१९८३ पासून भारताची उपग्रह प्रणाली इन्सॅट भूस्थिर कक्षेतून दूरचित्रवाणी, दूरध्वनी जोडण्या, हवामानाची छायाचित्रे, चक्रीवादळाचे इशारे आणि बचाव संकेतक पोहोचवते

भारतीय राष्ट्रीय उपग्रह प्रणाली, इन्सॅट, ही भूस्थिर कक्षेत उभ्या केलेल्या उपग्रहांची मालिका आहे, जी भारताचे दूरचित्रवाणी संकेत, दूरध्वनी मार्ग, हवामानाची छायाचित्रे आणि संकटाचे संदेश वाहून नेते. इस्रो तिला आशिया-पॅसिफिक प्रदेशातील सर्वात मोठ्या देशांतर्गत संपर्क उपग्रह प्रणालींपैकी एक म्हणते. तिच्या पानानुसार प्रणालीत नऊ कार्यरत संपर्क उपग्रह आहेत आणि C, एक्स्टेंडेड C आणि Ku रेडिओ पट्ट्यांमध्ये २०० पेक्षा जास्त ट्रान्सपाँडर (संकेत स्वीकारून परत खाली पाठवणारी एकके) आहेत, आणि इन्सॅट-१बी च्या कार्यान्वयनासह १९८३ मध्ये ती स्थापन झाली.

भारतीय हवामान विभाग (IMD) इन्सॅटचे वर्णन अवकाश विभाग, दूरसंचार विभाग, हवामान विभाग, ऑल इंडिया रेडिओ आणि दूरदर्शन यांचा संयुक्त उपक्रम असे करतो. भूस्थिर कक्षा विषुववृत्तापासून सुमारे ३६,००० किमी (२२,३०० मैल) उंचीवर आहे; त्या उंचीवर उपग्रह पृथ्वीच्या परिभ्रमणाशी जुळवून चालतो आणि एकाच जागेवर राहतो. इस्रोची पाने ५ नोव्हेंबर २०२६ रोजी तपासली गेली आणि त्यांवर स्वतःची तारीख नाही, त्यामुळे ताफ्याचे आकडे इस्रो सांगते तसेच आहेत.

एक आरेखन, चार पेलोड

नासाच्या उपग्रह संपर्काच्या इतिहासातील रमण श्रीनिवासन यांचा अध्याय सांगतो की इन्सॅटमध्ये किमान चार वेगवेगळे पेलोड असावेत असा भारताचा आग्रह होता, ज्यामुळे तिचे असामान्य आरेखन घडले. ते गावांतील सामुदायिक संचांसाठी दूरचित्रवाणी प्रक्षेपण, शहरांमधील दूरध्वनी, फॅक्स, आकडेवारी आणि तार जोडण्या, राष्ट्रीय संसाधनांच्या पाहणीसाठी दूरसंवेदन संच, आणि अनेक हजार मानवरहित भूकेंद्रांतून रीडिंग गोळा करणारी तसेच चक्रीवादळाचा धोका असताना किनाऱ्यावरील गावांत इशाऱ्याचे सायरन वाजवू शकणारी हवामान प्रणाली यांची यादी देतात.

हा भार प्रथम वाहणारी इन्सॅट-१ मालिका, इस्रोच्या मोहीम पुस्तिकेनुसार, भारताच्या गरजांनुसार खास आरेखित होती आणि अमेरिकेच्या फोर्ड एरोस्पेस कम्युनिकेशन कॉर्पोरेशनने बनवली होती. प्रत्येक यानात स्थिर संपर्कासाठी १२ C-पट्टा ट्रान्सपाँडर, दूरचित्रवाणी प्रसारणासाठी दोन S-पट्टा ट्रान्सपाँडर आणि व्हेरी हाय रिझोल्यूशन रेडिओमीटर होते; हा पृथ्वीची दृश्य आणि अवरक्त छायाचित्रे घेणारा स्कॅनिंग कॅमेरा आहे. भूमीवरील बाजू भारतीय होती. इस्रो सांगते की इन्सॅट-१ए ने कर्नाटकातील हासन येथे मास्टर कंट्रोल सुविधा आणि दूरसंचार विभागाची जाळे व्यवस्थापन प्रणाली उभारण्यात यश मिळवले.

या सगळ्याची गरज पटवून देणारे प्रयोग १९७५ आणि १९७६ च्या उपग्रह दूरचित्रवाणी प्रयोग SITE च्या वृत्तांतात सांगितले आहेत, आणि हा कार्यक्रम सुरू करणाऱ्या माणसावरचा लेख विक्रम साराभाई यांच्या व्यक्तिचित्रात आहे.

१९८२ मध्ये इन्सॅट-१ए, शटलच्या पहिल्या रात्रीच्या प्रक्षेपणात इन्सॅट-१बी

इन्सॅट-१ए १० एप्रिल १९८२ रोजी भारतीय प्रमाण वेळेनुसार दुपारी १२:१७ वाजता केप कॅनाव्हरल येथून डेल्टा रॉकेटवर झेपावला, आणि इस्रोची पुस्तिका त्याला भारताचा पहिला बहुउद्देशीय देशांतर्गत उपग्रह म्हणते. कालरेषा तो ६ सप्टेंबर १९८२ रोजी निष्क्रिय झाल्याचे सांगते. पुस्तिका म्हणते की त्याचे इंधन संपले, त्याचे आयुष्य पाच महिने दिले आहे, आणि अपयशाचे कारण सौर पाल उघडली न जाणे तसेच कामकाज आणि सॉफ्टवेअरमधील किरकोळ अडचणी असे दिले आहे. पुढच्या मोहिमेची नासाची पुस्तिका कारण प्रतिक्रिया नियंत्रण प्रणालीचे, म्हणजे उपग्रहाचा कल राखणाऱ्या थ्रस्टर्सचे, अपयश असे सांगते.

त्याच्या जागी आलेला इन्सॅट-१बी ३० ऑगस्ट १९८३ रोजी स्पेस शटल चॅलेंजरवरून, STS-8 नावाच्या मोहिमेत, झेपावला. त्या उड्डाणाचा नासाचा इतिहास सांगतो की कक्षीय यामिकीमुळे इन्सॅट-१बी चे स्थान ठरवताना शटलने रात्री प्रक्षेपित होणे आणि रात्री उतरणे आवश्यक झाले, दोन्ही कार्यक्रमातील पहिल्यांदाच घडले. अंतराळवीर गिऑन ब्लूफर्ड यांनी उड्डाणाच्या दुसऱ्या दिवशी उपग्रह सोडला, आणि नासाची पुस्तिका सांगते की सोडल्यानंतर सुमारे ४५ मिनिटांनी पेलोड असिस्ट मॉड्यूल या घन रॉकेट मोटरने उडवला जाऊन त्याला भूस्थिर उंचीकडे नेले, आणि उपग्रहाच्या स्वतःच्या मोटरने मग कक्षा गोलाकार केली. सहाव्या दिवशी मिशन कंट्रोलने उपग्रह सोडल्याच्या सन्मानार्थ, नासा म्हणते, रवी शंकर यांची “तला सवारी” वाजवून चमूला जागे केले.

त्यानंतर उपग्रह १९८२ च्या पुनरावृत्तीच्या जवळ आला. इस्रो सांगते की इन्सॅट-१बी वर जवळपास इन्सॅट-१ए सारखीच वेळ आली होती, आणि फोर्ड आणि भारतीय नियंत्रकांनी सप्टेंबरच्या मध्यापर्यंत त्याचा सौर पंख उघडू शकले नाहीत. तोपर्यंत त्याला इन्सॅट-१ए च्या जागी ७४ अंश पूर्वेला स्थानापन्न केले गेले होते. पूर्ण कार्यक्षमता ऑक्टोबर १९८३ मध्ये आली. पान जोडते की तो १९९० पर्यंत चालत राहिला, ४,३७५ द्विमार्गी ध्वनी मार्ग किंवा त्यांच्या बरोबरीचे सर्व वापरात होते, आणि त्याने सुमारे ३६,००० पृथ्वीची छायाचित्रे पाठवली.

१९९२ पासून भारतात बनलेले

इन्सॅट-२ए, इस्रोच्या वर्णनानुसार, भारताने बनवलेला पहिला बहुउद्देशीय उपग्रह होता, आणि तो ऑगस्ट १९९२ मध्ये कार्यान्वित झाला. एरियान ४४एल ने त्याला १० जुलै १९९२ रोजी फ्रेंच गयाना येथील कुरू येथून वर नेले. पेलोडमध्ये १२ C-पट्टा, सहा एक्स्टेंडेड C-पट्टा आणि दोन S-पट्टा ट्रान्सपाँडर, हवामान आकडेवारीसाठी डेटा रिले ट्रान्सपाँडर, शोध व बचावासाठी ट्रान्सपाँडर, आणि दृश्य पट्ट्यात २ किमी व अवरक्तात ८ किमी विभेदन असलेला रेडिओमीटर होता. इन्सॅट-२बी २३ जुलै १९९३ रोजी, इन्सॅट-२सी ७ डिसेंबर १९९५ रोजी, इन्सॅट-२डी ४ जून १९९७ रोजी आणि इन्सॅट-२ई ३ एप्रिल १९९९ रोजी आला.

प्रत्येक उपग्रह पूर्ण अवस्थेत टिकला असे नाही. जुलै १९८८ मध्ये प्रक्षेपित इन्सॅट-१सी ने वीज बिघाडामुळे निम्मे C-पट्टा ट्रान्सपाँडर आणि दोन्ही S-पट्टा ट्रान्सपाँडर गमावले, असे इस्रो सांगते, पण त्याचे हवामान छायाचित्रण आणि आकडेवारी संकलन चालू राहिले. कालरेषेत इन्सॅट-२डी ४ ऑक्टोबर १९९७ रोजी निकामी झाल्याची आणि बदली म्हणून इन्सॅट-२डीटी १ जानेवारी १९९८ रोजी यादीत आल्याची नोंद आहे.

१० एप्रिल २००३ रोजी प्रक्षेपित इन्सॅट-३ए मध्ये २४ ट्रान्सपाँडर (१२ C-पट्टा, सहा वरचे एक्स्टेंडेड C-पट्टा आणि सहा Ku-पट्टा), रेडिओमीटर, १ किमी विभेदन असलेला कॅमेरा आणि शोध व बचाव ट्रान्सपाँडर होते. त्यानंतर यादीत इन्सॅट-४ए (२२ डिसेंबर २००५), इन्सॅट-४बी (१२ मार्च २००७) आणि भारतीय GSLV-F04 वर २ सप्टेंबर २००७ रोजी प्रक्षेपित इन्सॅट-४सीआर दिसतात. त्याच यादीत १० जुलै २००६ रोजी GSLV-F02 वरून इन्सॅट-४सी चे प्रक्षेपण अयशस्वी म्हणून नोंदवलेले आहे.

इन्सॅट-४सीआर नंतर त्या यादीत इन्सॅट नाव फक्त हवामान उपग्रह इन्सॅट-३डी आणि इन्सॅट-३डीआर यांच्यावर दिसते, आणि बहुतेक नवे संपर्क उपग्रह GSAT किंवा CMS नावाने ओळखले जातात. इन्सॅट-४बी आयुष्याच्या अखेरीस विल्हेवाट प्रक्रियेतून गेला आणि २४ जानेवारी २०२२ रोजी सेवेतून बाद झाला.

दर १५ मिनिटांनी हवामानाची छायाचित्रे

IMD चे आपल्या उपग्रह विभागाचे वर्णन इन्सॅटच्या आधीपासून सुरू होते. १९७२ ते १९८२ दरम्यान त्याला अमेरिकन हवामान उपग्रहांकडून छायाचित्रे मिळत आणि अंदाजासाठी ती छायाचित्रण कागदावर छापली जात. इन्सॅट-१बी साठी माहिती स्वीकारण्याची आणि प्रक्रिया करण्याची प्रणाली १९८३ मध्ये उभारली गेली, आणि IMD म्हणतो की त्यातून या कामाचा पूर्ण उपग्रह हवामानशास्त्र विभाग बनला. इन्सॅट-१ वरील रेडिओमीटर दृश्य प्रकाशात २.७५ किमी बाय २.७५ किमी विभेदन देत, आणि इन्सॅट-२ वरील २ किमी बाय २ किमी, आणि IMD म्हणतो की त्याला दर तीन तासांनी स्कॅन मिळत. १९९६ पासून छायाचित्रे IMD च्या संकेतस्थळावर जनतेसाठी खुली आहेत.

समर्पित हवामान उपग्रह कल्पना-१ १२ सप्टेंबर २००२ रोजी प्रक्षेपित झाला. IMD म्हणतो की इन्सॅट-३ए सप्टेंबर २०१६ मध्ये आणि कल्पना-१ सप्टेंबर २०१७ मध्ये सेवेतून बाद झाले. IMD चे ५ नोव्हेंबर २०२६ रोजी वाचलेले पान इन्सॅट-३डी (२६ जुलै २०१३ रोजी प्रक्षेपित, ८२ अंश पूर्वेला) आणि इन्सॅट-३डीआर (८ सप्टेंबर २०१६ रोजी प्रक्षेपित, ७४ अंश पूर्वेला) हे दोन कार्यरत हवामानशास्त्रीय उपग्रह म्हणून नमूद करते. प्रत्येकाकडे सहा वाहिन्यांचा इमेजर आहे, दृश्य आणि लघुतरंग अवरक्त वाहिन्यांत १ किमी विभेदन, आणि १९ वाहिन्यांचा साउंडर आहे जो वातावरणाचे तापमान आणि आर्द्रतेचे प्रोफाइल तयार करतो. IMD सांगतो की तो प्रत्येक इमेजरकडून दररोज ४८ पासेस घेतो, ते असे अंतरावर ठेवलेले की अंदाजकर्त्यांना दर १५ मिनिटांनी छायाचित्रांचा नवा संच मिळतो.

IMD या छायाचित्रांचा वापर कशासाठी होतो ते सांगतो. उष्णकटिबंधीय चक्रीवादळांचा जन्म आणि वाढ मागोवणे, पावसाचा अंदाज काढणे, आणि मान्सूनच्या आगमनाचे मूल्यमापन करणे, जे मान्सूनचे विज्ञान समजावते, यांचा त्यात समावेश आहे. इन्सॅट-३डी चे रेडिअन्स आणि वारे राष्ट्रीय मध्यम पल्ल्याच्या हवामान अंदाज केंद्राने चालवलेल्या प्रतिमानात जातात, आणि दोन्ही उपग्रहांवरील डेटा रिले ट्रान्सपाँडर स्वयंचलित हवामान केंद्रे आणि पर्जन्यमापकांची रीडिंग वाहून नेतात.

इन्सॅट-३डीएस १७ फेब्रुवारी २०२४ रोजी GSLV-F14 वरून प्रक्षेपित झाला. इस्रोचे मोहीम पान सांगते की त्याचा पूर्ण निधी पृथ्वी विज्ञान मंत्रालयाने दिला आहे आणि तो इन्सॅट-३डी व इन्सॅट-३डीआर च्या सेवांना बळकटी देईल.

किनाऱ्यावरील सायरन

श्रीनिवासन यांच्या यादीतील चक्रीवादळाची कल्पना एक सेवा बनली. IMD ची या प्रणालीवरील प्रशिक्षण टिप सांगते की सामान्य इशारे भूमीवरील तारांद्वारे जातात, आणि चक्रीवादळात त्या बिघडण्याची शक्यता असते, तर उपग्रह संकेतांवर खराब हवामानाचा परिणाम होत नाही. म्हणून १९८५ मध्ये, अवकाश विभागासोबत, IMD ने इन्सॅटवरील C आणि S पट्टा ट्रान्सपाँडरद्वारे इशारे पाठवायला सुरुवात केली. चक्रीवादळ इशारा प्रसार प्रणाली दक्षिण आंध्र प्रदेश आणि उत्तर तमिळनाडूच्या किनाऱ्यावरील १०० ॲनालॉग रिसीव्हर्सनी सुरू झाली.

प्रत्येक रिसीव्हर म्हणजे ३.६ मीटरची जाळीदार डिश, सायरन आणि लाऊडस्पीकरसह. धोक्यातील क्षेत्र झोनमध्ये विभागले आहे, आणि सांकेतिक संकेत एका झोनमधील सायरन वाजवतो, त्यानंतर ऐकणाऱ्या अधिकाऱ्यांसाठी ध्वनी संदेश येतो. टिपेनुसार आणखी १५० रिसीव्हर १९९० च्या दशकाच्या सुरुवातीला केरळ, कर्नाटक, महाराष्ट्र, गुजरात, गोवा, पश्चिम बंगाल, ओडिशा आणि उत्तर आंध्र प्रदेशच्या किनाऱ्यांवर बसवले गेले. ती जोडते की २००२ आणि २००३ मध्ये जागतिक बँक अर्थसहाय्यित प्रकल्पांतर्गत आंध्र प्रदेशात १०० डिजिटल रिसीव्हर आणि लक्षद्वीपमधील कवरत्ती येथे एक बसवला गेला, पोच संदेश इन्सॅटच्या मोबाइल उपग्रह सेवेद्वारे चेन्नईतील IMD कडे परत येतात. टिप लिहिली तेव्हा, तिला तारीख नाही, IMD ने २५२ ॲनालॉग आणि १०१ डिजिटल रिसीव्हर मोजले आणि थेट घरापर्यंतच्या सेट-टॉप बॉक्सवर आधारित प्रणालीकडे जाण्याची योजना आखली. इशाऱ्यांचा व्यापक इतिहास भारताचे चक्रीवादळ इशारे कसे सुधारले यात आहे.

संकटाचे संदेश, दूरचित्रवाणी आणि प्रक्षेपक

इस्रोचे इन्सॅट-३ए चे पान सांगते की त्याचा शोध व बचाव ट्रान्सपाँडर उपग्रह-साहाय्यित आंतरराष्ट्रीय शोध कार्यक्रमातील भारताच्या योगदानाचा भाग आहे, आणि इस्रो म्हणते की इन्सॅट-३डीएस मध्येही एक आहे. इस्रोचे बचाव पान कॉस्पास-सारसॅट प्रणालीतील तिचा अवकाश खंड म्हणून इन्सॅट-३डीआर आणि GSAT-17 असे देते, बंगळुरूमधील इस्रो टेलिमेट्री, ट्रॅकिंग आणि कमांड नेटवर्कमधील भारतीय मिशन कंट्रोल सेंटर हे भारत आणि सात शेजारी देशांतून येणाऱ्या संकट संदेशांसाठी नोडल संस्था असल्याचे सांगते. पान जोडते की भारतीय भूमी प्रणाली १९८९ ते १९९० पासून कार्यरत आहे.

दूरचित्रवाणीबाबत, इस्रोचे पान म्हणते की इन्सॅट व्याप्ती वाढण्यासाठी मोठा उत्प्रेरक ठरला आहे आणि दूरदर्शन हा मोठा वापरकर्ता आहे. ते इन्सॅटद्वारे चालणारे सुमारे १,४१५ दूरदर्शन प्रक्षेपक, क्षेत्र आणि लोकसंख्येच्या १०० टक्के भागाला व्यापणारी उपग्रह दूरचित्रवाणी, आणि ८१ टक्क्यांहून अधिक भूभाग व ९२ टक्क्यांहून अधिक लोकसंख्येला व्यापणारे स्थलीय प्रक्षेपक नोंदवते. पान वापरातील उपग्रहांमध्ये इन्सॅट-४बी चे नाव घेते, त्यामुळे ते पान तो उपग्रह जानेवारी २०२२ मध्ये सेवेतून बाद होण्यापूर्वीचे दिसते, आणि त्यावर तारीख नाही. इस्रोचा काटकसरीचा अवकाश इतिहास या सेवांना तिच्या इतर कार्यक्रमांमध्ये स्थान देतो.

जिथे स्रोतांत फरक आहे

इस्रोची स्वतःची पाने काही ठिकाणी परस्परविरोधी आहेत. तिचे इन्सॅट-१ए चे संकेतस्थळ पान म्हणते की उपग्रह सप्टेंबर १९८३ मध्ये सोडून देण्यात आला, तर मोहीम पुस्तिका आणि कालरेषा दोन्ही ६ सप्टेंबर १९८२ देतात, आणि ती तारीख येथे वापरली आहे. इस्रोची कालरेषा इन्सॅट-१सी ची तारीख २१ जुलै १९८८ देते आणि संकेतस्थळ पान २२ जुलै १९८८, म्हणून लेख जुलै १९८८ म्हणतो. नासाची पुस्तिका इन्सॅट-१ए च्या प्रक्षेपणासाठी ८ एप्रिल १९८२ देते, तर इस्रोची पुस्तिका, यादी आणि कालरेषा १० एप्रिल. फेब्रुवारी २०२४ मध्ये प्रक्षेपित इन्सॅट-३डीएस चा उल्लेख IMD च्या पानावर नाही. ताफ्याचे एकूण आकडे इस्रोचे तारीख नसलेले आकडे आहेत.

हासन येथील नियंत्रण कक्ष

इस्रोचे इन्सॅट उपग्रह अवकाश विभागाच्या मास्टर कंट्रोल सुविधेतून चालवले जातात. हासन येथील सुविधा, मध्य प्रदेशातील भोपाळ येथील बॅकअपसह, इस्रोच्या सर्व भूस्थिर उपग्रहांवर देखरेख आणि नियंत्रण ठेवते, तिच्या स्वतःच्या पानानुसार, प्रक्षेपणानंतर कक्षा उंचावण्यापासून पेलोड तपासण्यापर्यंत आणि आयुष्याच्या अखेरीस उपग्रहाला मार्गातून हलवण्यापर्यंत. तिच्या टप्प्यांची यादी १९८२ मध्ये सुरू होते, जेव्हा हासन केंद्र दोन १४ मीटर अँटेनांसह उभारले गेले, आणि पुढे २००५ मध्ये भोपाळ बॅकअप, २०२० मध्ये ५० उपग्रहांसाठी प्रक्षेपण आणि प्रारंभिक कक्षा कार्ये पूर्ण होणे, आणि २०२२ मध्ये CMS-02 च्या प्रक्षेपणासह २९ यानांसाठी कक्षेतील कार्ये सुरू होणे नोंदवते.