यह लेख कृत्रिम उपग्रह के बारे में है। प्राकृतिक उपग्रहों के लिए, जो चन्द्रमाओं के रूप में जाने जाते हैं,प्राकृतिक उपग्रह देखे"।
पृथ्वी अवलोकन उपग्रह का एक पूर्ण आकार मॉडल हैईआरएस 2 (ERSgwhj 2)
अन्तरिक्ष उड़ान (spaceflight) के सन्दर्भ में,उपग्रह एकवस्तु है जिसेमानव (human)} प्रयास के द्वाराकक्षा में रखा गया है। इस तरह की वस्तुओं कोप्राकृतिक उपग्रहों जैसेचन्द्रमा(the moon) से अलग करने के लिए कभी कभीकृत्रिम उपग्रह{(artificial stellite)} भी कहा जाता है।
1903 मेंकोंस्तान्तीं त्सिओल्कोव्स्क्य (1857-1935) नेदी एक्सप्लोरेशन ऑफ़ कॉस्मिक स्पेस बाए मीन्स ऑफ़ रीअक्शन दिवायेसिस प्रकाशित किया, जोअंतरिक्ष यान के प्रक्षेपण में राकेट्री के उपयोग पर पहला शैक्षिक निबंध है। उन्होंने पृथ्वी के चारों ओर की एक न्यूनतमकक्षा के लिए आवश्यक एककक्षीय गति की ८ किमी/सेकंड के रूप में गणना की है और यह भी कि तरलप्रणोदक द्वारा ईंधित किया गया एकबहुमंज़िला रॉकेट (multi-stage rocket|multi-stage rocket) इसे प्राप्त करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। उन्होंनेतरल हाइड्रोजन (liquid hydrogen) औरतरल ऑक्सीजन (liquid oxygen) के प्रयोग का प्रस्ताव रखा, यद्यपि अन्य संयोजन का उपयोग किया जा सकता है।
1928 मेंहर्मन पोतोच्निक (1892-1929) ने, अपनी एकमात्र किताब प्रकाशित की,दस प्रॉब्लम देर बेफह्रुंग देस वेल्त्रौम्स - देर रकेतें-मोटर (दी प्रॉब्लम ऑफ़ स्पेस ट्रेवल — दी रॉकेट मोटर), यह अंतरिक्ष में एक सफलता और वहाँ स्थायी मानव उपस्थिति के लिए एक योजना है। उन्होंने अन्तरिक्ष स्टेशन का विस्तार से अध्ययन की और अपनेगर्भीय कक्षा की गणना की.उन्होंने भूमि के विस्तृत शांतिपूर्ण और सैन्य अवलोकन के लिए अंतरिक्ष यान की परिक्रमा के प्रयोग का वर्णन किया और कैसे अंतरिक्ष की विशेष स्थितियों वैज्ञानिक प्रयोगों के लिए उपयोगी हो सकता है भी वर्णित की.इस किताब में गर्भाकक्षीय उपग्रहों (त्सिओल्कोव्स्क्य द्वारा पहले लाये गए) का वर्णन है और उनके एवं भूमि के बीच रेडियो के द्वारा संचार भी वर्णित है, लेकिन जन प्रसारण के लिए उपग्रहों का उपयोग करने के और दूरसंचार रिले के रूप में यह विचार कम था।
1945 मेंवायरलेस वर्ल्ड लेख में अंग्रेज़ी विज्ञान कथा लेखकआर्थर सी. क्लार्क (1917-2008) नेसंचार उपग्रह के जन संचार के लिए संभावित उपयोग के बारे में विस्तार से वर्णित किया है।[3] क्लार्क ने उपग्रह प्रक्षेपण के रसद, संभवकक्षाओं और दुनिया के चक्कर लगाते उपग्रहों के एक नेटवर्क के निर्माण के अन्य पहलुओं की जांच की, उच्च-gat संचार की गति. के लाभों की ओर इशारा करतेउन्होंने यह भी सुझाव दिया है कि तीनगर्भायोजित उपग्रह पूरे ग्रह पर कवरेज प्रदान करेगा.
उपग्रह की अन्य श्रेणी को ध्रुवीय उपग्रह कहते हैं। ये निम्नतुंगता (h=500 से 800 km) उपग्रह हैं। परन्तु येपृथ्वी के ध्रुवों के परितः उत्तर दक्षिण दिशा में गमन करते हैं जबकि पृथ्वी अपने अक्ष पर पश्चिम से पूर्व की ओरघूर्णन करती है। चूंकि इन उपग्रहों काआवर्तकाल लगभग 100 मिनट होता है, अतः ये किसी भीअक्षांश से दिन में कई बार गुजरते हैं। तथापि, क्योंकि इन उपग्रहों की पृथ्वी के पृष्ठ से ऊँचाई लगभग 500-800 km होती है, अत: इस पर लगे किसी कैमरे द्वारा किसी एक कक्षा में केवल पृथ्वी की एक छोटी पट्टी का ही दृश्य लिया जा सकता है। संलग्न पट्टियों को अगली कक्षा में देखा जाता है। इस प्रकार प्रभावी रूप में पूरे एक दिन में पट्टी दर पट्टी पूरी पृथ्वी कासर्वेक्षण किया जा सकता है। ये उपग्रह निकट से, अच्छे विभेदन के साथ, विषुवतीय तथा ध्रुवीय क्षेत्रों का सर्वेक्षण कर सकते हैं। इस प्रकार के उपग्रहों द्वारा एकत्र सूचनाएँसुदूर संवेदन,मौसम विज्ञान के साथ पृथ्वी के पर्यावरणीय अध्ययनों के लिए भी अत्यन्त उपयोगी हैं।[7]
संयुक्त राज्य अमेरिका अंतरिक्ष निगरानी नेटवर्क (United States Space Surveillance Network) (एसएसएन) 1957 से, जब से सोवियत संघ ने स्पुतनिक के प्रक्षेपण के साथ अंतरिक्ष युग को खोला है, तब से अंतरिक्ष पिंडों पर नज़र रखी है और अब तक एसएसएन पृथ्वी की परिक्रमा करते 26000 अंतरिक्ष पिंडों को खोज चुका है। एसएसएन अभी 8,000 से ज्यादा आदमी द्वारा बनाये गए कक्षीय पिंडों को खोज चुका है। बाकियों ने फिर से पृथ्वी के अशांत वातावरण में प्रवेश किया है एवं विघटित, या बचने के बाद पुनः प्रवेश किया है और पृथ्वी पर असर डाला है। पृथ्वी की परिक्रमा कर रहे अंतरिक्ष पिंडों में कई टन वजनी उपग्रहों से लेकर 10 पाउंड वज़न के रॉकेट के टुकड़े शामिल हैं। अंतरिक्ष पिंडों का सात प्रतिशत परिछालित उपग्रह हैं (यानी ~ 560 उपग्रह), बाकीअन्तरिक्षीय मलबे (space debris) हैं।[8]यूएसएसटीआरऐटीसीओएम् (USSTRATCOM) को मुख्य रूप से सक्रिय उपग्रहों में दिलचस्पी है, लेकिन अन्तरिक्षीय मलबे पर भी नज़र रखता है जो पुनःप्रवेश पर आने वाली मिसाइलों का गलत आभास दे सकता है। एसएसएन 10 सेंटीमीटर या उससे बड़े व्यास के (बेसबॉल के आकार का) अंतरिक्ष पिंडों को खोज लेता है।
मोबाइल उपग्रह प्रणालियाँ नेवीगेशन प्रणाली के रूप में सेवा करने के अलावा, दूरदराज के क्षेत्रों, वाहनों, जहाज और विमान को विश्व के अन्य भागों के लिए और/या अन्य मोबाइल या स्थिर संचार इकाइयों को आपस में जोड़ने में मदद करता है।
वैज्ञानिक अनुसंधान सैटेलाइट (वाणिज्यिक और अवाणिज्यिक)
वैज्ञानिक अनुसंधान उपग्रह हमें मौसम विज्ञान संबंधी जानकारी, भूमि सर्वेक्षण डेटा (जैसे, सुदूर संवेदन) और अन्य विभिन्न वैज्ञानिक अनुसंधान अनुप्रयोगों जैसे पृथ्वी विज्ञान, समुद्री विज्ञान और वायुमंडलीय अनुसंधान, प्रदान करता है।
उपग्रह विरोधी हथियार/"किलर उपग्रह" (Anti-Satellite weapons/"Killer Satellites") वो सशस्त्र उपग्रह हैं जो कि, दुश्मन युद्ध गृहों, उपग्रहों और अन्य अंतरिक्ष पूंजियों को खोज निकालने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। उनके पास कण हथियार, ऊर्जा हथियार, गति हथियार, परमाणु/या पारंपरिक प्रक्षेपास्त्रों और/या इन हथियारों के एक संयोजन हो सकते हैं।
खगोलीय उपग्रह (Astronomical satellite) वो उपग्रह हैं जिनका इस्तेमाल दूर के ग्रहों के प्रेक्षण के लिए, आकाशगंगाओं और अन्य बाहरी अंतरिक्ष पिंडों के लिए किया जाता है।
जैवीय उपग्रह (Biosatellite) वो उपग्रह हैं जो आम तौर पर वैज्ञानिक प्रयोगों के लिए जीवित अवयवों को ले जाने के प्रयोग लिए जाते हैं।
छोटे उपग्रह (Miniaturized satellites) असामान्य रूप से कम वज़न और छोटे आकार के उपग्रह होते हैं।[10] इन उपग्रहों को वर्गीकृत करने के लिए नए वर्गीकरण का उपयोग किया जाता है: मिनिसेटेलाइट (500-200 किग्रा), माइक्रोसेटेलाइट (200 किग्रा के नीचे), नानोसेटेलाइट (10 किग्रा से नीचे).
नेवीगेशन उपग्रह (Navigational satellites) वो उपग्रह हैं जोरेडियो समय के संचरित संकेतों का प्रयोग कर रहे हैं, जिनसे जमीन पर मोबाइल लेने वालों को सक्षम करते हैं ताकि उनका सही स्थान निर्धारित कर सकें उपग्रहों और जमीन पर मौजूद लेने वालों के बीच दृष्टि की अपेक्षाकृत साफ लाइन, इलेक्ट्रॉनिक्स में सुधार के साथ संयुक्त, उपग्रह नेविगेशन प्रणालियां, कुछ ही मीटर के आदेश पर वास्तविक समय में सत्यता के स्थान को मापने के लिए अनुमति देता है।
विभिन्न पृथ्वी कक्षाओं के लिए पैमाने; सियान पृथ्वी की निचली कक्षा का प्रतिनिधित्व करता है, पीला पृथ्वी की माध्यम कक्षा का प्रतिनिधित्व करता है, काले चित्तीदार लाइन गर्भ सम कक्षा का प्रतिनिधित्व करता है, हरी चित्तीदार बिंदीदार रेखाग्लोबल पोजीशनिंग सिस्टम (Global Positioning System) (जीपीएस) उपग्रहों प्रतिनिधित्व करती है और लाल बिंदीदार रेखाअंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (आईएसएस) की कक्षा का प्रतिनिधित्व करती है।
इस उपग्रह के कार्यात्मक बहुमुखी अपनी तकनीकी घटकों के भीतर और उसके आपरेशन विशेषताओं में स्थापित है। एक विशिष्ट उपग्रह के "रचना" पर देखने से, दो मॉड्यूल पता लगते हैं।[9] नोट किया जाए कि कुछ उपन्यास वास्तुशिल्प अवधारणाओं जैसेखंडित अंतरिक्ष यान (Fractionated Spacecraft) इस वर्गीकरण को कुछ छेड़ देते हैं।
संरचनात्मक उपतंत्र, अत्यधिक तापमान परिवर्तन और सूक्ष्म उल्का नुकसान से यांत्रिक आधार संरचना, ढालें उपग्रह प्रदान करता है और उपग्रह के स्पिन कार्यों को नियंत्रित करता है।
दी टेलीमेटरी उपप्रणालियाँ
टेलीमेटरी उपतंत्र ऑन-बोर्ड उपकरण के आपरेशन पर नज़र रखता है तथा पृथ्वी स्टेशन पर नियंत्रण करने के लिए, उपकरण आपरेशन डेटा स्थानांतरित करता है और पृथ्वी पर नियंत्रण स्टेशन को आदेश देता है उपकरण आपरेशन समायोजन करने के लिए.
दी पॉवर उपप्रणालियाँ
शक्ति उपतंत्र, सौर पैनलों की और बैटरी बैकअप जो की उपग्रह के धरती की छाया से निकलने पर ऊर्जा पैदा करता है, से बना होता है।
थर्मल नियंत्रण उपप्रणालियाँ
थर्मल नियंत्रण उपतंत्र, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की गहन सूर्य के प्रकाश से उत्त्पन्न चरम तापमान या उपग्रह के विभिन्न पक्षों पर सूर्य के अभाव के कारण से सुरक्षा में मदद करता है
लम्बाई और कक्षा नियंत्रित नियंत्रण उपप्रणालियाँ
इस रवैये और कक्षा को नियंत्रित करने के उपतंत्र छोटे रॉकेट थ्रुस्तेर्स से बने होते हैं, जो उपग्रह को सही कक्षीय स्थिति में रखने और सही दिशा में एंटेना पोजीशनिंग रखते हैं।
दूसरा प्रमुख मॉड्यूल संचार पेलोड है, जो ट्रांसपोंडर से बना हुआ है। एक ट्रांसपोंडर सक्षम है:
पृथ्वी उपग्रह प्रसारण स्टेशनों (एंटेना) से उपलिंकेड रेडियो संकेतों को प्राप्त करना.
प्राप्त रेडियो संकेतों का वृस्त्रण
इनपुट संकेतों को ढूँढने और ओउतपुट संकेतों को निर्देशित करने को बहुंगीय इनपुट/ओउतपुट सिग्नल्स से पृथ्वी उपग्रह स्टेशनों (एंटेना) को फ़िर से उचित डाउनलिंक एंटिना को फॉर से भेजते हैं।
इस सूची में स्वतंत्र क्षमता के देश जो कक्षा में उपग्रहों को प्रक्षेपित करने, आवश्यक प्रक्षेपण वाहन के उत्पादन सहित, शामिल हैं। नोट: बहुत से देशों उपग्रहों को डिजाइन करने और बनाने की क्षमता है - जिन्हें अपेक्षाकृत, ज्यादा वैज्ञानिक, आर्थिक और औद्योगिक क्षमता की आवश्यकता नहीं है - लेकिन उन्हें लांच करने में असमर्थ हैं और विदेशी लांच सेवाओं पर निर्भर हैं। इस सूची में वो देशनही हैं, लकिन उनको शामिल किया है जो उपग्रहों को प्रक्षेपित करने में सक्षम हैं और जिस तारीख में ये क्षमता पहली बार प्रर्दशित की गई थी। संघीय उपग्रहों या बहु राष्ट्रीय उपग्रहों को शामिल नहीं किया गया है।
यह निर्धारित है कि 2008 की शुरू मेंदक्षिण कोरिया (South Korea) एक शुभारंभ करेंगेKSLV (KSLV) रॉकेट (रूस की सहायता से बनाया गया) और अगली अंतरिक्ष शक्ति बन जाएगा.ईरान ने पहले से ही सफलतापूर्वक अपने स्वयं के अंतरिक्ष प्रक्षेपण वाहन का परीक्षण किया है (Kavoshgar 1 (Kavoshgar 1)) और अपने पहले घरेलू उपग्रह को भेजने के लिए निर्धारित है (ओमिद 1 (Omid 1)) कक्षा में4 फरवरी2008से एक साल के भीतर.ऐसी उम्मीद है कि ब्राजील और पाकिस्तान निकट भविष्य में ऐसा करेंगे[तथ्य वांछित]
अन्य दलों की मदद से देश के सबसे पहले प्रक्षेपण[13]
जबकिकनाडा तीसरा देश है जिसने अन्तरिक्ष में स्तापित उपग्रह बनाया था,[15] यह विदेश में एक अमेरिकी अन्तरिक्षतट से एक अमेरिकी रॉकेट शुरू की गई थी। येही जाता हैऑस्ट्रेलिया के लिए, जिन्होंने ऑन-बोर्ड एक डोनातेद रेड्स्तोने रॉकेट शुरू किया। पहला इटालियन-प्रक्षेपणसन मार्को 1 (San Marco 1) था, जो15 दिसम्बर,1964 को वाल्लोप्स द्वीप (विऐ, यूएसऐ) में से एक अमेरिकीस्कॉउट रॉकेट (Scout rocket) पर नासा द्वारा प्रशिक्षित एक इतालवी प्रक्षेपण टीम के साथ शुरू किया गया था।[16] नवम्बर 1967 में,ऑस्ट्रेलिया की लांच परियोजना, में अमेरिका की एक दानित मिसाइल और अमेरिकी स्टाफ के समर्थन तथाउनाय्तेद किंगडम सुविधा को भी शामिल किया गया था।[17]कज़ाकस्तान ने दावा किया कि उसने अपने उपग्रह स्वतंत्र रूप से[तथ्य वांछित] बनाये है, लेकिन पहले जैसे पोलिश और बल्गेरियाई की तरह उपग्रह रूसी मदद के साथ बनाया गया था।
हाल ही में आतंकवादी संगठनों द्वारा प्रचार के प्रसारण करने के लिए और सैन्य संचार नेटवर्क से वर्गीकृत जानकारी चुराने के लिए उपग्रहों को तोड़ लिया गया है।[18][19]
उपग्रह प्रसारण के कम प्राप्त सिग्नल की शक्ति के कारण भूमि पर आधारित ट्रांसमीटरों सेरेडियो जाममिंग (Radio jamming) रहती है। इस तरह की जाममिंग ट्रांसमीटर की सीमा के भीतर भौगोलिक क्षेत्र के लिए सीमित है। जीपीएस उपग्रह जाममिंग के लिए संभावित लक्ष्य हैं,[22][23] लेकिन उपग्रह फोन और टेलीविजन के संकेतों को भी जाममिंग के लिए नियोजित कर दिया गया है।[24][25]