কৃত্রিম উপগ্রহ ও রিমোট সেন্সিং: উপগ্রহ, প্ল্যাটফর্ম ও সেন্সর
পৃথিবী সম্পর্কে বিভিন্ন তথ্য সংগ্রহ, আবহাওয়া পর্যবেক্ষণ, যোগাযোগ ব্যবস্থা, মানচিত্র তৈরি এবং প্রাকৃতিক সম্পদের সমীক্ষার জন্য বর্তমানে কৃত্রিম উপগ্রহ ও রিমোট সেন্সিং (Remote Sensing) প্রযুক্তি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। উপগ্রহের সাহায্যে পৃথিবীর ভূপৃষ্ঠের এমন অনেক তথ্য সংগ্রহ করা সম্ভব, যা সরাসরি মানুষের পক্ষে পর্যবেক্ষণ করা কঠিন।
উপগ্রহ কী?
যে সকল প্রাকৃতিক জ্যোতিষ্ক বা মহাজাগতিক বস্তু কোনো গ্রহকে কেন্দ্র করে নির্দিষ্ট কক্ষপথে পরিক্রমণ করে, তাদের উপগ্রহ বলে।
উদাহরণ: চাঁদ পৃথিবীর চারদিকে ঘোরে। তাই চাঁদ হলো পৃথিবীর একটি প্রাকৃতিক উপগ্রহ।
কৃত্রিম উপগ্রহ কী?
মানুষের তৈরি যে সকল মহাকাশযান বা বস্তু কোনো গ্রহের চারদিকে নির্দিষ্ট কক্ষপথে পরিক্রমণ করে, তাদের কৃত্রিম উপগ্রহ (Artificial Satellite) বলে।
পৃথিবী সম্পর্কে বিভিন্ন তথ্য সংগ্রহ, আবহাওয়া পর্যবেক্ষণ, যোগাযোগ, নেভিগেশন, মানচিত্র তৈরি এবং প্রাকৃতিক সম্পদ সমীক্ষার জন্য পৃথিবীর চারদিকে বহু কৃত্রিম উপগ্রহ স্থাপন করা হয়েছে।
কৃত্রিম উপগ্রহের শ্রেণীবিভাগ
কাজ ও কক্ষপথের বৈশিষ্ট্যের ভিত্তিতে কৃত্রিম উপগ্রহকে বিভিন্নভাবে ভাগ করা যায়। পৃথিবী পর্যবেক্ষণের ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ দুটি ধরনের উপগ্রহ হলো—
- মেরুকক্ষ পরিক্রমণকারী বা সূর্যসমলয় উপগ্রহ (Sun-Synchronous Satellite)
- ভূ-স্থির উপগ্রহ বা ভূ-সমলয় উপগ্রহ (Geostationary Satellite)
১. সূর্যসমলয় বা মেরুকক্ষীয় উপগ্রহ
যে সকল কৃত্রিম উপগ্রহ পৃথিবীর উত্তর- দক্ষিণ মেরু বরাবর অবস্থিত কক্ষপথে পৃথিবীকে পরিক্রমণ করে, তাদের মেরুকক্ষ পরিক্রমণকারী বা সূর্যসমলয় উপগ্রহ (Sun-Synchronous Satellite) বলা হয়।
এই উপগ্রহগুলির কক্ষপথ সাধারণত পৃথিবীর মেরুর কাছাকাছি এবং ভূপৃষ্ঠ থেকে কয়েকশ কিলোমিটার উচ্চতায় থাকে। সূর্যসমলয় উপগ্রহ প্রায় ৭০০–৯০০ কিলোমিটার উচ্চতায় স্থাপন করা হয়।
সূর্যসমলয় উপগ্রহের বৈশিষ্ট্য
- সাধারণত উত্তর ও দক্ষিণ মেরুর কাছাকাছি দিয়ে পৃথিবীকে প্রদক্ষিণ করে।
- একই ধরনের স্থানীয় সময়ের ব্যবধানে নির্দিষ্ট অঞ্চল অতিক্রম করতে পারে।
- পৃথিবীর বিভিন্ন অঞ্চলের ছবি ও তথ্য সংগ্রহ করতে সক্ষম।
- পৃথিবী পর্যবেক্ষণ ও সম্পদ সমীক্ষায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
- সাধারণত একটি দিনে প্রায় ১৪–১৫ বার পৃথিবী প্রদক্ষিণ করতে পারে।
- ভূমি ব্যবহার, কৃষি, বনভূমি, জলসম্পদ ও পরিবেশ পর্যবেক্ষণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
উদাহরণ
LANDSAT, SPOT এবং ভারতের IRS (Indian Remote Sensing) উপগ্রহসমূহ এই ধরনের পৃথিবী পর্যবেক্ষণ ব্যবস্থার উল্লেখযোগ্য উদাহরণ।
সূর্যসমলয় উপগ্রহের গুরুত্ব
এই উপগ্রহ থেকে পাওয়া তথ্য ব্যবহার করে—
- ভূমি ব্যবহার ও ভূমির আবরণ বিশ্লেষণ করা হয়।
- বিষয়ভিত্তিক মানচিত্র তৈরি করা হয়।
- কৃষিজমি পর্যবেক্ষণ করা হয়।
- বনসম্পদের সমীক্ষা করা হয়।
- জলসম্পদ সম্পর্কে তথ্য সংগ্রহ করা হয়।
- প্রাকৃতিক দুর্যোগ পর্যবেক্ষণ করা হয়।
- পরিবেশের পরিবর্তন বিশ্লেষণ করা হয়।
২. ভূ-স্থির উপগ্রহ বা ভূ-সমলয় উপগ্রহ (Geostationary Satellite)
যে সকল কৃত্রিম উপগ্রহ পৃথিবীর কোন নির্দিষ্ট স্থানের সঙ্গে সামঞ্জস্য রেখে পৃথিবীর আবর্তন গতির সমান সময়ে পৃথিবীকে পরিক্রমণ করে তাকে ভূ-সমলয় উপগ্রহ বলে।, তাকে ভূ-স্থির উপগ্রহ বা ভূ-সমলয় উপগ্রহ (Geostationary Satellite) বলে।
এই উপগ্রহের কক্ষপথ পৃথিবীর ভূপৃষ্ঠ থেকে প্রায় ৩৫,৭৮৬ কিলোমিটার উচ্চতায় অবস্থিত। এর পরিক্রমণকাল পৃথিবীর আবর্তনকালের সমান, অর্থাৎ প্রায় ২৪ ঘণ্টা।
ভূ-স্থির উপগ্রহের বৈশিষ্ট্য
- নিরক্ষরেখার ওপরের কক্ষপথে অবস্থান করে।
- পৃথিবীর একটি নির্দিষ্ট অঞ্চলের সাপেক্ষে প্রায় স্থির বলে মনে হয়।
- পশ্চিম থেকে পূর্ব দিকে পৃথিবীর আবর্তনের সঙ্গে একই দিকে ঘোরে।
- পৃথিবীকে একবার প্রদক্ষিণ করতে প্রায় ২৪ ঘণ্টা সময় লাগে।
- একটি নির্দিষ্ট অঞ্চলের ওপর দীর্ঘ সময় ধরে নজর রাখতে পারে।
- আবহাওয়া পর্যবেক্ষণ ও যোগাযোগ ব্যবস্থায় অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
উদাহরণ
ভারতের INSAT ও INSAT-3D, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের GOES এবং অন্যান্য আবহাওয়া ও যোগাযোগ উপগ্রহ ভূ-স্থির কক্ষপথের গুরুত্বপূর্ণ উদাহরণ।
ভূ-স্থির উপগ্রহের গুরুত্ব
ভূ-স্থির উপগ্রহের সাহায্যে—
- আবহাওয়ার পূর্বাভাস ও পর্যবেক্ষণ করা হয়।
- ঘূর্ণিঝড় ও ঝড়ের গতিপথ পর্যবেক্ষণ করা হয়।
- টেলিভিশন সম্প্রচার করা হয়।
- টেলিযোগাযোগ করা হয়।
- দুর্যোগ ব্যবস্থাপনা করা হয়।
- মেঘের গতিবিধি পর্যবেক্ষণ করা হয়।
প্ল্যাটফর্ম (Platform) কী?
পৃথিবী সম্পর্কে বিভিন্ন তথ্য সংগ্রহ করার জন্য কৃত্রিম উপগ্রহ পাঠিয়ে নির্দিষ্ট কক্ষপথে (গোলাকার বা উপবৃত্তাকার) স্থাপন করা হয়। যে স্থানে কৃত্রিম উপগ্রহগুলি রাখা হয় তাকে প্ল্যাটফর্ম (Platform) বলে।
উপগ্রহ, বিমান, ড্রোন ইত্যাদি রিমোট সেন্সিং-এর বিভিন্ন প্ল্যাটফর্ম হতে পারে। কৃত্রিম উপগ্রহের ক্ষেত্রে উপগ্রহ নিজেই একটি গুরুত্বপূর্ণ Spaceborne Platform হিসেবে কাজ করে।
সেন্সর (Sensor) কী?
সেন্সর (Sensor) হলো এমন একটি যন্ত্র, যা পৃথিবীর ভূপৃষ্ঠ বা কোনো বস্তুর কাছ থেকে আসা তড়িৎচুম্বকীয় বিকিরণ (Electromagnetic Radiation) শনাক্ত ও সংগ্রহ করে এবং সেই তথ্যকে বিশ্লেষণযোগ্য ডেটায় রূপান্তর করতে সাহায্য করে।
উপগ্রহের সেন্সর পৃথিবীপৃষ্ঠ থেকে প্রতিফলিত বা বিকিরিত শক্তি সংগ্রহ করে। সেই তথ্যের সাহায্যে পৃথিবীর বিভিন্ন অঞ্চলের ছবি ও মানচিত্র তৈরি করা যায়।
সেন্সরের প্রকারভেদ
সেন্সর প্রধানত দুই ধরনের—
- সক্রিয় সেন্সর (Active Sensor)
- নিষ্ক্রিয় সেন্সর (Passive Sensor)
১. সক্রিয় সেন্সর (Active Sensor)
যে সেন্সর নিজে থেকে তড়িৎচুম্বকীয় শক্তি বা সংকেত পৃথিবীর দিকে পাঠায় এবং পৃথিবীপৃষ্ঠ থেকে ফিরে আসা সংকেত সংগ্রহ করে, তাকে সক্রিয় সেন্সর বলে।
এই ধরনের সেন্সরের জন্য সূর্যের আলো অপরিহার্য নয়। তাই অনেক সক্রিয় সেন্সরের সাহায্যে দিন ও রাত উভয় সময়েই তথ্য সংগ্রহ করা সম্ভব।
উদাহরণ
- Radar (রাডার)
- LiDAR (লাইডার)
- Active Radiometer
সক্রিয় সেন্সরের গুরুত্ব
সক্রিয় সেন্সর ব্যবহার করে—
- রাতেও তথ্য সংগ্রহ করা যায়।
- মেঘের মধ্য দিয়েও কিছু ক্ষেত্রে তথ্য সংগ্রহ করা সম্ভব।
- ভূমির উচ্চতা ও আকৃতি নির্ণয় করা যায়।
- বনভূমি, বরফ, সমুদ্র ও ভূমির বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য পর্যবেক্ষণ করা যায়।
২. নিষ্ক্রিয় সেন্সর (Passive Sensor)
যে সেন্সর সূর্য বা পৃথিবী থেকে স্বাভাবিকভাবে আসা তড়িৎচুম্বকীয় শক্তি শনাক্ত ও সংগ্রহ করে, তাকে নিষ্ক্রিয় সেন্সর বলে।
অনেক নিষ্ক্রিয় সেন্সর সূর্যের আলো থেকে প্রতিফলিত শক্তি ব্যবহার করে। তাই এই ধরনের সেন্সরের ক্ষেত্রে দিনের আলো গুরুত্বপূর্ণ। তবে কিছু নিষ্ক্রিয় সেন্সর পৃথিবী থেকে নির্গত তাপীয় বিকিরণও শনাক্ত করতে পারে এবং সেক্ষেত্রে রাতেও তথ্য সংগ্রহ করা সম্ভব।
উদাহরণ
- Photographic Camera
- Electronic Camera
- Multispectral Camera
দূর সংবেদন বা রিমোট সেন্সিং কী?
কোনো বস্তু, স্থান বা প্রাকৃতিক উপাদানকে সরাসরি স্পর্শ বা কাছে না গিয়ে দূর থেকে তার সম্পর্কে তথ্য সংগ্রহ ও বিশ্লেষণ করার প্রযুক্তিকে দূর সংবেদন বা রিমোট সেন্সিং (Remote Sensing) বলে।
উদাহরণ হিসেবে, উপগ্রহের সেন্সরের মাধ্যমে পৃথিবীর কোনো এলাকার ছবি সংগ্রহ করে সেই এলাকার ভূমি ব্যবহার, কৃষিজমি, বনভূমি, জলাশয় বা বসতির অবস্থান সম্পর্কে তথ্য জানা যায়।
রিমোট সেন্সিং কীভাবে কাজ করে?
রিমোট সেন্সিং-এর কাজকে সহজভাবে কয়েকটি ধাপে বোঝানো যায়—
সূর্য বা সেন্সরের শক্তি → পৃথিবীপৃষ্ঠ → প্রতিফলন/বিকিরণ → সেন্সর → ডেটা সংগ্রহ → বিশ্লেষণ → ছবি/মানচিত্র ও তথ্য
অর্থাৎ, পৃথিবীপৃষ্ঠের বিভিন্ন বস্তু তড়িৎচুম্বকীয় শক্তির সঙ্গে বিভিন্নভাবে প্রতিক্রিয়া করে। সেন্সর সেই পার্থক্য শনাক্ত করে এবং তার ভিত্তিতে পৃথিবীপৃষ্ঠের বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য চিহ্নিত করা হয়।
রিমোট সেন্সিং-এর ব্যবহার
বর্তমানে রিমোট সেন্সিং প্রযুক্তি বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। যেমন—
- কৃষি: ফসলের অবস্থা ও কৃষিজমি পর্যবেক্ষণ
- ভূমি ব্যবহার: বসতি, কৃষিজমি, বনভূমি ইত্যাদি চিহ্নিতকরণ
- বনসম্পদ: বনভূমির পরিবর্তন পর্যবেক্ষণ
- জলসম্পদ: নদী, হ্রদ ও জলাশয় পর্যবেক্ষণ
- আবহাওয়া: মেঘ, বৃষ্টিপাত ও ঘূর্ণিঝড় পর্যবেক্ষণ
- দুর্যোগ ব্যবস্থাপনা: বন্যা, খরা, ঘূর্ণিঝড় ও ভূমিকম্প-পরবর্তী ক্ষয়ক্ষতি নির্ণয়
- মানচিত্র তৈরি: বিভিন্ন ধরনের বিষয়ভিত্তিক মানচিত্র প্রস্তুত
- পরিবেশ পর্যবেক্ষণ: বন উজাড়, নগরায়ণ ও পরিবেশগত পরিবর্তন বিশ্লেষণ
কৃত্রিম উপগ্রহ ও রিমোট সেন্সিং আধুনিক ভূগোল ও পৃথিবী পর্যবেক্ষণের অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তি। সূর্যসমলয় উপগ্রহ পৃথিবীর বিভিন্ন অঞ্চলের বিস্তারিত তথ্য ও ছবি সংগ্রহে এবং ভূ-স্থির উপগ্রহ আবহাওয়া পর্যবেক্ষণ ও যোগাযোগ ব্যবস্থায় বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। অন্যদিকে, সেন্সর পৃথিবীপৃষ্ঠ থেকে তড়িৎচুম্বকীয় তথ্য সংগ্রহ করে এবং সেই তথ্য বিশ্লেষণের মাধ্যমে পৃথিবীর বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে জানা যায়।