આ દુનિયામાં એવું ઘણું છે, જે આપણી નજરમાં આવતું ન હોવા છતાં, આપણા પર તેના મોટા ઉપકાર છે. આવી જ એક વાત માટે સેટેલાઇટ્સ કેવી રીતે મદદ કરે છે તેની વાત વિદ્યાર્થીઓને ઉપયોગી થશે.
ડૉ. નિમિત્ત કુમાર, વૈજ્ઞાનિક, ઇન્કોઇસ દ્વારા
આપણા માટે સેટેલાઇટ એટલે કે ઉપગ્રહોનું નામ કંઈ નવું નથી. તેના ઘણા ખરા ઉપયોગો પણ ખબર જ હોય. ઇન્ટરનેટ હોય કે ક્રિકેટ મેચનું સીધું પ્રસારણ. અમુક વળી હોલીવૂડ ફિલ્મોમાં દેખાડતા જેમ્સ બોન્ડ ટાઇપ જાસૂસી (મિલિટરી) સેટેલાઇટના ઉપયોગ પણ આપણે જાણીએ છીએ. કોઈ કોઈ વાચકોને સંશોધન માટેના સેટેલાઇટની પણ જાણકારી હોય, પછી એ સ્પેસ (બ્રહ્માંડ) તરફ મીટ માંડીને બેઠા હોય કે આપણા તેલ-ગેસ, જંગલો વગેરે ઉપર નજર રાખતા હોય. જમીનની જેમ દરિયાઈ સંશોધન કે મોનિટરિંગના સેટેલાઇટ્સની પણ એક અનોખી જમાત છે.
તેમાંના એક પ્રકારના સેટેલાઇટ – ઓશન કલર રિમોટ સેન્સિંગ સેટેલાઇટ વિશે આજે વાત કરીશું.
નામ વાંચતા જ એટલો તો ખ્યાલ આવે કે આ પ્રકારના રિમોટ સેન્સિંગ સેટેલાઇટ દરિયાના રંગ (કલર)ને માપે છે.
દરિયાના પાણીનો રંગ બે બાબતોને આભારી હોય છે. એક તો પાણીની ઊંડાઈ, જે આજના જમાનામાં ન તો અજાણી માહિતી છે ન તો તેમાં રોજબરોજ મોટે પાયે ફેરફાર થાય છે. એટલે વાત આવે બીજા પરિબળની. તે એ કે દરિયામાં પાણી સિવાય શું શું રહેલું છે. જેમાં સૂક્ષ્મજીવી (માઇક્રોસ્કોપિક) દરિયાઇ શેવાળનો સિંહફાળો છે.
પૃથ્વી પર કાર્બન ચક્રનું અડધોઅડધ પ્રમાણ ઘટાડવાનું કામ દરિયામાંની શેવાળ કરે છે. આથી જ વૈજ્ઞાનિકો સેટેલાઇટની મદદથી આ શેવાળનું પ્રમાણ જાણવા પ્રયત્નશીલ રહે છે. આ ડેટા હવે આપણે પણ જોઈ શકીએ છીએ.
હવે કોઈને લાગે કે જો આ શેવાળ ેટલી સૂક્ષ્મ હોય કે નરી આંખે પણ ન દેખાય, તો પછી સેટેલાઇટ તો સેંકડો કિલોમીટર ઊંચે રહેલા હોય છે, તે કઇ રીતે આવી શેવાળનું માપન કરે? વધુ અગત્યનો પ્રશ્ન એ કે આવા સેટેલાઇટ પાછળ ખર્ચ કરવાનો કંઇ મતલબ ખરો?
આ બંને સવાલોના જવાબ એકબીજા સાથે વણાયેલા છે. પૃથ્વીની સપાટીનો પોણો ભાગ દરિયાએ રોકેલો છે. તેમાં હજારો પ્રકારની માછલીઓ કરોડોની સંખ્યામાં છે. વહેલ, જીંગા, કરચલા, ડોલ્ફીન જેવા અન્ય જીવો અને આ બધા પર નભતા દરિયાઇ પંખીડા અને પોલાર બેર (રીંછ) જેવા જીવો તો જુદા. જમીન જેવાં વૃક્ષો દરિયામાં ન હોય તો પણ શેવાળ કહેવાતા આ ‘ફાયટોપ્લેન્કટોન’ જ આહાર પિરામિડનો પાયો રચે છે.
તેમના માટે પ્રકાશસંશ્લેષણ (ફોટોસિન્થેસિસ)ની પ્રક્રિયા કરવા દરિયાના ઉપલા એંસી-સો મીટરથી વધુ ઊંડાં પાણી, ઘોર અંધકારને લીધે નકામાં છે. એટલે પછી કોઈ નવી કે સાનુકૂળ પરિસ્થિતિ મળે ત્યારે ફાયટોપ્લેન્કટોનની બ્લુમ (રાફડો ફાટ્યો એવું જ સમજી લો) સેંકડો ચોરસ કિલોમીટરોમાં ફેલાય. આથી જ ફાયટોપ્લેન્કટોન પોતે ભલે સૂક્ષ્મજીવ હોય પણ જો પૃથ્વીના કાર્બન ચક્રનું વાર્ષિક સરવૈયું કાઢો તો અડધોઅડધ (જમીન પરની બધી વનસ્પતિ બરાબર) કાર્બન શોષી લે છે. આથી આજે જ્યારે ગ્લોબલ વોર્મિંગ અને ક્લાઇમેટ ચેન્જ રોજેરોજ હેડલાઇનો ગજવતા હોય ત્યારે વૈજ્ઞાનિકોને ફાયટોપ્લેન્કટોનના રોજિંદા નકશામાં રસ ન પડે તો જ નવાઇ!
ફેબ્રુઆરી મહિનામાં આવી બ્લુમ અડધા અરબ સાગરને પણ આવરી લે! ઓશન કલર સેટેલાઇટ માનવ આંખની જેમ પ્રકાશ વર્ણપટના જાનીવાલીપીનાલા (એટલે કે દૃશ્ય) રેન્જમાં કામ કરે છે. આ રેન્જ ૪૦૦થી ૭૦૦ નેનોમીટરની વેવલેન્થની બનેલી છે.
આમ કુલ ૩૦૦ વેવલેન્થ થઈ, જે દરેક ને સેટેલાઇટ સેન્સરમાં એક એક કેમેરા રુપે સમાડવી એ ખર્ચાળ કામ છે અને ઘણાં સંશોધનો કે એપ્લિકેશન (ઉપયોગો) માટે ફરજિયાત પણ નથી. એટલે વૈજ્ઞાનિકો સેન્સર બનાવતી વખતે (આપણે ત્યાં અમદાવાદ ઇસરોમાં બને છે) આ રેન્જમાંથી જરૂર મુજબની આઠ-દસ ચેનલો માટેના કેમેરા ફીટ કરે છે. તેમાંથી રાતા રંગમાં કામ કરતી ચેનલો વાતાવરણના કરેક્શન માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે, જ્યારે ભુરા ભાગની ચેનલો પાણીના સિગ્નલને માપવા કામ આવે છે. રહી લીલા રંગની ચેનલો જે વિવિધ પ્રકારના ફાયટોપ્લેન્કટોનના પ્રકાર અને ક્લોરોફિલ, ફળદ્રુપતા વગેરે માપવાના અલગોરિધમ (ફોર્મ્યુલા)માં વપરાય છે.
વાચકોને આજનો અરબ સાગર કેવો દેખાય છે જોવામાં રસ પડે તો એવું ન ધારી લેતા કે ફક્ત ગણ્યા ગાંઠ્યા વૈજ્ઞાનિકોને જ આ ડેટા મળી શકે છે. નાસાના ઓશન કલર પોર્ટલ ઉપર નિમ્બસ સેટેલાઇટ ઉપર મૂકાયેલા CZCSના ૧૯૭૮થી લઇને આજ સુધીના ડઝન સેટેલાઇટ મિશનથી મળેલા ડેટા જેને જોઇએ તેના ઉપયોગ માટે મૂકેલા છે (ભારતે ૧૯૯૯માં ઓશનસેટ-૧ ચડાવ્યો અને હાલ ઓશનસેટ-૨ સેવામાં છે, પણ અહીં તે ડેટા મૂકાતા નથી).
આ જોવા માટે પોર્ટલ હોમ પેજના ઉપલા ટૂલબારમાંથી ડેટા ઉપર કર્સર મૂકવાથી મેનૂ ખુલશે જેમાં લેવલ-૧-૨ બ્રાઉઝર દેખાશે. તેના ઉપર ક્લિક કરવાથી ખુલતા પેજમાં મિશનનાં નામ દેખાશે. એક મિશન ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશન પણ છે, એ જોયું? આ પેજ જાતે અપડેટ નથી થતું એટલે સિલેક્શન જોવા ક્લિક કરતા રહેવું.
મિશન મુજબ કેલેન્ડર પણ બદલાશે. ઉદાહરણ તરીકે MODIS-Aqua અને Suomi NPP-VIIRS ચેક બોક્સમાં ક્લિક કરો. જમણી તરફ અરેબીયન સી સીલેક્ટ કરવાથી ફક્ત અરબ સાગરની સેટેલાઇટ ઇમેજ જ મળશે. છેલ્લે, જે તારીખની ઇમેજ જોવી હોય તે તારીખ (અઠવાડિયું પસંદ કરવા ૦૦૦, ***, ^^^ વગેરે) ક્લીક કરો અને પછી Find Swaths ક્લિક કરો એટલે જોઇતા ડેટા હાજર.
ફક્ત ફોટા જોઇને સંતોષ ન થાય તો ડેટા (.nc files) ડાઉનલોડ કરી એનાલિસિસ કરવા SeaDAS નામનો ફ્રી સોફ્ટવેર પણ મળે છે જે હોમ પેજ ઉપરના ટૂલબારમાં મળી જશે. વિગતવાર યૂઝર મેન્યુઅલ અને ટ્યુટોરિયલ પણ ખરા.
વિદ્યાર્થીઓને ખાસ પ્રોજેક્ટ વગેરે કામમાં આવે. બીજા ટાઇમ-સીરિઝ પ્લોટર અને જિઓવાન્ની જેવા ઓનલાઇન ટૂલ તો અલગ!
યાદ રહે કે જે ડેટા તમે જોઇ રહ્યા છો તે જ ડેટા દુનિયાભરના વૈજ્ઞાનિકો (નાસા, ઇસરો સહિત) ઉપયોગ કરે છે. તો આ ઓનલાઇન કસરત કરતી વખતે ખુદ પણ બે ઘડી વૈજ્ઞાનિક બની જાઓ અને પોર્ટલ ઉપર વધુ ખાંખાંખોળા કરો – નવું જાણો, ઘણું માણો!
રસ પડ્યો? જુઓ ઉપયોગી લિંક્સ