2 नवंबर 2026 को, यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी ने घोषणा की कि ग्रीक क्यूबसैट ERMIS-3 ने पृथ्वी की निचली कक्षा और ग्रीस में एक पृथ्वी स्टेशन के बीच एक ऑप्टिकल कनेक्शन स्थापित किया है। इस परिणाम में लेजर संचार शामिल था, न कि केवल उपग्रह के साथ रेडियो संपर्क। यह दिखाता है कि एक बहुत ही कम्पैक्ट डिवाइस एक पृथ्वी स्थापना पर पर्याप्त सटीक रूप से किरण को निर्देशित कर सकता है ताकि संचार हो सके। इस प्रदर्शन से अभी यह नहीं पता है कि एक व्यावसायिक नेटवर्क लगातार काम कर रहा है; टीम आगे के परीक्षणों की योजना बना रही है। छोटे उपग्रहों का निर्माण करने की सोच रहे विश्वविद्यालयों के लिए, यह कदम प्रयोगशाला के एक प्रयोग और कक्षा में एक विश्वसनीय सेवा के बीच आवश्यक कार्य को उजागर करता है।
क्यों प्रकाश द्वारा संचार करना?
अधिकांश उपग्रहों में कमांड और डेटा भेजने के लिए रेडियो लिंक का उपयोग किया जाता है। ऑप्टिकल सिस्टम उच्च संवेदनशीलता वाले प्रकाश, अक्सर लेजर का उपयोग करते हैं, जो एक विशिष्ट आवृत्ति के दूसरे भाग का उपयोग करते हुए बहुत अधिक जानकारी ले जा सकते हैं। जब बोर्ड पर स्थित सेंसर विस्तृत तस्वीरें उत्पन्न करते हैं, तो भेजने के लिए डेटा की मात्रा सीमित कारक बन सकती है। ऑप्टिकल लिंक उच्च प्रसार क्षमता का वादा करता है और रेडियो आवृत्तियों की उपलब्धता से संबंधित कुछ सीमाओं को दूर कर सकता है। हालांकि, यह मांगपूर्ण ज्यामिति और बिंदु सटीकता की आवश्यकता होती है।
एक लेजर लिंक सभी स्थितियों में स्वचालित रूप से बेहतर नहीं है। बादल, वायुमंडलीय विक्षेप और पृथ्वी स्टेशन से दृश्यता संचार विंडो को सीमित करती हैं। क्यूबसैट का छोटा आकार भी दिशा बनाए रखने को जटिल बनाता है। यह पता लगाना चाहिए कि पृथ्वी स्टेशन कहां है, अपना टर्मिनल तय करना है, संकेत को पहचानना है, और उपग्रह के तेजी से आकाश में चलते समय लक्ष्य को ट्रैक करना है। इंजीनियर अक्सर अधिग्रहण, संकेत और ट्रैकिंग के बारे में बात करते हैं। एक नारंगी किरण उच्च डेटा दर के लिए संभावना प्रदान करती है, लेकिन त्रुटि के लिए कम जगह छोड़ती है।
ERMIS-3 ने वास्तव में क्या दिखाया
ESA के अनुसार, ERMIS-3 ने ग्रीस के होलोमोंडास स्टेशन के साथ एक ऑप्टिकल लिंक स्थापित किया। एजेंसी इस ऑपरेशन को ग्रीस से एक निम्न पृथ्वी कक्षा उपग्रह तक किए जाने वाले इस तरह के पहला ऑपरेशन के रूप में वर्णित करती है। यह मिनी ऑप्टिकल टर्मिनल ग्रीक कार्यक्रम के हिस्से के रूप में विकसित किया गया था, जिसमें विश्वविद्यालयों, कंपनियों और ESA की भागीदारी थी। उपग्रह का स्वरूप 8U है: इसकी आयाम मानकीय इकाइयों द्वारा निर्धारित हैं, जिससे ऑप्टिक्स और नियंत्रण प्रणाली को एक बड़े वाहन की तुलना में अधिक चुनौतीपूर्ण बनाता है।
लिंक स्थापित करने और भविष्य के सभी उपयोगों को प्रदर्शित करने के बीच अंतर करना महत्वपूर्ण है। एक सफल पहला अधिग्रहण यह साबित करता है कि श्रृंखला का एक महत्वपूर्ण हिस्सा काम कर रहा है: टर्मिनल, संकेतक, भूमि स्टेशन और संचालन प्रक्रियाएं। यह, हालांकि, स्वयं में, कई महीनों के दौरान औसत थ्रूआउट, विभिन्न जलवायु में उपलब्धता दर या स्टेशनों की एक नेटवर्क की वास्तविक लागत प्रदान नहीं करता है। इन आंकड़ों को ऑप्टिक्स की कार्यात्मक मिशनों में जगह का निर्धारण करने के लिए आवश्यक होगा।
अंतरिक्ष में सफलता में प्रयोगशाला का योगदान
कवर चित्र में, ERMIS-3 को ESA के ESTEC सुविधा में एक ऑप्टिकल समन्वय के दौरान दिखाया गया है, घोषणा से पहले। पर्यावरणीय परीक्षणों से यह भी सत्यापित होता है कि अंतरिक्ष यान लॉन्च और अंतरिक्ष यात्रा के तनावों को सहन कर सकता है। कभी-कभी अंतरिक्ष लिंक छोटे असेंबली की गलती, थर्मल समस्या या जमीन पर पता लगाया जा सकता था समन्वय के असंगत होने के कारण फेल हो जाता है। इन चरणों को दस्तावेज़ीकरण करना, युवा इंजीनियरों के लिए एक कलाकार की दृष्टि से उपग्रह को पृथ्वी के ऊपर दिखाने से अधिक उपयोगी है।
मिशन में एथेंस के राष्ट्रीय और कपोदिस्ट्रियन विश्वविद्यालय के नेतृत्व में ERMIS-1, ERMIS-2 और ERMIS-3 शामिल हैं। ESA एक विश्वविद्यालय स्पेस केंद्र के रूप में वर्णित करता है, जिसमें संयोजन, एकीकरण और परीक्षण की सुविधाएं हैं। इस आधारभूत संरचना से सफलता की गारंटी नहीं होती है, लेकिन यह टीमों को प्रशिक्षित करने और प्रक्रियाओं को अभ्यास करने की अनुमति देती है। एक देश के लिए, जिसका अंतरिक्ष क्षमता निर्माण हो रहा है, चुनौती केवल लॉन्च करने के लिए तैयार वस्तु खरीदने की नहीं है: यह जानना है कि इसे कैसे परीक्षण किया जाए, इसे कैसे संचालित किया जाए और इसके डेटा द्वारा क्या प्रदर्शित किया जाता है।
प्रोग्राम सेट में एक हाइपरस्पेक्ट्रल कैमरा
ERMIS-3 में एक हाइपरस्पेक्ट्रल कैमरा भी है। इस प्रकार के सेंसर द्वारा प्रकाश को कई बैंडों में मापा जाता है और निगरानी किए जा रहे सतहों के बारे में विस्तृत डेटा उत्पन्न किया जा सकता है। ESA का कहना है कि इस मिशन का उद्देश्य इन तस्वीरों के तेजी से प्रसारण को दिखाना है। इस वाक्य में भविष्य को ध्यान में रखें: कैमरा की मौजूदगी और पहला लिंक का सफल होना यह साबित नहीं करता है कि नियमित, उच्च गति वाले हाइपरस्पेक्ट्रल इमेजिंग का प्रमाणन पहले ही हो चुका है। भविष्य के परीक्षणों में प्राप्ति, भंडारण, संपीड़न और प्रसारण को जोड़ना होगा।
सैटेलाइट में डेटा प्रोसेसिंग लोड और कम्प्रेशन एल्गोरिदम भी हैं। पूरा सिस्टम ऊर्जा और भार के सख्त सीमाओं वाले एक इम्बेडेड कंप्यूटिंग सिस्टम की तरह है। एक छवि को सही समय पर कैप्चर करना, कैलिब्रेट करना, कभी-कभी कम्प्रेस करना और फिर एक दृश्यता विंडो के दौरान ट्रांसमिट करना आवश्यक है। यदि ऑप्टिकल लिंक मौसम या पॉइंटिंग समस्याओं के कारण बाधित हो जाता है, तो रिकवरी रणनीतियों और स्टोरेज क्षमताओं की आवश्यकता होती है। इसलिए, एक टर्मिनल की परफॉर्मेंस केवल उसके पिक थ्रूआउट से मापी नहीं जाती है।
RECA क्या रोक सकता है
ERMIS-3 समाचार तीन क्षेत्रों से संबंधित हैं: अंतरिक्ष उपकरण, दूरसंचार और पृथ्वी स्टेशनों का संचालन। एक कैमरून विश्वविद्यालय की टीम इस समस्या को एक शिक्षण परियोजना के रूप में अध्ययन कर सकती है: एक कक्षा की अवधि की गणना करना, एक बिंदु त्रुटि के प्रभाव का अनुमान लगाना, रेडियो लिंक और ऑप्टिकल लिंक की तुलना करना, और फिर परीक्षण के दौरान मापने के लिए क्या होना चाहिए, यह निर्धारित करना। एक पृथ्वी स्टेशन केवल एक रिसीवर नहीं है; इसके स्थान, मौसम, घड़ियां और प्रक्रियाएं सभी एक प्रयोग का हिस्सा हैं।
5 नवंबर को, ESA द्वारा घोषित पहला परीक्षण इस खबर का विषय था। थ्रूपुट, उपलब्धता और पुनरावृत्ति के विस्तृत माप अभी भी देखने के लिए बाकी हैं। स्थापित प्रमाणों और भविष्य के लक्ष्यों के बीच इस सीमा को स्पष्ट रूप से प्रस्तुत करना, इसे मार्केटिंग के वादे तक सीमित नहीं करते हुए, प्रयोग के दायरे को समझने में मदद करता है।
हर पास पर एक लिंक होना चाहिए
कम पृथ्वी की कक्षा में एक क्यूबसैट स्थिर नहीं रहता है। यह दृश्यमान क्षेत्र में प्रवेश करता है, जल्दी ही आकाश को पार करता है और बाहर निकल जाता है। संचार करने के लिए, टीम को इसकी ट्रैक को जानना चाहिए, उपग्रह टर्मिनल को उन्मुख करना चाहिए और इस छोटे समय के दौरान ग्राउंड स्टेशन को समन्वयित करना चाहिए। मौसम भी एक ऑप्टिकल लिंक को बाधित कर सकता है: बादल और वायुमंडलीय विक्षेपण प्रकाश की राह को बदल देते हैं। पहली कनेक्शन की सफल स्थापना यह साबित करती है कि दिए गए परिस्थितियों में एक पूरा चेन काम कर रहा था। नियमित सेवा स्थापित करने के लिए, हमें इस सफलता की बार-बार होने की माप लेनी होगी और असफलताओं को समझना होगा।
दर्शनी के दौरान रिपोर्ट किए गए थ्रूपुट केवल कई संकेतों में से एक है। एक ऑपरेटर को यह भी पता होना चाहिए कि लिंक कितने समय तक उपलब्ध रहता है, वास्तव में कितना डेटा प्राप्त होता है, त्रुटियां कैसे ठीक की जाती हैं, और ट्रैफ़िक का कितना हिस्सा खो जाता है। एक समाधान एक सप्ताह के दौरान कम डेटा प्रदान करते समय कुछ सेकंडों के लिए उच्च गति प्राप्त कर सकता है। इन भविष्य के आंकड़ों से, ऑप्टिकल विधि को अन्य संचार विधियों के साथ न्यायसंगत रूप से तुलना की जा सकती है, और यह न भूलें कि दोनों तकनीकें मिशन के आधार पर पूरक हो सकती हैं।
छोटे टीमों के लिए अनुकूलित अनुभव
ग्रीक परियोजना लैबों, उद्योग और स्टेशन ऑपरेटरों के बीच सहयोग के महत्व को दिखाती है। तस्वीर में दिखाई दे रहे एलाइनमेंट बेंच एक महत्वपूर्ण तत्व है: पुनरावृत्ति योग्य प्रक्रियाओं के माध्यम से, भूमि पर बिंदुओं की त्रुटियां सबसे पहले कम की जाती हैं। एक अफ्रीकी विश्वविद्यालय कार्यक्रम दो इमारतों को जोड़ने वाले एक भूमि पर प्रदर्शन से शुरू हो सकता है, फिर वातावरण के कारण बीम स्थिरता, प्रसार और बाधाओं को दस्तावेजित किया जा सकता है। इसके बाद अंतरिक्ष चरण के लिए योग्यता, सुरक्षा और कक्षा गतिविधियों की आवश्यकता होगी। इस प्रगति से एक शिक्षणात्मक प्रमाण को एक उड़ान-लक्ष्य प्रणाली से भ्रमित करने से बचा जाता है, जबकि भविष्य की मिशन को संभव बनाने वाले कौशल को प्रशिक्षित किया जाता है।