ऑप्टोसार: SAR + प्रकाशीय बहु-संवेदी पृथ्वी-अवलोकन तकनीक

पाठ्यक्रम से सीधा संबंध

• प्रारंभिक: SAR, विद्युत-प्रकाशीय संवेदक, सक्रिय/निष्क्रिय दूरसंवेदी, स्थानिक विभेदन, TRL।
• मुख्य GS-III: अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी, निजी क्षेत्र, निगरानी, आपदा प्रबंधन, स्वदेशी अनुसंधान-विकास।

चर्चा में क्यों?

प्रौद्योगिकी विकास बोर्ड (TDB), विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विभाग ने बेंगलुरु स्थित गैलेक्सआई को अनुसंधान, विकास और नवाचार कोष के अंतर्गत ₹63.84 करोड़ का समर्थन देने का समझौता किया है। ₹247.69 करोड़ लागत वाली परियोजना का लक्ष्य SAR और विद्युत-प्रकाशीय चित्रण को जोड़कर 0.5 मीटर से बेहतर विभेदन वाली बहु-संवेदी पृथ्वी-अवलोकन प्रणाली विकसित करना और प्रौद्योगिकी को TRL-6 से TRL-9 तक ले जाना है।

खबर से स्थैतिक विषय तक

यह खबर अंतरिक्ष स्टार्टअप से आगे जाकर दूरसंवेदी के मूल सिद्धांत, सक्रिय और निष्क्रिय संवेदक, रडार तरंगें, बादल-भेदन क्षमता, विभेदन, डेटा-संलयन और प्रौद्योगिकी परिपक्वता को समझने का अवसर है।

दूरसंवेदी क्या है?

दूरसंवेदी (Remote Sensing) में किसी वस्तु या क्षेत्र के बारे में बिना प्रत्यक्ष संपर्क के विद्युतचुंबकीय विकिरण के माध्यम से सूचना प्राप्त की जाती है। उपग्रह, विमान और ड्रोन इसके सामान्य मंच हैं। संवेदक सामान्यतः सक्रिय या निष्क्रिय हो सकते हैं।

SAR कैसे काम करता है?

कृत्रिम छिद्र रडार (Synthetic Aperture Radar—SAR) सक्रिय संवेदक है। यह स्वयं सूक्ष्मतरंग संकेत भेजता है और सतह से लौटे संकेत का विश्लेषण करता है। सूक्ष्मतरंगों की प्रकृति के कारण यह दिन और रात दोनों में कार्य कर सकता है और अनेक मौसम स्थितियों में बादलों के पार भी उपयोगी चित्रण दे सकता है।

‘कृत्रिम छिद्र’ का विचार उपग्रह की गति के दौरान अनेक रडार प्रतिध्वनियों को संयोजित कर बड़े एंटीना जैसी उच्च विभेदन क्षमता प्राप्त करने से जुड़ा है।

प्रकाशीय चित्रण कैसे अलग है?

विद्युत-प्रकाशीय (Electro-Optical—EO) संवेदक दृश्य और निकट-अवरक्त जैसे बैंडों में सतह से परावर्तित/उत्सर्जित ऊर्जा को रिकॉर्ड करते हैं। वे मानव दृष्टि के समान अधिक सहज दृश्य विवरण और रंग-संबंधी सूचना दे सकते हैं, पर बादल और प्रकाश की स्थिति से प्रभावित होते हैं।

OptoSAR में दोनों को क्यों जोड़ा गया?

SAR संरचना, नमी, खुरदरापन और मौसम-स्वतंत्र निगरानी में मजबूत है; प्रकाशीय चित्रण वस्तु की दृश्य पहचान, रंग और आकार संबंधी समृद्ध सूचना देता है। दोनों के डेटा-संलयन से एक ही घटना का पूरक दृष्टिकोण मिलता है—जैसे बाढ़ के दौरान बादलों के बावजूद SAR से जल विस्तार और बादल हटने पर प्रकाशीय चित्र से विस्तृत क्षति आकलन।

स्थानिक विभेदन (Spatial Resolution)

स्थानिक विभेदन बताता है कि चित्र में जमीन पर कितनी छोटी वस्तु या क्षेत्र को अलग पहचाना जा सकता है। 0.5 मीटर से बेहतर विभेदन का अर्थ अत्यंत सूक्ष्म भू-विशेषताओं की पहचान की क्षमता है। ध्यान रहे—विभेदन जितना छोटा संख्यात्मक मान, सामान्यतः उतना अधिक सूक्ष्म विवरण।

प्रौद्योगिकी तैयारी स्तर (TRL)

प्रौद्योगिकी तैयारी स्तर (Technology Readiness Level—TRL) किसी तकनीक की परिपक्वता मापने का चरणबद्ध ढाँचा है। सामान्यतः TRL-1 प्रारंभिक वैज्ञानिक सिद्धांत और TRL-9 वास्तविक परिचालन वातावरण में सिद्ध पूर्ण प्रणाली की अवस्था दर्शाता है। परियोजना का लक्ष्य TRL-6 से TRL-9 तक जाना है—अर्थात प्रोटोटाइप/प्रदर्शन से वास्तविक परिनियोजन की ओर।

प्रौद्योगिकी विकास बोर्ड की भूमिका

प्रौद्योगिकी विकास बोर्ड विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विभाग के अंतर्गत तकनीकी नवाचार के व्यावसायीकरण और औद्योगिक उपयोग को वित्तीय सहायता देता है। इस परियोजना में समर्थन अनुसंधान-विकास से वास्तविक तैनाती के बीच की ‘मृत घाटी’ को पार करने में मदद करने के उद्देश्य से है। सहायता वैकल्पिक परिवर्तनीय ऋणपत्र (Optionally Convertible Debentures—OCD) के माध्यम से दी जानी है।

उपयोग

• बाढ़, भूस्खलन और चक्रवात के बाद क्षति आकलन।
• कृषि और फसल स्वास्थ्य।
• सीमा और समुद्री निगरानी।
• शहरी विस्तार और अवसंरचना निरीक्षण।
• मानव/वाहन पहचान तथा लक्ष्य वर्गीकरण जैसे सुरक्षा उपयोग।

मुख्य परीक्षा विश्लेषण

भारत के अंतरिक्ष क्षेत्र में निजी कंपनियों का प्रवेश केवल प्रक्षेपण तक सीमित नहीं है; पृथ्वी-अवलोकन डेटा, विश्लेषण और उच्च विभेदन सेवाएँ नई अंतरिक्ष अर्थव्यवस्था का महत्वपूर्ण भाग हैं। स्वदेशी बहु-संवेदी क्षमता विदेशी डेटा निर्भरता कम कर सकती है और आपदा, कृषि तथा सुरक्षा में निर्णय-समय घटा सकती है।

चुनौतियाँ: उच्च लागत, अंतरिक्ष मलबा, डेटा सुरक्षा, संवेदनशील उच्च-विभेदन चित्रों का नियमन, कक्षा-समन्वय और दीर्घकालिक वाणिज्यिक मांग।

प्रारंभिक परीक्षा केंद्रित नोट्स

• SAR सक्रिय दूरसंवेदी प्रणाली है।
• SAR स्वयं संकेत भेजता है; प्रकाशीय संवेदक मुख्यतः परावर्तित/उत्सर्जित प्राकृतिक ऊर्जा रिकॉर्ड करते हैं।
• SAR दिन-रात और बादल वाले मौसम में भी उपयोगी हो सकता है।
• OptoSAR—SAR + विद्युत-प्रकाशीय चित्रण का संयोजन।
• लक्ष्य—0.5 मीटर से बेहतर विभेदन।
• परियोजना लागत—₹247.69 करोड़; TDB समर्थन—₹63.84 करोड़।
• TRL-6 से TRL-9 तक प्रौद्योगिकी परिपक्वता लक्ष्य।
• TDB विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विभाग से संबंधित है।

कथन-आधारित प्रश्नों के लिए सावधानियाँ

• कथन: ‘SAR निष्क्रिय संवेदक है।’ — गलत।
• कथन: ‘प्रकाशीय चित्रण बादलों से अप्रभावित रहता है।’ — गलत।
• कथन: ‘0.5 मीटर विभेदन 5 मीटर से कम सूक्ष्म है।’ — गलत; छोटा मान अधिक सूक्ष्म विवरण दर्शाता है।
• कथन: ‘TRL-9 प्रारंभिक प्रयोगशाला विचार का स्तर है।’ — गलत।
• कथन: ‘बहु-संवेदी डेटा-संलयन पूरक सूचनाएँ जोड़ सकता है।’ — सही।

प्रारंभिक परीक्षा अभ्यास

प्रश्न 1. निम्न में सक्रिय दूरसंवेदी प्रणाली कौन-सी है? (क) सामान्य प्रकाशीय कैमरा (ख) SAR (ग) मानवीय आँख (घ) रंगमापी

प्रश्न 2. SAR का प्रमुख लाभ क्या है?

प्रश्न 3. 0.5 मीटर और 10 मीटर विभेदन में कौन अधिक सूक्ष्म है?

प्रश्न 4. TRL-9 क्या दर्शाता है?

प्रश्न 5. OptoSAR में कौन-सी दो क्षमताएँ जोड़ी जाती हैं?

मुख्य परीक्षा अभ्यास

प्रश्न 1: बहु-संवेदी पृथ्वी-अवलोकन प्रणालियाँ भारत के आपदा प्रबंधन और राष्ट्रीय सुरक्षा में किस प्रकार गुणात्मक परिवर्तन ला सकती हैं?

प्रश्न 2: भारत की निजी अंतरिक्ष अर्थव्यवस्था में अनुसंधान-विकास वित्त और प्रौद्योगिकी परिपक्वता के बीच की खाई का विश्लेषण कीजिए।

त्वरित पुनरावृत्ति

• SAR—सक्रिय सूक्ष्मतरंग दूरसंवेदी।
• EO—उच्च दृश्य विवरण, पर बादल/प्रकाश से प्रभावित।
• OptoSAR—दोनों का संलयन।
• <0.5 मीटर—उच्च स्थानिक विभेदन।
• TDB—विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विभाग।
• TRL-6 → TRL-9—प्रदर्शन से परिचालन परिपक्वता।

अंतिम पुनरावृत्ति बॉक्स

क्यों खबर में? TDB ने गैलेक्सआई की बहु-संवेदी उपग्रह तकनीक को ₹63.84 करोड़ समर्थन दिया।

5 स्थैतिक तथ्य: SAR, सक्रिय संवेदक, EO, स्थानिक विभेदन, TRL।

मुख्य उपयोग: आपदा + कृषि + निगरानी + अवसंरचना + सुरक्षा।