1983 से चल रहा भारत का उपग्रह तंत्र INSAT भूस्थिर कक्षा से टेलीविज़न, टेलीफ़ोन लिंक, मौसम की तस्वीरें, चक्रवात की चेतावनियाँ और बचाव संकेत पहुँचाता है

भारतीय राष्ट्रीय उपग्रह प्रणाली INSAT भूस्थिर कक्षा में खड़े उपग्रहों का एक परिवार है, जो भारत के टेलीविज़न सिग्नल, टेलीफ़ोन सर्किट, मौसम की तस्वीरें और संकट के संदेश ले जाता है। ISRO इसे एशिया-प्रशांत क्षेत्र की सबसे बड़ी घरेलू संचार उपग्रह प्रणालियों में से एक कहता है। उसका पन्ना बताता है कि प्रणाली में नौ चालू संचार उपग्रह हैं और C, एक्सटेंडेड C और Ku रेडियो बैंड में 200 से ज़्यादा ट्रांसपोंडर (वे इकाइयाँ जो सिग्नल पकड़कर नीचे लौटाती हैं) हैं, और यह 1983 में INSAT-1B के चालू होने के साथ स्थापित हुई।

भारत मौसम विज्ञान विभाग (IMD) INSAT को अंतरिक्ष विभाग, दूरसंचार विभाग, IMD, आकाशवाणी और दूरदर्शन का संयुक्त उद्यम बताता है। भूस्थिर कक्षा भूमध्य रेखा से लगभग 36,000 किमी (22,300 मील) ऊपर है, उस ऊँचाई पर जहाँ उपग्रह पृथ्वी के घूमने की रफ़्तार से चलता है और एक ही जगह के ऊपर टिका रहता है। ISRO के पन्नों को 5 नवंबर 2026 को देखा गया और उन पर अपनी कोई तारीख़ नहीं है, इसलिए बेड़े के आँकड़े वही हैं जो ISRO बताता है।

एक डिज़ाइन, चार पेलोड

NASA के उपग्रह संचार इतिहास में रमन श्रीनिवासन का अध्याय कहता है कि भारत ने ज़ोर दिया कि INSAT कम से कम चार अलग पेलोड ले जाए, जिसने उसके असामान्य डिज़ाइन को आकार दिया। वे गिनाते हैं: गाँवों के सामुदायिक सेटों के लिए टेलीविज़न रिले, शहरों के बीच टेलीफ़ोन, फ़ैक्स, डेटा और तार लिंक, राष्ट्रीय संसाधनों के सर्वेक्षण के लिए रिमोट-सेंसिंग पैकेज, और एक मौसम प्रणाली जो कई हज़ार मानवरहित ज़मीनी केंद्रों से रीडिंग जुटाती थी और चक्रवात का ख़तरा होने पर तटीय गाँवों में चेतावनी के सायरन बजा सकती थी।

ISRO के मिशन ब्रोशर के अनुसार, यह बोझ सबसे पहले उठाने वाली INSAT-1 शृंखला भारत की ज़रूरतों के हिसाब से बनाई गई थी और उसे अमेरिका की फ़ोर्ड एयरोस्पेस कम्युनिकेशन कॉर्पोरेशन ने बनाया था। हर यान में स्थिर संचार के लिए 12 C-बैंड ट्रांसपोंडर, टेलीविज़न प्रसारण के लिए दो S-बैंड ट्रांसपोंडर और एक वेरी हाई रेज़ोल्यूशन रेडियोमीटर था, जो पृथ्वी की दृश्य और अवरक्त तस्वीरें लेने वाला स्कैनिंग कैमरा है। ज़मीनी पक्ष भारतीय था। ISRO के अनुसार INSAT-1A कर्नाटक के हासन में मास्टर कंट्रोल फ़ैसिलिटी और दूरसंचार विभाग की नेटवर्क प्रबंधन प्रणाली स्थापित करने में सफल रहा।

जिन प्रयोगों ने इस सब का पक्ष मज़बूत किया, उनकी कहानी SITE, यानी 1975 और 1976 के उपग्रह टेलीविज़न प्रयोग में है, और कार्यक्रम शुरू करने वाले व्यक्ति पर विक्रम साराभाई का प्रोफ़ाइल है।

1982 में INSAT-1A, शटल की पहली रात्रि उड़ान पर INSAT-1B

INSAT-1A ने 10 अप्रैल 1982 को भारतीय समय के अनुसार दोपहर 12:17 बजे केप कैनावरल से डेल्टा रॉकेट पर उड़ान भरी, और ISRO का ब्रोशर उसे भारत का पहला बहुउद्देशीय घरेलू उपग्रह कहता है। समयरेखा में उसे 6 सितंबर 1982 को निष्क्रिय दर्ज किया गया है। ब्रोशर के अनुसार उसका ईंधन खत्म हो गया, उसका जीवन पाँच महीने रहा और विफलता का कारण एक सौर पाल का न खुलना था, साथ में संचालन और सॉफ़्टवेयर की छोटी गड़बड़ियाँ। अगले मिशन की NASA प्रेस किट कारण को रिएक्शन कंट्रोल सिस्टम की विफलता बताती है, यानी वे थ्रस्टर जो उपग्रह का रुख़ थामे रखते हैं।

उसकी जगह लेने वाला INSAT-1B 30 अगस्त 1983 को स्पेस शटल चैलेंजर पर गया, STS-8 नाम के मिशन पर। उस उड़ान का NASA इतिहास कहता है कि कक्षीय यांत्रिकी के कारण INSAT-1B की स्थापना ने तय किया कि शटल रात में उड़े और रात में ही उतरे, जो कार्यक्रम में दोनों पहली बार थे। अंतरिक्ष यात्री गाइऑन ब्लूफ़र्ड ने उड़ान के दूसरे दिन उपग्रह को छोड़ा, और NASA की प्रेस किट के अनुसार छोड़ने के लगभग 45 मिनट बाद एक पेलोड असिस्ट मॉड्यूल, यानी ठोस रॉकेट मोटर, ने दागकर उसे भूस्थिर ऊँचाई की ओर उठाया, और फिर उपग्रह की अपनी मोटर ने कक्षा को गोल किया। छठे दिन मिशन कंट्रोल ने चालक दल को रविशंकर की “तला सवारी” बजाकर जगाया, NASA के अनुसार उपग्रह के छोड़े जाने के सम्मान में।

इसके बाद उपग्रह 1982 को दोहराने के क़रीब पहुँच गया। ISRO कहता है कि INSAT-1B लगभग उसी अंजाम से गुज़रा जो INSAT-1A का हुआ था, और फ़ोर्ड तथा भारतीय नियंत्रक सितंबर के मध्य तक उसका सौर पैनल नहीं खोल पाए। तब तक उसे INSAT-1A की जगह 74 डिग्री पूर्व पर स्थापित किया जा चुका था। पूरी परिचालन क्षमता अक्टूबर 1983 में आई। पन्ना जोड़ता है कि वह 1990 तक काम करता रहा, 4,375 दो-तरफ़ा वॉयस सर्किट या उनके बराबर सब उपयोग में थे, और उसने पृथ्वी की लगभग 36,000 तस्वीरें लौटाईं।

1992 से भारत में बना

ISRO के विवरण में INSAT-2A भारत का बनाया पहला बहुउद्देशीय उपग्रह था, और वह अगस्त 1992 में चालू किया गया। एरियन 44L उसे 10 जुलाई 1992 को फ़्रेंच गयाना के कूरू से ले गया। पेलोड में 12 C-बैंड, छह एक्सटेंडेड C-बैंड और दो S-बैंड ट्रांसपोंडर, मौसम के आँकड़ों के लिए एक डेटा रिले ट्रांसपोंडर, खोज एवं बचाव के लिए एक ट्रांसपोंडर, और एक रेडियोमीटर था, जिसका रिज़ॉल्यूशन दृश्य बैंड में 2 किमी और अवरक्त में 8 किमी था। INSAT-2B 23 जुलाई 1993 को, INSAT-2C 7 दिसंबर 1995 को, INSAT-2D 4 जून 1997 को और INSAT-2E 3 अप्रैल 1999 को आया।

हर उपग्रह पूरा सलामत नहीं रहा। जुलाई 1988 में छोड़ा गया INSAT-1C बिजली की विफलता से अपने आधे C-बैंड ट्रांसपोंडर और दोनों S-बैंड ट्रांसपोंडर खो बैठा, ISRO कहता है, जबकि उसकी मौसम इमेजिंग और डेटा संग्रह चलते रहे। समयरेखा INSAT-2D के 4 अक्टूबर 1997 को निष्क्रिय होने और उसके बदले INSAT-2DT के 1 जनवरी 1998 को सूची में आने को दर्ज करती है।

10 अप्रैल 2003 को छोड़े गए INSAT-3A में 24 ट्रांसपोंडर (12 C-बैंड, छह ऊपरी एक्सटेंडेड C-बैंड और छह Ku-बैंड), रेडियोमीटर, 1 किमी रिज़ॉल्यूशन वाला कैमरा और खोज एवं बचाव का ट्रांसपोंडर था। सूची में फिर INSAT-4A (22 दिसंबर 2005), INSAT-4B (12 मार्च 2007) और INSAT-4CR हैं, जिसे भारतीय GSLV-F04 पर 2 सितंबर 2007 को छोड़ा गया। उसी सूची में 10 जुलाई 2006 को GSLV-F02 से INSAT-4C का प्रक्षेपण असफल चिह्नित है।

INSAT-4CR के बाद उस सूची में INSAT नाम केवल मौसम उपग्रहों INSAT-3D और INSAT-3DR पर दिखता है, और ज़्यादातर नए संचार उपग्रहों के नाम GSAT या CMS हैं। INSAT-4B अपने जीवन के अंत में कक्षा से हटाया गया और 24 जनवरी 2022 को सेवामुक्त हुआ।

हर 15 मिनट पर मौसम की तस्वीरें

IMD के अपने उपग्रह प्रभाग का विवरण INSAT से पहले शुरू होता है। 1972 से 1982 तक वह अमेरिकी मौसम उपग्रहों से तस्वीरें लेता था और उन्हें पूर्वानुमान में इस्तेमाल करने के लिए फ़ोटोग्राफ़िक काग़ज़ पर छापता था। INSAT-1B के लिए डेटा ग्रहण और प्रसंस्करण प्रणाली 1983 में बनी, और IMD के अनुसार उसने इस काम को पूरे उपग्रह मौसम विज्ञान प्रभाग में बदल दिया। INSAT-1 के रेडियोमीटर दृश्य प्रकाश में 2.75 किमी गुणा 2.75 किमी तक पहचानते थे और INSAT-2 के 2 किमी गुणा 2 किमी तक, और IMD के अनुसार उसे हर तीन घंटे में स्कैन मिलते थे। 1996 से तस्वीरें IMD की वेबसाइट पर जनता के लिए खुली हैं।

समर्पित मौसम उपग्रह कल्पना-1 12 सितंबर 2002 को छोड़ा गया। IMD के अनुसार INSAT-3A सितंबर 2016 में और कल्पना-1 सितंबर 2017 में सेवामुक्त हुए। IMD का पन्ना, जिसे 5 नवंबर 2026 को पढ़ा गया, INSAT-3D (26 जुलाई 2013 को छोड़ा गया, 82 डिग्री पूर्व पर) और INSAT-3DR (8 सितंबर 2016 को छोड़ा गया, 74 डिग्री पूर्व पर) को दो चालू मौसम उपग्रह बताता है। हर एक में छह चैनल वाला इमेजर है, जिसके दृश्य और लघुतरंग अवरक्त चैनलों में 1 किमी रिज़ॉल्यूशन है, और 19 चैनल वाला साउंडर है जो वायुमंडल की तापमान और नमी की प्रोफ़ाइल बनाता है। IMD के अनुसार वह हर इमेजर से रोज़ 48 पास लेता है, इस तरह क्रम में कि हर 15 मिनट पर पूर्वानुमानकर्ताओं को तस्वीरों का नया सेट मिल जाता है।

IMD गिनाता है कि तस्वीरें किस काम आती हैं। इनमें उष्णकटिबंधीय चक्रवातों के जन्म और बढ़ने पर नज़र रखना, वर्षा का अनुमान लगाना और मानसून के आगमन का आकलन करना शामिल है, जिसे मानसून का विज्ञान समझाता है। INSAT-3D के रेडियंस और हवाओं के आँकड़े राष्ट्रीय मध्यम अवधि मौसम पूर्वानुमान केंद्र के चलाए मॉडल में जाते हैं, और दोनों उपग्रहों के डेटा रिले ट्रांसपोंडर स्वचालित मौसम केंद्रों और वर्षामापियों की रीडिंग ले जाते हैं।

INSAT-3DS 17 फ़रवरी 2024 को GSLV-F14 पर छोड़ा गया। ISRO का मिशन पन्ना कहता है कि उसका पूरा खर्च पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय ने उठाया है और वह INSAT-3D तथा INSAT-3DR की सेवाओं को बढ़ाएगा।

तट पर सायरन

श्रीनिवासन की सूची में चक्रवात का विचार एक सेवा बन गया। इस प्रणाली पर IMD का प्रशिक्षण नोट कहता है कि सामान्य चेतावनियाँ लैंडलाइन से जाती हैं, जिनके चक्रवात में विफल होने की संभावना रहती है, जबकि उपग्रह के सिग्नल खराब मौसम से प्रभावित नहीं होते। इसलिए 1985 में IMD ने अंतरिक्ष विभाग के साथ INSAT के एक C और S बैंड ट्रांसपोंडर से चेतावनियाँ भेजना शुरू किया। चक्रवात चेतावनी प्रसार प्रणाली दक्षिण आंध्र प्रदेश और उत्तर तमिलनाडु के तट पर 100 एनालॉग रिसीवरों से शुरू हुई।

हर रिसीवर 3.6 मीटर की जालीदार डिश है, जिसके साथ सायरन और लाउडस्पीकर है। ख़तरे वाले क्षेत्र को ज़ोनों में बाँटा गया है, और एक कोडित सिग्नल एक ज़ोन का सायरन बजाता है, जिसके बाद सुनने वाले अधिकारियों के लिए एक आवाज़ संदेश आता है। नोट के अनुसार 1990 के दशक की शुरुआत में केरल, कर्नाटक, महाराष्ट्र, गुजरात, गोवा, पश्चिम बंगाल, ओडिशा और उत्तर आंध्र प्रदेश के तटों पर 150 और रिसीवर लगाए गए। वह जोड़ता है कि 2002 और 2003 में विश्व बैंक की वित्तपोषित परियोजनाओं के तहत आंध्र प्रदेश में 100 डिजिटल रिसीवर और लक्षद्वीप के कवरत्ती में एक लगाया गया, और पावती संदेश INSAT की मोबाइल उपग्रह सेवा से चेन्नई में IMD को लौटते थे। नोट के समय तक, जिस पर कोई तारीख़ नहीं है, IMD 252 एनालॉग और 101 डिजिटल रिसीवर गिनता था और डायरेक्ट-टू-होम सेट-टॉप बॉक्स पर आधारित प्रणाली की ओर बढ़ने की योजना बना रहा था। चेतावनियों का व्यापक रिकॉर्ड भारत की चक्रवात चेतावनियाँ कैसे बेहतर हुईं में है।

संकट के संदेश, टेलीविज़न और ट्रांसमीटर

INSAT-3A का ISRO पन्ना कहता है कि उसका खोज एवं बचाव ट्रांसपोंडर उपग्रह-सहायता प्राप्त अंतरराष्ट्रीय खोज कार्यक्रम में भारत के योगदान का हिस्सा है, और ISRO कहता है कि INSAT-3DS में भी एक है। ISRO का बचाव पन्ना INSAT-3DR और GSAT-17 को कॉस्पास-सारसैट प्रणाली में उसका अंतरिक्ष खंड बताता है, जिसमें बेंगलुरु में ISRO टेलीमेट्री, ट्रैकिंग और कमांड नेटवर्क पर स्थित भारतीय मिशन कंट्रोल सेंटर भारत और सात पड़ोसी देशों से आने वाले संकट संदेशों के लिए नोडल एजेंसी है। वह पन्ना जोड़ता है कि भारतीय ज़मीनी प्रणाली 1989 से 1990 से चालू है।

टेलीविज़न पर ISRO का पन्ना कहता है कि INSAT कवरेज के प्रसार का बड़ा उत्प्रेरक रहा है और दूरदर्शन एक प्रमुख उपयोगकर्ता है। वह INSAT के ज़रिये चलने वाले लगभग 1,415 दूरदर्शन ट्रांसमीटर बताता है, उपग्रह टेलीविज़न से 100 प्रतिशत क्षेत्र और आबादी का कवरेज, और भूमि-आधारित ट्रांसमीटरों से 81 प्रतिशत से ज़्यादा भूभाग और 92 प्रतिशत से ज़्यादा आबादी का कवरेज। पन्ना उपयोग में आ रहे उपग्रहों में INSAT-4B का नाम लेता है, इसलिए लगता है कि वह जनवरी 2022 में उस उपग्रह के सेवामुक्त होने से पहले का है, और उस पर कोई तारीख़ नहीं है। ISRO का किफ़ायती अंतरिक्ष रिकॉर्ड इन सेवाओं को उसके बाक़ी कार्यक्रमों के बीच रखता है।

जहाँ स्रोत अलग-अलग कहते हैं

ISRO के अपने पन्ने कुछ जगह एक-दूसरे से सहमत नहीं हैं। INSAT-1A का उसका वेब पन्ना कहता है कि उपग्रह सितंबर 1983 में छोड़ दिया गया, जबकि मिशन ब्रोशर और समयरेखा दोनों 6 सितंबर 1982 देते हैं, जो यहाँ इस्तेमाल हुई तारीख़ है। ISRO की समयरेखा INSAT-1C को 21 जुलाई 1988 का बताती है और उसका वेब पन्ना 22 जुलाई 1988 का, इसलिए लेख जुलाई 1988 कहता है। NASA की प्रेस किट INSAT-1A के प्रक्षेपण के लिए 8 अप्रैल 1982 देती है, जबकि ISRO का ब्रोशर, सूची और समयरेखा 10 अप्रैल देते हैं। IMD का पन्ना फ़रवरी 2024 में छोड़े गए INSAT-3DS का ज़िक्र नहीं करता। बेड़े के कुल आँकड़े ISRO के बिना तारीख़ वाले आँकड़े हैं।

हासन का कंट्रोल रूम

ISRO के INSAT उपग्रह अंतरिक्ष विभाग की मास्टर कंट्रोल फ़ैसिलिटी से उड़ाए जाते हैं। हासन की यह सुविधा, जिसका बैकअप मध्य प्रदेश के भोपाल में है, अपने पन्ने के अनुसार ISRO के सभी भूस्थिर उपग्रहों की निगरानी और नियंत्रण करती है, प्रक्षेपण के बाद कक्षा ऊँची करने से लेकर पेलोड की जाँच और जीवन के अंत में उपग्रह को रास्ते से हटाने तक। उसकी उपलब्धियों की सूची 1982 से शुरू होती है, जब हासन केंद्र दो 14 मीटर एंटेना के साथ बना, और आगे 2005 में भोपाल का बैकअप, 2020 में 50 उपग्रहों के प्रक्षेपण और प्रारंभिक कक्षा संचालन की पूर्ति, और 2022 में CMS-02 के प्रक्षेपण के साथ 29 यानों के कक्षा में संचालन की शुरुआत दर्ज करती है।