1960 के दशक से छोड़े गए उपग्रहों के टुकड़े तब अधिक तेजी से पृथ्वी पर उतरते हैं जब सूर्य तीव्र गतिविधि के दौर में प्रवेश करता है। वैज्ञानिकों ने 36 वर्षों में निचली कक्षा में 17 मलबे वाली वस्तुओं का विश्लेषण किया और एक तंत्र की पहचान की जो कक्षीय पतन को तेज करता है: थर्मोस्फीयर के गर्म होने से वायुमंडलीय विस्तार होता है और वस्तुओं पर खिंचाव बढ़ जाता है। यह शोध फ्रंटियर्स इन एस्ट्रोनॉमी एंड स्पेस साइंसेज जर्नल में प्रकाशित हुआ था और 2024 में, सबसे हालिया सौर अधिकतम के दौरान, उच्च सौर उत्सर्जन द्वारा चिह्नित अवधि में महत्वपूर्ण प्रासंगिकता प्राप्त हुई।

सौर चक्र मलबे के गिरने को कैसे प्रभावित करता है

सूर्य लगभग 11 वर्षों के चक्र में शांत और तीव्र गतिविधि की अवधि के बीच बदलता रहता है। सक्रिय चरणों के दौरान, सनस्पॉट कई गुना बढ़ जाते हैं और सौर उत्सर्जन तेज हो जाता है, जिसमें पराबैंगनी विकिरण और आवेशित कण भी शामिल हैं। यह ऊर्जा वृद्धि सीधे थर्मोस्फीयर को गर्म करती है, जो पृथ्वी के वायुमंडल की ऊपरी परत है जो लगभग 100 से 1,000 किलोमीटर की ऊंचाई तक फैली हुई है।

थर्मोस्फियर का विस्तार कक्षा में वस्तुओं के लिए तत्काल परिणाम का कारण बनता है। यह उन क्षेत्रों में वायुमंडलीय घनत्व को बढ़ाता है जहां उपग्रह और मलबा घूमते हैं, जिससे टुकड़ों की गति के लिए अधिक प्रतिरोध पैदा होता है। जैसे-जैसे उनकी गति धीमी होती जाती है, ये वस्तुएं उत्तरोत्तर ऊंचाई खोती जाती हैं और तेजी से पृथ्वी की ओर नीचे आती हैं, जिससे कक्षा में बिताया गया समय काफी कम हो जाता है।

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शोधकर्ताओं द्वारा खोजी गई संक्रमण सीमा

टीम ने पृथ्वी की सतह से 600 से 800 किलोमीटर ऊपर मलबे के 17 टुकड़ों को ट्रैक किया, ये वस्तुएं हर 90 से 120 मिनट में एक कक्षा पूरी करती हैं। उन्होंने कक्षीय इतिहास की तुलना जर्मन रिसर्च सेंटर फॉर जियोसाइंस द्वारा एकत्र किए गए रिकॉर्ड से की, जिसमें सनस्पॉट डेटा और सौर रेडियो उत्सर्जन शामिल थे। खोज सटीक थी: जब सनस्पॉट गतिविधि इसकी अधिकतम तीव्रता के लगभग दो-तिहाई से अधिक हो गई, तो कक्षीय क्षय में काफी वृद्धि हुई।

विक्रम साराभाई अंतरिक्ष केंद्र की शोधकर्ता डॉ. आयशा अशरफ ने कहा कि जब सूर्य अधिक सक्रिय होता है तो पृथ्वी के चारों ओर अंतरिक्ष का मलबा बहुत तेजी से ऊंचाई खो देता है। उन्होंने कहा कि पहली बार, जब सौर गतिविधि एक निश्चित स्तर से अधिक हो जाती है, तो उल्लेखनीय रूप से त्वरित व्यवहार का दस्तावेजीकरण किया गया है। शोधकर्ताओं ने पाया कि यह सीमा सौर विकिरण की एक निश्चित मात्रा से जुड़ी नहीं है, बल्कि इसकी चरम गतिविधि के लिए सूर्य की निकटता से जुड़ी है, जिसमें अत्यधिक पराबैंगनी उत्सर्जन देखे गए प्रभाव में महत्वपूर्ण योगदान देता है।

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अद्वितीय वैज्ञानिक उपकरणों के रूप में प्राचीन मलबा

सक्रिय उपग्रहों के विपरीत, मलबे के टुकड़े अपनी ऊंचाई बनाए रखने के लिए प्रणोदन प्रणाली का उपयोग नहीं करते हैं। यह उन्हें केवल वायुमंडलीय स्थितियों के कारण होने वाले प्राकृतिक कक्षीय क्षय को मापने के लिए अद्वितीय संकेतक बनाता है। 36 वर्षों के अवलोकन के दौरान 17 मॉनिटर की गई वस्तुओं में से किसी ने भी वायुमंडल में दोबारा प्रवेश नहीं किया, जिससे उनके कक्षीय व्यवहार का निरंतर रिकॉर्ड संभव हो सका।

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• कक्षा में पुराने रॉकेट चरण
• टकराव में उपग्रहों के टुकड़े नष्ट हो गए
• दशकों से निष्क्रिय अंतरिक्ष यान
• पिछली कक्षीय टक्करों के हिस्से
• परित्यक्त परीक्षण सामग्री और प्रयोग

1960 के दशक में लॉन्च की गई ये भूली हुई मशीनें अभी भी थर्मोस्फीयर पर सौर गतिविधि के दीर्घकालिक प्रभावों और भविष्य के अंतरिक्ष संचालन के लिए इसके निहितार्थ का अध्ययन करने के लिए मूल्यवान उपकरण के रूप में आधुनिक विज्ञान में योगदान देती हैं।

परिचालन उपग्रहों और भविष्य के मिशनों पर सीधा प्रभाव

निष्कर्षों का पृथ्वी की निचली कक्षा में उपग्रहों के संचालकों के लिए ठोस परिणाम हैं। उपग्रहों को मलबे के समान ही खिंचाव बल का अनुभव होता है, जिसका अर्थ है कि मजबूत सौर गतिविधि की अवधि के लिए स्थिर कक्षाओं को बनाए रखने के लिए अधिक लगातार समायोजन की आवश्यकता होती है। तेज़ कक्षीय क्षय ईंधन की खपत और अपेक्षित मिशन अवधि दोनों को प्रभावित करता है। सौर अधिकतम अवधि के करीब लॉन्च किए गए उपग्रहों को अधिक बार कक्षीय सुधार करने के लिए अतिरिक्त ईंधन भंडार की आवश्यकता हो सकती है, जो अतिरिक्त परिचालन लागत का प्रतिनिधित्व करती है और संभावित रूप से नियोजित अंतरिक्ष मिशनों के जीवनकाल को कम करती है।

भविष्य की मिशन योजना में ईंधन की खपत और उपग्रहों के जीवनकाल को अनुकूलित करने के लिए सौर चक्र पर विचार करना चाहिए। अनुसंधान सौर गतिविधि और कक्षीय संचालन के लिए इसके परिणामों की लगातार निगरानी के महत्व को पुष्ट करता है, विशेष रूप से जब कम पृथ्वी की कक्षा अवलोकन उपग्रहों, संचार प्रणालियों और स्टारलिंक जैसे इंटरनेट तारामंडल द्वारा तेजी से भीड़भाड़ वाली हो जाती है।

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