अंतरिक्ष, रक्षा, परमाणु और ऊर्जा प्रौद्योगिकी

परिचय

अंतरिक्ष, रक्षा, परमाणु विज्ञान और ऊर्जा प्रौद्योगिकी में भारत की यात्रा स्वतंत्रता के बाद के युग में आत्मनिर्भरता और सामरिक महत्वाकांक्षा की सबसे उल्लेखनीय कहानियों में से एक है। सीजीपीएससी (CGPSC) के अभ्यर्थियों के लिए, यह उप-विषय समसामयिक मामलों, सामान्य विज्ञान और राष्ट्रीय नीति के प्रतिच्छेदन पर स्थित है - एक ऐसा संयोजन जो इसे बौद्धिक रूप से समृद्ध और परीक्षा-केंद्रित दोनों बनाता है। जिन वर्षों के लिए आंकड़े उपलब्ध हैं, इस उप-विषय से सीजीपीएससी प्रारंभिक परीक्षा में आठ प्रश्न पूछे गए हैं, जो 2018, 2021 और 2023 के पेपरों में दिखाई दिए हैं। यह सुसंगत पुनरावृत्ति संकेत देती है कि सीजीपीएससी आयोग अंतरिक्ष और रक्षा प्रौद्योगिकी को एक सामयिक विचार के रूप में नहीं, बल्कि विज्ञान पेपर के भीतर एक ठोस विषय के रूप में मानता है।

प्रश्न तथ्यात्मक स्मरण - भारतीय सुदूर संवेदन संस्थान (Indian Institute of Remote Sensing) कहाँ स्थित है, नाविक (NavIC) का पूरा नाम क्या है - से लेकर कक्षीय यांत्रिकी, मिशन विशिष्टताओं और संस्थागत भूमिकाओं के बारे में वैचारिक समझ तक फैले हुए हैं। 2023 के पेपर में उल्लेखनीय रूप से एक्सपोसैट (XPoSat) जैसे अत्याधुनिक मिशनों को शामिल किया गया, जो संकेत देता है कि परीक्षक नए इसरो (ISRO) प्रक्षेपणों पर बारीकी से नज़र रखते हैं। इसका मतलब है कि अभ्यर्थी इस उप-विषय को पूरी तरह से ऐतिहासिक नहीं मान सकते; उन्हें परीक्षा वर्ष तक के प्रमुख मिशनों और तकनीकी मील के पत्थरों के बारे में वर्तमान जागरूकता बनाए रखनी होगी।

छत्तीसगढ़ के लिए यह उप-विषय विशेष रूप से क्यों मायने रखता है? राज्य, हालांकि इसरो के प्रक्षेपण केंद्रों का घर नहीं है, लेकिन इसका सीआरपीएफ (CRPF) और अर्धसैनिक बलों की उपस्थिति, इसके खनिज संसाधनों (मध्य भारत के कुछ हिस्सों में यूरेनियम भंडार पाए जाते हैं) के माध्यम से राष्ट्रीय सुरक्षा से एक सार्थक संबंध है, जो परमाणु ईंधन चक्र को पोषित करते हैं, और रायपुर, दुर्ग और कोरबा जैसे जिलों में सौर पार्कों के माध्यम से राष्ट्रीय सौर मिशन (National Solar Mission) में इसकी उभरती भूमिका है। छत्तीसगढ़ के विशाल कोयला भंडारों से तापीय ऊर्जा - राज्य के पास भारत के सबसे बड़े सिद्ध कोयला भंडारों में से कुछ हैं - सीधे राष्ट्रीय बिजली उत्पादन को खिलाती है, जिससे ऊर्जा प्रौद्योगिकी सीजी की आर्थिक पहचान के लिए गहराई से प्रासंगिक हो जाती है। बिलासपुर में एनटीपीसी सीपत सुपर थर्मल पावर स्टेशन (NTPC Sipat Super Thermal Power Station), भारत के सबसे बड़े कोयला-आधारित संयंत्रों में से एक है, जो पारंपरिक ऊर्जा बुनियादी ढांचे में छत्तीसगढ़ की हिस्सेदारी का उदाहरण है।

यह उप-विषय चार स्तंभों में विभाजित है: (1) अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी - उपग्रह, प्रक्षेपण यान, ग्रहीय मिशन और सुदूर संवेदन; (2) रक्षा प्रौद्योगिकी - स्वदेशी रूप से विकसित हथियार प्रणालियाँ, रक्षा प्रमुख (Chief of Defence Staff) जैसी संस्थागत संरचनाएँ और मिसाइल कार्यक्रम; (3) परमाणु प्रौद्योगिकी - रिएक्टर प्रकार, तीन-चरणीय परमाणु कार्यक्रम, अप्रसार संधियाँ; और (4) ऊर्जा प्रौद्योगिकी - पारंपरिक, नवीकरणीय और उभरते स्रोत जिनमें सौर, पवन और हाइड्रोजन शामिल हैं। प्रत्येक स्तंभ एक अलग संज्ञानात्मक मोड की मांग करता है: अंतरिक्ष के लिए विशिष्ट मिशन विवरण और कक्षीय मापदंडों को याद करने की आवश्यकता होती है; रक्षा के लिए संस्थागत पदानुक्रम और हथियार वर्गीकरण को समझने की आवश्यकता होती है; परमाणु के लिए विखंडन, संलयन और ईंधन चक्र के बारे में वैचारिक स्पष्टता की आवश्यकता होती है; ऊर्जा के लिए तकनीकी समझ और नीतिगत जागरूकता दोनों की आवश्यकता होती है।

सीजीपीएससी द्वारा परीक्षित कठिनाई स्तर एक राज्य पीएससी (PSC) के लिए मध्यम से चुनौतीपूर्ण सिरे पर है - प्रश्न केवल "ISRO क्या है?" जैसे नहीं हैं, बल्कि सटीक विवरण मांगते हैं जैसे कि चंद्रयान-2 ने उत्तरी या दक्षिणी ध्रुव को लक्षित किया था, या नाविक का पूर्ण रूप क्या है। यह नोट पहले एक मजबूत नींव बनाने के लिए संरचित है, फिर उस विशिष्टता और बारीकियों को जोड़ता है जिसकी परीक्षा मांग करती है।

2024-2026 में काम करने वाले छत्तीसगढ़ के अभ्यर्थियों के लिए, परीक्षा खिड़की भारतीय अंतरिक्ष इतिहास के सबसे घटनापूर्ण अवधियों में से एक के साथ मेल खाती है: चंद्रयान-3 का ऐतिहासिक दक्षिणी ध्रुव लैंडिंग (अगस्त 2023), आदित्य-एल1 का एल1 लैग्रेंज बिंदु पर पहुंचना (जनवरी 2024), एक्सपोसैट का प्रक्षेपण (जनवरी 2024), और आगामी मानवयुक्त गगनयान परीक्षण उड़ानें। सीजीपीएससी का बहुत हाल के मिशनों को उठाने का पैटर्न (एक्सपोसैट संभवतः 2023 के प्रश्नपत्र का मसौदा तैयार किए जाने के बाद लॉन्च किया गया था, फिर भी उस पर दिखाई दिया) का मतलब है कि यह नोट आगे भी प्रक्षेपित करता है कि आगे लगभग निश्चित रूप से क्या पूछा जाएगा। अंतिम दो खंडों - "और क्या पूछा जा सकता है" और "त्वरित पुनरीक्षण" - को केवल एक ऐतिहासिक सारांश नहीं, बल्कि एक सजीव पूर्वानुमान के रूप में मानें।

उप-विषय की व्यापकता अनुशासित वर्गीकरण को भी पुरस्कृत करती है। अध्ययन करते समय, प्रत्येक तथ्य को चार श्रेणियों में से एक में क्रमबद्ध करें: (i) संस्थान और उनके स्थान, (ii) मिशन के नाम, तिथियाँ और प्रमुख तथ्य, (iii) प्रौद्योगिकी के प्रकार और संचालन सिद्धांत, और (iv) नीतिगत ढाँचे और संधियाँ। सीजीपीएससी ने अपने तीन परीक्षित वर्षों में सभी चार श्रेणियों से आकर्षित किया है। किसी एक श्रेणी में अंतराल गलत-कथन प्रश्न प्रारूप के प्रति भेद्यता पैदा करता है, जहाँ चार में से तीन तथ्यों को जानना यह पहचानने के लिए पर्याप्त नहीं है कि चौथा तथ्य कौन सा गलत है।

मुख्य अवधारणाएँ और आधार

कक्षीय यांत्रिकी और उपग्रह विज्ञान

भूस्थैतिक कक्षा (Geostationary Orbit - GEO): पृथ्वी की भूमध्य रेखा से लगभग 35,786 किलोमीटर ऊपर एक कक्षा जिसमें एक उपग्रह ठीक 24 घंटों में एक चक्कर पूरा करता है, जो पृथ्वी की घूर्णन अवधि से मेल खाता है। चूँकि इसका कोणीय वेग पृथ्वी के बराबर है, उपग्रह जमीनी पर्यवेक्षकों के सापेक्ष स्थिर दिखाई देता है - जो संचार और मौसम विज्ञान उपग्रहों के लिए आवश्यक, एक ही क्षेत्र का निरंतर कवरेज सक्षम बनाता है।

भू-तुल्यकालिक कक्षा (Geosynchronous Orbit): एक व्यापक श्रेणी जिसमें भूस्थैतिक कक्षा शामिल है; पृथ्वी के घूर्णन के बराबर अवधि वाली कोई भी कक्षा। एक भूस्थैतिक उपग्रह भू-तुल्यकालिक का एक विशेष मामला है जिसका झुकाव शून्य होता है (भूमध्य रेखा के ऊपर परिक्रमा करता है)। गैर-शून्य झुकाव वाले भू-तुल्यकालिक उपग्रह जमीन पर एक आकृति-आठ पैटर्न बनाते हैं जिसे एनालेमा (analemma) कहा जाता है।

निम्न पृथ्वी कक्षा (Low Earth Orbit - LEO): लगभग 160 से 2,000 किलोमीटर के बीच की ऊँचाई पर कक्षाएँ। LEO उपग्रहों की अवधि कम (लगभग 90-120 मिनट), संचार विलंबता कम होती है, और इनका उपयोग सुदूर संवेदन, वैज्ञानिक अनुसंधान और अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन के लिए किया जाता है।

सूर्य-तुल्यकालिक कक्षा (Sun-Synchronous Orbit - SSO): एक लगभग-ध्रुवीय कक्षा जिसमें उपग्रह का कक्षीय तल उसी दर पर अग्रसर होता है जिस दर पर पृथ्वी सूर्य के चारों ओर घूमती है। यह सुनिश्चित करता है कि उपग्रह हमेशा किसी भी बिंदु पर एक ही स्थानीय सौर समय पर गुजरता है, जो पृथ्वी अवलोकन के लिए सुसंगत रोशनी प्रदान करता है - भारत के Resourcesat श्रृंखला जैसे सुदूर संवेदन उपग्रहों के लिए मानक।

सुदूर संवेदन (Remote Sensing): पृथ्वी की सतह, वायुमंडल और महासागरों के बारे में बिना सीधे संपर्क के जानकारी प्राप्त करने का विज्ञान और प्रौद्योगिकी, मुख्यतः उपग्रह-आधारित सेंसरों के माध्यम से जो दृश्य, अवरक्त और माइक्रोवेव तरंगदैर्ध्य में विद्युत चुम्बकीय विकिरण का पता लगाते हैं। सुदूर संवेदन डेटा कृषि निगरानी, आपदा प्रबंधन, शहरी नियोजन और वन आवरण मूल्यांकन का समर्थन करता है।

प्रक्षेपण यान (Launch Vehicle): एक रॉकेट प्रणाली जिसे पृथ्वी की सतह से अंतरिक्ष में एक पेलोड - उपग्रह, अंतरिक्ष यान, या वैज्ञानिक उपकरण - ले जाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्रदर्शन को पेलोड द्रव्यमान द्वारा चिह्नित किया जाता है जिसे वह विशिष्ट कक्षाओं में पहुँचा सकता है। भारत कई पीढ़ियों का संचालन करता है: SLV (सेवानिवृत्त), ASLV (सेवानिवृत्त), PSLV, GSLV, और LVM3 (पूर्व में GSLV Mk III)।

नेविगेशन उपग्रह प्रणाली (Navigation Satellite System): उपग्रहों का एक समूह जो सटीक समयबद्ध रेडियो संकेतों को प्रेषित करता है, जिससे जमीनी रिसीवर त्रिपक्षण (trilateration) के माध्यम से अपनी स्थिति की गणना कर सकते हैं। GPS (USA), GLONASS (रूस), Galileo (EU), BeiDou (चीन), और NavIC (भारत) प्रमुख क्षेत्रीय या वैश्विक प्रणालियाँ हैं।

परमाणु विखंडन (Nuclear Fission): एक न्यूट्रॉन द्वारा एक भारी परमाणु नाभिक (आमतौर पर यूरेनियम-235 या प्लूटोनियम-239) का विभाजन, जिससे भारी मात्रा में ऊर्जा, दो या अधिक हल्के नाभिक (विखंडन उत्पाद), और अतिरिक्त न्यूट्रॉन मुक्त होते हैं जो एक श्रृंखला अभिक्रिया को बनाए रख सकते हैं। नियंत्रित विखंडन परमाणु ऊर्जा रिएक्टरों का आधार है; अनियंत्रित श्रृंखला अभिक्रियाएँ परमाणु हथियारों को शक्ति प्रदान करती हैं।

परमाणु संलयन (Nuclear Fusion): हल्के परमाणु नाभिकों (हाइड्रोजन समस्थानिक ड्यूटेरियम और ट्रिटियम) का भारी नाभिक (हीलियम) बनाने के लिए संलयन, जो प्रति इकाई द्रव्यमान में विखंडन से भी अधिक ऊर्जा मुक्त करता है। संलयन सूर्य को शक्ति प्रदान करता है; वाणिज्यिक बिजली उत्पादन के लिए नियंत्रित संलयन एक प्रमुख शोध लक्ष्य बना हुआ है (ITER परियोजना)।

संवर्धन (Enrichment): यूरेनियम में विखंडनीय समस्थानिक (U-235) के अनुपात को उसकी प्राकृतिक प्रचुरता 0.7% से बढ़ाने की प्रक्रिया। संवर्धित यूरेनियम अधिकांश रिएक्टर प्रकारों और हथियारों के लिए आवश्यक है; भारत के प्राकृतिक यूरेनियम रिएक्टरों (PHWRs) को संवर्धन की आवश्यकता नहीं है, जो दशकों के परमाणु प्रतिबंधों के दौरान सामरिक रूप से महत्वपूर्ण था।

परमाणु और अंतरिक्ष के लिए महत्वपूर्ण खनिज (Critical Minerals for Nuclear and Space): यूरेनियम (परमाणु रिएक्टरों के लिए ईंधन), थोरियम (भविष्य का ईंधन - भारत के पास दुनिया के सबसे बड़े थोरियम भंडारों में से कुछ हैं, मुख्यतः समुद्र तट की रेत में), बेरिलियम (न्यूट्रॉन परावर्तक और एयरोस्पेस मिश्रधातु), लिथियम (अंतरिक्ष इलेक्ट्रॉनिक्स और संलयन प्लाज्मा के लिए बैटरी), और दुर्लभ मृदा (उपग्रह घटकों और रक्षा इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग)।

भारत का अंतरिक्ष ढाँचा

इसरो (ISRO) - भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (Indian Space Research Organisation) - की स्थापना 1969 में हुई, जो डॉ. विक्रम साराभाई द्वारा 1962 में स्थापित भारतीय राष्ट्रीय अंतरिक्ष अनुसंधान समिति (INCOSPAR) का उत्तराधिकारी है। इसरो का मुख्यालय बेंगलुरु में है। इसके कार्यात्मक केंद्रों में प्रक्षेपण यान विकास के लिए VSSC (विक्रम साराभाई अंतरिक्ष केंद्र, तिरुवनंतपुरम), सुदूर संवेदन पेलोड के लिए SAC (अंतरिक्ष अनुप्रयोग केंद्र, अहमदाबाद), और डेटा प्रसंस्करण के लिए हैदराबाद में राष्ट्रीय सुदूर संवेदन केंद्र (NRSC) शामिल हैं।

इसरो अंतरिक्ष विभाग (Department of Space - DoS) के अंतर्गत काम करता है, जो सीधे प्रधानमंत्री कार्यालय को रिपोर्ट करता है। अंतरिक्ष आयोग (Space Commission) शासी नीति निकाय है। इसरो की वाणिज्यिक शाखा, न्यू स्पेस इंडिया लिमिटेड (New Space India Limited - NSIL) , अंतरराष्ट्रीय स्तर पर भारत की प्रक्षेपण सेवाओं और सुदूर संवेदन डेटा का विपणन करती है। इसके समानांतर, IN-SPACe (भारतीय राष्ट्रीय अंतरिक्ष संवर्धन और प्राधिकरण केंद्र - Indian National Space Promotion and Authorisation Centre) की स्थापना भारत के अंतरिक्ष क्षेत्र में निजी क्षेत्र की भागीदारी को विनियमित और बढ़ावा देने के लिए की गई थी - जो एक प्रमुख नीतिगत बदलाव है जो भारत के राज्य-एकाधिकार मॉडल से स्टार्टअप और उद्योग को शामिल करने वाले पारिस्थितिकी तंत्र की ओर बढ़ने का संकेत देता है।

भारतीय सुदूर संवेदन संस्थान (Indian Institute of Remote Sensing - IIRS) - सीजीपीएससी 2018 में सीधे परीक्षित - देहरादून, उत्तराखंड में अंतरिक्ष विभाग के अंतर्गत स्थित है। यह सुदूर संवेदन, भू-सूचना विज्ञान और जीपीएस प्रौद्योगिकी में पेशेवरों को प्रशिक्षित करता है। देहरादून (बेंगलुरु, हैदराबाद या अहमदाबाद नहीं) में इसका स्थान एक सामान्य रूप से भ्रमित तथ्य है; हैदराबाद में NRSC और अहमदाबाद में SAC की उपस्थिति अभ्यर्थियों को सुदूर संवेदन प्रशिक्षण को उन शहरों से जोड़ने के लिए प्रेरित करती है। पृथ्वी विज्ञान, मानचित्रण और वानिकी अनुसंधान (भारतीय सर्वेक्षण विभाग, वन अनुसंधान संस्थान और वाडिया हिमालय भूविज्ञान संस्थान का घर) के लिए भारत के केंद्र के रूप में देहरादून की ऐतिहासिक पहचान बताती है कि इसरो के परिचालन केंद्रों के पास होने के बजाय वहाँ स्वाभाविक रूप से एक सुदूर संवेदन प्रशिक्षण संस्थान क्यों स्थित था।

भारत का रक्षा ढाँचा

रक्षा प्रमुख (Chief of Defence Staff - CDS) भारत के सर्वोच्च रैंकिंग वाले वर्दीधारी सैन्य अधिकारी हैं, जो सैन्य मामलों के विभाग (Department of Military Affairs - DMA) का नेतृत्व करते हैं। इस पद का सृजन 1 जनवरी 2020 को हुआ; जनरल बिपिन रावत पहले CDS बने। CDS प्रमुखों की समिति (Chiefs of Staff Committee) के स्थायी अध्यक्ष के रूप में कार्य करता है और त्रि-सेवा मामलों पर रक्षा मंत्री के प्रधान सैन्य सलाहकार होते हैं। महत्वपूर्ण संस्थागत भूमिकाएँ: CDS रक्षा अधिग्रहण परिषद (Defence Acquisition Council) के सदस्य के रूप में कार्य करता है (अध्यक्ष नहीं - रक्षा मंत्री इसकी अध्यक्षता करते हैं), और CDS रक्षा योजना समिति (Defence Planning Committee) का सदस्य है (जिसकी अध्यक्षता राष्ट्रीय सुरक्षा सलाहकार करते हैं)। CDS के लिए आयु सीमा 65 वर्ष है - इसका सीधे परीक्षण सीजीपीएससी 2021 में किया गया था जहाँ अभ्यर्थियों को गलत कथन की पहचान करनी थी; गलत विकल्प यह था कि अधिकतम आयु सीमा 65 वर्ष है। व्यवहार में, कार्यकाल और सेवा शर्तें विकसित हुई हैं; सेवा नियमों में CDS के लिए आयु सीमा 65 वर्ष बताई गई है।

अग्निपथ योजना (Agnipath Scheme, 2022) सबसे महत्वपूर्ण हालिया रक्षा जनशक्ति सुधार है: यह चार साल के कार्यकाल के लिए अल्पकालिक सेवा सैनिकों (अग्निवीरों) की भर्ती करती है, जिसमें 25% को स्थायी सेवा में बनाए रखा जाता है। यह योजना सेना, नौसेना और वायुसेना पर लागू होती है। DRDO का अनुसंधान पाइपलाइन स्वदेशी रूप से विकसित प्रणालियों के साथ इन बलों को खिलाती है।

रक्षा में मेक इन इंडिया (Make in India) कार्यक्रम परिवर्तनकारी रहा है। भारत दुनिया के सबसे बड़े हथियार आयातक से अपने घरेलू रक्षा उत्पादन को लगातार बढ़ाने की ओर बढ़ा है। रक्षा अधिग्रहण प्रक्रिया (Defence Acquisition Procedure - DAP) खरीद को वर्गीकृत करती है: "मेक-I" (सरकार द्वारा वित्तपोषित), "मेक-II" (उद्योग द्वारा वित्तपोषित), और "बाय इंडियन" श्रेणियाँ स्वदेशी सामग्री को प्राथमिकता देती हैं। iDEX (इनोवेशंस फॉर डिफेंस एक्सीलेंस - Innovations for Defence Excellence) मंच रक्षा नवाचार संगठन (Defence Innovation Organisation - DIO) के तहत कार्य करते हुए रक्षा प्रौद्योगिकी बनाने वाले स्टार्टअप और MSMEs का समर्थन करता है।

ऊर्जा मूल तत्त्व

तापीय ऊर्जा (Thermal Power): टरबाइन चलाने के लिए भाप उत्पन्न करने हेतु जीवाश्म ईंधन (कोयला, गैस, तेल) जलाकर उत्पन्न बिजली। भारत की स्थापित तापीय क्षमता में कोयला-आधारित संयंत्रों का वर्चस्व है; छत्तीसगढ़ का सीपत STPS (NTPC) और कोरबा STPS (CSEB) राज्य के प्रमुख योगदानकर्ताओं में से हैं।

नवीकरणीय ऊर्जा (Renewable Energy): प्राकृतिक रूप से पुनःपूर्ति होने वाले स्रोतों - सौर, पवन, जल, बायोमास, ज्वारीय - से ऊर्जा। भारत ने 2030 तक 500 GW गैर-जीवाश्म ईंधन बिजली क्षमता का लक्ष्य रखा है।

सौर ऊर्जा (Solar Energy): फोटोवोल्टिक (PV) कोशिकाओं या संकेंद्रित सौर ऊर्जा (CSP) प्रणालियों के माध्यम से कैप्चर की गई सूर्य के प्रकाश से ऊर्जा। भारत का राष्ट्रीय सौर मिशन (National Solar Mission) (जवाहरलाल नेहरू राष्ट्रीय सौर मिशन) 100 GW सौर क्षमता का लक्ष्य रखता है। छत्तीसगढ़ ने उपयोगिता-पैमाने के सौर पार्क तैनात किए हैं, और राज्य की सौर क्षमता को इसके मध्य भारतीय अक्षांश और विकिरण स्तरों को देखते हुए उच्च दर्जा दिया गया है।