی نگرانی اور کم ریزولوشن کی وجہ سے ، جغرافیائی موسم کی مصنوعی سیارہ کی تصاویر بنیادی طور پر قلیل مدتی اور حقیقی وقت کی پیش گوئی کے لئے استعمال ہوتی ہیں۔

سمت شناسی 

جیوسٹیشنری مصنوعی سیارچے GNSS سسٹم کو بڑھاوے میں گھڑی ، ایفیمیرس اور آئناسفیرک غلطی کی اصلاحات (کسی معروف پوزیشن کے زمینی اسٹیشنوں سے حساب کتاب) اور ایک اضافی حوالہ سگنل فراہم کرکے استعمال کرسکتے ہیں۔   اس سے پوزیشن کی درستگی میں تقریبا 5m سے 1m یا اس سے بھی کم اضافہ ہوتا ہے۔  

ماضی اور موجودہ نیویگیشن سسٹم جو جغرافیائی مصنوعی سیارہ استعمال کرتے ہیں ان میں شامل ہیں: 

 ریاستہائے متحدہ کے فیڈرل ایوی ایشن ایڈمنسٹریشن (ایف اے اے) کے ذریعہ چلنے والا وائیڈ ایریا اگمنٹیشن سسٹم (WAAS)؛ 
 یورپی جیوسٹریٹری نیوی گیشن اوورلے سروس (EGNOS) ، جو ESSP ( EU کے GSA کی طرف سے) کے ذریعہ چلتی ہے۔ 
 ملٹی فنکشنل سیٹلائٹ اګومیشنشن سسٹم (ایم ایس اے ایس) ، جاپان کی وزارت لینڈ ، انفراسٹرکچر اور ٹرانسپورٹ جاپان سول ایوی ایشن بیورو (جے سی اے بی) کے زیر انتظام کام کرتا ہے۔ 
 جی پی ایس ایڈڈ جیو آگمنٹڈ نیویگیشن (گیگن) سسٹم جو ہندوستان چل رہا ہے ۔   
 تجارتی اسٹار فائر نیویگیشن سسٹم ، جو جان ڈیئر اور سی نیوی پوزیشننگ سولوشنز ( Oceaneering ) کے ذریعہ چلتا ہے۔ 
 تجارتی اسٹار فکس ڈی جی پی ایس سسٹم اور اومنیسٹار سسٹم ، جو فوگرو کے ذریعہ چلتا ہے۔

مزید دیکھو 

 مدار کی فہرست 
 جیوسینکرونس مدار میں مصنوعی سیارہ کی فہرست 
 مداری اسٹیشن کیپنگ 
 خلائی لفٹ ، جو بالآخر ایک جغرافیائی مدار میں پہنچ جاتا ہے

نوٹ

حوالہ جات

بیرونی روابط 

 جغرافیائی مدار میں مصنوعی سیارہ حاصل کرنے کا طریقہ 
 مداری میکینکس (راکٹ اور خلائی ٹیکنالوجی) 
 جغرافیائی مدار میں مصنوعی سیارہ کی فہرست 
 کلارک بیلٹ اسنیپ شاٹ کیلکولیٹر 
 3D ریئل ٹائم سیٹلائٹ سے باخبر رہنا 
 جغرافیائی مصنوعی سیارہ کے مدار کا جائزہ 
 زمین کا روزانہ حرکت پذیری ، جغرافیائی مصنوعی سیارہ 'الیکٹرو ایل' فوٹو کے ذریعہ مصنوعی سیارہ ہر دن سیارے کی 48 تصاویر گولی مار دیتی ہے۔ 
 انجینئرنگ طلبا کے لئے مداری مکینکس 
زمینی مدارات
غیر نظر ثانی شدہ تراجم پر مشتمل صفحات