एनआईएसएआर (NISAR): भारत-अमेरिका रडार नेत्र पृथ्वी अवलोकन और आपदा प्रबंधन को पुनर्परिभाषित कर रहा है।

09 Aug एनआईएसएआर (NISAR): भारत-अमेरिका रडार नेत्र पृथ्वी अवलोकन और आपदा प्रबंधन को पुनर्परिभाषित कर रहा है।

यह लेख “दैनिक समसामयिक घटनाक्रम” और  एनआईएसएआर (NISAR): भारत-अमेरिका रडार नेत्र द्वारा पृथ्वी अवलोकन और आपदा प्रबंधन को पुनर्परिभाषित करने पर केंद्रित है।

पाठ्यक्रम :

जीएस-3- विज्ञान और प्रौद्योगिकी- एनआईएसएआर (NISAR): भारत-अमेरिका रडार नेत्र पृथ्वी अवलोकन और आपदा प्रबंधन को पुनर्परिभाषित कर रहा है।

प्रारंभिक परीक्षा के लिए

एनआईएसएआर (NISAR) मिशन क्या है? इसकी प्रमुख विशेषताओं पर प्रकाश डालिए।

मुख्य परीक्षा के लिए

एनआईएसएआर (NISAR) के उच्च-मात्रा डेटा का प्रभावी ढंग से उपयोग करने में क्या चुनौतियां हैं?

समाचार में क्यों?

इसरो और नासा द्वारा संयुक्त रूप से विकसित नासा-इसरो सिंथेटिक अपर्चर रडार (निसार) उपग्रह का 2025 में सफलतापूर्वक प्रक्षेपण किया गया, जो पृथ्वी अवलोकन प्रौद्योगिकी में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर साबित होगा। सेंटीमीटर स्तर की सटीकता प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया, यह उपग्रह लगभग सभी भूमि और बर्फीली सतहों को हर 12 दिनों में दो बार स्कैन कर सकता है और प्रतिदिन अभूतपूर्व 80 टीबी डेटा उत्पन्न कर सकता है—जो मौजूदा प्रणालियों की तुलना में तीन गुना अधिक है।

सुदूर संवेदन की पृष्ठभूमि और विकास

1. प्रारंभिक शुरुआत (1957): रिमोट सेंसिंग की शुरुआत स्पुतनिक 1 के प्रक्षेपण के साथ हुई, जिसमें पृथ्वी के बुनियादी अवलोकन के लिए ऑप्टिकल सेंसर का उपयोग किया गया।
2. उन्नत सेंसर की ओर बदलाव: ऑप्टिकल प्रणालियां उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाली छवियां लेने के लिए विकसित हुईं, लेकिन मौसम, प्रकाश की स्थिति और बादलों के आवरण के कारण सीमित थीं।
3. रडार इमेजिंग का परिचय: सिंथेटिक एपर्चर रडार (एसएआर) प्रौद्योगिकी ने दृश्य प्रकाश के स्थान पर माइक्रोवेव का उपयोग करके सभी मौसमों में, दिन-रात इमेजिंग को सक्षम बनाया।
4. रडार के लाभ: बादलों, धुएं, धुंध और वनस्पतियों को भेदने तथा उच्च परिशुद्धता के साथ सतही परिवर्तनों का पता लगाने की क्षमता।
5. मौजूदा प्रणालियों में लगातार अंतराल:पिछले उपग्रहों को कम पुनरावलोकन आवृत्ति, सीमित क्षेत्र कवरेज और कम डेटा मात्रा जैसी बाधाओं का सामना करना पड़ा था।
6. संकल्प एवं समयबद्धता चुनौती: कई पुरानी प्रणालियाँ सेंटीमीटर स्तर की सटीकता और लगभग वास्तविक समय डेटा दोनों एक साथ उपलब्ध नहीं करा पाती थीं।
7. NISAR इनका समाधान कैसे करता है:  एल-बैंड और एस-बैंड एसएआर को संयोजित करके, हर 12 दिनों में लगभग सभी भूमि और बर्फ को स्कैन करके, 80 टीबी/दिन उत्पन्न किया जा सकता है, और वैश्विक निगरानी के लिए बेजोड़ विवरण प्रदान किया जा सकता है।

निसार (NISAR) से जुड़ी जानकारी सारणीबद्ध रूप में:

प्रमुख तकनीकी विशेषताएं

1. दोहरे सिंथेटिक एपर्चर रडार (एसएआर): भूभाग की उतार-चढ़ाव, वन घनत्व और कार्बन स्टॉक मानचित्रण के लिए एल-बैंड (दीर्घ तरंगदैर्ध्य) और मृदा नमी, फसल की स्थिति और जल निकायों के लिए एस-बैंड (लघु तरंगदैर्ध्य) से सुसज्जित।
2. सभी मौसम, दिन-रात इमेजिंग: सूर्य के प्रकाश या बादलों की परवाह किए बिना संचालित होता है, जिससे निरंतर डेटा प्रवाह सुनिश्चित होता है।
3. प्रवेश क्षमता:  माइक्रोवेव बादल, धुएं, धुंध और यहां तक कि घनी वनस्पतियों में भी प्रवेश कर सकते हैं, तथा सतह की छिपी हुई विशेषताओं को पकड़ सकते हैं।
4. उच्च परिशुद्धता भू-भाग मानचित्रण: पृथ्वी की सतह में सूक्ष्म परिवर्तनों का पता लगाता है, जो भूमि अवतलन और भ्रंश रेखा निगरानी के लिए उपयोगी है।
5. पर्यावरण परिवर्तन का पता लगाना: समय के साथ वनस्पति आवरण, बर्फ की चादरों और जल निकायों में सूक्ष्म परिवर्तनों की पहचान करता है।
6. निकट वास्तविक समय डेटा ट्रांसमिशन: आपदा प्रतिक्रिया जैसे समय-संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए सूचना का त्वरित वितरण सक्षम बनाता है।
7. उच्च रिज़ॉल्यूशन के साथ वैश्विक कवरेज: यह विस्तृत क्षेत्र स्कैनिंग को सेंटीमीटर स्तर की सटीकता के साथ जोड़ता है, जो पहले के उपग्रहों की तुलना में एक बड़ी छलांग है।

अनुप्रयोग और प्रभाव

1. आपदा प्रबंधन:  बाढ़, भूस्खलन, चक्रवात और भूकंप की निगरानी करता है ताकि त्वरित आपातकालीन चेतावनियाँ दी जा सकें। राहत कार्यों को कुशलतापूर्वक संचालित करने के लिए त्वरित क्षति आकलन में सक्षम बनाता है।
2. जलवायु एवं पर्यावरण निगरानी:  ग्लेशियरों के पीछे हटने और बर्फ की चादरों के पिघलने पर नज़र रखता है, जिससे जलवायु परिवर्तन अध्ययनों में मदद मिलती है। जलवायु नीति समर्थन के लिए वन क्षेत्र का मानचित्रण और कार्बन भंडार का मापन करता है। जैव विविधता आवासों की निगरानी करता है, जिससे लुप्तप्राय प्रजातियों के संरक्षण में मदद मिलती है।
3. कृषि:  बेहतर उपज पूर्वानुमान के लिए मृदा नमी मापता है और फसल की परिपक्वता अवस्थाओं पर नज़र रखता है। सिंचाई योजना और जल संसाधन प्रबंधन में सहायता करता है।
4. शहरी एवं बुनियादी ढांचा योजना: शहरी क्षेत्रों में भूमि अवतलन का पता लगाना, बुनियादी ढाँचे को होने वाले नुकसान को रोकना। तटीय कटाव की निगरानी करना, तटरेखा संरक्षण उपायों का मार्गदर्शन करना।

भारत के लिए महत्व

1. जलवायु लचीलेपन को बढ़ावा: चरम मौसम की घटनाओं, बाढ़ और सूखे की भविष्यवाणी और शमन के लिए सटीक डेटा प्रदान करता है।
2. खाद्य सुरक्षा संवर्धन: टिकाऊ कृषि के लिए फसल निगरानी, उपज पूर्वानुमान और सिंचाई योजना में सुधार करता है।
3. स्मार्ट कृषि के लिए समर्थन: एआई आधारित खेती और वास्तविक समय क्षेत्र सलाह के लिए डिजिटल इंडिया पहल के साथ एकीकृत।
4. संवेदनशील राज्यों में आपदा प्रबंधन: असम, उत्तराखंड और ओडिशा जैसे बाढ़, भूकंप और चक्रवातों से प्रभावित राज्यों के लिए यह अत्यंत महत्वपूर्ण है।
5. प्रमुख योजनाओं के साथ एकीकरण: पीएमएफबीवाई, पीएमकेएसवाई, मृदा स्वास्थ्य कार्ड योजना और स्मार्ट सिटी मिशन की प्रभावशीलता को बढ़ाता है।
6. शहरी नियोजन सहायता:  भूमि अवतलन का पता लगाकर और निर्माण क्षेत्रों की निगरानी करके बुनियादी ढांचे के नुकसान को रोकने में मदद करता है।
7. वैज्ञानिक उन्नति:  वैश्विक पृथ्वी विज्ञान अनुसंधान और जलवायु मॉडलिंग में भारत की स्थिति को मजबूत करता है।

वैश्विक एवं सामरिक महत्व

1. वैश्विक जलवायु मॉडल में योगदान:  जलवायु परिवर्तन अनुमानों के लिए उच्च-रिज़ॉल्यूशन एसएआर डेटा प्रदान करता है।
2. संयुक्त राष्ट्र सतत विकास लक्ष्यों (एसडीजी) के लिए समर्थन: जलवायु कार्रवाई, भूमि पर जीवन और खाद्य सुरक्षा के लक्ष्यों की प्रगति पर नज़र रखने में सहायता करता है।
3. वैश्विक आपदा प्रतिक्रिया प्रणालियों को मजबूत करना: यह लगभग वास्तविक समय डेटा के साथ समन्वित मानवीय प्रतिक्रियाओं को सक्षम बनाता है।
4. अंतरिक्ष कूटनीति:यह इसरो-नासा की मजबूत साझेदारी का प्रतीक है, जो भारत की अंतरिक्ष कूटनीति को बढ़ावा देगा।
5. वैज्ञानिक सहयोग: अंतर्राष्ट्रीय विश्वविद्यालयों और एजेंसियों के साथ संयुक्त अनुसंधान के अवसर खुलेंगे।
6. वैश्विक कृषि निगरानी के लिए डेटा:  वैश्विक खाद्य सुरक्षा योजना में एफएओ और अन्य एजेंसियों को सहायता प्रदान करना।
7. भारत के तकनीकी नेतृत्व का प्रदर्शन: यह भारत को उच्च परिशुद्धता पृथ्वी अवलोकन प्रणालियों में एक प्रमुख खिलाड़ी के रूप में स्थापित करता है।

चुनौतियाँ और विचार

1. बड़े पैमाने पर डेटा हैंडलिंग: 80 टीबी/दिन डेटा प्रवाह के लिए भंडारण और प्रसंस्करण प्रणालियों की आवश्यकता होती है।
2. उन्नत विश्लेषण की आवश्यकता: कच्चे डेटा को कार्रवाई योग्य अंतर्दृष्टि में परिवर्तित करने के लिए एआई और बड़े डेटा उपकरणों का एकीकरण।
3. बुनियादी ढांचे में अंतराल: समय पर डेटा रिले के लिए ग्राउंड स्टेशनों और संचार नेटवर्क का उन्नयन।
4. साइबर सुरक्षा जोखिम:साइबर खतरों से संवेदनशील भू-स्थानिक डेटा की सुरक्षा सुनिश्चित करना।
5. डेटा शेयरिंग प्रोटोकॉल: अंतर्राष्ट्रीय और घरेलू डेटा वितरण के लिए स्पष्ट नीतियां स्थापित करना।
6. क्षमता निर्माण: राज्य आपदा एजेंसियों, किसानों और शोधकर्ताओं को एसएआर डेटा का प्रभावी ढंग से उपयोग करने के लिए प्रशिक्षण देना।
7. उपयोग की लागत:यह सुनिश्चित करना कि उच्च तकनीक अनुप्रयोग स्थानीय प्रशासन और समुदायों के लिए किफायती बने रहें।

आगे की राह

1. राष्ट्रीय भू-स्थानिक एकीकरण: एनआईएसएआर आउटपुट को भुवन और एनआरएससी जैसे मौजूदा भारतीय भू-स्थानिक डेटा प्लेटफार्मों के साथ विलय करना।
2. स्टार्टअप्स और इनोवेटर्स को बढ़ावा देना: कृषि, आपदा और पर्यावरण के लिए NISAR-आधारित ऐप बनाने के लिए निजी क्षेत्र को प्रोत्साहित करें।
3. एआई-संचालित समाधान: एसएआर छवियों की स्वचालित व्याख्या के लिए एआई मॉडल में निवेश करें।
4. अंतर्राष्ट्रीय सहयोग का विस्तार: क्षेत्रीय आपदा जोखिम न्यूनीकरण के लिए पड़ोसी देशों के साथ चुनिंदा डेटा साझा करना।
5. जन जागरूकता अभियान: NISAR से प्रारंभिक चेतावनियों और पर्यावरणीय अंतर्दृष्टि का उपयोग करने के बारे में समुदायों को शिक्षित करना।
6. शैक्षणिक संलग्नता:  जलवायु विज्ञान, भूविज्ञान और कृषि के लिए विश्वविद्यालय अनुसंधान में NISAR डेटा को एकीकृत करना।
7. नियमित प्रदर्शन समीक्षा: मिशन दक्षता की निगरानी करें और अधिकतम उपयोगिता के लिए डेटा वितरण तंत्र को उन्नत करें।

निष्कर्ष:

NISAR उन्नत द्वि-आवृत्ति रडार तकनीक को अभूतपूर्व डेटा उत्पादन और वैश्विक कवरेज के साथ जोड़कर पृथ्वी अवलोकन में एक क्रांतिकारी बदलाव का प्रतिनिधित्व करता है। उच्च-रिज़ॉल्यूशन, लगभग वास्तविक समय की जानकारी प्रदान करने की इसकी क्षमता आपदा तैयारियों में क्रांतिकारी बदलाव ला सकती है, पर्यावरण संरक्षण उपायों को मज़बूत कर सकती है और सतत विकास लक्ष्यों की दिशा में प्रगति को गति दे सकती है। अपने वैज्ञानिक और व्यावहारिक लाभों के अलावा, NISAR तकनीकी उत्कृष्टता और भारत-अमेरिका अंतरिक्ष सहयोग की बढ़ती गहराई का एक शक्तिशाली प्रतीक है, जो दर्शाता है कि कैसे सहयोगात्मक नवाचार हमारे ग्रह के सामने आने वाली कुछ सबसे गंभीर चुनौतियों का समाधान कर सकता है।

प्रारंभिक परीक्षा के प्रश्न

प्रश्न: नासा-इसरो सिंथेटिक एपर्चर रडार (निसार) उपग्रह के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार करें:
1. यह इसरो और नासा द्वारा संयुक्त रूप से विकसित किया जाने वाला पहला उपग्रह है।
2. यह उच्च-रिज़ॉल्यूशन पृथ्वी इमेजिंग के लिए केवल ऑप्टिकल सेंसर का उपयोग करता है।
3. यह बादलों, धुएं और वनस्पतियों को भेदकर सतह की विशेषताओं को कैद कर सकता है।
उपर्युक्त में से कौन सा/से कथन सही है/हैं?
(a) केवल 1
(b) केवल 1 और 3
(c) केवल 2 और 3
(d) 1, 2, और 3

उत्तर: B

मुख्य परीक्षा के प्रश्न

प्रश्न: निसार को पृथ्वी अवलोकन के क्षेत्र में एक क्रांतिकारी बदलाव बताया जा रहा है। इसकी प्रमुख तकनीकी विशेषताओं, अनुप्रयोगों और भारत तथा विश्व के लिए इसके महत्व के साथ-साथ इसके उपयोग में आने वाली चुनौतियों पर चर्चा कीजिए।
                                                                                                                                                                                                                                                  (250 शब्द, 15 अंक)