ఉపగ్రహాలు ఎలా పని చేస్తాయి

ఉపగ్రహం అనేది ప్రాథమికంగా భూమి నుండి సంకేతాలను స్వీకరించే సామర్థ్యంతో కూడిన స్వీయ-నియంత్రణ కమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థ మరియు ట్రాన్స్‌పాండర్‌ని ఉపయోగించి ఆ సిగ్నల్‌లను తిరిగి ప్రసారం చేయగలదు-ఇంటిగ్రేటెడ్ రిసీవర్ మరియు రేడియో సిగ్నల్స్ ట్రాన్స్‌మిటర్. ఒక ఉపగ్రహం గంటకు 28,100 కి.మీ (17,500 మైళ్ళు) కక్ష్య వేగం వరకు ప్రయోగ సమయంలో వేగవంతమైన షాక్‌ను తట్టుకోవలసి ఉంటుంది మరియు దాని అంచనా కార్యాచరణ జీవితానికి రేడియేషన్ మరియు విపరీతమైన ఉష్ణోగ్రతలకు లోబడి ఉండే ప్రతికూల అంతరిక్ష వాతావరణాన్ని తట్టుకోవాలి. 20 సంవత్సరాల వరకు. అదనంగా, ఉపగ్రహాలు తేలికగా ఉండాలి, ఎందుకంటే ఉపగ్రహాన్ని ప్రయోగించడానికి అయ్యే ఖర్చు చాలా ఖరీదైనది మరియు బరువు ఆధారంగా ఉంటుంది. ఈ సవాళ్లను ఎదుర్కోవడానికి, ఉపగ్రహాలు చిన్నవిగా మరియు తేలికైన మరియు మన్నికైన పదార్థాలతో తయారు చేయబడాలి. నిర్వహణ లేదా మరమ్మత్తు ఎటువంటి అవకాశం లేకుండా ఖాళీ స్థలంలో అవి 99.9 శాతం కంటే ఎక్కువ విశ్వసనీయతతో పనిచేయాలి.

కమ్యూనికేషన్ ఉపగ్రహాలు తప్పనిసరిగా భూమిపై ఒక ప్రదేశం నుండి మరొక ప్రదేశానికి రేడియో తరంగాలను ప్రసారం చేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి, గ్రౌండ్ స్టేషన్ (భూమి ఆధారిత ఉపగ్రహ వంటకం) నుండి వాటిని కాల్చే సంకేతాలను పట్టుకోవడం, వాటిని విస్తరించడం, తద్వారా అవి కొనసాగించడానికి తగినంత శక్తిని కలిగి ఉంటాయి (మరియు వాటిని సవరించడం). ఇతర మార్గాల్లో), ఆపై వాటిని మరెక్కడైనా రెండవ గ్రౌండ్ స్టేషన్‌కి తిరిగి బౌన్స్ చేయడం. ఆ సిగ్నల్‌లు టెలిఫోన్ కాల్‌లు మరియు ఇంటర్నెట్ డేటా నుండి రేడియో మరియు టీవీ ప్రసారాల వరకు రేడియో సిగ్నల్‌లు భూమిపైకి తీసుకువెళ్లగలిగే దేనినైనా తీసుకువెళతాయి. ఇతర మాటలలో చెప్పాలంటే, మన వక్ర గ్రహం-ఖండాంతర సంకేతాల చుట్టూ సరళ రేఖల్లో షూట్ చేసే రేడియో తరంగాలను పంపే సమస్యను కమ్యూనికేషన్ ఉపగ్రహాలు తప్పనిసరిగా అధిగమించాయి. సాధారణ వైర్డు లేదా వైర్‌లెస్ కమ్యూనికేషన్‌లు చేరుకోలేని మారుమూల ప్రాంతాలకు కమ్యూనికేట్ చేయడానికి కూడా ఇవి ఉపయోగపడతాయి. సాంప్రదాయ ల్యాండ్‌లైన్ (వైర్డ్ ఫోన్)తో కాల్ చేయడం, పంపినవారి నుండి రిసీవర్ వరకు పూర్తి ఫిజికల్ సర్క్యూట్ చేయడానికి మీకు చాలా మెలికలు తిరిగిన వైర్లు మరియు ఎక్స్ఛేంజీల నెట్‌వర్క్ అవసరం; సెల్‌ఫోన్‌తో, మీరు సిగ్నల్‌ను పొందగలిగే ఎక్కడైనా కమ్యూనికేట్ చేయవచ్చు, కానీ మీరు మరియు రిసీవర్ ఇద్దరూ ఇప్పటికీ సెల్‌ఫోన్ మాస్ట్‌ల పరిధిలో ఉండాలి; అయితే, శాటిలైట్ ఫోన్‌తో, మీరు ఎవరెస్ట్ శిఖరం పైన లేదా అమెజాన్ అడవిలో లోతుగా ఉండవచ్చు. మీరు ఎలాంటి టెలికమ్యూనికేషన్స్ “ఇన్‌ఫ్రాస్ట్రక్చర్” నుండి పూర్తిగా విముక్తి పొందారు, ఇది మీకు భౌగోళిక స్వేచ్ఛను మరియు తక్షణమే కమ్యూనికేట్ చేయగల సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది (ఎవరైనా టెలిఫోన్ లైన్‌లను స్ట్రింగ్ చేయడానికి లేదా సెల్‌ఫోన్ మాస్ట్‌లను సెటప్ చేయడానికి మీరు వేచి ఉండాల్సిన అవసరం లేదు).

బాగా తెలిసిన ఆధునిక సమాచార ఉపగ్రహ వ్యవస్థలు బహుశా INMARSAT మరియు INTELSAT. INMARSAT నిజానికి ఓడలు, విమానాలు మరియు ఇతర ప్రయాణికుల కోసం ఉపగ్రహ వ్యవస్థ, అయితే ఇది ఇప్పుడు అనేక ఇతర ఉపయోగాలు కూడా కలిగి ఉంది. INTELSAT అనేది అంతర్జాతీయ ప్రసారాలు మరియు ఉపగ్రహ బ్రాడ్‌బ్యాండ్ ఇంటర్నెట్ వంటి వాటిని అందించే అనేక డజన్ల కమ్యూనికేషన్ ఉపగ్రహాలను కలిగి ఉన్న మరియు నిర్వహించే అంతర్జాతీయ కన్సార్టియం.

Google Earth భూమిపై ఏదైనా ప్రదేశాన్ని సందర్శించే అవకాశాన్ని మీకు అందిస్తుంది, అయినప్పటికీ చాలా మంది వ్యక్తులు ఏమి చేస్తారు? వారి స్వంత ఇంటిని చూడండి. నిజానికి, Google Earth మీకు అధిక రిజల్యూషన్ చిత్రాలను మాత్రమే చూపదు; అతని దెయ్యాలలో ఒకదానిపై స్క్రూజ్ లాగా, మీరు ఆచరణాత్మకంగా అక్కడ విసిరివేయబడ్డారు, ఎందుకంటే మీరు నడిచే పాదచారులను మరియు ప్రత్యక్ష ట్రాఫిక్‌ను చూడవచ్చు! అయితే గూగుల్ ఎర్త్ ఈ ఘనతను ఎలా సాధిస్తుంది?

వైఖరి నియంత్రణ

ఉపగ్రహాలు కక్ష్యలో వాటి స్థానం నుండి చలించకుండా ఖచ్చితమైన కొలతలు తీసుకోవాలి. అందుకే అవి క్రమం తప్పకుండా స్థిరీకరించబడతాయి, దీనిని వైఖరి నియంత్రణ అంటారు.
గైరోస్కోపిక్ చలనం అనేది ఉపగ్రహ కెమెరాల స్థానాన్ని మరియు అది కక్ష్యలో ఉన్న వస్తువుకు సంబంధించి అంతరిక్షంలో దాని విన్యాసాన్ని స్థిరీకరించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
స్థిరీకరణ లేకుండా, ఉపగ్రహం దాని మార్గం నుండి బాహ్యంగా అంతరిక్షానికి లేదా భూమి వైపుకు మళ్లవచ్చు, ఇది సరికాని ఫలితాలను అందిస్తుంది మరియు దానిని నమ్మదగనిదిగా చేస్తుంది.
మూడు-అక్షం స్థిరీకరణ కోసం గైరోస్కోప్‌లు 6,000 RPM వరకు తిరుగుతాయి మరియు స్పిన్-స్టెబిలైజ్డ్ స్థూపాకార ఉపగ్రహం కోసం 60-70 RPM వరకు తిరుగుతాయి.

బాడీ లేదా బస్

ఉపగ్రహం యొక్క శరీరం దానికి అవసరమైన శాస్త్రీయ పరికరాలను కలిగి ఉంటుంది. వాటిని సురక్షితంగా అంతరిక్షంలోకి తీసుకెళ్లేందుకు ప్రత్యేకంగా దీన్ని రూపొందించారు. ఇంజనీర్లు శరీరాన్ని రూపొందించేటప్పుడు మరియు అభివృద్ధి చేసేటప్పుడు అనేక విభిన్న లక్ష్యాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.

బాహ్య పొర దానిని అంతరిక్ష కణాలు లేదా అంతరిక్షంలో తేలియాడే మైక్రోమీటోరైట్‌ల నుండి రక్షిస్తుంది.
సూర్యుని హానికరమైన UV రేడియేషన్ నుండి రక్షించే యాంటీ-రేడియేషన్ పదార్థాలు.
ఉపగ్రహం సరైన పనితీరు కోసం సౌకర్యవంతమైన ఉష్ణోగ్రతను కలిగి ఉండాలి మరియు దాని పరికరాల నుండి దూరంగా వేడిని నిర్వహించాలి.
మెటీరియల్‌లకు మద్దతు ఇవ్వడానికి మరియు కనెక్ట్ చేయడానికి నిర్మాణాలు.
మరొక ప్రధాన అంశం ఆర్థిక శాస్త్రం. దాని వ్యయం, దీర్ఘాయువు మరియు బరువుకు సంబంధించి దాని అభివృద్ధి ఆర్థికంగా ఉండాలి.

కొన్నిసార్లు, ఉపగ్రహం యొక్క కక్ష్య దీర్ఘవృత్తాకారంలా కనిపిస్తుంది, ఇది foci అని పిలువబడే రెండు పాయింట్ల చుట్టూ కదులుతున్న స్క్వాష్డ్ సర్కిల్. అదే ప్రాథమిక చలన నియమాలు వర్తిస్తాయి, గ్రహం ఫోసిస్‌లో ఒకదానిలో ఉంది తప్ప. ఫలితంగా, ఉపగ్రహానికి వర్తించే నికర శక్తి కక్ష్య చుట్టూ ఏకరీతిగా ఉండదు మరియు ఉపగ్రహం యొక్క వేగం నిరంతరం మారుతుంది. ఇది గ్రహానికి దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు వేగంగా కదులుతుంది — పెరిజీ అని పిలువబడే పాయింట్ — మరియు గ్రహం నుండి దూరంగా ఉన్నప్పుడు నెమ్మదిగా ఉంటుంది — అపోజీ అని పిలుస్తారు.

ఉపగ్రహాలు అన్ని ఆకారాలు మరియు పరిమాణాలలో వస్తాయి మరియు విభిన్న పాత్రలను పోషిస్తాయి.

వాతావరణ ఉపగ్రహాలు వాతావరణ శాస్త్రవేత్తలు వాతావరణాన్ని అంచనా వేయడానికి లేదా ప్రస్తుతం ఏమి జరుగుతుందో చూడటానికి సహాయపడతాయి. జియోస్టేషనరీ ఆపరేషనల్ ఎన్విరాన్‌మెంటల్ శాటిలైట్ (GOES) మంచి ఉదాహరణ. ఈ ఉపగ్రహాలు సాధారణంగా స్థిర భూస్థిర స్థానాల నుండి లేదా ధ్రువ కక్ష్యల నుండి భూమి యొక్క వాతావరణం యొక్క ఫోటోలను తిరిగి ఇవ్వగల కెమెరాలను కలిగి ఉంటాయి.
కమ్యూనికేషన్ ఉపగ్రహాలు టెలిఫోన్ మరియు డేటా సంభాషణలను ఉపగ్రహం ద్వారా ప్రసారం చేయడానికి అనుమతిస్తాయి. సాధారణ సమాచార ఉపగ్రహాలలో టెల్‌స్టార్ మరియు ఇంటెల్‌శాట్ ఉన్నాయి. కమ్యూనికేషన్ ఉపగ్రహం యొక్క అతి ముఖ్యమైన లక్షణం ట్రాన్స్‌పాండర్ — ఒక రేడియో ఒక పౌనఃపున్యం వద్ద సంభాషణను స్వీకరించి, ఆపై దానిని విస్తరించి, మరొక పౌనఃపున్యంలో భూమికి తిరిగి ప్రసారం చేస్తుంది. ఉపగ్రహం సాధారణంగా వందల లేదా వేల ట్రాన్స్‌పాండర్‌లను కలిగి ఉంటుంది. కమ్యూనికేషన్ ఉపగ్రహాలు సాధారణంగా జియోసింక్రోనస్ (తర్వాత మరింత).
ప్రసార ఉపగ్రహాలు టెలివిజన్ సంకేతాలను ఒక పాయింట్ నుండి మరొకదానికి ప్రసారం చేస్తాయి (కమ్యూనికేషన్ ఉపగ్రహాల మాదిరిగానే).
హబుల్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ వంటి శాస్త్రీయ ఉపగ్రహాలు అన్ని రకాల శాస్త్రీయ మిషన్లను నిర్వహిస్తాయి. వారు సన్‌స్పాట్‌ల నుండి గామా కిరణాల వరకు ప్రతిదీ చూస్తారు.
నావిగేషనల్ ఉపగ్రహాలు నౌకలు మరియు విమానాలు నావిగేట్ చేయడంలో సహాయపడతాయి. GPS NAVSTAR ఉపగ్రహాలు అత్యంత ప్రసిద్ధమైనవి.
రెస్క్యూ ఉపగ్రహాలు రేడియో డిస్ట్రెస్ సిగ్నల్‌లకు ప్రతిస్పందిస్తాయి (వివరాల కోసం ఈ పేజీని చదవండి).
భూమి పరిశీలన ఉపగ్రహాలు ఉష్ణోగ్రత నుండి అటవీప్రాంతం వరకు మంచు-షీట్ కవరేజ్ వరకు ప్రతిదానిలో మార్పుల కోసం గ్రహాన్ని తనిఖీ చేస్తాయి. అత్యంత ప్రసిద్ధమైనవి ల్యాండ్‌శాట్ సిరీస్.
సైనిక ఉపగ్రహాలు అక్కడ ఉన్నాయి, కానీ వాస్తవ అప్లికేషన్ సమాచారం చాలా రహస్యంగా ఉంది. అప్లికేషన్‌లలో ఎన్‌క్రిప్టెడ్ కమ్యూనికేషన్, న్యూక్లియర్ మానిటరింగ్, శత్రు కదలికలను గమనించడం, క్షిపణి ప్రయోగాల గురించి ముందస్తు హెచ్చరిక, టెరెస్ట్రియల్ రేడియో లింక్‌లను వినడం, రాడార్ ఇమేజింగ్ మరియు ఫోటోగ్రఫీ (సైనిక ఆసక్తికర ప్రాంతాల చిత్రాలను తీసుకునే పెద్ద టెలిస్కోప్‌లను ఉపయోగించడం) వంటివి ఉండవచ్చు.

అంతరిక్షంలోకి ఉపగ్రహాన్ని ప్రయోగించాలంటే దానిని సరైన కక్ష్యలోకి నెట్టడానికి చాలా శక్తివంతమైన మల్టీస్టేజ్ రాకెట్ అవసరం. ఫ్లోరిడాలోని కేప్ కెనావెరల్‌లోని కెన్నెడీ స్పేస్ సెంటర్, కజకిస్తాన్‌లోని బైకోనూర్ కాస్మోడ్రోమ్, ఫ్రెంచ్ గయానాలోని కౌరౌ, కాలిఫోర్నియాలోని వాండెన్‌బర్గ్ ఎయిర్ ఫోర్స్ బేస్, చైనాలోని జిచాంగ్ మరియు జపాన్‌లోని తనేగాషిమా ద్వీపం వంటి సైట్‌ల నుండి ఉపగ్రహాలను ప్రయోగించడానికి శాటిలైట్ లాంచ్ ప్రొవైడర్లు యాజమాన్య రాకెట్‌లను ఉపయోగిస్తారు. .

శాటిలైట్ కమ్యూనికేషన్‌లు సిగ్నల్‌లను ప్రసారం చేయడానికి మరియు స్వీకరించడానికి 1–50 గిగాహెర్ట్జ్ (GHz; 1 గిగాహెర్ట్జ్ = 1,000,000,000 హెర్ట్జ్) అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిని ఉపయోగిస్తాయి. ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధులు లేదా బ్యాండ్‌లు అక్షరాల ద్వారా గుర్తించబడతాయి: (తక్కువ నుండి అధిక పౌనఃపున్యం వరకు) L-, S-, C-, X-, Ku-, Ka- మరియు V-బ్యాండ్‌లు. ఉపగ్రహ ఫ్రీక్వెన్సీ స్పెక్ట్రమ్ యొక్క దిగువ శ్రేణిలో (L-, S- మరియు C-బ్యాండ్‌లు) సిగ్నల్‌లు తక్కువ శక్తితో ప్రసారం చేయబడతాయి మరియు ఈ సంకేతాలను స్వీకరించడానికి పెద్ద యాంటెనాలు అవసరమవుతాయి. ఈ స్పెక్ట్రం యొక్క అధిక ముగింపులో (X-, Ku-, Ka- మరియు V-బ్యాండ్‌లు) సిగ్నల్‌లు ఎక్కువ శక్తిని కలిగి ఉంటాయి; అందువల్ల, 45 సెం.మీ (18 అంగుళాలు) వ్యాసం కలిగిన చిన్న వంటకాలు వాటిని అందుకోగలవు. ఇది డైరెక్ట్-టు-హోమ్ (DTH) బ్రాడ్‌కాస్టింగ్, బ్రాడ్‌బ్యాండ్ డేటా కమ్యూనికేషన్‌లు మరియు మొబైల్ టెలిఫోనీ మరియు డేటా అప్లికేషన్‌లకు Ku-band మరియు Ka-బ్యాండ్ స్పెక్ట్రమ్‌లను ఆదర్శవంతంగా చేస్తుంది.

అంతర్జాతీయ టెలికమ్యూనికేషన్ యూనియన్ (ITU), యునైటెడ్ నేషన్స్ యొక్క ప్రత్యేక ఏజెన్సీ, శాటిలైట్ కమ్యూనికేషన్‌లను నియంత్రిస్తుంది. స్విట్జర్లాండ్‌లోని జెనీవాలో ఉన్న ITU, ఉపగ్రహాల కోసం ఆర్బిటల్ స్లాట్‌ల ఉపయోగం కోసం దరఖాస్తులను స్వీకరిస్తుంది మరియు ఆమోదించింది. ప్రతి రెండు నుండి నాలుగు సంవత్సరాలకు ITU ప్రపంచ రేడియో కమ్యూనికేషన్ కాన్ఫరెన్స్‌ను ఏర్పాటు చేస్తుంది, ఇది ప్రపంచంలోని వివిధ ప్రాంతాల్లోని వివిధ అప్లికేషన్‌లకు ఫ్రీక్వెన్సీలను కేటాయించే బాధ్యతను కలిగి ఉంటుంది. ప్రతి దేశం యొక్క టెలికమ్యూనికేషన్స్ రెగ్యులేటరీ ఏజెన్సీ ఈ నిబంధనలను అమలు చేస్తుంది మరియు వివిధ ఫ్రీక్వెన్సీల వినియోగదారులకు లైసెన్స్‌లను అందిస్తుంది. యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో ఫ్రీక్వెన్సీ కేటాయింపు మరియు లైసెన్సింగ్‌ను నియంత్రించే నియంత్రణ సంస్థ ఫెడరల్ కమ్యూనికేషన్స్ కమీషన్.

Facebooktwitterinstagram

Leave a Reply

Your email address will not be published.