ભારતીય સ્પેસ એજન્સી ISRO અને અમેરિકન એજન્સી NASAએ સંયુક્ત રીતે બનાવેલો અત્યાધુનિક નિરીક્ષણ કુત્રિમ ઉપગ્રહ ‘નિસાર’ (નાસા-ઈસરો સિન્થેટિક એપર્ચર રડાર) બુધવારે (30 જુલાઈ) લૉન્ચ કરવામાં આવનાર છે. આંધ્રપ્રદેશના શ્રીહરિકોટાના પ્રખ્યાત સતીશ ધવન અવકાશ કેન્દ્ર પરથી ઉપગ્રહનું લૉન્ચિંગ કરવામાં આવશે.

સેટેલાઇટ અને તેના લૉન્ચિંગ વિશે કેન્દ્રીય મંત્રી જીતેન્દ્ર સિંઘે કહ્યું હતું કે, “આ મિશન ફક્ત ઉપગ્રહ પ્રક્ષેપણ સુધી સીમિત નથી– તે એક એવી ક્ષણ છે જે વિજ્ઞાન અને વૈશ્વિક સુખાકારી માટે પ્રતિબદ્ધ બે લોકશાહીઓ એકસાથે શું પ્રાપ્ત કરી શકે છે તેનું પ્રતીક છે. NISAR માત્ર ભારત અને અમેરિકા માટે જ ઉપયોગી છે એવું નથી, પરંતુ વિશ્વભરના દેશો માટે આપત્તિ વ્યવસ્થાપન, કૃષિ અને આબોહવા દેખરેખ જેવા ક્ષેત્રોમાં મહત્વપૂર્ણ ડેટા પણ પ્રદાન કરશે.”

NISAR સેટેલાઈટ ISRO અને NASA એમ બંને એજન્સીઓની ટેકનિકલ કુશળતાને જોડે છે. NASA એ L-બેન્ડ સિન્થેટિક એપરચર રડાર (SAR), એક હાઇસ્પીડ ટેલિકોમ્યુનિકેશન સબસિસ્ટમ, GPS રિસીવર અને ડિપ્લોયેબલ 12-મીટર લાંબો અનફર્લેબલ એન્ટેના પ્રદાન કર્યો છે. ISROએ તેના તરફથી S-બેન્ડ SAR પેલોડ, બંને પેલોડને સમાવવા માટે અવકાશયાન બસ, GSLV-F16 લૉન્ચ વ્હીકલ અને લૉન્ચિંગ માટેની અન્ય પૂરી પાડી છે. આ ઉપગ્રહનું વજન 2,392 કિલો છે અને તેને સન-સિંક્રનસ ભ્રમણકક્ષામાં મૂકવામાં આવશે, જે દર 12 દિવસે પૃથ્વીની જમીન અને બર્ફીલી સપાટીઓની છબીઓ પ્રદાન કરશે.

ટેક્નોલોજી શું છે, ખર્ચ કેટલો થશે?

NISARમાં L-બેન્ડ (1.25 GHz) અને S-બેન્ડ (3.20 GHz) એટલે કે દ્વિ-આવૃત્તિ રડારનો ઉપયોગ થયેલો છે. L-બેન્ડ, જે NASAના જેટ પ્રોપલ્શન લેબોરેટરી (JPL) દ્વારા બનાવવામાં આવ્યું છે, ગાઢ વનસ્પતિઓની વચ્ચે પણ જૈવભાર (biomass) અને ભૂમિની રચનાનું વિશ્લેષણ કરી શકે છે. S-બેન્ડ, જે ISRO દ્વારા બનાવાયું છે, પાકની દેખરેખ અને ભૂમિની સપાટીની સુક્ષ્મ વિગતો લઈ શકે છે.

આ ઉપરાંત તેમાં સ્વીપSAR ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ થયો છે. જે 12-મીટરનો ડિપ્લોયેબલ મેશ એન્ટેના વિશાળ વિસ્તારને આવરી લેશે અને 5-10 મીટરના રિઝોલ્યુશન સાથેની ઈમેજીસ પૂરી પાડશે. તેમાં વપરાયેલી ઇન્ટરફેરોમેટ્રિક SAR (InSAR) સેન્ટિમીટર-સ્તરે ભૂમિના હલનચલનને માપે છે, જે ભૂકંપ, જ્વાળામુખી અને ભૂસ્ખલનની આગાહીમાં મદદરૂપ છે.

NISARનો ઉદ્દેશ્ય પૃથ્વીની ઇકોસિસ્ટમ, સપાટીના વિકૃતિ, આઇસબર્ગ અને કુદરતી આફતોનું નિરીક્ષણ કરવાનો છે અને બાયોમાસ, ભૂગર્ભજળ, દરિયાઈ સપાટીમાં વધારો વગેરે પર ડેટા પ્રદાન કરવાનો છે. તે સપાટીના ફેરફારોને સેન્ટીમીટર સુધી માપે છે અને આબોહવા વિજ્ઞાન, આપત્તિ વ્યવસ્થાપન, કૃષિ અને  પાણીના સંસાધનોનું નિરીક્ષણ કરે છે.

NISARની કુલ કિંમત આશરે $1.5 બિલિયન (ISRO: 96 મિલિયન (₹788 કરોડ), NASA: $1.2 બિલિયન (₹11712 કરોડ) છે. આ ભારત અને અમેરિકા વચ્ચેનો એક મહત્વપૂર્ણ અવકાશ સહયોગ છે, જેમાં ડેટા મફતમાં ઉપલબ્ધ છે, જે વૈશ્વિક સંશોધનને પ્રોત્સાહન આપે છે.

NISARની કાર્યપદ્ધતિ

NISAR બે રડાર બેન્ડનો ઉપયોગ કરે છે

L-બેન્ડ (1.25 GHz)

આ NASA દ્વારા બનાવવામાં આવેલું છે અને ગાઢ વનસ્પતિ, જમીન અને બરફની સપાટીમાં પ્રવેશીને જૈવભાર (biomass), ભૂમિની રચના અને ઊંડા ફેરફારોનું માપન કરે છે.

S-બેન્ડ (3.20 GHz)

ISRO દ્વારા બનાવવામાં આવેલું બેન્ડ પાકની દેખરેખ, જમીનની સપાટી અને ભેજના નિરીક્ષણ માટે ઉપયોગી છે.

આ બે બેન્ડનું સંયોજન NISARને વિવિધ પ્રકારની સપાટીઓ અને પરિસ્થિતિઓનો વિગતવાર ડેટા એકત્ર કરવામાં સક્ષમ બનાવે છે.

સ્વીપSAR ટેકનોલોજી

NISAR 12-મીટરના ડિપ્લોયેબલ મેશ એન્ટેના સાથે સ્વીપSAR ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરે છે, જે વિશાળ વિસ્તારને (240 કિમી સુધીનો સ્વાથ) આવરી લે છે અને 5-10 મીટરના હાઈ રિઝોલ્યુશનમાં ઈમેજ જનરેટ કરે છે. આ ટેકનોલોજી વ્યાપક અને વિગતવાર નકશા નિર્માણને સંભવ બનાવે છે.

ઇન્ટરફેરોમેટ્રિક SAR (InSAR)

NISAR ઇન્ટરફેરોમેટ્રિક SAR (InSAR) ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરે છે, જે બે અલગ-અલગ સમયે લેવાયેલા રડાર ચિત્રોની તુલના કરીને સેન્ટિમીટર-સ્તરે ભૂમિના હલનચલનને માપે છે. આ ભૂકંપ, ભૂસ્ખલન અને જ્વાળામુખી જેવી ઘટનાઓની આગાહી અને નિરીક્ષણ માટે ઉપયોગી છે.

ઓર્બિટ અને નિરીક્ષણ

NISAR 743-747 કિમીની ઊંચાઈએ સન-સિંક્રોનસ ઓર્બિટ (SSO)માં ફરે છે, જેના પગલે તે દર 12 દિવસે પૃથ્વીનો સંપૂર્ણ નકશો બનાવે છે. તે દર 6 દિવસે ચોક્કસ વિસ્તારોનું પુન:નિરીક્ષણ કરે છે, જે વારંવાર અને સતત ડેટા પૂરો પાડે છે. આ ઓર્બિટ દિવસ-રાત અને દરેક હવામાનમાં કામ કરવાની ક્ષમતા સુનિશ્ચિત કરે છે, કારણ કે રડાર વાદળો, ધુમ્મસ કે અંધારામાંથી પણ ડેટા એકત્ર કરી શકે છે.

ડેટા સંગ્રહ અને પ્રોસેસિંગ

NISAR દરેક પાસ દરમિયાન મોટા પ્રમાણમાં ડેટા એકત્ર કરે છે, જેને NASA અને ISROના ગ્રાઉન્ડ સ્ટેશનો દ્વારા પ્રોસેસ કરવામાં આવે છે. આ ડેટા વૈજ્ઞાનિકો, સંશોધકો અને નીતિ નિર્માતાઓ માટે મફતમાં ઉપલબ્ધ છે, જેનો ઉપયોગ આબોહવા, આફત સંચાલન, કૃષિ અને પાણી સંચાલન જેવાં ક્ષેત્રોમાં થાય છે.

ઓલ-વેધર ક્ષમતા

પરંપરાગત ઓપ્ટિકલ સેટેલાઇટથી વિપરીત NISARનું રડાર વાદળો, ધુમ્મસ, વરસાદ કે રાતના સમયે પણ કામ કરે છે, જે ખાસ કરીને ચોમાસા અને ધુમ્મસયુક્ત વિસ્તારો (જેમ કે ભારત) માટે ઉપયોગી છે.

NISAR પૃથ્વીની સપાટી પર રડાર સિગ્નલ મોકલે છે, જે પાછા પરત ફરે છે અને એન્ટેના દ્વારા ઝીલાય છે. આ સિગ્નલોનું વિશ્લેષણ કરીને વિગતવાર ચિત્રો અને ડેટા બનાવવામાં આવે છે. L અને S-બેન્ડ રડારના ડેટાને સંયોજિત કરીને NISAR વનસ્પતિ, જમીન, બરફ અને પાણીની સપાટીના 3D નકશા બનાવે છે. NISAR દર 12 દિવસે પૃથ્વીની સપાટીની હિલચાલ પર અધ્યયન કરે છે, જે ભૂકંપ અને જ્વાળામુખીની આગાહી માટે ઉપયોગી સાબિત થાય એમ છે. આ ઉપરાંત તે ભૂસ્ખલનની શક્યતા પણ જણાવી દે છે.

ભારત માટે NISARનું મહત્વ

ભારતનું વૈવિધ્યસભર ભૂગોળ, ગીચ વસ્તી અને આબોહવા પરિવર્તન તેમજ કુદરતી આફતોની સંવેદનશીલતાને ધ્યાનમાં રાખીને NISAR દેશ માટે એક અતિઉપયોગી સાધન છે.

આબોહવા પરિવર્તનનું નિરીક્ષણ

ભારત હિમાલયની હિમનદીઓના ઓગળવા અને દરિયાકાંઠાના પરિવર્તનોથી ખૂબ અસરગ્રસ્ત છે, ખાસ કરીને સુંદરવન જેવા વિસ્તારોમાં. NISARના L-બેન્ડ રડાર અને 6-12 દિવસના નિયમિત નિરીક્ષણ દ્વારા હિમનદીઓનું ઓગળવું, દરિયાઈ બરફ અને કાંઠાની ગતિશીલતાનો (ધોવાણ) ડેટા મળે છે. આ ડેટા સમુદ્રની સપાટી કેટલી ઉંચી આવી એની આગાહી અને ડેલ્ટા વિસ્તારોના સંચાલનમાં મદદરૂપ છે, જે ભારતની આબોહવા અનુકૂલન રણનીતિ માટે અગત્યનું છે.

આફતોનું સંચાલન અને તૈયારી

ભારતમાં ભૂકંપ (હિમાલય), ચક્રવાત, પૂર અને ભૂસ્ખલન (દરિયાકાંઠા અને ડુંગરાળ વિસ્તારો) વારંવાર આવે છે. NISARનું InSAR સેન્ટિમીટર-સ્તરે ભૂમિમાં થતું હલનચલન શોધી શકે છે, જે ભૂકંપ, જ્વાળામુખી અને ભૂસ્ખલનની ચેતવણીઓ આપવામાં મદદ કરે છે. જેનાથી ભારતને કુદરતી આફત આવતા પહેલાં જ સચોટ પૂર્વતૈયારી કરવામાં અને ઓછામાં ઓછી જાન-માલ હાનિ થાય તેની ખાતરી કરવામાં મદદરૂપ બની શકશે.

નુકસાનનું મૂલ્યાંકન

NISARની હાઈ-રિઝોલ્યુશન, દરેક હવામાનમાં કામ કરતી ઇમેજિંગ ક્ષમતા આફતો જેમ કે પૂર, ચક્રવાત વગેરેની અસરનું ઝડપી મૂલ્યાંકન કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, તે રીઅલ-ટાઇમમાં પૂરની હદને નકશામાં દર્શાવે છે, જે ચોમાસા-સંવેદનશીલ વિસ્તારો માટે ઉપયોગી સાબિત થઈ શકે છે. NISAR ડેમ, બંધ અને નહેરો જેવા મહત્વના ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરની આસપાસ ભૂમિનું હલનચલન શોધે છે, જે ભારતના જૂના માળખાઓવાળા અને ઝડપથી શહેરીકરણ થતા વિસ્તારોના જોખમોનું મૂલ્યાંકન કરવામાં મદદ કરી શકે છે.

કૃષિ, ખાદ્ય સુરક્ષા અને વિજ્ઞાન

S-બેન્ડ રડાર પાકની વૃદ્ધિ, જમીનનું ભેજ અને ભૂમિ-ઉપયોગના ફેરફારોનો ડેટા આપે છે. ભારત, જ્યાં લગભગ અડધી વસ્તી કૃષિ પર નિર્ભર છે, તેને અનિયમિત ચોમાસા અને પાણીની અછત જેવી સમસ્યાઓનો સામનો કરવો પડે છે. NISARનો ડેટા ચોકસાઈયુક્ત ખેતી, સિંચાઈ યોજના અને ખાદ્ય સુરક્ષા નીતિઓને માટે ઉપયોગી બની શકે છે. જમીનના ભેજ અને ભૂગર્ભજળના ફેરફારોનું નિરીક્ષણ કરીને, NISAR પંજાબ અને હરિયાણા જેવાં રાજ્યોમાં, જ્યાં ભૂગર્ભજળનો અતિશય ઉપયોગ થાય છે, ત્યાં સંસાધનોનું સંચાલન કરવામાં મદદ કરશે.

NISARનો મફત ડેટા ભારતીય સંશોધકો, યુનિવર્સિટીઓ અને નીતિ નિર્માતાઓને આબોહવા અને આફત સંશોધનમાં અગ્રણી બનાવશે, જે ભારતના વૈશ્વિક વૈજ્ઞાનિક નેતૃત્વને મજબૂત કરશે. આ મિશન NASA સાથે ભારતની અવકાશ રાજનીતિ અને ભાગીદારીને વધારે છે, જે ISROને પૃથ્વીના નિરીક્ષણમાં મહત્વપૂર્ણ ખેલાડી બનાવે છે. આ ભારતની અવકાશ ટેક્નોલોજી અને આબોહવા વિજ્ઞાનમાં નેતૃત્વની મહત્વાકાંક્ષાઓને પણ વધારે છે.

આર્થિક અને સામાજિક લાભો

ભારતનું યોગદાન (₹788 કરોડ) કુલ ખર્ચનો એક નાનો ભાગ છે, છતાં તેને વિશ્વ-કક્ષાનો ડેટા મળે છે, જે રોકાણ પર મહત્તમ વળતર આપે છે. તમિલનાડુમાં દરિયાકાંઠાના સંચાલનથી લઈને ઉત્તરાખંડમાં આફત આયોજન સુધી, NISARનો ડેટા અત્યંત મદદરૂપ થશે જેનાથી પ્રાદેશિક સરકારોને આફતના પૂર્વઆયોજનમાં લાભ મળશે.

ISRO અને NASAની ભાગીદારીવાળો આ NISAR સેટેલાઇટ ભારત માટે એક ગેમ-ચેન્જર સાબિત થશે, જે આબોહવા પરિવર્તન, કુદરતી આફતો, કૃષિ અને સંસાધન સંચાલનને વધુ સુલભ બનાવવા માટે દરેક પ્રકારના હવામાનમાં હાઈ-રિઝોલ્યુશનવાળો ડેટા પૂરો પાડશે. હિમનદીઓ, જંગલો, પાક અને આફતોનું દરકે વિગત સાથે અભૂતપૂર્વ નિરીક્ષણ કરવાની તેની ક્ષમતા ભારતના પર્યાવરણીય, આર્થિક અને સામાજિક લક્ષ્યોને સમર્થન આપે છે. આ ડેટાનો લાભ લઈને, ભારતની આફત પૂર્વતૈયારી, ખાદ્ય સુરક્ષા અને વૈશ્વિક વૈજ્ઞાનિક નેતૃત્વને મજબૂત કરી શકે છે, જે NISARને ટકાઉ ભવિષ્ય માટે એક નિર્ણાયક સાધન બનાવે છે.