अंतरिक्ष कचरे का समाधान

                            -डॉ दीपक कोहली

अंतरिक्ष के विशाल विस्तार में, उपग्रहों और अंतरिक्ष यानों की स्थापना के कारण मानवता की पहुँच पृथ्वी की सीमाओं से परे विस्तारित हुई है। हालाँकि, इस विस्तार के साथ-साथ एक गंभीर मुद्दा भी सामने आया है, अंतरिक्ष कचरा ।

उपग्रहों, रॉकेटों और निष्क्रिय अंतरिक्ष यानों की संख्या में वृद्धि के कारण पृथ्वी की कक्षा अवरुद्ध हो गई है, जो परिचालन उपग्रहों और भविष्य के अंतरिक्ष मिशनों के लिए एक महत्वपूर्ण खतरा बन गया है। इस चुनौती का समाधान करने के लिए अंतरिक्ष एजेंसियों को न केवल नवीन समाधानों को अपनाने की आवश्यकता है बल्कि ठोस और समन्वित प्रयास भी करने होंगे।

जब से इंसानों ने अंतरिक्ष की खोज शुरू की है, उन्होंने इसमें गंदगी फैलाना भी शुरू कर दिया है। हमारे ग्रह की कक्षा में सैकड़ों निष्क्रिय उपग्रह और रॉकेटों के हजारों टुकड़े हैं, जो हमारी छोटी लेकिन उन्मत्त अंतरिक्ष दौड़ में लॉन्च किए गए हैं, साथ ही टकराव से मलबा भी है। यह स्थिति आज स्थलीय दूरसंचार और चल रहे मिशनों दोनों के लिए एक वास्तविक खतरा है।

अंतरिक्ष अपशिष्ट अंतरिक्ष में मनुष्यों द्वारा छोड़े गए मलबे के किसी भी टुकड़े को शामिल करता है और इसलिए पृथ्वी पर उत्पन्न होता है। अंतरिक्ष अपशिष्ट या मलबा एक निष्क्रिय उपग्रह जितना बड़ा, एक कार के आकार के समान या पेंट के टुकड़े जितना छोटा हो सकता है।

भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (इसरो) के पीएसएलवी ने शून्य कक्षीय मलबा मिशन पूरा कर लिया है। इसका मतलब है अब भारत कोई भी सैटेलाइट लॉन्च करेगा, तो उसका मलबा अंतरिक्ष में नहीं बिखरेगा। इसरो‌‌ ने हाल ही में अपने पीएसएलवी/ एक्स पो सैट मिशन के सफल संचालन के माध्यम से अंतरिक्ष मलबे के न्यूनीकरण के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर हासिल किया है।

यह उपलब्धि अंतरिक्ष अन्वेषण के क्षेत्र में सतत विकास के प्रति इसरो की प्रतिबद्धता का प्रमाण है। इस सफलता में निर्णायक भूमिका निभाई ध्रुवीय उपग्रह प्रक्षेपण यान के अंतिम चरण के अभिनव रूपांतरण द्वारा। इस चरण को पीएसएलवी कक्षीय प्रायोगिक मॉड्यूल-3 (POEM-3) में परिवर्तित कर इसरो ने यह सुनिश्चित किया कि यह पृथ्वी की कक्षा में संचयित हो रहे अंतरिक्ष मलबे की समस्या में योगदान नहीं करेगा।

विक्रम साराभाई अंतरिक्ष केंद्र द्वारा विकसित पीएसएलवी कक्षीय प्रायोगिक मॉड्यूल-3, अंतरिक्ष प्लेटफ़ॉर्म उपयोग के लिए एक क्रांतिकारी दृष्टिकोण प्रस्तुत करता है। यह पीएसएलवी रॉकेट से ही त्याग दिए गए चौथे चरण का उपयोग करता है और इसे वैज्ञानिक प्रयोगों के लिए एक कार्यात्मक कक्षीय प्लेटफ़ॉर्म में बदल देता है। यह न केवल अंतरिक्ष अपशिष्ट को कम करता है बल्कि संसाधनों का अधिकतम उपयोग भी करता है, जिससे अंतरिक्ष अन्वेषण में स्थायित्व को बढ़ावा मिलता है।

पीएसएलवी कक्षीय प्रायोगिक मॉड्यूल-3 अपने अभिनव डिजाइन के माध्यम से दक्षता और बहुमुखी कार्यक्षमता को दर्शाता है। यह बिजली उत्पादन के लिए सौर पैनलों, ऊर्जा भंडारण के लिए लिथियम-आयन बैटरी और सटीक स्थिति के लिए एक मजबूत नेविगेशन, मार्गदर्शन और नियंत्रण  प्रणाली से सुसज्जित है।

यह प्रणाली, जिसमें सूर्य सेंसर, मैग्नेटोमीटर और जायरोस्कोप शामिल हैं, सटीक ऊंचाई स्थिरीकरण सुनिश्चित करता है। इसके अतिरिक्त, इसरो के भारतीय क्षेत्रीय नेविगेशन सैटेलाइट सिस्टम उपग्रह नक्षत्र के साथ संचार सटीक नेविगेशन को सुविधाजनक बनाता है।

इसके अलावा, एक टेलीकमांड प्रणाली ग्राउंड स्टेशनों के साथ निर्बाध दो-तरफ़ा संचार को सक्षम बनाती है, जिससे वास्तविक समय में डेटा ट्रांसमिशन और कमांड निष्पादन होता है।पीएसएलवी कक्षीय प्रायोगिक मॉड्यूल-3 की बहुआयामी कार्यक्षमता एक लागत प्रभावी और अनुकूलनीय अंतरिक्ष प्लेटफ़ॉर्म के रूप में इसके महत्व को रेखांकित करती है।

यह अभिनव दृष्टिकोण न केवल अंतरिक्ष मलबे की बढ़ती चिंता को दूर करता है बल्कि स्थायी अंतरिक्ष अन्वेषण में भविष्य की प्रगति का मार्ग भी प्रशस्त करता है। पीएसएलवी कक्षीय प्रायोगिक मॉड्यूल-3 के साथ इसरो की उपलब्धि जिम्मेदार अंतरिक्ष अन्वेषण और तकनीकी नवाचार के प्रति समर्पण का प्रमाण है।

इसरो द्वारा पीएसएलवी कक्षीय प्रायोगिक मॉड्यूल-3‌ का उपयोग अंतरिक्ष मलबे को कम करने की दिशा में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है। पीएसएलवी के चौथे चरण को एक कार्यात्मक कक्षीय प्लेटफॉर्म में परिवर्तित करके, इसरो पृथ्वी की कक्षा से मलबे के संभावित स्रोत को प्रभावी ढंग से हटा देता है।

नियंत्रित डी-ऑर्बिटिंग प्रक्रिया, विस्फोटों को रोकने के लिए ईंधन डंपिंग के साथ मिलकर यह सुनिश्चित करती है कि पीएसएलवी कक्षीय प्रायोगिक मॉड्यूल-3 पृथ्वी के वायुमंडल में सुरक्षित रूप से फिर से प्रवेश करे जिससे विखंडन और बाद में मलबे के उत्पादन का जोखिम कम हो जाता है। इसके अतिरिक्त पीएसएलवी कक्षीय प्रायोगिक मॉड्यूल-3  की परिचालन क्षमताएं मलबे के शमन के अतिरिक्त, वैज्ञानिक प्रयोग और प्रौद्योगिकी प्रदर्शन तक विस्तृत हैं।

वीएसएससी, बेलाट्रिक्स एयरोस्पेस प्राइवेट लिमिटेड एवं विभिन्न स्टार्टअप तथा संस्थानों सहित नौ पेलोड की तैनाती, प्लेटफॉर्म की बहुमुखी प्रतिभा और उपयोगिता को रेखांकित करती है। इन पेलोड ने बिजली उत्पादन प्रदर्शनों से लेकर डेटा संग्रह और विश्लेषण तक असंख्य प्रयोग किए जिसमें एक मजबूत अंतरिक्ष मंच के रूप में पीएसएलवी कक्षीय प्रायोगिक मॉड्यूल-3 की क्षमता का प्रदर्शन किया गया।

अंतरिक्ष मलबे की बढ़ती उपस्थिति परिचालन अंतरिक्ष संपत्तियों और भविष्य के मिशनों की व्यवहार्यता के लिए एक जटिल और बहुआयामी खतरा पैदा करती है। जैसे-जैसे लॉन्च किए गए उपग्रहों की संख्या और अंतरिक्ष गतिविधियों की आवृत्ति बढ़ती जा रही है, विनाशकारी टकरावों और कक्षा में टूटने की घटनाओं की संभावना तेजी से बढ़ रही है।

27,000 किलोमीटर प्रति घंटे से अधिक की गति से यात्रा करने वाला अंतरिक्ष मलबा, कार्यात्मक अंतरिक्ष यान के लिए एक महत्वपूर्ण खतरा पैदा करता है, मिशन अखंडता को खतरे में डालता है और संभावित रूप से महत्वपूर्ण उपग्रह कार्यात्मकताओं को पंगु बना देता है।

इसके अलावा, पृथ्वी की कक्षा में अंतरिक्ष मलबे के संचय का संचयी प्रभाव टकराव की संभावनाओं को बढ़ाता है। केसलर सिंड्रोम के रूप में जाना जाने वाला यह घटनाक्रम एक झरनेदार प्रभाव प्रस्तुत करता है। क्रमिक उच्च-वेग टकराव अतिरिक्त मलबे के टुकड़े उत्पन्न करते हैं, अंतरिक्ष अव्यवस्था का एक दुष्चक्र बनाए रखते हैं जो धीरे-धीरे अंतरिक्ष यान और आवश्यक अंतरिक्ष बुनियादी ढांचे के लिए खतरे को बढ़ाता है।

परिणामस्वरूप, अंतरिक्ष यान राष्ट्रों को अपने उपग्रह नक्षत्रों के निरंतर सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने और अंतरिक्ष मलबे के प्रसार के हानिकारक परिणामों को कम करने में बढ़ती चुनौती का सामना करना पड़ता है।

अंतरिक्ष अपशिष्ट के खतरों के कुछ विशिष्ट उदाहरणों में शामिल हैं:

कार्यात्मक उपग्रहों को क्षति: 

टकराव उपग्रह प्रणालियों को नुकसान पहुंचा सकता है या उन्हें पूरी तरह से नष्ट कर सकता है, जिससे संचार, नेविगेशन, मौसम की भविष्यवाणी और वैज्ञानिक अनुसंधान सहित महत्वपूर्ण सेवाओं में व्यवधान पैदा हो सकता है।

अंतरिक्ष मिशनों के लिए खतरा: 

मलबे टकराव नए अंतरिक्ष यान और उपग्रहों को लॉन्च करने और संचालित करने के लिए खतरा पैदा कर सकते हैं, जिससे मिशन विफलता और महत्वपूर्ण वित्तीय नुकसान हो सकता है।

केसलर सिंड्रोम का खतरा: 

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, केसलर सिंड्रोम एक ऐसी स्थिति है जिसमें टकराव से उत्पन्न मलबे की मात्रा अंतरिक्ष गतिविधि को बनाए रखना असंभव बना देती है।

पर्यावरणीय क्षति: 

अंतरिक्ष अपशिष्ट के टुकड़े पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश कर सकते हैं और जलते समय हानिकारक मलबे को छोड़ सकते हैं।

अंतरिक्ष मलबे के खतरे को कम करने के लिए कई प्रयास किए जा रहे हैं, जिनमें शामिल हैं:

अंतरिक्ष अपशिष्ट की ट्रैकिंग और निगरानी: 

विभिन्न देशों और संगठनों द्वारा रडार और ऑप्टिकल दूरबीनों का उपयोग करके अंतरिक्ष मलबे को ट्रैक किया जाता है।

अंतरिक्ष यान डिजाइन में सुधार: 

अंतरिक्ष यान को मलबे के टकराव से बचाने के लिए अधिक मजबूत और लचीला बनाया जा रहा है।

अंतरिक्ष मलबे को हटाने की तकनीक का विकास: 

वैज्ञानिक मलबे को कक्षा से हटाने के लिए विभिन्न तरीकों का अध्ययन कर रहे हैं, जैसे कि लेज़र, जाल और रोबोट।

अंतरिक्ष मलबे के बढ़ते खतरे को देखते हुए, दुनिया भर की अंतरिक्ष एजेंसियां इसके प्रसार को कम करने के उपायों को सक्रिय रूप से अपना रही हैं। इसरो द्वारा पीएसएलवी कक्षीय प्रायोगिक मॉड्यूल-3 ,(POEM-3) के अग्रणी उपयोग से ऐसी ही एक पहल का उदाहरण मिलता है, जो जिम्मेदार अंतरिक्ष अन्वेषण और सतत प्रथाओं के महत्व पर बल देता है।

उपयोग किए गए रॉकेट चरणों को फिर से इस्तेमाल करने और नियंत्रित डी-ऑर्बिटिंग की सुविधा प्रदान करके, इसरो अंतरिक्ष समुदाय में मलबे कम करने के प्रयासों के लिए एक एक उदाहरण प्रस्तुत करता है। इसके अलावा, प्रभावी मलबे प्रबंधन के लिए अंतर्राष्ट्रीय सहयोग और स्थापित दिशानिर्देशों का पालन, जैसे कि अंतरिक्ष मलबे शमन दिशानिर्देश 2002, अनिवार्य हैं।

अंतरिक्ष मलबा समन्वय समिति और संयुक्त राष्ट्र अंतरिक्ष यान वाले देशों के बीच संवाद और सहयोग को बढ़ावा देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। आम सहमति को बढ़ावा देकर और शमन प्रथाओं को मानकीकृत करके, ये संस्थाएं पृथ्वी की कक्षा की अखंडता को बनाए रखने और अंतरिक्ष गतिविधियों की दीर्घकालिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए सामूहिक प्रयास में योगदान करती हैं।

अंतरिक्ष अपशिष्ट एक गंभीर और बढ़ती हुई समस्या है, जिसके लिए अंतरराष्ट्रीय सहयोग और कार्यवाही की आवश्यकता है। अंतरिक्ष अन्वेषण के आगमन ने मानवीय प्रतिभा और वैज्ञानिक खोज के एक नए युग का सूत्रपात किया है। हालाँकि, यह यात्रा चुनौतियों से रहित नहीं है, जिनमें से प्रमुख है अंतरिक्ष मलबे का प्रसार। पीएसएलवी/ एक्स पो सैट मिशन के माध्यम से व्यावहारिक रूप से शून्य कक्षीय मलबे को प्राप्त करने में इसरो का हालिया मील का पत्थर सक्रिय मलबे शमन रणनीतियों के महत्व को रेखांकित करता है।

उपयोग किए गए रॉकेट चरणों को फिर से इस्तेमाल करने और पीएसएलवी कक्षीय प्रायोगिक मॉड्यूल-3 जैसी नवीन तकनीकों का लाभ उठाकर, इसरो जिम्मेदार अंतरिक्ष अन्वेषण और सततता के प्रति अपनी प्रतिबद्धता को प्रदर्शित करता है। इसके अलावा, यह उपलब्धि व्यापक अंतर्राष्ट्रीय सहयोग और अंतरिक्ष अपशिष्ट की चुनौती का समाधान करने के लिए ठोस प्रयासों के लिए उत्प्रेरक का काम करती है। 

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