ಸ್ವಾಯತ್ತ ಉಪಗ್ರಹಗಳು: ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಪರಿಶೋಧಕರ ಸ್ವಾಯತ್ತ ಫ್ಲೀಟ್

• ಲೇಖಕ ಬಗ್ಗೆ:
• ಲೇಖಕ ಹೆಸರು

  ಕ್ವಾಂಟಮ್ರನ್ ದೂರದೃಷ್ಟಿ
• ಡಿಸೆಂಬರ್ 23, 2022

ಒಳನೋಟ ಸಾರಾಂಶ

ಸಣ್ಣ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಕ್ಷುದ್ರಗ್ರಹದ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆಯಿಂದ ಹಿಡಿದು ಡೇಟಾ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯವರೆಗೆ ಅದ್ಭುತವಾದ ಸಾಧನೆಗಳನ್ನು ಮಾಡಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಬಜೆಟ್ ನಿರ್ಬಂಧಗಳು ಸ್ವಯಂ-ಸ್ಟೀರಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಇಂಧನ ಉಳಿತಾಯ ಸೇರಿದಂತೆ ಉಪಗ್ರಹಗಳಿಗೆ ಪರ್ಯಾಯ, ವೆಚ್ಚ-ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ಹುಡುಕಲು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿವೆ. ಸ್ವಾಯತ್ತ ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಇತರ ಗ್ರಹಗಳಿಗೆ ಉತ್ತಮ ಪರಿಶೋಧನಾ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳು ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ತ್ಯಾಜ್ಯದ ಸಮರ್ಥ ನಿರ್ವಹಣೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರಬಹುದು.

ಸ್ವಾಯತ್ತ ಉಪಗ್ರಹಗಳ ಸಂದರ್ಭ

ನೆದರ್ಲ್ಯಾಂಡ್ಸ್ ಮೂಲದ ಡೆಲ್ಫ್ಟ್ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿ ಆಫ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿಯ ಅಧ್ಯಯನದ ಪ್ರಕಾರ, ಸಣ್ಣ ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 500 ಕಿಲೋಗ್ರಾಂಗಳು (ಕೆಜಿ) ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಮಿನಿಸಾಟಲೈಟ್‌ಗಳು (100-500kg), ಮೈಕ್ರೊಸ್ಯಾಟಲೈಟ್‌ಗಳು (10-100kg), ನ್ಯಾನೊಸಾಟಲೈಟ್‌ಗಳು (1-10 kg), ಪಿಕೋಸ್ಯಾಟಲೈಟ್‌ಗಳು (0.1-1 kg), ಮತ್ತು ಫೆಮ್ಟೋಸ್ಯಾಟಲೈಟ್‌ಗಳು (0.01-0.1 kg) ಸೇರಿವೆ. ಮಿನಿಯೇಟರೈಸೇಶನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿನ ಪ್ರಗತಿಯಿಂದಾಗಿ ಉಪಗ್ರಹ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳ ಯಶಸ್ಸಿನ ಪ್ರಮಾಣ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯ ಗುಂಪುಗಳು, ಕಂಪನಿಗಳು ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಏಜೆನ್ಸಿಗಳು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಶೋಧನೆಗಾಗಿ ಸಣ್ಣ ಉಪಗ್ರಹ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸುತ್ತಿವೆ.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹಲವಾರು ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ನೆಲದ ನಿಲ್ದಾಣದಿಂದ ಸಣ್ಣ ಉಪಗ್ರಹ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವುದನ್ನು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿಸಬಹುದು. ಈ ಸವಾಲುಗಳು ಸೀಮಿತ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳೊಂದಿಗೆ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಬಹು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಗಳನ್ನು ಟ್ರ್ಯಾಕ್ ಮಾಡುವುದು, ಲಭ್ಯವಿರುವ ಕಡಿಮೆ ಟ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಮೂಲಗಳೊಂದಿಗೆ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಈ ಮಿಷನ್ ತಂಡಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ವೆಚ್ಚಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. 

ಈ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಮನಸ್ಸಿನಲ್ಲಿಟ್ಟುಕೊಂಡು, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಸ್ವಾಯತ್ತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ನ್ಯಾವಿಗೇಷನ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳು ಸ್ವಾಯತ್ತತೆಯಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ರೇಡಿಯೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಅವಲೋಕನಗಳ ನೆಲದ-ಆಧಾರಿತ ಟ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ (ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ರೇಡಿಯೊ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯ ಸ್ಥಾನ ಮತ್ತು ವೇಗವನ್ನು ಅಂದಾಜು ಮಾಡುವುದು). ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನೆಲದ ಕೇಂದ್ರಗಳಿಂದ ಕಳುಹಿಸಲಾದ ಆಜ್ಞೆಗಳ ಮೂಲಕ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆಗಾಗ್ಗೆ ವಿಳಂಬಗಳಿಗೆ ಒಳಪಟ್ಟಿರುತ್ತದೆ; ಸ್ವಾಯತ್ತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಅಂತಹ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅಡೆತಡೆಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ವೇಗವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಬಹುದು.

ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುವ ಪರಿಣಾಮ

ಸ್ವಾಯತ್ತತೆಯು ಮಿಷನ್ ವೆಚ್ಚಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಅಥವಾ ನೆಲದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳು ಅಥವಾ ಯಂತ್ರಾಂಶದ ಕನಿಷ್ಠ ಬಳಕೆಯ ಮೂಲಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶವನ್ನು ನ್ಯಾವಿಗೇಟ್ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾದರೆ, ನೆಲ-ಆಧಾರಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಿಂತ ವೇಗವಾಗಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಲದೆ, ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವಂತಹ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಸ್ವಾಯತ್ತತೆಯೊಂದಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಸಾಧಿಸಬಹುದು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಆಳವಾದ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ. 

ಡೀಪ್ ಸ್ಪೇಸ್ 1, ಸ್ಟಾರ್ಡಸ್ಟ್ ಮತ್ತು ಡೀಪ್ ಇಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಹಲವಾರು ಆಳವಾದ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವಾಯತ್ತ ನ್ಯಾವಿಗೇಷನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಪರಿಶೋಧನೆಗಳನ್ನು ಜೆಟ್ ಪ್ರೊಪಲ್ಷನ್ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿಯ ಸ್ವಾಯತ್ತ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ (ಆಟೋನಾವ್) ಮತ್ತು ಯುಎಸ್ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಏರೋನಾಟಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಸ್ಪೇಸ್ ಅಡ್ಮಿನಿಸ್ಟ್ರೇಷನ್ (ನಾಸಾ) ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಸ್ಮಾರ್ಟ್-1 ಬೆಂಬಲಿಸಿದೆ. ಈ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ನ್ಯಾವಿಗೇಶನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯ ಸ್ಥಾನ, ವೇಗ ಮತ್ತು ಗುರಿ ಕಾಯಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಇತರ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.

ಸ್ವಯಂ-ಸ್ಟೀರಿಂಗ್ ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ವತಂತ್ರ ಮತ್ತು ಬಹುಮುಖ ಮಾಡಲು ಹಲವಾರು ಪ್ರಯೋಗಗಳು ನಡೆಯುತ್ತಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 2022 ರಲ್ಲಿ, ಯುಎಸ್ ನೇವಲ್ ರಿಸರ್ಚ್ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿಯು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಂಡ ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಭೂಮಿಗೆ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಲು ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಗೊಂದಲವನ್ನು ತೆರವುಗೊಳಿಸಲು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿತು. ಹೊಸ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಸುಮಾರು ಒಂದು ಕಿಲೋಮೀಟರ್ ಉದ್ದದ ತೆಳುವಾದ "ಹೊಕ್ಕುಳಬಳ್ಳಿಗಳೊಂದಿಗೆ" ಸಜ್ಜುಗೊಂಡಿವೆ ಎಂದು ಪ್ರಸ್ತಾಪವು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಬಳ್ಳಿಯ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಚಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಉಪಗ್ರಹವು ತನ್ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಭೂಮಿಯ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಅಚಾತುರ್ಯದಿಂದ ಕ್ರ್ಯಾಶ್ ಮಾಡುವ ಬದಲು ತನ್ನನ್ನು ಹಿಂದಕ್ಕೆ ತಿರುಗಿಸಲು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.

ಏತನ್ಮಧ್ಯೆ, 2019 ರಲ್ಲಿ, ಸ್ಪೇಸ್‌ಎಕ್ಸ್‌ನ ಸ್ಟಾರ್‌ಲಿಂಕ್ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಉಡಾವಣೆ ಮಾಡಿದ ಮೊದಲ ಮಾದರಿಗಳಾಗಿವೆ, ಅದು ಇತರ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿರುವ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಸ್ವಾಯತ್ತವಾಗಿ ತಪ್ಪಿಸುತ್ತದೆ. ಅದರ ಸ್ಟಾರ್‌ಲಿಂಕ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಕ್ಕೆ ಎಚ್ಚರಿಕೆಯನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸಿದ ನಂತರ, SpaceX ತಕ್ಷಣವೇ ಉಪಗ್ರಹಕ್ಕೆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಕಳುಹಿಸುತ್ತದೆ ಆದ್ದರಿಂದ ಅದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಥ್ರಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಸೂಕ್ತವಾಗಿ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.

ಸ್ವಾಯತ್ತ ಉಪಗ್ರಹಗಳ ಪರಿಣಾಮಗಳು

ಸ್ವಾಯತ್ತ ಉಪಗ್ರಹಗಳ ವ್ಯಾಪಕ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಒಳಗೊಂಡಿರಬಹುದು: 

• ಹತ್ತಿರದ ಗ್ರಹಗಳು ಮತ್ತು ಚಂದ್ರನ ಅನ್ವೇಷಣಾ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳು ಅರೆ ಅಥವಾ ಸಂಪೂರ್ಣ ಸ್ವಾಯತ್ತವಾಗಿದ್ದು, ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
• ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಜನನಿಬಿಡ ಕಡಿಮೆ-ಭೂಮಿಯ ಕಕ್ಷೆಗೆ (LEO) ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.
• ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಸಾರ್ವಜನಿಕ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು ತಮ್ಮ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಕಿರು ಉಪಗ್ರಹ ಪರಿಶೋಧನೆಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.
• ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಪರಿಶೋಧನೆಗಳು ಮತ್ತು ವಸಾಹತು ಸ್ಥಾಪನೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಲು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ವಾಯತ್ತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತವೆ.
• ಉಪಗ್ರಹ ಘರ್ಷಣೆಯಿಂದ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಅವಶೇಷಗಳ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವುದು. ಈ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಮಾಲಿನ್ಯ ಮತ್ತು ತ್ಯಾಜ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು.
• ಉಪಗ್ರಹ ಆಧಾರಿತ ಭೂಮಿಯ ವೀಕ್ಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿದ ದಕ್ಷತೆ, ಪರಿಸರ ಮತ್ತು ನಗರ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ನೈಜ-ಸಮಯದ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಹಣೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು.
• ವರ್ಧಿತ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆ ಮತ್ತು ಜಾಗತಿಕ ಸಂವಹನ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಸುಪ್ತತೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ದೂರಸ್ಥ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರದೇಶಗಳಿಗೆ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.
• ಸ್ವಾಯತ್ತ ಉಪಗ್ರಹಗಳ ಸಂಚಾರವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು, ಸುರಕ್ಷಿತ ಮತ್ತು ಸಮರ್ಥನೀಯ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳನ್ನು ಖಾತ್ರಿಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸರ್ಕಾರಗಳು ಹೊಸ ನಿಯಂತ್ರಣ ಚೌಕಟ್ಟುಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.

ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕಾದ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು

• ಸ್ವಯಂ ಚಾಲಿತ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಗಳ ಇತರ ಸಂಭಾವ್ಯ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು ಯಾವುವು?
• ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳನ್ನು ವೇಗವಾಗಿ ಟ್ರ್ಯಾಕ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ನೀವು ಹೇಗೆ ಭಾವಿಸುತ್ತೀರಿ?