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उपग्रह एवं उनके अनुप्रयोग Previous Year Questions (PYQs)
Practice solved questions for उपग्रह एवं उनके अनुप्रयोग with detailed step-by-step solutions, key insights, and trend analysis for UPSC CSE PRELIMS.
Solved Previous Year Questions
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निम्नलिखित में से किस देश की अपनी सैटेलाइट नेविगेशन प्रणाली है?
Detailed Explanation:
उत्तर: विकल्प 4 — जापान
जापान QZSS (क्वासी-ज़ेनिथ सैटेलाइट सिस्टम) संचालित करता है, जो एक क्षेत्रीय उपग्रह नेविगेशन प्रणाली है जिसे एशिया-ओशिनिया क्षेत्र, विशेष रूप से जापान में GPS कवरेज और सटीकता को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। दिए गए विकल्पों में से केवल जापान की अपनी सैटेलाइट नेविगेशन प्रणाली है।
📝 संक्षिप्त नोट्स: विश्वव्यापी सैटेलाइट नेविगेशन प्रणालियाँ
- वैश्विक नेविगेशन सैटेलाइट सिस्टम (GNSS): चार परिचालन प्रणालियाँ - GPS (अमेरिका), GLONASS (रूस), Galileo (यूरोपीय संघ), और BeiDou (चीन) - विश्वव्यापी कवरेज प्रदान करती हैं।
- क्षेत्रीय नेविगेशन सैटेलाइट सिस्टम: NavIC/IRNSS (भारत) भारतीय उपमहाद्वीप और आसपास के 1,500 किमी तक के क्षेत्र को कवर करता है; QZSS (जापान) एशिया-ओशिनिया क्षेत्र में GPS संकेतों को बढ़ाता है।
- GPS (अमेरिका): 24+ उपग्रहों के साथ पहला परिचालन GNSS, 1978 में लॉन्च किया गया, 1995 से पूर्ण रूप से परिचालन।
- GLONASS (रूस): सोवियत युग के दौरान विकसित, 24+ उपग्रहों के साथ 2011 से पूर्ण रूप से परिचालन।
- Galileo (EU): उच्च-सटीक स्थिति निर्धारण प्रदान करने वाली यूरोपीय प्रणाली, 2016 में परिचालन हुई।
- BeiDou (चीन): 35 उपग्रहों के साथ 2020 में वैश्विक कवरेज पूर्ण किया, क्षेत्रीय और वैश्विक दोनों उपयोगकर्ताओं को सेवा प्रदान करता है।
- NavIC (भारत): 7 उपग्रहों के साथ भारतीय क्षेत्रीय नेविगेशन उपग्रह प्रणाली, 2018 से परिचालन, 20 मीटर से बेहतर स्थिति सटीकता प्रदान करती है।
- QZSS (जापान): क्वासी-ज़ेनिथ कक्षाओं में उपग्रहों के साथ क्वासी-ज़ेनिथ सैटेलाइट सिस्टम, जापान और पड़ोसी क्षेत्रों में उन्नत स्थिति निर्धारण प्रदान करता है।
निम्नलिखित में से किसके मापन/अनुमान के लिए उपग्रह चित्रों/सुदूर संवेदन डेटा का उपयोग किया जाता है?
- किसी विशिष्ट स्थान की वनस्पति में क्लोरोफिल की मात्रा
- किसी विशिष्ट स्थान के धान के खेतों से ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन
- किसी विशिष्ट स्थान के भू-पृष्ठीय तापमान
नीचे दिए गए कूट का प्रयोग कर सही उत्तर चुनिए।
Detailed Explanation:
उत्तर: विकल्प 4 — 1, 2 और 3
सुदूर संवेदन प्रौद्योगिकी उपग्रह चित्रों का उपयोग करके परावर्तित और उत्सर्जित विकिरण को मापकर क्षेत्रों की भौतिक विशेषताओं का पता लगाने और निगरानी करने के लिए करती है। उल्लिखित सभी तीन मापदंडों को उपग्रह-आधारित सुदूर संवेदन डेटा का उपयोग करके प्रभावी रूप से मापा या अनुमानित किया जा सकता है।
✅ कथन 1 – सही: वनस्पति में क्लोरोफिल की मात्रा का अनुमान प्रकाश परावर्तन को मापकर लगाया जाता है, क्योंकि क्लोरोफिल प्रकाश संश्लेषण के लिए विशिष्ट तरंगदैर्ध्य को अवशोषित करता है और परावर्तित प्रकाश क्लोरोफिल सांद्रता को इंगित करता है।
✅ कथन 2 – सही: धान के खेतों से ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का अनुमान मीथेन और अन्य गैसों द्वारा उत्सर्जित विकिरण का पता लगाकर, जलभराव की स्थितियों के तापीय और वर्णक्रमीय संकेतों के साथ संयुक्त रूप से लगाया जा सकता है।
✅ कथन 3 – सही: भू-पृष्ठीय तापमान को उपग्रह सेंसर द्वारा सीधे मापा जाता है जो पृथ्वी की सतह द्वारा उत्सर्जित अवरक्त विकिरण का पता लगाते हैं।
📝 संक्षिप्त नोट्स: सुदूर संवेदन के अनुप्रयोग
- सुदूर संवेदन: दूरी से वस्तुओं या क्षेत्रों के बारे में जानकारी प्राप्त करने का विज्ञान, आमतौर पर उपग्रहों या विमान-आरोहित सेंसर का उपयोग करके।
- वर्णक्रमीय परावर्तन: विभिन्न सतहें और पदार्थ विद्युत चुम्बकीय विकिरण को अलग-अलग तरीके से परावर्तित करते हैं; वनस्पति निकट-अवरक्त में दृढ़ता से परावर्तित होती है जबकि प्रकाश संश्लेषण के लिए दृश्य प्रकाश को अवशोषित करती है।
- तापीय अवरक्त संवेदन: पृथ्वी की सतह से उत्सर्जित ऊष्मा विकिरण का पता लगाकर भू-पृष्ठीय तापमान मापने के लिए उपयोग किया जाता है।
- कृषि निगरानी: सुदूर संवेदन फसल स्वास्थ्य, मृदा नमी, सिंचाई आवश्यकताओं और कृषि गतिविधियों से ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन की निगरानी में मदद करता है।
- वनस्पति सूचकांक: उपग्रह डेटा से प्राप्त NDVI (सामान्यीकृत अंतर वनस्पति सूचकांक) और अन्य सूचकांक वनस्पति जोश और क्लोरोफिल सामग्री का आकलन करने में मदद करते हैं।
- मीथेन का पता लगाना: उन्नत उपग्रह सेंसर अवरक्त स्पेक्ट्रम में विशिष्ट अवशोषण बैंड को मापकर धान के खेतों, आर्द्रभूमि और अन्य स्रोतों से मीथेन उत्सर्जन का पता लगा सकते हैं।
भारतीय क्षेत्रीय नौवहन उपग्रह प्रणाली (IRNSS) के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
- IRNSS के तीन उपग्रह भूस्थिर कक्षा में और चार उपग्रह भूतुल्यकाली कक्षा में हैं।
- IRNSS संपूर्ण भारत और इसकी सीमाओं से लगभग 5500 वर्ग किमी से अधिक क्षेत्र को कवर करता है।
- भारत की 2019 के मध्य तक पूर्ण वैश्विक कवरेज के साथ अपनी स्वयं की उपग्रह नौवहन प्रणाली होगी।
उपर्युक्त कथनों में से कौन सा/से सही है/हैं?
Detailed Explanation:
उत्तर: विकल्प 1 — केवल 1
IRNSS (भारतीय क्षेत्रीय नौवहन उपग्रह प्रणाली), जिसे NavIC (नेविगेशन विद इंडियन कॉन्स्टेलेशन) के नाम से भी जाना जाता है, भारत की स्वतंत्र क्षेत्रीय नौवहन उपग्रह प्रणाली है। तीन कथनों में से केवल पहला कथन IRNSS के उपग्रह विन्यास का सही वर्णन करता है।
✅ कथन 1 – सही: IRNSS के तीन उपग्रह भूस्थिर कक्षाओं में (भूमध्य रेखा के ऊपर निश्चित बिंदुओं पर स्थित) और चार उपग्रह भूतुल्यकाली कक्षाओं में (लगभग 29° झुकाव पर आनत भूतुल्यकाली कक्षाएँ) हैं।
❌ कथन 2 – गलत: IRNSS संपूर्ण भारत को कवर करता है और इसकी सीमाओं से लगभग 1500 किमी तक विस्तृत है (प्राथमिक सेवा क्षेत्र), न कि 5500 वर्ग किमी। विस्तारित सेवा क्षेत्र 30°दक्षिण से 50°उत्तर अक्षांश और 30°पूर्व से 130°पूर्व देशांतर तक एक बहुत बड़े क्षेत्र को कवर करता है।
❌ कथन 3 – गलत: IRNSS/NavIC एक क्षेत्रीय नौवहन प्रणाली है, वैश्विक नौवहन प्रणाली नहीं। यह केवल भारत और आसपास के क्षेत्रों पर कवरेज प्रदान करता है। भारत के पास 2019 तक या वर्तमान में पूर्ण वैश्विक कवरेज के साथ कोई उपग्रह नौवहन प्रणाली नहीं है।
📝 संक्षिप्त नोट्स: IRNSS/NavIC
- पूर्ण नाम: भारतीय क्षेत्रीय नौवहन उपग्रह प्रणाली (IRNSS), परिचालन नाम NavIC (नेविगेशन विद इंडियन कॉन्स्टेलेशन)
- नक्षत्रमंडल: कुल 7 उपग्रह - 3 भूस्थिर कक्षा (GEO) में और 4 भूतुल्यकाली कक्षा (GSO) में
- प्राथमिक सेवा क्षेत्र: भारत और इसकी सीमा से 1500 किमी तक विस्तृत क्षेत्र
- विस्तारित सेवा क्षेत्र: 30°दक्षिण से 50°उत्तर अक्षांश और 30°पूर्व से 130°पूर्व देशांतर के बीच का क्षेत्र
- परिचालन शुरू: 2018 (सभी 7 उपग्रह परिचालनात्मक हो गए)
- अनुप्रयोग: स्थलीय, हवाई और समुद्री नौवहन, आपदा प्रबंधन, वाहन ट्रैकिंग, बेड़ा प्रबंधन, मोबाइल फोन के साथ एकीकरण, सटीक समय, मानचित्रण और भूगणितीय डेटा संग्रहण
- प्रशासित द्वारा: भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (ISRO)
- भूमि खंड: हासन और भोपाल में IRNSS अंतरिक्ष यान नियंत्रण सुविधा (IRSCF), कई स्थानों पर IRNSS रेंज और अखंडता निगरानी स्टेशन (IRIMS), और नौवहन नियंत्रण केंद्र
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निम्नलिखित में से किन क्षेत्रों में GPS तकनीक का उपयोग किया जा सकता है?
- मोबाइल फोन संचालन
- बैंकिंग संचालन
- पावर ग्रिड को नियंत्रित करना
नीचे दिए गए कूट का प्रयोग कर सही उत्तर चुनिए:
Detailed Explanation:
उत्तर: विकल्प 4 — 1, 2 और 3
GPS (ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम) एक उपग्रह-आधारित नेविगेशन प्रणाली है जो सटीक भू-स्थान और समय की जानकारी प्रदान करती है, जो इसे केवल नेविगेशन से परे विविध अनुप्रयोगों में उपयोगी बनाती है।
✅ कथन 1 – सही: GPS मोबाइल फोन संचालन के लिए स्थान ट्रैकिंग, नेविगेशन ऐप्स और राइड-हेलिंग और फूड डिलीवरी जैसी स्थान-आधारित सेवाओं के लिए अभिन्न है।
✅ कथन 2 – सही: GPS बैंकिंग लेनदेन के लिए सटीक समय-मुद्रांकन प्रदान करता है, जो बैंकिंग नेटवर्क में सटीक रिकॉर्ड-कीपिंग और समन्वयन सुनिश्चित करता है, और ATM स्थान सेवाओं को सक्षम बनाता है।
✅ कथन 3 – सही: GPS माप के लिए सटीक समय मुद्रांक प्रदान करके पावर ग्रिड संचालन को समन्वयित करने के लिए महत्वपूर्ण है, जो ग्रिड स्थिरता और ब्लैकआउट को रोकने के लिए आवश्यक है।
📝 संक्षिप्त नोट्स: GPS तकनीक के अनुप्रयोग
- GPS (ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम): अमेरिकी सरकार के स्वामित्व वाली एक उपग्रह-आधारित नेविगेशन प्रणाली, जिसमें पृथ्वी की परिक्रमा करने वाले 24+ उपग्रह शामिल हैं।
- प्राथमिक कार्य: पृथ्वी पर कहीं भी GPS रिसीवर को भू-स्थान (अक्षांश, देशांतर, ऊंचाई) और सटीक समय की जानकारी प्रदान करता है।
- समय अनुप्रयोग: GPS उपग्रह परमाणु घड़ियां ले जाते हैं जो नैनोसेकंड-स्तर की समय सटीकता प्रदान करती हैं, जो दूरसंचार, बैंकिंग, पावर ग्रिड और स्टॉक मार्केट के लिए महत्वपूर्ण है।
- नेविगेशन उपयोग: विमानन, समुद्री, वाहन नेविगेशन, सर्वेक्षण, मानचित्रण और सैन्य अभियान।
- स्थान-आधारित सेवाएं: मोबाइल ऐप, आपातकालीन सेवाएं (911/112), संपत्ति ट्रैकिंग, कृषि (सटीक खेती), और मौसम पूर्वानुमान।
- अन्य वैश्विक प्रणालियां: GLONASS (रूस), Galileo (यूरोपीय संघ), BeiDou (चीन), और NavIC/IRNSS (भारत की क्षेत्रीय प्रणाली)।
विकसित लेजर इंटरफेरोमीटर स्पेस एंटीना (eLISA)' परियोजना का उद्देश्य क्या है?
Detailed Explanation:
उत्तर: विकल्प 2 — गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाना
विकसित लेजर इंटरफेरोमीटर स्पेस एंटीना (eLISA), जिसे अब LISA (लेजर इंटरफेरोमीटर स्पेस एंटीना) के नाम से जाना जाता है, एक अंतरिक्ष-आधारित गुरुत्वाकर्षण तरंग वेधशाला है जो ब्रह्मांडीय स्रोतों से कम-आवृत्ति वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने के लिए डिज़ाइन की गई है। यह लेजर इंटरफेरोमेट्री का उपयोग करके गुरुत्वाकर्षण तरंगों द्वारा उत्पन्न अंतरिक्ष-काल में सूक्ष्म विकृतियों को मापती है, जो विशाल ब्लैक होल के विलय, चरम द्रव्यमान अनुपात प्रेरणाओं और गैलेक्टिक द्विआधारी प्रणालियों जैसी घटनाओं से आती हैं। यह ESA के नेतृत्व वाला मिशन (NASA के योगदान के साथ) मिलीहर्ट्ज़ आवृत्ति रेंज में काम करता है, जो LIGO जैसे भूमि-आधारित डिटेक्टरों का पूरक है। गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाना ब्रह्मांड का अवलोकन करने और चरम परिस्थितियों में आइंस्टीन के सामान्य सापेक्षता सिद्धांत का परीक्षण करने के लिए एक नई खिड़की खोलता है।
निम्नलिखित में से किन गतिविधियों में भारतीय सुदूर संवेदन (IRS) उपग्रहों का उपयोग किया जाता है?
- फसल उत्पादकता का आकलन
- भूजल संसाधनों का पता लगाना
- खनिज अन्वेषण
- दूरसंचार
- यातायात अध्ययन
नीचे दिए गए कूट का उपयोग करके सही उत्तर चुनिए
Detailed Explanation:
✅ कथन 1 – सही: IRS उपग्रह बहुवर्णक्रमीय और अतिवर्णक्रमीय इमेजिंग का उपयोग करके NDVI जैसे वनस्पति सूचकांकों के माध्यम से फसल स्वास्थ्य, वृद्धि पैटर्न और उत्पादकता आकलन की निगरानी करते हैं।
✅ कथन 2 – सही: IRS से सुदूर संवेदन डेटा भूवैज्ञानिक संरचनाओं, रेखाओं और मृदा नमी पैटर्न का विश्लेषण करके भूजल संभावित क्षेत्रों की पहचान करने में मदद करता है।
✅ कथन 3 – सही: IRS उपग्रह सतही खनिजों के वर्णक्रमीय हस्ताक्षर प्रदान करते हैं, जो शैलविज्ञान भेदभाव जैसी तकनीकों के माध्यम से खनिज अन्वेषण और भूवैज्ञानिक मानचित्रण में सहायता करते हैं।
❌ कथन 4 – गलत: दूरसंचार के लिए भूस्थिर संचार उपग्रहों (INSAT/GSAT श्रृंखला) की आवश्यकता होती है, न कि IRS (पृथ्वी अवलोकन) उपग्रहों की जो सिग्नल रिले के लिए नहीं बल्कि सुदूर संवेदन के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
❌ कथन 5 – गलत: यातायात अध्ययन के लिए उच्च लौकिक रिज़ॉल्यूशन और वास्तविक समय निगरानी की आवश्यकता होती है; IRS उपग्रहों में सीमित पुनर्भ्रमण समय होता है और ये गतिशील यातायात प्रवाह विश्लेषण के लिए अनुकूलित नहीं हैं।
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