ഭൂമിയുടെ ഭൂമധ്യരേഖയ്ക്ക് മുകളിലുള്ള ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണ ദിശ പിന്തുടരുന്ന വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഭ്രമ From Wikipedia, the free encyclopedia
ഭൂമധ്യരേഖയ്ക്ക് മുകളിലായി 35,786 കിലോമീറ്റർ (22,236 മൈൽ) ഉന്നതിയിൽ ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണദിശയിൽ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഭ്രമണപഥമാണ് ഭൂസ്ഥിരഭ്രമണപഥം (geostationary orbit). ഇതിന് ഭൂമിയുടെ കേന്ദ്രത്തിൽ നിന്നും 42,164 കി.മീ. ആരമുണ്ട്. ഇത് ഭൂസമകാല മധ്യരേഖാഭ്രമണപഥം (geosynchronous equatorial orbit) എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു.
അത്തരമൊരു ഭ്രമണപഥത്തിലെ ഒരു വസ്തുവിന്റെ പരിക്രമണകാലം ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണ കാലഘട്ടത്തിന് തുല്യമാണ്. അതായത് ഒരു നക്ഷത്രദിനം. അതിനാൽ ഭൂമിയിലെ നിരീക്ഷകർക്ക് അത് ആകാശത്ത് ചലിക്കാതെ ഒരു സ്ഥലത്തു തന്നെ നിൽക്കുന്നതായി കാണപ്പെടുന്നു. 1940 കളിൽ സയൻസ് കൽപ്പിതകഥാകാരനായ ആർതർ സി ക്ലാർക്ക് ടെലികമ്മ്യൂണിക്കേഷനിൽ വിപ്ലവം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു മാർഗമായി ജിയോസ്റ്റേഷണറി ഓർബിറ്റ് എന്ന ആശയം അവതരിപ്പിച്ചു. ഇത്തരത്തിലുള്ള ഭ്രമണപഥത്തിൽ സ്ഥാപിച്ച ആദ്യത്തെ ഉപഗ്രഹം വിക്ഷേപിച്ചത് 1963 ലാണ്.
വാർത്താവിനിമയ ഉപഗ്രഹങ്ങൾ പലപ്പോഴും ഭൂസ്ഥിര ഭ്രമണപഥത്തിൽ സ്ഥാപിക്കുന്നതിനാൽ ഭൂമിയിൽ സ്ഥാപിക്കപ്പെട്ട ഉപഗ്രഹ ആന്റിനകൾ തിരിക്കേണ്ടതില്ല, പകരം ആകാശത്തേയ്ക്ക് ഒരേ ദിശയിൽ തിരിച്ചു വച്ചിരുന്നാൽ മതിയാകും. തത്സമയ നിരീക്ഷണത്തിനും വിവരശേഖരണത്തിനുമായി കാലാവസ്ഥാ ഉപഗ്രഹങ്ങൾ ഈ ഭ്രമണപഥത്തിലാണ് സ്ഥാപിച്ചിട്ടുളളത്. കൂടാതെ, മുൻകൂർ അറിവുളള ഒരു കാലിബ്രേഷൻപോയിൻറ് ഉപയോഗിച്ച് ജിപിഎസ് കൃത്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുളള നാവിഗേഷൻ ഉപഗ്രഹങ്ങളും ഈ ഭ്രമണപഥത്തിലാണ് സ്ഥാപിച്ചിട്ടുളളത്.
മിക്ക വാണിജ്യ വാർത്താവിനിമയ ഉപഗ്രഹങ്ങളും പ്രക്ഷേപണ ഉപഗ്രഹങ്ങളും എസ്‌ബി‌എ‌എസ് ഉപഗ്രഹങ്ങളും ഭൂസ്ഥിര ഭ്രമണപഥത്തിലാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്.
ഭൂസ്ഥിര വാർത്താവിനിമയ ഉപഗ്രഹങ്ങൾ ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിന്റെ ഒരു വലിയ പ്രദേശത്ത് നിന്ന് ദൃശ്യമാണ്, അക്ഷാംശത്തിലും രേഖാംശത്തിലും 81 ° വ്യാപ്തിയുമുണ്ട്. ഇവ ആകാശത്ത് നിശ്ചലമായി കാണപ്പെടുന്നു, അതിനാൽ ഭൂതല നിലയങ്ങളിൽ (Ground Station) കറങ്ങുന്ന ആന്റിനകൾ ആവശ്യമില്ല. ഇക്കാരണത്താൽ തന്നെ വളരെ ചെലവുകുറഞ്ഞതും ചെറുതുമായ ആൻ്റിനകൾ ഉപയോഗിച്ചുകൊണ്ട് ഈ ഉപഗ്രഹങ്ങളുമായി ബന്ധം സ്ഥാപിക്കാനാകും. എന്നിരുന്നാലും, ഭൂമധ്യരേഖയിലെ ഒരു ഭൂതല പ്രക്ഷേപിണിയിൽ നിന്ന് ഉപഗ്രഹത്തിലേക്കും തിരിച്ചും ഒരു സിഗ്നൽ കടന്നുപോകാൻ ഏകദേശം 240ms എടുക്കുന്നതിനാൽ വിളംബകാലം (Latency) ഒരു പ്രധാന ഘടകമാണ്. ഈ കാലതാമസം ശബ്ദസന്ദേശങ്ങൾ പോലുള്ള വേഗത്തിൽ മറുപടി കിട്ടേണ്ട തരം ആശയവിനിമയത്തിന് തടസ്സം ഉണ്ടാക്കുന്നു, [1]
ഭൂസ്ഥിര ഉപഗ്രഹങ്ങൾ ഭൂമധ്യരേഖയ്ക്കു നേരെമുകളിൽ നിൽക്കുകയും ധ്രുവങ്ങൾക്ക് സമീപമുള്ള ഒരു നിരീക്ഷകന് അത് ആകാശത്ത് വളരെ താഴ്ന്നു നിൽക്കുന്നതായി കാണപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. അക്ഷാംശം വർദ്ധിക്കുന്നതനുസരിച്ച് ഭൂമിയുടെ താപ ഉത്സർജ്ജനം, വിക്ഷണരേഖയിലെ തടസ്സങ്ങൾ, നിലത്തുനിന്നോ സമീപത്തുള്ള കെട്ടിങ്ങളിൽ നിന്നോ ഉള്ള സിഗ്നൽ പ്രതിഫലനങ്ങൾ തുടങ്ങിയവ കാരണം ആശയവിനിമയം കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടായിത്തീരുന്നു. ഏകദേശം 81 ഡിഗ്രിക്ക് മുകളിലുള്ള അക്ഷാംശങ്ങളിൽ, ഭൂസ്ഥിര ഉപഗ്രഹങ്ങൾ ചക്രവാളത്തിന് താഴെയാണ്, അവയെ കാണാൻ കഴിയില്ല. [2] ഇക്കാരണത്താൽ, ചില റഷ്യൻ വാർത്താവിനിമയ ഉപഗ്രഹങ്ങൾ ദീർഘവൃത്താകൃതിയിലുള്ള മോൾനിയ, തുന്ദ്ര ഭ്രമണപഥങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവയ്ക്‌ ഉയർന്ന അക്ഷാംശങ്ങളിൽ മികച്ച ദൃശ്യപരതയുണ്ട്. [3]
കാലാവസ്ഥാ നിരീക്ഷണം, സമുദ്രശാസ്ത്രം, അന്തരീക്ഷ ട്രാക്കിംഗ് എന്നിവയ്ക്കായി ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിന്റെയും അന്തരീക്ഷത്തിന്റെയും ദൃശ്യചിത്രങ്ങളും ഇൻഫ്രാറെഡ് ചിത്രങ്ങളും നൽകാൻ ആഗോളത്തിലുളള ഭൂസ്ഥിര കാലാവസ്ഥാ ഉപഗ്രഹങ്ങളുടെ ഒരു പ്രവർത്തന ശൃംഖല ഉപയോഗിക്കുന്നു. 2019 ലെ കണക്കനുസരിച്ച് 19 ഉപഗ്രഹങ്ങൾ പ്രവർത്തനത്തിലോ സ്റ്റാൻഡ്-ബൈയിലോ ഉണ്ട്. [4] ഈ ഉപഗ്രഹ സംവിധാനങ്ങളിൽ താഴെപ്പറയുന്നവ ഉൾപ്പെടുന്നു:
ഈ ഉപഗ്രഹങ്ങൾ സാധാരണയായി ദൃശ്യ- ഇൻഫ്രാറെഡ് വർണരാജികളിലെ ചിത്രങ്ങൾ 0.5 മുതൽ 4 ചതുരശ്ര കിലോമീറ്റർ വരെയുള്ള സ്പേഷ്യൽ റെസല്യൂഷനിൽ പകർത്തുന്നു. [10] വ്യാപ്തി സാധാരണയായി 70 ° ആണ്, [10] ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ ഇതിൽ കുറവുമാണ്. [11]
അഗ്നിപർവ്വത ചാരം കണ്ടെത്തുന്നതിനും, [12] മേഘങ്ങളുടെ ഉയർന്ന താപനിലയും ജലബാഷ്പവും അളക്കുന്നതിനും, സമുദ്രമാപനത്തിനും, [13] ഭൂമിയുടെ താപനിലയും സസ്യങ്ങളുടെ നിബിഢത അളക്കുന്നതിനും, [14] [15] ചുഴലിക്കാറ്റ് പാത പ്രവചിക്കുന്നതിനും തത്സമയ ക്ലൗഡ് കവറേജും മറ്റ് വിനിമയത്തിനും ഭൂസ്ഥിര ഉപഗ്രഹ ചിത്രങ്ങൾ സഹായിക്കുന്നു. [16] ചില വിവരങ്ങൾ കാലാവസ്ഥാ പ്രവചന മാതൃകകളിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, എന്നാൽ അവയുടെ വിശാലമായ ദൃശ്യപരത, മുഴുവൻ സമയ നിരീക്ഷണം, കുറഞ്ഞ റെസല്യൂഷൻ എന്നിവ കാരണം, ഭൂസ്ഥിര കാലാവസ്ഥാ ഉപഗ്രഹ ചിത്രങ്ങൾ പ്രധാനമായും ഹ്രസ്വകാല, തത്സമയ പ്രവചനത്തിനാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. [17] [15]
ഒരു അധിക റഫറൻസ് സിഗ്നൽ നൽകിക്കൊണ്ട് ജിഎൻഎസ്എസ് സംവിധാനങ്ങളുടെ കൃത്യത വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ ഭൂസ്ഥിര ഉപഗ്രഹങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കാം. [19] ഇത് ഏകദേശം 5 മുതൽ 1 മീറ്റർ വരെയോ അതിലും താഴെയോ ആയി സ്ഥാനകൃത്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. [20]
ഭൂസ്ഥിര ഉപഗ്രഹങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന പഴയതും നിലവിലുള്ളതുമായ സ്ഥാനനിർണയ സംവിധാനങ്ങൾ ചുവടെ:
ഒരു സാധാരണ ജിയോസ്റ്റേഷണറി ഭ്രമണപഥത്തിന് ഇനിപ്പറയുന്ന സവിശേഷതകളുണ്ട്:
ഭ്രമണപഥത്തിൻ്റെ ചരിവ് പൂജ്യമാണെങ്കിൽ ആ ഭ്രമണപഥം ഭൂമധ്യരേഖയ്ക്ക് നേരേ മുകളിലായിരിക്കും, ഇത് ഒരു ഭൂതല നിരീക്ഷകന് അത് നിശ്ചലമായി കാണുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു.. [21] :122
പരിക്രമണ കാലയളവ് കൃത്യമായി ഒരു നക്ഷത്ര ദിവസത്തിന് തുല്യമാണ്. ഭ്രമണപഥത്തിൻ്റെ മറ്റു പ്രത്യേകതകളൊന്നും തന്നെ ബാധിക്കാതെ ദിവസവും ഉപഗ്രഹം ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിന് മുകളിലുള്ള അതേ പോയിന്റിലേക്ക് മടങ്ങും എന്നാണ് ഇതിനർത്ഥം. ഒരു ഭൂസ്ഥിര ഭ്രമണപഥം എല്ലാകാലത്തും ഒരേ രേഖാംശങ്ങൾ നിലനിർത്തുന്നു [21] :121 ഈ പരിക്രമണ കാലയളവ്, പരിക്രമണത്തിന്റെ അർദ്ധ-പ്രധാന അക്ഷവുമായി താഴെപ്പറയുന്ന സൂത്രവാക്യം പ്രകാരം നേരിട്ട് ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു:
എവിടെ:
വികേന്ദ്രത പൂജ്യം ആയതിനാൽ, ഇത് ഒരു വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഭ്രമണപഥമാണ് . ഉപഗ്രഹം ഭൂമിയോട് കൂടുതൽ അടുക്കുകയോ അകലേക്ക് നീങ്ങുകയോ ചെയ്യുന്നില്ലെന്ന് ഇത് ഉറപ്പാക്കുന്നു, ഇത് ആകാശത്തിലുടനീളം അതിനെ അങ്ങോട്ടും ഇങ്ങോട്ടും ട്രാക്കു ചെയ്യാൻ സാധ്യമാക്കും. [21] :122
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
