ટેલ-કૉમ-સૅટ : ટેલિ કૉમ્યુનિકેશન સૅટેલાઇટ (ટૂંકમાં Tel-Com-Sat) સંદેશાવ્યવહાર માટેનો એક કૃત્રિમ ઉપગ્રહ. સંદેશાવ્યવહાર માટેના ઉપગ્રહની શોધ એ અંતરિક્ષયુગની એક સૌથી મોટામાં મોટી સિદ્ધિ છે. આવા ઉપગ્રહોની શોધથી બિનતારી (wireless) સંદેશાવ્યવહાર ક્ષેત્રે ઘણું ઝડપી પરિવર્તન આવ્યું છે અને વિશ્વભરમાં એનો બહોળો ઉપયોગ થવા લાગ્યો છે. તેમની શોધથી આંતરરાષ્ટ્રીય સમાચાર કે રમતગમતનું જીવંત પ્રસારણ (live telecast) ટેલિવિઝન દ્વારા વિશ્વના કોઈ પણ સ્થળે મેળવવું તે એક સામાન્ય ઘટના બની ગઈ છે. આવા ઉપગ્રહની મદદથી આંતરરાષ્ટ્રીય તાર અને ટેલિફોન સંદેશાવ્યવહાર, અન્ય દેશો વચ્ચે કમ્પ્યૂટર જોડાણ અને માહિતીની આપલે, હવાઈ જહાજ તથા દરિયાઈ જહાજ સાથેનો સંપર્ક, વાવાઝોડાં જેવી કુદરતી આપત્તિની અગાઉથી જાણકારી વગેરે પ્રાપ્ત કરવું ખૂબ જ સરળ અને સોંઘું થઈ ગયું છે. તેનો લાભ વિશ્વના લાખો માનવીઓ મેળવી શકે છે. આટલી બધી સરળતાથી આંતરરાષ્ટ્રીય સંદેશાવ્યવહાર શક્ય બની શકશે, એ 1960 પહેલાં એક માત્ર સ્વપ્ન હતું. આ સિદ્ધિનો સૌથી મહત્વનો લાભ તો એ થયો છે કે તેના દ્વારા વિકસિત અને વિકાસશીલ દેશો વચ્ચે તેમજ ગરીબ વિકાસશીલ દેશો વચ્ચેના પારસ્પરિક સંબંધો ખૂબ ઝડપથી વિકસ્યા છે. ઉપગ્રહ દ્વારા સંદેશાવ્યવહારની શરૂઆત થયા પહેલાં, અન્ય દેશો વચ્ચે સમુદ્રને તળિયે નાખવામાં આવેલાં તારનાં દોરડાં (cables) કે રેડિયો દ્વારા સંદેશાવ્યવહાર થઈ શકતો હતો. સંદેશાવ્યવહાર ઉપગ્રહોને લઈને ગરીબ વિકાસશીલ દેશોને પણ તેનો લાભ સહેલાઈથી ઉપલબ્ધ થયો છે.
ટેલ-કૉમ-સૅટની શોધ થઈ તે અગાઉ રેડિયોતરંગો દ્વારા બિનતારી સંદેશાવ્યવહાર કરવામાં આવતો હતો. આવા રેડિયોતરંગો એક સીધી રેખામાં પ્રસરતા હોવાથી, લાંબા અંતરના સંદેશાવ્યવહાર માટે, પૃથ્વીની ગોળાઈને પાર કરવા, પૃથ્વીના આવરણમાં ઉચ્ચ સ્તરે આવેલા આયનમંડળ(ionosphere)માં મોકલાવી, તેમાં આવેલા રેડિયોતરંગો દ્વારા તેમનું પરાવર્તન કરવામાં આવતું હતું. સૂર્યમાંથી આવી રહેલાં પાર-જાંબલી (ultraviolet) કિરણોની અસરથી વાતાવરણમાં આયનમંડળ ઉદભવતું હોવાથી, દિવસ તેમજ રાત્રિના જુદા જુદા સમયે તેની પ્રકૃતિ બદલાતી રહે છે. આ કારણે રેડિયોતરંગોને પરાવર્તન કરવાની શક્તિ તથા સરળતાથી પરાવર્તન માટેની આવશ્યક તરંગલંબાઈ, સમય સાથે સતત બદલાતી રહે છે. તેથી દિવસના જુદા જુદા સમયે, જુદી જુદી તરંગલંબાઈનો ઉપયોગ કરવો પડતો હતો. એ પ્રક્રિયા ખર્ચાળ તેમજ સંકુલ હતી. વળી વધુ પ્રમાણમાં વીજળી-ઊર્જા પણ ખર્ચાતી હતી. આને માટે 1 મીટર જેટલી લઘુતમ તરંગલંબાઈ પણ આવશ્યક હતી, કારણ કે તેનાથી નાની તરંગલંબાઈના રેડિયોતરંગોને પરાવર્તિત કરવા માટે આયનમંડળ અસમર્થ છે. રેડિયો સંદેશાવ્યવહારમાં જેમ તરંગલંબાઈ નાની તેમ તેનો બૅન્ડ-વિસ્તાર વધારે અને એક જ ચૅનલમાં વધુ સંદેશા મોકલાવી શકાય.
ભૂમિગત સંદેશાવ્યવહાર માટે તારનાં દોરડાં અને 10 મીટરથી વધુ લંબાઈના રેડિયોતરંગોનો ઉપયોગ થાય છે. ઉપરાંત એક જ લિંકમાં વધુ ચૅનલો સમાવી શકાય તે માટે ખૂબ નાની તરંગલંબાઈના સૂક્ષ્મતરંગો(microwaves)નો પણ ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. પર્વતીય પ્રદેશ જ્યાં સંદેશાવાહક તારનાં દોરડાં સહેલાઈથી નાખી શકાતાં નથી ત્યાં સૂક્ષ્મ તરંગ સંદેશાવ્યવહારનો ઉપયોગ ખાસ કરવામાં આવે છે. આને માટે એક ઊંચા ટાવર ઉપર યંત્રસામગ્રી ગોઠવી તેમાંથી પ્રસારિત કરવામાં આવતા સૂક્ષ્મતરંગોને, બીજા ટાવર ઉપર ઝીલી, ત્યાં રાખવામાં આવતી પુનરાવર્તક (repeater) નામની ગોઠવણીની મદદથી ત્રીજા ટાવર ઉપર અને એ પ્રમાણે આગળ અને આગળ પ્રસારિત કરી શકાય છે. આમ સૂક્ષ્મતરંગી લિન્ક ઊભી કરવામાં આવે છે. ઊંચો ટાવર બનાવવામાં આવે તો, ખૂબ દૂર સુધી એક દેશમાંથી બીજા દેશમાં, સમુદ્રપાર સંદેશા મોકલાવી શકાય. વાસ્તવમાં આવા ઊંચા ટાવર બનાવવા શક્ય નથી. આ મુશ્કેલીનું નિવારણ પુનરાવર્તક ગોઠવણ ધરાવતા ટેલ-કૉમ-સૅટ ઉપગ્રહો દ્વારા થઈ શકે છે. તેથી ટેલ-કૉમ-સૅટ સૂક્ષ્મતરંગ સંદેશાવ્યવહારનું એક સ્વરૂપ જ છે.
કૃત્રિમ ઉપગ્રહ શોધાયા પહેલાં, અંગ્રેજ વૈજ્ઞાનિક આર્થર ક્લાર્કે, ‘વાયરલેસ વર્લ્ડ’ નામના સામયિકના ફેબ્રુઆરી 1945ના અંકમાં દર્શાવ્યું કે જો પૃથ્વીથી એવા અંતરે કોઈ ઉપગ્રહને રાખવામાં આવે જે, પૃથ્વીની માફક 24 કલાકમાં એક જ પરિભ્રમણ પૂરું કરે તો તે પૃથ્વીના એક જ સ્થળ ઉપર સ્થાયી – ‘ભૂસ્થિર’ (Geo Stationary) થાય. આવા ત્રણ ઉપગ્રહોને વિષુવવૃત્ત ઉપર 120°ના સરખા અંતરે રાખી તેમની અંદર પુનરાવર્તકોની ગોઠવણ કરી ભૂસ્થિર મથકો સ્થાપી, સંદેશાવ્યવહાર અને ટેલિવિઝનના પ્રસારણ માટે, આખી પૃથ્વીને સાંકળી શકાય છે. ટેલ-કૉમ-સૅટ વિશે આ સૌપ્રથમ માનવ-વિચાર હતો.
ટેલ-કૉમ-સૅટના બે પ્રકાર છે : (i) નિષ્ક્રિય (passive) અને (ii) સક્રિય (active). આર્થર ક્લાર્કના વિચારોને સૌપ્રથમ મૂર્તિમંત કરવાના પ્રયોગ 1960માં શરૂ થયા. પ્રથમ પ્રયોગમાં અમેરિકાએ એકો-1 નામનો એક મહાકાય બલૂન જેવો કૃત્રિમ ઉપગ્રહ 12 ઑગસ્ટ, 1960 (યોગાનુયોગ મહાન અવકાશવિજ્ઞાની ડૉ. વિક્રમ સારાભાઈની જન્મજયંતી)ના રોજ નીચી ભ્રમણકક્ષામાં તરતો મૂક્યો. તેની સપાટી ઉપર રેડિયોતરંગોના પરાવર્તન માટે ધાતુના પાતળા પડનું એક આવરણ હતું, જેના દ્વારા સંદેશાવ્યવહાર તથા ટેલિવિઝનના તરંગોનું પરાવર્તન કરી તેમને એક સ્થળેથી બીજા સ્થળે મોકલાવવામાં સફળતા મળી. એકે-1 નિષ્ક્રિય પ્રકારનો ઉપગ્રહ હતો. આધુનિક સમયમાં ટેલ-કૉમ-સૅટ તરીકે નિષ્ક્રિય ઉપગ્રહ વપરાતા નથી કારણ કે તેમની ક્ષમતા ખૂબ ઓછી હોય છે.
સક્રિય ટેલ-કૉમ-સૅટનો સફળ પ્રયોગ 10 જુલાઈ, 1962ના રોજ ટેલિવિઝનતરંગોને સફળતાપૂર્વક ઍટલાન્ટિક મહાસાગરને પેલે પાર ફ્રાન્સમાં મોકલાવીને કરવામાં આવ્યો. આ પ્રયોગમાં પ્રાયોગિક સંદેશાવ્યવહાર ઉપગ્રહ ટેલસ્ટાર–1 ને નીચેની કક્ષામાં તરતો મૂક્યો હતો. તે પ્રયોગનું આયુષ્ય ફક્ત 22 મિનિટ જેટલું જ હતું. પૃથ્વી ઉપરથી ભૂમિ–મથક દ્વારા મોકલાવવામાં આવતા સંદેશાવ્યવહાર માટેના રેડિયોતરંગોને, સક્રિય ટેલ-કૉમ-સૅટ ઝીલી લઈ તેમની તરંગલંબાઈમાં પ્રવર્ધન (amplification) કરી, મુકરર કરેલા ભૂમિ-મથક તરફ પાછા મોકલાવી આપે છે. ઊર્ધ્વજોડાણ (uplink) માટે સામાન્ય રીતે 4 ગીગા હર્ટ્ઝ (GHz) અને અધોજોડાણ (downlink) માટે સામાન્ય રીતે 6 GHz તરંગઆવૃત્તિના રેડિયોતરંગોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, કારણ કે આવૃત્તિની આ અવધિ(range)માં આયનમંડળની ખરાબ અસરો સૌથી ઓછી હોય છે, આધુનિક ટેલ-કૉમ-સૅટમાં 6 GHzથી પણ વધુ આવૃત્તિના રેડિયોતરંગો વપરાય છે. તરંગોને ઝીલી તેમની આવૃત્તિનું પ્રવર્ધન કરનાર ઉપકરણ પ્રેષાનુકર (transponder) તરીકે ઓળખાય છે. [1 Giga Hertz = એક અબજ (109) કંપન પ્રતિ સેકન્ડ]
ટેલ-કૉમ-સૅટમાં સૌર કોષ વડે વિદ્યુત-ઊર્જા પ્રાપ્ત કરવામાં આવે છે. તદુપરાંત તેમાં, પૃથ્વી ઉપરથી આવતા તરંગોને ઝીલી તેમનું ચોક્કસ દિશામાં પરાવર્તન કરવા માટેના ઍન્ટેના, પરિસ્થિતિ અભિલક્ષ્યન, તાપમાન–નિયંત્રક, પ્રચાલન માટેનાં રૉકેટ, દૂરમિતિ (telemetry) અને દૂરાદેશ (telecommand) માટેની સામગ્રી વગેરે ઉપતંત્રો પણ ગોઠવેલાં હોય છે.
1963ના અરસામાં સફળતાપૂર્વક ઉપયોગમાં લેવાયેલો પ્રથમ ભૂમિસ્થિર ટેલ-કૉમ-સૅટ, સીનકૉમ-1 (Syncom–1) હતો. ત્યાર પછી 1963માં સીનકૉમ–3ની મદદથી ટોકિયો ઑલિમ્પિક રમતોને અમેરિકામાં જોઈ શકાઈ હતી. આમ ટેલ-કૉમ-સૅટની ઉપયોગિતા પુરવાર થતાં પૃથ્વી પરના સમગ્ર દેશોને આવરી લેતી COSMAT નામની સંદેશાવ્યવહારની અમેરિકન આંતરરાષ્ટ્રીય સંસ્થાની સૌ-પ્રથમ સ્થાપના થઈ. ત્યારબાદ 1964માં International Telecommunication Satellite (INTELSAT)ની સ્થાપના થઈ.
INTELSATની સ્થાપના પછી વ્યાપારી ધોરણે, 1965માં ‘અર્લી-બર્ડ’ (INTELSAT–1)ને અવકાશમાં તરતો મૂકવામાં આવ્યો. તેની ટેલિફોન ચૅનલોની ક્ષમતા 240 પરિપથ જેટલી હતી. અદ્યતન ટેલ-કૉમ-સૅટમાં એક કરતાં વધુ પ્રેષાનુકર હોય છે, જેમાં 12,000 કે તેથી વધુ ટેલિફોન ચૅનલો આવેલી હોય છે. તદુપરાંત ટેલિવિઝન-સેવાઓ, ટેલેક્સ સેવાઓ, કુદરતી આપત્તિ અંગે અગાઉથી જાણકારી, હવામાન સમાચાર સેવા વગેરે મેળવી શકાય છે. ભારતના INSAT પ્રકારના ઉપગ્રહો આવી અનેકવિધ સેવા (multiservice) આપતા ટેલ-કૉમ-સૅટ જ છે.
પ્રફુલ્લ દ. ભાવસાર