परिचय

निकट-पृथ्वी क्षेत्र से परे अंतरिक्ष की खोज मानव जाति के सबसे चुनौतीपूर्ण और आकर्षक उपक्रमों में से एक रही है और पीढ़ियों की कल्पना को आकर्षित करती रही है। सदियों से, कई अंतरिक्ष-यात्रा के क्षेत्र में कार्य करने वाले देशों ने सौर मंडल के अधिकांश ग्रहों, उनके प्राकृतिक चंद्रमाओं, विभिन्न छोटे ग्रहों/क्षुद्रग्रहों, धूमकेतुओं और यहां तक कि अंतरग्रहीय यात्राओं के अन्वेषण के लिए कई मिशन चलाए हैं। चंद्रमा और मंगल वर्तमान में सबसे अधिक खोजे गए और तुलनात्मक रूप से अधिक भीड़ वाले ग्रह पिंड हैं। भारत का चंद्रयान-3 (च.-3) चंद्रमा की कक्षा में नवीनतम प्रविष्टि है। चंद्रमा की खोज में नए सिरे से रुचि, चंद्रमा पर लौटने के लिए आर्टेमिस मिशन और मंगल के कॉलोनीकरण की तैयारी के कारण अगले कुछ वर्षों में चंद्रमा के चारों ओर अधिक तीव्र गतिविधियां होने की संभावना है। जबकि पिछले मिशन अनिवार्य रूप से वैज्ञानिक अन्वेषणों के उद्देश्य से थे, आगामी उद्यमों में संभवतः विविध हितों के कई कलाकार शामिल होंगे, जिनमें मुख्य रूप से व्यावसायिक उद्देश्यों के लिए संसाधन उपयोग द्वारा संचालित लोग भी शामिल होंगे। ग्रहों की कक्षाओं में नज़दीकी खतरों से बचने के लिए उचित उपशमन प्रथाओं को तैयार करने के लिए पर्यावरण की बेहतर समझ की आवश्यकता है।

संयुक्त राष्ट्र और अंतरिक्ष मलबा अंतर-अभिकरण समन्वय समिति (आईएडीसी) द्वारा वर्तमान अंतरिक्ष मलबा शमन दिशानिर्देश पृथ्वी की कक्षा में अंतःक्षेपित अंतरिक्ष यान और कक्षीय चरणों पर लागू होते हैं । वर्तमान में अंतरिक्ष मलबा दीर्घकालिक स्थिरता के लिए एक बड़ा खतरा पैदा करता है । लगातार बढ़ती भीड़भाड़ वाली पृथ्वी की कक्षाओं में बाहरी अंतरिक्ष गतिविधियाँ। इसलिए, निकट-पृथ्वी क्षेत्र में संचालन के दौरान अर्जित ज्ञान के आधार पर, चंद्र कक्षाओं में वस्तुओं की बढ़ती संख्या को देखते हुए निकट दृष्टिकोण से संबंधित अध्ययन करना दिलचस्प और वांछनीय है।

गहन अंतरिक्ष की वस्तुओं का अनुवर्तन

निकट-पृथ्वी क्षेत्र की तुलना में गहन अंतरिक्ष की वस्तुओं का प्रेक्षण और अनुवर्तन स्वाभाविक रूप से अधिक जटिल है, मुख्य रूप से वस्तु और पर्यवेक्षक के बीच की विशाल दूरी के कारण जो काफी विलंबता, सिग्नल क्षीणन और संबंधित जटिलताओं का परिचय देती है। अंतरिक्ष यान/लैंडर/रोवर्स जैसी कार्यात्मक परिसंपत्तियों को सक्रिय और निष्क्रिय तरीकों से अनुवर्तन किया जाता है। विशिष्ट सक्रिय तकनीकों में रेंज और डॉपलर माप, बहुत लंबी बेसलाइन इंटरफेरोमेट्री (वीएलबीआई)/डेल्टा डिफरेंशियल वन-वे रेंजिंग (डीओआर), और रेट्रो-रिफ्लेक्टर के साथ लेजर रेंजिंग शामिल है। मैसेंजर, मार्स ग्लोबल सर्वेयर और हायाबुसा-2 जैसे मिशनों के लिए ऑप्टिकल ट्रांसपोंडर का भी प्रदर्शन किया गया है जो बेहतर सटीकता दे सकते हैं।

चंद्र कक्षाएं

चंद्र कक्षा में कक्षीय विकास मुख्य रूप से चंद्र गुरुत्वाकर्षण, सूर्य और पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण और सूर्य विकिरण दबाव से प्रभावित होता है। 500 किमी से कम की कक्षाओं के लिए, द्रव्यमान सांद्रता के कारण चंद्र गुरुत्वाकर्षण की गैर-एकरूपता हावी होती है, जो पृथ्वी और सूर्य के कारण तीसरे शरीर की गड़बड़ी के साथ-साथ कक्षा की विलक्षणता (अर्ध-प्रमुख अक्ष में किसी भी बदलाव के बिना) को बढ़ाने का कारण बनती है। परिणामस्वरूप, खतरे की ऊंचाई धीरे-धीरे कम हो जाती है जिससे अंततः चंद्र सतह पर प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, 100 किमी गोलाकार कक्षा में एक अंतरिक्ष यान का अपेक्षित कक्षीय जीवनकाल लगभग 160 दिन है।

कक्षाओं के प्रमुख प्रकारों में लैंग्रेंज बिंदु के चारों ओर हेलो कक्षा , लगभग रेक्टिलिनियर हेलो ऑर्बिट (एनआरएचओ), लो लूनर ऑर्बिट (एलएलओ), और डिस्टेंट रेट्रोग्रेड ऑर्बिट (डीआरओ) शामिल हैं। एनआरएचओ कक्षाएँ स्थिर होने और कम कक्षा रखरखाव की आवश्यकता, पृथ्वी और अन्य चंद्र परिक्रमा शिल्पों के साथ निरंतर संचार बनाए रखने, ग्रहण से बचाव आदि के लाभ प्रदान करती हैं और चंद्र प्रवेश द्वारों की मेजबानी के लिए अत्यधिक उपयुक्त हैं। कई आगामी मिशनों को भी समान कक्षाओं में रखा जा सकता है, लेकिन ऐसी कक्षाओं की विशाल स्थानिक सीमा (जीईओ बेल्ट से कहीं अधिक बड़ी) को देखते हुए , निकट भविष्य में किसी भी तरह की भीड़भाड़ की उम्मीद नहीं है। वर्तमान में परिक्रमा कर रहे अधिकांश चंद्र जांच एलएलओ में संचालित होते हैं।

चंद्रमा के चारों ओर वर्तमान स्थिति

जुलाई 2023 तक, 6 सक्रिय चंद्र कक्षाएँ हैं (चित्र-1 देखें)। नासा के थेमिस मिशन की पांच जांचों में से दो को अर्टमिस (सूर्य के साथ चंद्रमा की अंतःक्रिया का त्वरण, पुनर्संयोजन, अशांति और इलेक्ट्रोडायनामिक्स) के तहत अर्टमिस P1 और अर्टमिस P2 के रूप में पुन: उपयोग किया गया है, दोनों कम झुकाव की विलक्षण कक्षाओं में काम करते हैं । नासा का चंद्र टोही कक्षित्र (एल.आर.ओ.) लगभग ध्रुवीय, थोड़ा अण्डाकार कक्षा में चंद्रमा की परिक्रमा करता है। चंद्रयान-2, इसरो का दूसरा चंद्र मिशन और कोरिया पाथफाइंडर लूनर ऑर्बिटर (के.पी.एल.ओ.) भी 100 किमी की ऊंचाई की ध्रुवीय कक्षाओं में संचालित होते हैं। नासा का कैपस्टोन 9:2 गुंजयमान दक्षिणी L2 एन.आर. एच.ओ. में संचालित होता है, इसका पेरिल्यून 1500-1600 किमी की ऊंचाई पर चंद्र उत्तरी ध्रुव के ऊपर से गुजरता है , जबकि अपोलून लगभग 70,000 किमी की दूरी पर दक्षिणी ध्रुव के ऊपर होता है। जापानी अंतरिक्ष यान ओउना जिसे 2009 में कागुया /सेलेन मिशन के हिस्से के रूप में चंद्र कक्षा में रखा गया था और 2008 में लॉन्च किया गया चंद्रयान-1 दो निष्क्रिय अंतरिक्ष यान हैं। अन्य सभी ऑर्बिटर या तो चंद्रमा-बद्ध कक्षीय व्यवस्था से बाहर चले गए हैं या चंद्र सतह पर उतरे हैं/प्रभावित हुए हैं, या तो जानबूझकर या धीरे से उतरने में विफलता के कारण। उदाहरण के लिए, मई 2018 में चीन द्वारा लॉन्च किए गए चांग'ई 4 मिशन के डेटा रिले उपग्रह क्यूकियाओ को बाद में पृथ्वी-चंद्रमा एल2 बिंदु के पास एक हेलो कक्षा में ले जाया गया। वर्तमान में, एकमात्र ऑपरेटिंग रोवर चांग'ई 4 द्वारा जारी चीन का युतु -2 रोवर है , जो दूर की ओर संचालित होता है। उपलब्ध मीडिया स्रोतों से, यह उम्मीद की जाती है कि रूस का लूना -25 एक लैंडर और रोवर के साथ 16 अगस्त, 2023 तक 100 किमी की चंद्र कक्षा में होगा और 21-23 अगस्त, 2023 तक चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुव पर उतरेगा।