Kreios Space ने Kongsberg NanoAvionics के साथ मिलकर एक 200 किलोग्राम के माइक्रोसैटेलाइट को बहुत कम पृथ्वी कक्षा (VLEO) में भेजने के लिए हाथ मिलाया है। यह सैटेलाइट एक वायुमंडलीय इलेक्ट्रिक प्रोपल्शन सिस्टम से लैस होगा और 150-300 किमी के बैंड में उड़ान भरेगा, जहाँ अधिकांश सैटेलाइट कुछ ही महीनों में कक्षा से बाहर हो जाते हैं। यदि यह परीक्षण इस अवधारणा को सिद्ध कर देता है, तो सैटेलाइट उस पतली हवा का उपयोग कर सकेंगे जिससे वे वर्तमान में टिके रहने के लिए संघर्ष करते हैं, जिससे भारी और महंगे रासायनिक ईंधन की आवश्यकता कम हो जाएगी।

VLEO एक समस्या क्यों है

VLEO की ऊंचाइयों पर, अवशिष्ट ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के अणु मापने योग्य ड्रैग (drag) पैदा करते हैं। यह ड्रैग कक्षीय गति (orbital speed) को कम कर देता है, और बिना प्रोपल्शन के एक सैटेलाइट कुछ हफ्तों से लेकर महीनों के भीतर ही पृथ्वी की ओर वापस गिरने लगता है। यही कण उजागर सतहों को भी नष्ट करते हैं, जिससे मिशन का जीवनकाल छोटा हो जाता है। पारंपरिक थ्रस्टर्स प्रणोदक (propellant) ले जाकर ड्रैग की समस्या को हल करते हैं, लेकिन अतिरिक्त द्रव्यमान पेलोड क्षमता को कम कर देता है और लॉन्च की लागत को बढ़ा देता है।

"हवा-को-ईंधन-बनाना" कैसे काम करता है

Kreios का सिस्टम एक छोटे वैक्यूम क्लीनर और इलेक्ट्रिक थ्रस्टर का मिश्रण है। एक इनटेक स्कूप परिवेशी O₂ और N₂ अणुओं को इकट्ठा करता है। ऑनबोर्ड पावर सोर्स गैस को आयनित (ionise) करता है, जिससे वह प्लाज्मा—एक आवेशित गैस—में बदल जाती है। इसके बाद प्लाज्मा को एक इलेक्ट्रिक नोजल के माध्यम से बाहर निकाला जाता है, जिससे थ्रस्ट पैदा होता है जो ड्रैग का मुकाबला करता है। प्रभावी रूप से, वह वायुमंडल जो सैटेलाइट को धीमा करता है, वही प्रणोदक बन जाता है जो उसे आगे धकेलता है।

यह दृष्टिकोण दो तत्काल लाभों का वादा करता है:

  • द्रव्यमान की बचत (Mass savings) – कोई समर्पित ईंधन टैंक या बड़े रासायनिक थ्रस्टर नहीं, जिससे सेंसर या संचार उपकरणों के लिए किलोग्रामों की बचत होती है।
  • मिशन की अवधि में विस्तार (Extended mission duration) – निरंतर थ्रस्ट एक सैटेलाइट को महीनों के बजाय वर्षों तक VLEO में रख सकता है, जिससे उच्च-रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग और कम-लेटेंसी लिंक संभव हो पाते हैं जो केवल वायुमंडल के सबसे घने हिस्सों में ही मिल सकते हैं।

उद्योग के लिए इसके मायने

यदि Kreios का परीक्षण सफल होता है, तो अर्थ-ऑब्जर्वेशन, संचार और IoT कॉन्स्टेलेशन के ऑपरेटर लॉन्च लागत कम कर सकते हैं और डेटा की गुणवत्ता में सुधार कर सकते हैं। जमीन के करीब होने के कारण अधिक स्पष्ट चित्र प्राप्त होते हैं; साथ ही उन ब्रॉडबैंड सेवाओं के लिए लेटेंसी कम हो जाती है जो लो-ऑर्बिट रिले पर निर्भर करती हैं। जो कंपनियाँ सैटेलाइट डेटा पर निर्भर हैं—जैसे लॉजिस्टिक्स फर्में, निर्माण प्रबंधक, और सटीक कृषि (precision agriculture) प्रदाता—उन्हें तेज़ और अधिक विस्तृत जानकारी प्राप्त होने का लाभ मिलेगा।

यह तकनीक नए जोखिम भी लाती है। कठोर वातावरण में प्लाज्मा उत्पन्न करने के लिए विश्वसनीय शक्ति की आवश्यकता होती है; सिस्टम को अन्य पेलोड से समझौता किए बिना सौर पैनलों से पर्याप्त बिजली लेनी होगी। थ्रस्ट का स्तर मामूली है, इसलिए सटीक कक्षा बनाए रखने के लिए परिष्कृत कंट्रोल सॉफ्टवेयर की आवश्यकता होगी। आयनित निकास (ionised exhaust) के लंबे समय तक संपर्क में रहने से अंतरिक्ष यान की सतहों का घिसाव बढ़ सकता है, एक ऐसा कारक जिसे लंबी अवधि की उड़ानों में अभी तक मापा नहीं गया है।

आगे क्या है

Kreios इस वर्ष के अंत में टेस्ट बस लॉन्च करने की योजना बना रहा है, जिसका लक्ष्य वायुमंडलीय घनत्व को अधिकतम करने के लिए 150 किमी की गोलाकार कक्षा है। मिशन कई महीनों तक थ्रस्ट प्रदर्शन, बिजली की खपत और सामग्री के क्षरण (degradation) की निगरानी करेगा। सफलता से माइक्रोसैटेलाइट्स के लिए "हवा-आधारित" प्रोपल्शन किट प्रदान करने वाली एक व्यावसायिक सेवा शुरू हो सकती है, और यह अन्य स्टार्टअप्स को भी इसी तरह की अवधारणाओं को तलाशने के लिए प्रेरित कर सकती है।

निष्कर्ष

वायुमंडलीय ड्रैग को थ्रस्ट में बदलना VLEO मिशनों के अर्थशास्त्र को फिर से लिख सकता है। उन्हीं कणों का उपयोग करके जो सैटेलाइट्स को नीचे खींचने का खतरा पैदा करते हैं, Kreios Space उन्हें लंबे समय तक, कम लागत में और उच्च प्रदर्शन के साथ बनाए रखने का लक्ष्य रखता है। आगामी उड़ान यह स्पष्ट करेगी कि क्या यह विचार प्रयोगशाला के भौतिकी से निकलकर रोजमर्रा के अंतरिक्ष संचालन का हिस्सा बन सकता है।