या ब्लॉग पोस्टमध्ये, आपण बॅगेत मावतील इतक्या लहान उपग्रहांची—म्हणजेच क्यूबसॅट्सची—व्याख्या, इतिहास, वैशिष्ट्ये, फायदे आणि उपयोग जाणून घेणार आहोत.

क्यूबसॅट म्हणजे काय?

क्यूबसॅट हा 'क्यूब' (Cube) आणि 'सॅटेलाइट' (Satellite) या इंग्रजी शब्दांचा संयोग आहे, जो मूळतः घनाकृतीवर आधारित अति-लहान उपग्रहांना सूचित करतो. तथापि, सर्वच क्यूबसॅट्स पूर्णपणे घनाकृती नसतात. त्यांची रुंदी आणि लांबी प्रत्येकी १० सेमी इतकी प्रमाणित असली तरी, उंची वेगवेगळी असू शकते; या उंचीच्या आधारावर क्यूबसॅट्सचे १-युनिट, २-युनिट किंवा ३-युनिट असे वर्गीकरण केले जाते. उदाहरणार्थ, २० सेमी उंचीच्या क्यूबसॅटला २-युनिट क्यूबसॅट आणि ३० सेमी उंचीच्या क्यूबसॅटला ३-युनिट क्यूबसॅट म्हटले जाते.
क्यूबसॅट उपक्रमाची सुरुवात १९९९ मध्ये झाली, जेव्हा कॅलिफोर्निया पॉलिटेक्निक स्टेट युनिव्हर्सिटी आणि स्टॅनफोर्ड युनिव्हर्सिटीने शैक्षणिक हेतूने संयुक्तपणे ही संकल्पना विकसित केली. उपग्रह खूप लहान बनवणे आणि त्यांची रचना सोपी करणे या उद्दिष्टाने हा प्रकल्प सुरू झाला, जेणेकरून पदव्युत्तर विद्यार्थी स्वतः त्यांची रचना, निर्मिती आणि चाचणी करू शकतील. सुरुवातीच्या काळात जरी विविध मॉडेल्स समोर आले असले, तरी सौर पॅनेलसाठी इष्टतम क्षेत्र आणि प्रक्षेपण वाहनांशी सुसंगतता यांसारख्या व्यावहारिक मर्यादांमुळे ते हळूहळू एकाच मानक वैशिष्ट्यामध्ये विलीन झाले.
तेव्हापासून, क्यूबसॅटसाठी आंतरराष्ट्रीय मानके स्थापित केली गेली आहेत आणि “क्यूबसॅट डिझाइन स्पेसिफिकेशन” सारख्या दस्तऐवजांमध्ये डेव्हलपर कार्यशाळांमध्ये दरवर्षी प्रकाशित केली जातात. या मानकीकरणामुळे या क्षेत्रात प्रवेश करणे सोपे झाले आहे, ज्यामुळे कोणालाही क्यूबसॅटची रचना करणे, तो तयार करणे आणि प्रक्षेपित करणे शक्य झाले आहे.

क्यूबसॅट्सची सामर्थ्ये आणि उपयोग

मानकीकृत वैशिष्ट्ये हा क्यूबसॅट्सचा एक मोठा फायदा आहे. डेव्हलपर्सना फक्त 1U, 2U, किंवा 3U सारख्या निश्चित आकारांच्या बॉक्समध्ये घटक बसवायचे असल्याने, त्यांच्यावरील डिझाइनच्या मर्यादांचे ओझे कमी होते आणि ते पेलोड व मिशन डिझाइनवर लक्ष केंद्रित करू शकतात. शिवाय, मानकीकरणामुळे मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन शक्य झाले आहे, ज्यामुळे पॉवर सिस्टीम आणि सोलर पॅनेलसारख्या मूलभूत घटकांच्या निर्मितीमध्ये विशेषज्ञ असलेल्या कंपन्यांचा उदय झाला आहे. गोमस्पेस, आयएसआयएस आणि क्लाइड-स्पेस यांसारख्या उल्लेखनीय कंपन्या आहेत, ज्या नवशिक्यांना आणि संशोधकांना उपग्रह तयार करण्यासाठी सहजपणे घटक खरेदी करण्यास मदत करतात.
आणखी एक महत्त्वाचे वैशिष्ट्य म्हणजे क्यूबसॅट-संबंधित साहित्य ओपन सोर्स म्हणून उपलब्ध आहे. एक शैक्षणिक उपक्रम म्हणून त्याच्या मूळ उद्देशाला अनुसरून, डिझाइन रेखाचित्रे, उत्पादन मार्गदर्शिका आणि सोर्स कोड यांसारखी विपुल संसाधने ऑनलाइन उपलब्ध आहेत. जोपर्यंत त्यांच्यात आवड आहे, तोपर्यंत विद्यार्थी आणि हौशी लोक आवश्यक माहिती मिळवून स्वतःचे उपग्रह बनवण्याचा प्रयत्न करू शकतात. अधिकृत माहिती संकलित करणाऱ्या वेबसाइटचे Cubesat.org हे एक उदाहरण आहे.
क्यूबसॅट्सचा आणखी एक महत्त्वाचा फायदा म्हणजे त्यांच्या लहान आकारामुळे विकास आणि प्रक्षेपणाचा खर्च तुलनेने कमी येतो. पारंपरिक मोठ्या उपग्रहांच्या विकासासाठी आणि प्रक्षेपणासाठी शेकडो अब्ज ते ट्रिलियन वॉन खर्च येऊ शकतो, तर क्यूबसॅट्स तुलनेने कमी खर्चात तयार करून प्रक्षेपित केले जाऊ शकतात, ज्यामुळे एकाच वेळी अनेक युनिट्स प्रक्षेपित करणे व्यावहारिकदृष्ट्या शक्य होते. या 'कॉन्स्टेलेशन्स'मुळे—म्हणजेच एकाच मोहिमेसाठी एकाच वेळी अनेक युनिट्स तैनात करण्याच्या पद्धतीमुळे—नवीन संशोधन पद्धती उदयास आल्या आहेत, जसे की पृथ्वीच्या वातावरणाचे एकाच वेळी निरीक्षण करणे किंवा विशिष्ट वेळी इलेक्ट्रॉन वितरणाचे मोजमाप करणे.
क्यूबसॅट समूहांच्या संकल्पनेमुळे त्याचे व्यावहारिक उपयोग आधीच सुरू झाले आहेत. QB50 प्रकल्पाद्वारे, युरोपियन स्पेस एजन्सी (ESA) २०१५ च्या सुरुवातीपासून जगभरातून निवडलेल्या ५० क्यूबसॅट्सचा वापर पृथ्वीच्या वरच्या वातावरणाची विविध वैशिष्ट्ये एकाच वेळी मोजण्यासाठी करत आहे. शैक्षणिक उद्देशांसाठी तयार झालेले क्यूबसॅट्स आता व्यावसायिक संशोधनासाठी कसे वापरले जात आहेत, याचे हे एक उत्तम उदाहरण आहे. जगभरातील अंतराळ संशोधन संस्था आणि एजन्सीदेखील क्यूबसॅट विकासातील आपले प्रयत्न अधिक तीव्र करत आहेत.
कोरियामध्ये, विज्ञान, माहिती तंत्रज्ञान आणि भविष्य नियोजन मंत्रालय आणि कोरिया एरोस्पेस रिसर्च इन्स्टिट्यूट यांच्या संयुक्त विद्यमाने २०१२ पासून दरवर्षी क्यूबसॅट स्पर्धा आयोजित केल्या जात आहेत आणि क्यूबसॅट-संबंधित प्रकल्पांमधील गुंतवणूक हळूहळू वाढत आहे.
अलीकडे, क्यूबसॅट्सच्या उपयोगांचा विस्तार वैज्ञानिक संशोधनापलीकडे जाऊन व्यावसायिक आणि कलात्मक क्षेत्रांपर्यंत झाला आहे. उदाहरणार्थ, प्लॅनेट लॅब्स लहान उपग्रहांचा वापर करून पृथ्वीच्या निरीक्षणाची रिअल-टाइम छायाचित्रे पुरवणारी सेवा चालवते, आणि 'आर्ट इन स्पेस' सारखे विविध प्रयोग सुरू आहेत, ज्यात क्यूबसॅट्सचा वापर करून मीडिया आर्टचा शोध घेतला जात आहे. लोकप्रियीकरण आणि व्यापारीकरणाचा हा कल असाच सुरू राहण्याची अपेक्षा आहे.
क्यूबसॅट्ससाठी अजूनही असे अनेक संभाव्य उपयोग आहेत जे अद्याप शोधले गेलेले नाहीत. याचे कारण असे की, एकाच वेळी केलेल्या निरीक्षणांमधून मिळवलेल्या डेटाचा विस्तार करून संशोधन आणि सेवांचे अगणित संयोजन तयार करता येते. नेमके याच कारणामुळे जगभरातील तज्ञ स्पर्धा आणि उद्योग-शैक्षणिक सहकार्य प्रकल्पांसाठी आपले प्रयत्न समर्पित करत आहेत. जर दक्षिण कोरियानेही आपला रस वाढवला आणि गुंतवणूक सुरू ठेवली, तर क्यूबसॅट क्षेत्रात महत्त्वपूर्ण यश मिळण्याची अपेक्षा केली जाऊ शकते.