Starlink उपग्रह पृथ्वी की वायुमंडलीय स्थिति के वैश्विक बैरोमीटर बन गए

• निम्न कक्षा के उपग्रह थर्मोस्फीयर की घनत्व को B* पैरामीटर के माध्यम से मापते हैं
• B* में परिवर्तन 10.7 सेमी के सौर रेडियो प्रवाह के साथ सहसंबंधित हैं
• लगभग 2000 विभिन्न कक्षाओं के उपग्रह अवलोकनों में भाग ले रहे हैं
• यह विधि अंतरिक्ष मौसम की भविष्यवाणियों में सुधार करने में मदद करती है

टोनी फिलिप्स, प्रसिद्ध खगोलज्ञ और विज्ञान के प्रचारक, ने निम्न पृथ्वी की कक्षा में स्थित मेगाकॉन्स्टेलेशन उपग्रहों को ऊपरी वायुमंडल की स्थिति का एक प्रकार का वैश्विक सेंसर बनाने का विचार प्रस्तुत किया। इस विधि का आधार अमेरिकी स्पेस कमांड द्वारा प्रकाशित खुले कक्षीय डेटा सेट TLE हैं, जिनमें B* पैरामीटर शामिल है - एक गुणांक जो वायुमंडल के प्रतिरोध को दर्शाता है।

अंतरिक्ष में गति करते समय, कोई भी वस्तु दुर्लभ, लेकिन फिर भी मौजूद हवा से टकराती है। जितना घना गैस कुछ सौ किलोमीटर की ऊँचाई पर होता है, उतना ही अधिक ब्रेकिंग होता है और उतनी ही तेजी से उपग्रह ऊँचाई खोता है। यदि वायुमंडल की वास्तविक घनत्व पूर्वानुमानित मॉडल से अधिक है, तो कक्षा की गणना B* को समायोजित करती है, इसके मान को बढ़ाते हुए। इस प्रकार, B* में परिवर्तन उपग्रह की कक्षा पर हवा की घनत्व का अप्रत्यक्ष संकेतक बन जाता है और यह प्रत्येक उपयोगकर्ता के लिए उपलब्ध है।

सूर्य की गतिविधि इस प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। पराबैंगनी विकिरण में वृद्धि थर्मोस्फीयर को गर्म करती है - 90 से 600 किमी की परत - जिससे इसका विस्तार होता है। विस्तारित गैस अधिक मजबूत प्रतिरोध उत्पन्न करती है, और उपग्रहों की कक्षाएँ तेजी से गिरने लगती हैं। फिलिप्स के अनुसार, गिरने की गति सूर्य के 10.7 सेंटीमीटर की तरंग दैर्ध्य पर रेडियो प्रवाह के साथ सहसंबंधित है, और वायुमंडल की प्रतिक्रिया सूर्य की गतिविधि में परिवर्तन के लगभग दो दिन बाद देखी जाती है।

इसके अलावा, सूर्य पर विस्फोटों के कारण उत्पन्न भू-चुंबकीय तूफान वातावरण की घनत्व में तीव्र और क्षणिक वृद्धि का कारण बन सकते हैं। ऐसे घटनाएँ कक्षा के तेजी से गिरने में तात्कालिक तेजी लाती हैं, जो B* में परिवर्तनों में भी दर्ज होती हैं।

हाइपोथेसिस की जांच के लिए शोधकर्ता ने विश्लेषण में केवल Starlink उपग्रहों को ही नहीं, बल्कि अन्य बड़े नक्षत्रों को भी शामिल किया: लगभग 1000 Starlink उपग्रह, 107 Planet Labs SuperDove उपग्रह, 391 Amazon Kuiper उपग्रह और 651 Eutelsat OneWeb उपग्रह। उनके कक्षाओं की विभिन्न ऊँचाइयाँ विभिन्न थर्मोस्फीयर परतों की प्रतिक्रिया की तुलना करने की अनुमति देती हैं, जिससे नेटवर्क को नए वैज्ञानिक मिशनों को लॉन्च किए बिना एक वितरित मौसम स्टेशन में बदल दिया जाता है।

सीमाएँ और संभावनाएँ

इस विधि के कुछ सीमाएँ हैं। कुछ उपग्रह कक्षीय सुधार करते हैं, अभिविन्यास बदलते हैं या इंजन चालू करते हैं, जिससे डेटा में विकृति आ सकती है। इसके अलावा, TLE की सटीकता विशेष मापने वाले उपकरणों की तुलना में कम है। फिर भी, अवलोकनों की बड़ी मात्रा व्यक्तिगत विसंगतियों को सामान्य प्रवृत्तियों से सांख्यिकीय रूप से अलग करने की अनुमति देती है।

इन विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए, ऐसा 'बारोमीटर' अंतरिक्ष मौसम के मॉडलों में सुधार कर सकता है, टकराव और उपग्रहों के बिगड़ने के जोखिम का मूल्यांकन करने की सटीकता बढ़ा सकता है, और यह भी हमारे ज्ञान का विस्तार कर सकता है कि वायुमंडल की ऊपरी परतें सूर्य और भू-चुंबकीय विक्षोभों पर कैसे प्रतिक्रिया करती हैं।

स्रोत: 3DNews