अंतरिक्ष मलबा हटाना: टिकाऊ कक्षा के लिए चुनौतियां और समाधान

अंतरिक्ष मलबा एक बढ़ती हुई और जटिल समस्या है जो अंतरिक्ष गतिविधियों की स्थिरता के लिए एक महत्वपूर्ण खतरा है। जैसे-जैसे मानवता अंतरिक्ष में गहराई तक जाती है, गैर-कार्यात्मक उपग्रहों, रॉकेट के टुकड़ों और अन्य अंतरिक्ष कचरे का संचय खतरनाक दर से बढ़ता है। इस मुद्दे के दायरे को समझना, भविष्य के अंतरिक्ष संचालन के लिए इसके संभावित जोखिम और निष्क्रियता के परिणाम अंतरिक्ष मलबे के संकट को कम करने के लिए महत्वपूर्ण हैं। यह खंड अंतरिक्ष मलबे की प्रकृति, इसके तेजी से विकास और प्रभावी समाधानों की तत्काल आवश्यकता का पता लगाता है।

अंतरिक्ष मलबा क्या है?

अंतरिक्ष मलबा पृथ्वी की कक्षा में मौजूद मानव निर्मित वस्तुओं को संदर्भित करता है जो अब किसी भी उपयोगी उद्देश्य की पूर्ति नहीं करते हैं। इसमें कई तरह की सामग्रियाँ शामिल हैं, जिसमें निष्क्रिय उपग्रह और छोड़े गए रॉकेट चरण से लेकर पिछले टकरावों या खराबी से उत्पन्न छोटे टुकड़े शामिल हैं। ये वस्तुएँ आकार में भिन्न होती हैं - छोटे पेंट के टुकड़ों और धातु के टुकड़ों से लेकर बड़े निष्क्रिय उपग्रहों और रॉकेट चरणों तक - फिर भी ये सभी सक्रिय अंतरिक्ष मिशनों के लिए जोखिम पैदा करते हैं।

अंतरिक्ष में वस्तुएँ अत्यधिक उच्च वेग से यात्रा करती हैं, जो 28,000 किलोमीटर प्रति घंटे (17,500 मील प्रति घंटे) की गति तक पहुँचती हैं। ऐसी गति पर, छोटे मलबे के कण भी परिचालन उपग्रहों और अंतरिक्ष यान को महत्वपूर्ण नुकसान पहुंचा सकते हैं। अंतरिक्ष मलबा मुख्य रूप से निम्न पृथ्वी कक्षा (LEO) में केंद्रित है, लेकिन यह भूस्थिर कक्षा सहित उच्च कक्षाओं में भी पाया जा सकता है, जहाँ समस्या बढ़ती जा रही है क्योंकि अधिक अंतरिक्ष मिशन हो रहे हैं।

बढ़ती समस्या

अंतरिक्ष मलबे का पैमाना चौंका देने वाला है और अंतरिक्ष अन्वेषण और उपग्रह प्रक्षेपण बढ़ने के साथ-साथ यह और भी खराब होता जा रहा है। हाल के अनुमानों के अनुसार, कक्षा में वर्तमान में 10 सेमी से बड़ी 29,000 से अधिक वस्तुएँ ट्रैक की जा रही हैं। हालाँकि, कई छोटे टुकड़े - उनमें से सैकड़ों हज़ारों - ट्रैक करने के लिए बहुत छोटे हैं लेकिन फिर भी अंतरिक्ष यान के लिए खतरा पैदा करते हैं।

अंतरिक्ष मलबे का बढ़ता संचय वर्तमान और भविष्य के अंतरिक्ष अभियानों के लिए कई चुनौतियाँ प्रस्तुत करता है। उच्च गति से यात्रा करने वाले मलबे के छोटे-छोटे टुकड़ों से भी टकराव उपग्रहों और अंतरिक्ष यान को विनाशकारी क्षति पहुँचा सकता है। इसके अलावा, इस तरह के टकरावों से मलबे के नए टुकड़ों का निर्माण एक फीडबैक लूप में योगदान देता है जो मलबे की समस्या को बढ़ाता है।

इस बढ़ते मुद्दे के परिणाम महत्वपूर्ण हैं, खासकर तब जब अंतरिक्ष गतिविधियाँ वैश्विक बुनियादी ढांचे के लिए अधिक महत्वपूर्ण हो जाती हैं। उपग्रह संचार, मौसम पूर्वानुमान और नेविगेशन जैसी आवश्यक सेवाएँ प्रदान करते हैं, और इन प्रणालियों को कोई भी नुकसान वाणिज्यिक और सरकारी दोनों तरह के संचालन पर व्यापक प्रभाव डाल सकता है।

केसलर सिंड्रोम का जोखिम

अंतरिक्ष मलबे की समस्या के सबसे चिंताजनक पहलुओं में से एक केसलर सिंड्रोम की संभावना है - टकरावों का एक स्व-स्थायी झरना जो अधिक से अधिक मलबा उत्पन्न करता है। यह परिदृश्य तब होता है जब दो मलबे की वस्तुओं की टक्कर से छोटे टुकड़ों का एक बादल बनता है, जो फिर अन्य वस्तुओं से टकरा सकता है, जिससे और भी अधिक मलबा बन सकता है। यह फीडबैक लूप अंततः कुछ कक्षीय क्षेत्रों को उपग्रह संचालन के लिए बहुत खतरनाक बना सकता है, जिससे पृथ्वी के कक्षीय स्थान का बड़ा हिस्सा प्रभावी रूप से अनुपयोगी हो सकता है।

केसलर सिंड्रोम कोई दूर का काल्पनिक खतरा नहीं है - यह एक बढ़ता हुआ जोखिम है। 2007 में चीन द्वारा किया गया उपग्रह रोधी परीक्षण और 2009 में निष्क्रिय रूसी उपग्रह और वाणिज्यिक संचार उपग्रह के बीच हुई टक्कर ने ऐसी घटनाओं की वास्तविकता को उजागर किया। इन घटनाओं ने अंतरिक्ष मलबे की मात्रा में उल्लेखनीय वृद्धि की, जिससे यह पता चलता है कि कैसे अपेक्षाकृत छोटी टक्कर भी कक्षा में मलबे के टुकड़ों की संख्या में नाटकीय वृद्धि कर सकती है।

जैसे-जैसे उपग्रहों और अंतरिक्ष मिशनों की संख्या बढ़ती जा रही है, केसलर सिंड्रोम की संभावना और भी स्पष्ट होती जा रही है। मलबे के निर्माण को कम करने और मौजूदा मलबे को हटाने के लिए सक्रिय उपायों के बिना, कैस्केड प्रभाव का जोखिम अंतरिक्ष अन्वेषण और उपग्रह संचालन के भविष्य को गंभीर रूप से खतरे में डाल सकता है।

अंतरिक्ष मलबा हटाने की तकनीकें

अंतरिक्ष मलबे की समस्या स्थायी अंतरिक्ष संचालन के लिए एक गंभीर चुनौती है। उपग्रहों और मिशनों की बढ़ती संख्या के साथ, पृथ्वी की कक्षाओं की दीर्घकालिक उपयोगिता सुनिश्चित करने के लिए प्रभावी तकनीकें और रणनीतियाँ आवश्यक हैं। यह खंड फोकस के दो मुख्य क्षेत्रों पर चर्चा करता है: सक्रिय मलबा हटाना (एडीआर), जो मौजूदा मलबे को लक्षित करता है, और एंड-ऑफ-लाइफ (ईओएल) सैटेलाइट निपटान, जिसका उद्देश्य नए मलबे के निर्माण को रोकना है।

सक्रिय मलबा निष्कासन (एडीआर)

एडीआर प्रौद्योगिकियों को अंतरिक्ष मलबे के प्रक्षेप पथ को भौतिक रूप से हटाने या बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया है, ताकि उपग्रहों और मिशनों के लिए तत्काल खतरों का समाधान किया जा सके।

रोबोटिक कैप्चर सिस्टम

रोबोटिक सिस्टम मलबे को पकड़ने और उसे कक्षा से बाहर निकालने के लिए उन्नत भुजाओं या इसी तरह के तंत्र का उपयोग करते हैं। ईएसए का क्लियरस्पेस-1 मिशन इस तकनीक का उदाहरण है, जिसमें रोबोटिक भुजाओं का उपयोग करके एक निष्क्रिय उपग्रह को जोड़ा जाता है और नियंत्रित पुनः प्रवेश के लिए उसे निचली कक्षा में ले जाया जाता है।

• लाभउच्च परिशुद्धता और बड़े मलबे को निशाना बनाने की क्षमता।
• चुनौतियांअप्रत्याशित परिस्थितियों में 28,000 किमी/घंटा तक की गति से यात्रा करने वाली वस्तुओं को प्रबंधित करने के लिए मजबूत ट्रैकिंग और स्वायत्त नियंत्रण प्रणालियों की आवश्यकता होती है।

अंतरिक्ष टग्स

स्पेस टग विशेष अंतरिक्ष यान हैं जिन्हें मलबे या निष्क्रिय उपग्रहों को पकड़ने और उन्हें निपटान कक्षाओं में ले जाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ये वाहन अक्सर कुशल और नियंत्रित गति के लिए आयन थ्रस्टर्स जैसी इलेक्ट्रिक प्रणोदन प्रणाली का उपयोग करते हैं।

• उदाहरण: नासा के ओएसएएम-1 मिशन ने ऐसी सर्विसिंग प्रौद्योगिकियों की खोज की जो उपग्रह के जीवन को बढ़ा सकती हैं और मलबे के प्रबंधन में सहायता कर सकती हैं।
• चुनौतियांडॉकिंग तंत्र को डिजाइन करना जो कैप्चर के दौरान गति का प्रबंधन करते हुए विभिन्न मलबे के आकार और आकृति को समायोजित करता है।

लेज़र एब्लेशन

लेजर एब्लेशन में मलबे की सतह को गर्म या वाष्पीकृत करने के लिए उच्च शक्ति वाले लेजर का उपयोग करना शामिल है, जिससे इसकी कक्षा को बदलने के लिए जोर पैदा होता है। भौतिक कैप्चर विधियों के विपरीत, लेजर एब्लेशन के लिए अतिरिक्त अंतरिक्ष यान लॉन्च करने की आवश्यकता नहीं होती है।

• अनुसंधाननासा और अन्य संगठन भूमि-आधारित और अंतरिक्ष-आधारित लेजर प्रणालियों की खोज कर रहे हैं।
• चुनौतियांछोटे मलबे को सटीक तरीके से लक्ष्य करना तथा ऊर्जा और वायुमंडलीय हस्तक्षेप पर काबू पाना।

जीवन-अंत (ईओएल) उपग्रह निपटान

ईओएल निपटान की रणनीतियां, मिशन पूरा हो जाने के बाद उपग्रहों को सुरक्षित रूप से कक्षा से बाहर निकालने पर केंद्रित होती हैं, ताकि आगे मलबा जमा होने से रोका जा सके।

• नियंत्रित विकर्षन: उपग्रहों में ऑनबोर्ड प्रणोदन प्रणाली का उपयोग करके पृथ्वी के वायुमंडल में धीमा होने और फिर से प्रवेश करने के लिए उपयोग किया जाता है, जहाँ वे जल जाते हैं। यह विधि भूस्थिर उपग्रहों के लिए आम है, जिन्हें अक्सर सक्रिय उपग्रहों के साथ हस्तक्षेप से बचने के लिए कब्रिस्तान कक्षाओं में ले जाया जाता है। निम्न पृथ्वी कक्षा (LEO) में उपग्रहों में नियंत्रित पुनः प्रवेश सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त ईंधन और नियंत्रण प्रणाली होनी चाहिए, जिससे डिज़ाइन संबंधी विचार महत्वपूर्ण हो जाते हैं।
• स्वायत्त निपटान प्रणालियाँ: कुछ उपग्रह अब स्वायत्त प्रणालियों से लैस हैं जो उनके जीवनकाल के अंत में या विफलता की स्थिति में डीऑर्बिटिंग शुरू करते हैं। ये प्रणालियाँ ज़मीन-आधारित हस्तक्षेपों पर निर्भरता को कम करती हैं और मलबे के शमन दिशानिर्देशों का अनुपालन सुनिश्चित करती हैं।
• उन्नत प्रणोदन प्रणालियाँ: अंतरिक्ष दूरबीनों जैसे बड़े उपग्रहों को सटीक और क्रमिक निपटान के लिए आयन थ्रस्टर्स या सौर पाल जैसी परिष्कृत प्रणोदन प्रणालियों की आवश्यकता होती है। ये तकनीकें दूर की कक्षाओं में भी सुरक्षित डीऑर्बिटिंग को सक्षम बनाती हैं। स्वायत्त ईओएल सिस्टम का विकास किया जा रहा है ताकि निपटान को सुरक्षित और अधिक कुशल बनाया जा सके, खासकर सीमित बजट वाले वाणिज्यिक उपग्रहों के लिए।

अंतरिक्ष मलबे की बढ़ती समस्या को हल करने के लिए ADR तकनीकों और EOL रणनीतियों का संयोजन आवश्यक है। रोबोटिक कैप्चर सिस्टम, स्पेस टग और लेजर एब्लेशन मौजूदा मलबे के लिए तत्काल समाधान प्रदान करते हैं, जबकि नियंत्रित डीऑर्बिटिंग और उन्नत प्रणोदन प्रणाली भविष्य में मलबे के संचय को रोकने में मदद करती हैं। जैसे-जैसे अंतरिक्ष गतिविधियाँ विस्तारित होती हैं, ये प्रौद्योगिकियाँ पृथ्वी के कक्षीय वातावरण की दीर्घकालिक स्थिरता सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएँगी।

केस स्टडीज़: अंतरिक्ष मलबे को हटाने में वास्तविक दुनिया के प्रयास और सफलताएँ

अंतरिक्ष मलबे की समस्या लगातार बढ़ती जा रही है, इसलिए सरकारी अंतरिक्ष एजेंसियों और निजी कंपनियों ने सक्रिय मलबे हटाने (एडीआर) के लिए तकनीक विकसित करने के लिए सक्रिय कदम उठाने शुरू कर दिए हैं। इस खंड में, हम दो प्रमुख उदाहरणों का पता लगाएंगे: ईएसए का क्लियरस्पेस-1 मिशन और नासा की चल रही परियोजनाएं, साथ ही निजी क्षेत्र से योगदान।

RemoveDEBRIS: अंतरिक्ष कचरा साफ करने की परीक्षण तकनीक

रिमूवडेब्रिस परियोजना सक्रिय मलबा हटाने (एडीआर) प्रौद्योगिकियों के परीक्षण पर केंद्रित है, जिसे अंतरिक्ष मलबे की बढ़ती समस्या से निपटने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वर्तमान में पृथ्वी की कक्षा में 40,000 से अधिक वस्तुएं हैं - जो लगभग 7,600 टन के बराबर हैं - परिचालन उपग्रहों और अंतरिक्ष स्टेशनों के साथ टकराव का जोखिम महत्वपूर्ण है। इस परियोजना का उद्देश्य अंतरिक्ष को साफ करने और आगे मलबे के संचय को रोकने के लिए प्रभावी तरीकों की खोज करना है।

रिमूवडेब्रिस मिशन का नेतृत्व यूनिवर्सिटी ऑफ सरे के सरे स्पेस सेंटर (एसएससी) द्वारा किया जा रहा है और इसमें एयरबस, सरे सैटेलाइट टेक्नोलॉजी लिमिटेड (एसएसटीएल) और अन्य कंपनियों का एक संघ शामिल है। यह मिशन एयरबस की एसएसटीएल सहायक कंपनी द्वारा निर्मित और संचालित एक प्रायोगिक उपग्रह का उपयोग करता है, जो वर्तमान में कक्षा में है। 

यह परियोजना यूरोपीय संघ के सातवें फ्रेमवर्क कार्यक्रम द्वारा सह-वित्तपोषित है।

प्रमुख प्रौद्योगिकियां और प्रयोग

• नेट कैप्चर सिस्टम : जर्मनी के ब्रेमेन में एयरबस द्वारा विकसित यह नेट सिस्टम 2 मीटर व्यास तक के मलबे और 2 टन तक के वजन को लक्षित करता है। नेट का परीक्षण सितंबर 2018 में एक प्रदर्शन में किया गया था, जहाँ अंतरिक्ष मलबे का प्रतिनिधित्व करने वाले क्यूबसैट लक्ष्य को रिमूवडेब्रिस अंतरिक्ष यान से छोड़ा गया था। नेट ने क्यूबसैट को सफलतापूर्वक पकड़ लिया, जिसे फिर से पृथ्वी के वायुमंडल में वापस प्रवेश करने पर डीऑर्बिट और जलने के लिए छोड़ दिया गया। नेट तकनीक को छह साल तक विकसित किया गया, जिसमें ड्रॉप टावरों, पैराबोलिक उड़ानों और थर्मल वैक्यूम चैंबरों में परीक्षण शामिल थे।
• विज़न-आधारित नेविगेशन (VBN) प्रणाली: फ्रांस के टूलूज़ में एयरबस द्वारा डिज़ाइन किया गया VBN सिस्टम मलबे को ट्रैक करने और उसका पता लगाने के लिए एक महत्वपूर्ण तकनीक है। अक्टूबर 2018 के प्रदर्शन में, VBN सिस्टम ने अंतरिक्ष यान से छोड़े गए क्यूबसैट लक्ष्य की गति की निगरानी के लिए 2D कैमरे और 3D LIDAR का उपयोग किया। सिस्टम ने लक्ष्य के घूमने और गति को सफलतापूर्वक ट्रैक किया, इसके GPS-आधारित स्थान का उपयोग VBN सिस्टम की सटीकता को सत्यापित करने के लिए किया गया।
• हार्पून प्रौद्योगिकी: यूनाइटेड किंगडम में एयरबस की स्टीवनेज सुविधा में विकसित, हार्पून तकनीक का परीक्षण फरवरी 2019 में किया गया था। परीक्षण में, रिमूवडेब्रिस अंतरिक्ष यान से निकलने वाले बूम पर लगे सैटेलाइट पैनल पर हार्पून दागा गया। 20 मीटर प्रति सेकंड की गति से यात्रा करते हुए, हार्पून ने सफलतापूर्वक लक्ष्य को भेद दिया, जिससे अंतरिक्ष मलबे को पकड़ने की इसकी क्षमता का प्रदर्शन हुआ।
• ड्रैग सेल प्रयोग: रिमूवडेब्रिस कार्यक्रम में अंतिम प्रयोग सरे स्पेस सेंटर द्वारा विकसित ड्रैग सेल का परीक्षण करने के लिए किया गया है। इस ड्रैग सेल को अंतरिक्ष यान को पृथ्वी के वायुमंडल में खींचने के लिए तैनात किया जाएगा, जिससे इसकी डीऑर्बिटिंग प्रक्रिया में तेजी आएगी। इस प्रणाली को उपग्रह के ढाई साल से अधिक के प्राकृतिक डीऑर्बिट समय को लगभग आठ सप्ताह तक कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

ईएसए द्वारा क्लियरस्पेस-1 मिशन: सक्रिय मलबा हटाने में एक महत्वपूर्ण कदम

क्लियरस्पेस-1 एक अभूतपूर्व मिशन है जिसे पृथ्वी की कक्षा से अंतरिक्ष मलबे को हटाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उपग्रह को पकड़ने और सुरक्षित रूप से नीचे लाने का पहला ऑपरेशन होगा, जो अंतरिक्ष को साफ करने और भविष्य के अन्वेषण के लिए इसे सुरक्षित बनाने के लिए जटिल, निकट-निकट संचालन का प्रदर्शन करेगा।

क्लियरस्पेस-1 2001 में लॉन्च किए गए 95 किलोग्राम वजनी प्रोबा-1 उपग्रह को निशाना बनाएगा, जो वर्तमान में पृथ्वी की निचली कक्षा में है। लक्ष्य आयाम: 0.6 मीटर × 0.6 मीटर × 0.8 मीटर इसका लक्ष्य उपग्रह को हटाना है ताकि यह बढ़ते अंतरिक्ष मलबे की समस्या में और योगदान न दे। यह मिशन यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ईएसए), ओएचबी एसई, क्लियरस्पेस और अन्य औद्योगिक भागीदारों के बीच सहयोग है।

प्रक्षेपण तिथि (नियोजित): 2028

प्रमुख प्रौद्योगिकियां

क्लियरस्पेस-1 का लक्ष्य सक्रिय मलबे को हटाने (एडीआर) के लिए आवश्यक तकनीकों को विकसित करना और उनका प्रदर्शन करना है, जिसमें अत्यधिक सटीक रोबोटिक सिस्टम और अंतरिक्ष में नजदीकी संचालन शामिल हैं। इस मिशन में प्रदर्शित की जाने वाली कुछ प्रमुख तकनीकों में शामिल हैं:

1. रोबोटिक भुजाएँमिशन मलबे को पकड़ने के लिए चार रोबोटिक भुजाओं का उपयोग करेगा, जो इस जटिल कार्य के लिए आवश्यक परिशुद्धता को उजागर करता है।
2. सक्रिय मलबा निष्कासन (एडीआर)यह मिशन उन्नत तकनीकों का प्रदर्शन करेगा जो अंतरिक्ष मलबे को सुरक्षित रूप से हटाने और उसकी कक्षा से बाहर निकालने के लिए आवश्यक हैं।

नासा की अंतरिक्ष मलबा हटाने की पहल

नासा कई दशकों से अंतरिक्ष मलबे के शोध और शमन में सक्रिय रूप से शामिल रहा है। एजेंसी अंतरिक्ष मलबे की ट्रैकिंग प्रणालियों में सुधार, मलबे की रोकथाम प्रोटोकॉल को बढ़ाने और सक्रिय मलबे को हटाने के लिए प्रौद्योगिकियों को विकसित करने पर केंद्रित है। नासा के प्रयासों में नए मलबे के निर्माण को कम करने के लिए अंतरिक्ष यान के लिए परिचालन दिशानिर्देश बनाना भी शामिल है।

हटाने के प्रयासों से परे, नासा ने मलबे के शमन पर भी ध्यान केंद्रित किया है - नए अंतरिक्ष कबाड़ के निर्माण को कम करने का अभ्यास। अपने अंतरिक्ष मलबे अनुसंधान कार्यक्रम के माध्यम से, नासा मलबे के लिए बेहतर ट्रैकिंग सिस्टम पर शोध कर रहा है और उपग्रह के जीवन के अंत में निपटान के लिए सर्वोत्तम अभ्यास विकसित कर रहा है। उदाहरण के लिए, नासा उपग्रह संचालकों को अपने अंतरिक्ष यान को डीऑर्बिटिंग क्षमताओं के साथ डिजाइन करने के लिए प्रोत्साहित करता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि वे अपने मिशन के समाप्त होने पर पृथ्वी के वायुमंडल में सुरक्षित रूप से जल सकें।

अंतरिक्ष मलबे को हटाने में नासा की सक्रिय भागीदारी भविष्य की अंतरिक्ष स्थिरता पहलों के लिए मंच तैयार करती है। कक्षा में मलबे की सर्विसिंग और हटाने की व्यवहार्यता का प्रदर्शन करके, नासा की परियोजनाएं सरकारी और निजी क्षेत्र दोनों के समाधानों में आगे के विकास को प्रेरित करने की संभावना है।

ओएसएएम-1: उपग्रह सेवा और अंतरिक्ष अवसंरचना

ऑन-ऑर्बिट सर्विसिंग, असेंबली और मैन्युफैक्चरिंग 1 (OSAM-1) मिशन नासा की एक अभूतपूर्व परियोजना थी जिसका उद्देश्य अंतरिक्ष सेवा और बुनियादी ढांचे के विकास में उन्नत क्षमताएँ स्थापित करना था। मैक्सार टेक्नोलॉजीजनासा ने ओएसएएम-1 को उपग्रहों के जीवनकाल को बढ़ाने, कक्षीय मलबे को कम करने और नए अंतरिक्ष वास्तुकला का मार्ग प्रशस्त करने के लिए लागत प्रभावी समाधान के रूप में देखा।

ओएसएएम-1 में पांच प्रमुख नवाचार शामिल किए गए:

1. स्वायत्त नेविगेशनउपग्रहों के साथ सुरक्षित मुलाकात के लिए सेंसर और एल्गोरिदम।
2. एवियोनिक्स की सर्विसिंगसटीक रोबोट संचालन के लिए वास्तविक समय डेटा प्रसंस्करण।
3. निपुण रोबोटिक भुजाएँजटिल सर्विसिंग कार्यों को करने के लिए दो बहुमुखी भुजाएँ।
4. अग्रिम औज़ारउपग्रह सर्विसिंग के लिए अनुकूलित बहुउद्देशीय उपकरण।
5. प्रणोदक स्थानांतरण प्रणालीउपग्रहों को सटीक तापमान, दबाव और दर नियंत्रण के साथ पुनः ईंधन भरने की प्रणाली।

अपनी क्षमता के बावजूद, OSAM-1 को महत्वपूर्ण तकनीकी, वित्तीय और समयबद्ध चुनौतियों का सामना करना पड़ा। एक स्वतंत्र समीक्षा के बाद, नासा ने 2024 में इस परियोजना को बंद करने का फैसला किया, क्योंकि:

• 2026 में प्रस्तावित प्रक्षेपण के लिए उच्च लागत और एकीकरण जोखिम।
• व्यापक ऑन-ऑर्बिट सेवा समुदाय के लिए निवेश पर कम प्रतिफल।
• मिशन को जारी रखने के लिए प्रतिबद्ध संक्रमण साझेदार का अभाव।

OSAM-1 की दृष्टि और प्रौद्योगिकियों ने अंतरिक्ष संचालन के एक नए युग की नींव रखी है। इस मिशन ने रोबोटिक सर्विसिंग और इन-ऑर्बिट असेंबली की क्षमता का प्रदर्शन किया, जिससे उपग्रहों के लंबे जीवनकाल, कक्षीय मलबे में कमी और अंतरिक्ष में अन्वेषण और व्यावसायीकरण के अवसरों का विस्तार हुआ। हालाँकि OSAM-1 खुद लॉन्च नहीं होगा, लेकिन इसके नवाचार टिकाऊ और लागत प्रभावी अंतरिक्ष बुनियादी ढांचे के विकास को प्रभावित करना जारी रखेंगे।

लूनारीसाइकल चैलेंज

नासा ने लूना रीसाइकिल चैलेंज शुरू किया है, जिसमें अंतरिक्ष मिशनों के दौरान उत्पन्न सामग्री अपशिष्ट को रीसाइकिल करने के लिए अभिनव समाधानों के लिए $3 मिलियन (€2.74 मिलियन) तक के पुरस्कार दिए जा रहे हैं। यह चुनौती महत्वपूर्ण है क्योंकि अंतरिक्ष अन्वेषण, विशेष रूप से चंद्रमा और मंगल जैसे लंबी अवधि के मिशन, खाद्य पैकेजिंग, त्यागे गए कपड़े और विज्ञान प्रयोगों से सामग्री सहित महत्वपूर्ण मात्रा में अपशिष्ट उत्पन्न करते हैं।

नासा भविष्य के अंतरिक्ष मिशनों में कचरे को कम करने में मदद करने के लिए ऊर्जा-कुशल, कम द्रव्यमान और कम प्रभाव वाली रीसाइक्लिंग तकनीकों की तलाश कर रहा है। इसका लक्ष्य कचरे को उपयोगी उत्पादों में बदलना है जो विज्ञान और अन्वेषण का समर्थन कर सकते हैं, जिससे दीर्घकालिक मिशन अधिक टिकाऊ बन सकते हैं।

दो प्रतियोगिता ट्रैक:

1. हार्डवेयर विकासटीमों को ऐसी प्रणालियां डिजाइन करने का काम सौंपा गया है जो चंद्रमा की सतह पर कचरे का पुनर्चक्रण कर सकें।
2. वर्चुअल सिस्टम डिज़ाइनटीमें एक ऐसी प्रणाली का आभासी मॉडल तैयार करेंगी जो कचरे से उत्पादों का पुनर्चक्रण और निर्माण करने में सक्षम होगी।

 लूना रीसाइकिल चैलेंज नासा की आर्टेमिस II मिशन की तैयारियों के साथ मेल खाता है, जिसे सितंबर 2025 के लिए निर्धारित किया गया है। यह मिशन अपोलो मिशन के बाद से चंद्रमा के चारों ओर पहली मानव-चालित यात्रा को चिह्नित करेगा, जो अंतरिक्ष यात्रियों को चंद्रमा से 7,400 किलोमीटर आगे ले जाएगा। जैसा कि नासा चंद्र सतह और उससे आगे के मिशनों की योजना बना रहा है, अंतरिक्ष में स्थिरता सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण हो जाता है। 2026 के लिए निर्धारित आर्टेमिस III मिशन का लक्ष्य चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुव के पास अंतरिक्ष यात्रियों को उतारना होगा, जहाँ भविष्य की अपशिष्ट प्रबंधन प्रौद्योगिकियाँ आवश्यक होंगी।

यह चुनौती न केवल अंतरिक्ष स्थिरता की व्यावहारिक आवश्यकता को संबोधित करती है, बल्कि इसका उद्देश्य रीसाइक्लिंग तकनीक में वैश्विक प्रगति को प्रेरित करना भी है, जो अंतरिक्ष अन्वेषण के भविष्य और पृथ्वी पर पर्यावरणीय स्थिरता में योगदान देता है। जैसे-जैसे लंबी अवधि के मिशन अधिक आम होते जाएंगे, अंतरिक्ष में सामग्रियों को रीसाइकिल और पुनः उपयोग करने की क्षमता पृथ्वी-आधारित संसाधनों पर निर्भरता को कम करने और मिशन की सफलता सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण होगी।

अंतरिक्ष मलबा हटाने का भविष्य: नवीन समाधान और AI

अंतरिक्ष में मलबा लगातार बढ़ रहा है, ऐसे में नवीन तकनीकें कुशल और टिकाऊ समाधानों का मार्ग प्रशस्त कर रही हैं। इनमें से, एआई और स्वचालन परिवर्तनकारी उपकरण के रूप में सामने आए हैं।

एआई-संचालित ट्रैकिंग

AI-संचालित प्रणालियाँ वास्तविक समय में विशाल डेटासेट का विश्लेषण करके मलबे की ट्रैकिंग में क्रांति ला रही हैं। मशीन लर्निंग एल्गोरिदम मलबे की गति का अनुमान लगाते हैं, उच्च जोखिम वाले लक्ष्यों को प्राथमिकता देते हैं, और मलबे को हटाने के मिशनों के लिए कार्रवाई योग्य जानकारी प्रदान करते हैं। इससे दक्षता बढ़ती है और टकराव के जोखिम कम होते हैं, जिससे कक्षीय प्रबंधन अधिक सटीक हो जाता है।

स्वायत्त कैप्चर सिस्टम

रोबोटिक भुजाओं या टग से लैस AI-निर्देशित अंतरिक्ष यान स्वायत्त रूप से मलबे की पहचान कर सकते हैं और उसे पकड़ सकते हैं। कंप्यूटर विज़न का उपयोग करते हुए, ये सिस्टम मलबे की अप्रत्याशित गति के अनुकूल हो जाते हैं, जिससे न्यूनतम मानवीय हस्तक्षेप के साथ सटीक निष्कासन संभव हो जाता है। इस दृष्टिकोण का परीक्षण पहले से ही ESA के क्लियरस्पेस-1 मिशन जैसी परियोजनाओं में किया जा रहा है।

लेजर प्रौद्योगिकी और झुंड

एआई द्वारा निर्देशित ज़मीनी या अंतरिक्ष आधारित लेज़र, छोटे मलबे को बिना विखंडन के पुनः प्रवेश पथ पर धीरे से धकेलते हैं। भविष्य की अवधारणाओं में एआई-संचालित उपग्रहों के झुंड शामिल हैं जो मलबे को ट्रैक करने, पकड़ने और परिवहन के लिए सहयोगात्मक रूप से काम करते हैं।

पूर्वानुमान के माध्यम से रोकथाम

नए मलबे को रोकने में भी AI महत्वपूर्ण है। उपग्रहों के टकराव की भविष्यवाणी करके और जीवन के अंत में निपटान को अनुकूलित करके, ऑपरेटर जोखिमों को कम कर सकते हैं। AI-संचालित डिज़ाइन यह सुनिश्चित करता है कि भविष्य के अंतरिक्ष यान स्थिरता को ध्यान में रखकर बनाए जाएँ।

सार्वजनिक-निजी सहयोग

ईएसए के क्लियरस्पेस-1 जैसे प्रयास और एस्ट्रोस्केल जैसी कंपनियों की निजी पहल साझेदारी के महत्व को उजागर करती हैं। साथ मिलकर, वे अवधारणाओं को क्रियान्वित समाधानों में बदल रहे हैं।

फ्लाईपिक्स: एआई के साथ अंतरिक्ष मलबे के मानचित्रण में क्रांतिकारी बदलाव

अंतरिक्ष मलबा उपग्रह प्रचालन और अंतरिक्ष अन्वेषण की स्थिरता के लिए एक बढ़ती चुनौती बन रहा है। फ्लाईपिक्सउन्नत एआई-संचालित प्लेटफॉर्म, असाधारण गति और सटीकता के साथ मलबे का पता लगाने, पहचान और विश्लेषण को स्वचालित करके एक अभूतपूर्व समाधान प्रदान करता है।

फ्लाईपिक्स की मुख्य विशेषताएं

1. एआई-संचालित जांच: यह अव्यवस्थित कक्षाओं में भी छोटे-छोटे टुकड़ों से लेकर बड़े उपग्रहों तक के मलबे की स्वचालित रूप से पहचान करता है।
2. कस्टम AI मॉडल: उपयोगकर्ताओं को प्रोग्रामिंग विशेषज्ञता के बिना विशिष्ट मलबे के प्रकार या विशेषताओं का पता लगाने के लिए विशेष मॉडल बनाने में सक्षम बनाता है।
3. इंटरैक्टिव विज़ुअलाइज़ेशन: मलबे के स्थानों, प्रक्षेप पथों और संबंधित डेटा का विश्लेषण करने के लिए सहज ज्ञान युक्त मानचित्र प्रदान करता है।
4. निर्बाध एकीकरण: व्यापक डेटा कवरेज सुनिश्चित करने के लिए उपग्रह इमेजरी, रडार सिस्टम और सेंसर नेटवर्क के साथ काम करता है।
5. समय कौशल: मैन्युअल विश्लेषण के समय को काफी कम कर देता है, जिससे कार्य घंटों या दिनों के बजाय सेकंडों में पूरा हो जाता है।

विभिन्न उद्योगों में अनुप्रयोग

• अंतरिक्ष एजेंसियाँ: मलबे पर नज़र रखें और अधिक सटीकता के साथ संभावित टकरावों की भविष्यवाणी करें।
• उपग्रह ऑपरेटर: वास्तविक समय में कक्षीय सुरक्षा की निगरानी करें और बचाव संबंधी युद्धाभ्यास की योजना बनाएं।
• निजी कम्पनियाँ: सटीक स्थानिक डेटा के साथ प्रक्षेपणों और मलबा हटाने की परियोजनाओं का समर्थन करना।
• अनुसंधान संगठन: मलबे के प्रभावों का अध्ययन करें और शमन रणनीति विकसित करें।
• नीति निर्माताओं: विश्वसनीय मलबा ट्रैकिंग के साथ विनियमों और अंतरिक्ष यातायात प्रबंधन को सूचित करना।

अंतरिक्ष प्रबंधन के भविष्य को आकार देना

फ्लाईपिक्स अंतरिक्ष उद्योग द्वारा मलबे के संकट से निपटने के तरीके को बदल रहा है। भू-स्थानिक डेटा के साथ एआई को जोड़कर, यह उपयोगकर्ताओं को परिचालन सुरक्षा बढ़ाने, लागत कम करने और पृथ्वी की कक्षाओं के सतत उपयोग में योगदान करने में सक्षम बनाता है। फ्लाईपिक्स मलबे के मानचित्रण और शमन के लिए सटीकता और दक्षता में एक नया मानक स्थापित करता है।

निष्कर्ष

अंतरिक्ष मलबे का संकट तत्काल और समन्वित कार्रवाई की मांग करता है। रोबोटिक कैप्चर सिस्टम, लेजर एब्लेशन और एआई-संचालित ट्रैकिंग जैसी उन्नत तकनीकें मौजूदा मलबे को संबोधित करने और आगे के संचय को रोकने के लिए महत्वपूर्ण हैं। सरकारों, निजी कंपनियों और शोधकर्ताओं के बीच सहयोगात्मक प्रयास स्थायी समाधानों को लागू करने के लिए महत्वपूर्ण हैं। जैसे-जैसे अंतरिक्ष अन्वेषण का विस्तार होता जा रहा है, उपग्रह संचालन के लाभों को संरक्षित करने और अंतरिक्ष गतिविधियों की दीर्घकालिक व्यवहार्यता सुनिश्चित करने के लिए कक्षीय सुरक्षा को प्राथमिकता देना आवश्यक होगा।

सामान्य प्रश्न