- NASA के SMAP उपग्रह ने अपने मूल उद्देश्य के अलावा ओपन ELINT (इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल इंटेलिजेंस) की भूमिका भी निभानी शुरू कर दी है
- 1.4 GHz के संरक्षित फ़्रीक्वेंसी बैंड में असामान्य रूप से उच्च ब्राइटनेस टेम्परेचर (RFI) दर्ज किया गया
- यह घटना मुख्य रूप से सैन्य हस्तक्षेप और इलेक्ट्रॉनिक वारफेयर (jamming, spoofing, उच्च-शक्ति विद्युतचुंबकीय उत्सर्जन) से मेल खाती है
- इससे ड्रोन संचार, GNSS, उपग्रह टेलीमेट्री सहित कई प्रणालियों में वास्तविक बाधा उत्पन्न हो सकती है
- केवल सार्वजनिक डेटा का उपयोग करके रीयल-टाइम इलेक्ट्रॉनिक वारफेयर मैप बनाना विशेष रूप से प्रभावशाली है
1.4GHz बैंड में पता चला अज्ञात रेडियो उत्सर्जन
प्रोजेक्ट और महत्व
- NASA का SMAP (Soil Moisture Active Passive) उपग्रह मूल रूप से मिट्टी की नमी मापने के लिए डिज़ाइन किया गया था
- इस उपग्रह के सार्वजनिक L1B ब्राइटनेस टेम्परेचर डेटा का विश्लेषण करके, कोई भी व्यक्ति रीयल-टाइम इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल निगरानी (ELINT) को ओपन सोर्स रूप में लागू कर सकता है
- इससे पहले केवल सैन्य/सरकारी संस्थाओं तक सीमित इलेक्ट्रॉनिक वारफेयर की स्थिति की समझ को आम लोग आसानी और पारदर्शिता के साथ विज़ुअलाइज़ कर सकते हैं
SMAP उपग्रह और 1.4 GHz बैंड
- SMAP 1.41 GHz (L-band) पर केवल blackbody radiation को निष्क्रिय रूप से ग्रहण करके मिट्टी की नमी और समुद्री लवणता की जानकारी निकालता है
- मूल रूप से यह बैंड अंतरराष्ट्रीय संधियों के अनुसार बाहरी प्रसारण के लिए प्रतिबंधित संरक्षित क्षेत्र है
- यदि 1.4 GHz पर ब्राइटनेस टेम्परेचर (आमतौर पर 270~310K) से कहीं अधिक मान (360K से ऊपर, यहाँ तक कि 375K) दर्ज हों, तो यह प्राकृतिक घटना नहीं बल्कि मानव-निर्मित रेडियो फ़्रीक्वेंसी इंटरफेरेंस (RFI) है
- SMAP बिना किसी विशेष उपकरण या हैकिंग के असामान्य रेडियो सिग्नलों को स्वचालित रूप से रिकॉर्ड कर सकता है
असामान्य रेडियो उत्सर्जन की पहचान और स्थान
- उपग्रह डेटा में लाल रंग से दिखाए गए क्षेत्र वे स्थान हैं जहाँ अधिकांशतः शक्तिशाली रेडियो इंटरफेरेंस सिग्नल (RFI) पाए गए
- इन हस्तक्षेपों को मुख्यतः इलेक्ट्रॉनिक वारफेयर (EW), jamming, spoofing, और उच्च-शक्ति ट्रांसमिशन सिग्नलों के रूप में वर्गीकृत किया गया है
- मानचित्र पर यह घटना यूक्रेन, क्रीमिया और रूस के कुछ हिस्सों से बहुत सटीक रूप से मेल खाती है
- विशेष रूप से Dnipro, Simferopol, Kryvyi Rih में 370K से अधिक ब्राइटनेस टेम्परेचर दर्ज हुआ, और ये सबसे गंभीर RFI वाले क्षेत्र हैं
L-band में हस्तक्षेप क्यों किया जाता है
- 1.4 GHz L-band केवल मौसम या मिट्टी के अवलोकन के लिए ही उपयोग नहीं होता
- यह बैंड सैन्य वायरलेस संचार, ड्रोन C2, FPV वीडियो, GNSS, उपग्रह डाउनलिंक, passive radar जैसे सिग्नलों के पास स्थित है
- इस आसपास के बैंड में हस्तक्षेप (jamming) करने पर ड्रोन नियंत्रण और वीडियो ट्रांसमिशन, उपग्रह संचार, इंटेलिजेंस·रिकॉनिसेंस (ISR) क्षमताओं और लक्ष्य पहचान में सीधी बाधा आ सकती है
- आधुनिक युद्धक्षेत्र में जीवित रहने और सामरिक बढ़त के लिए अंतरराष्ट्रीय संधियों की अनदेखी करते हुए इसका सक्रिय उपयोग किया जा रहा है
यह जानकारी महत्वपूर्ण क्यों है
- यह विश्लेषण केवल जलवायु अवलोकन उपग्रह डेटा और सार्वजनिक सॉफ़्टवेयर (Pyhon code) के आधार पर किया गया है
- अलग से ड्रोन, उपग्रह हैकिंग या विशेष उपकरण के बिना भी कोई भी ओपन सोर्स आधारित रीयल-टाइम इलेक्ट्रॉनिक वारफेयर स्थिति मानचित्र बना सकता है
- युद्धग्रस्त क्षेत्रों (यूक्रेन, क्रीमिया, रूस के कुछ हिस्सों) में हो रही वास्तविक इलेक्ट्रॉनिक वारफेयर गतिविधियों को पारदर्शी तरीके से समझा जा सकता है
संदर्भ डेटा और कोड
2 टिप्पणियां
इस लेख में जिस रेडियो-सुरक्षित बैंड का उल्लेख है वह 1400-1427 MHz है, और इसमें सिर्फ इस लेख में बताई गई मिट्टी या समुद्री अवलोकन ही नहीं, बल्कि radio astronomy में देखी जाने वाली आकाशगंगा के hydrogen gas से निकलने वाली रेडियो तरंगें (1420.405 MHz) भी शामिल हैं।
इसलिए कहा जाता है कि सैन्य संघर्षों में होने वाली शक्तिशाली electronic jamming, radio astronomy को बहुत कठिन बना देती है.
जानकारी के लिए, इस लेख में उल्लेखित satellite data के आधार पर हर महीने इस बैंड में पकड़ी गई radio interference को मानचित्र पर दिखाने वाला एक वेबपेज है।
इसे देखने पर सबसे असामान्य चीज़ जापानी द्वीपसमूह है। दूसरे क्षेत्रों में, अगर कहीं सैन्य तनाव न हो, तो ज्यादातर बिखरे हुए बिंदुओं के रूप में निशान दिखते हैं, लेकिन जापानी द्वीपसमूह लगभग पूरा का पूरा गहरे लाल रंग में दिखता है। यहाँ तक कि ऊपर दिए गए वेबपेज पर दिखाया गया सबसे पुराना डेटा अप्रैल 2015 का है, और उसी समय से पूरा देश पहले ही लाल रंग में रंगा हुआ था।
इसलिए मैंने खोजा कि सिर्फ जापान में ऐसा क्यों है, तो कारण जापान में व्यापक रूप से इस्तेमाल होने वाले digital satellite broadcasting receivers बताए गए हैं।
जापान ने जुलाई 2011 में analog TV broadcasting बंद कर दी थी और उसी साल दिसंबर में BS digital satellite broadcasting channels की संख्या 24 कर दी थी। इन satellite broadcasting signals की frequency 12 GHz जैसी ऊँची होती है, और डिवाइस के लिए इसे सीधे process करना कठिन होता है, इसलिए इसे अंदरूनी तौर पर IF (intermediate frequency) में बदलकर process किया जाता है।
समस्या यह है कि channel 21 के मामले में intermediate conversion frequency 1415-1450 MHz होती है, जो ऊपर बताए गए रेडियो-सुरक्षित बैंड से ओवरलैप करती है, और लगता है कि उस समय जापान के संबंधित मानक आज की तुलना में अधिक ढीले थे।
नतीजतन, इस बैंड में थोड़ा-थोड़ा रेडियो रिसाव करने वाले receivers और distribution amplifiers की लाखों इकाइयाँ पूरे जापान में फैल गईं, और इसी वजह से समस्या पैदा हुई। हर एक डिवाइस से निकलने वाला interference signal मानक सीमा के भीतर था, लेकिन जब ये लाखों की संख्या में एक साथ काम करने लगे, तो पूरा बैंड ही प्रभावित होने लगा।
2018 के बाद से जापान के Ministry of Internal Affairs and Communications ने satellite broadcasting receivers के निर्माण और स्थापना मानकों को कड़ा किया है और पुराने receivers को बदलने के लिए subsidy भी दी है, लेकिन यह समस्या अब तक पूरी तरह हल नहीं हुई है।
जापान से संबंधित सामग्री का स्रोत:
Hacker News टिप्पणियाँ
कुछ दिन पहले पोस्ट किया गया यह overview map मुझे पसंद आया: https://x.com/HamWa07/status/1919763145536463222
साथ ही, giammaiot2 का जानबूझकर किए गए RF interference को scientific sensors से detect करने का एक लंबा इतिहास रहा है
उदाहरण के तौर पर, Advanced Microwave Scanning Radiometer(AMSR) से 7 GHz band को देखकर बनाया गया map: https://x.com/giammaiot2/status/1919493425100988490
2023 में SMAP पर किया गया thread भी है: https://x.com/giammaiot2/status/1770815247772729539
conflict zones (यूक्रेन, म्यांमार) और चीन के आसपास का jamming मेरी पश्चिमी नज़र से आसानी से समझ आता है
लेकिन जापान में इतना ज्यादा interference क्यों है, यह जानने की उत्सुकता है
यह वैज्ञानिक शोध के अनचाहे secondary effects के उपयोगी बनने का शानदार उदाहरण है
SMAP mission स्पष्ट रूप से Earth science के दायरे में आता है, और यही क्षेत्र अभी अमेरिकी प्रशासन के विशेष निशाने पर भी है
यह data सिर्फ पृथ्वी और climate research ही नहीं, बल्कि agriculture और water resource management में भी व्यापक रूप से उपयोग होता है
उदाहरण के लिए, water management districts यह आकलन कर सकते हैं कि आने वाले storm में मिट्टी पानी सोख पाएगी या पानी ठहरकर बाढ़ पैदा करेगा
Iridium satellites L-band के जरिए ground stations से संचार कर सकते हैं
यह band तब बहुत काम आता है जब किसी को typhoon के बीचोंबीच rescue के लिए call करना हो
L-band signals बादलों और बारिश को पार कर जाते हैं
इसी वजह से GPS जैसी applications, जहाँ खराब मौसम में भी data collection ज़रूरी होता है, L-band का उपयोग करती हैं
इससे मौसम की परवाह किए बिना high-accuracy data मिल सकता है
यह कैसे काम करता है, इसे लेकर जिज्ञासा है
क्या यह लगभग कोई transmission नहीं करता और सिर्फ़ किसी खास emergency message को प्राप्त करते समय ही transmit करता है?
1400-1427 MHz band को विशेष रूप से allocate किया गया है
यह band radio astronomy (hydrogen line 1420.4 MHz), passive Earth observation satellites, और passive space research के लिए reserved है
अमेरिका में 1240-1400 MHz radar के लिए allocate है, और GNSS downlinks (1240~1300 MHz) protected नहीं हैं
GitHub page पर लिखा है, "This script processes NASA SMAP L1B .h5 data files"
लेकिन यह नहीं बताया गया कि ये files मिलती कैसे हैं
जिज्ञासा है कि क्या इन्हें API से लिया जाता है, या RTL-SDR वगैरह से सीधे data निकाला जाता है
ASF Data Discovery Portal में SMAP खोजा जा सकता है: https://search.asf.alaska.edu/#/?maxResults=250&dataset=SMAP...
Earthdata account बनाकर .h5 files bulk में डाउनलोड की जा सकती हैं: https://urs.earthdata.nasa.gov/home
या संबंधित Python libraries का उपयोग किया जा सकता है: https://github.com/nsidc/earthaccess, https://github.com/asfadmin/Discovery-asf_search
यहाँ से data लिया जा सकता है: https://nsidc.org/data/smap/data
अतिरिक्त जानकारी यहाँ है: https://smap.jpl.nasa.gov/data/
यह वास्तव में बहुत शानदार resource है
रूस के अंदर jamming locations किस चीज़ की ओर इशारा करती हैं, यह जानने की उत्सुकता है
ये शायद drone defense के लिए महत्वपूर्ण जगहें लगती हैं, लेकिन यहाँ कोई खास महत्वपूर्ण चीज़ है या नहीं, यह जल्दी समझ नहीं आया
उदाहरण के लिए, मॉस्को के उत्तर-पश्चिम में दिखता चमकीला बिंदु Zavidovo National Park के पास है
सोच रहा हूँ कि वहाँ कुछ महत्वपूर्ण है क्या
पास में Migalovo और Klin air bases हैं, लेकिन वे केंद्र बिंदु से कुछ दूर हैं
GPSJam: GPS interference का daily map
https://gpsjam.org
इस पर पहले के HN thread में भी चर्चा हो चुकी है
रूस महत्वपूर्ण facilities के पास jammer तैनात करता है
उदाहरण के लिए, Norway और Finland की सीमा के पास Kola Peninsula में jamming/spoofing बहुत तीव्र रूप से होता है
यह civilian air traffic तक को प्रभावित करता है
कारण यह है कि उस क्षेत्र में कई रणनीतिक रूप से अत्यंत महत्वपूर्ण air bases हैं
(और यूक्रेन के पास वाले क्षेत्रों में airfields, bases, ammunition depots, radio towers जैसी महत्वपूर्ण facilities कारण हो सकती हैं)
क्या वह जंगल वही जगह नहीं है जहाँ Soviet Politburo के members के summer houses हुआ करते थे?
मुझे L-band जैसी कोई चीज़ पता ही नहीं थी, यह सच में बहुत रोचक है
जिज्ञासा है कि क्या इस तरह से observe किए जा सकने वाले और भी bands हैं
जहाँ तक मुझे याद है, Sentinel 1 C-band का उपयोग करता है
यह तकनीक X-band satellites (जैसे TerraSAR-X जैसे commercial satellites) पर भी उसी तरह लागू हो सकती है
https://medium.com/@HarelDan/x-marks-the-spot-579cdb1f534b
क्या कोई दयापूर्वक आसान शब्दों में समझा सकता है कि यह सब किस बारे में है?
यह NASA के free public data का उपयोग करके रूस/यूक्रेन के electronic warfare equipment के locations को map करने का मामला है
jammers उस 1.4 GHz band में signals leak कर रहे हैं जहाँ सामान्यतः सन्नाटा होना चाहिए, और power इतनी अधिक है कि यह भरोसे से कहा जा सकता है कि यह man-made signal है
जो जगहें इस तरह चमकीली दिखती हैं, वे दिलचस्प targets हो सकती हैं
satellites solar radiation का उपयोग करके sea salinity जैसी कई तरह की जानकारी इकट्ठा करते हैं, और यही specific frequency युद्ध में भी उपयोग होती है
इसी वजह से उन्हीं satellites के जरिए electronic warfare वाले क्षेत्रों की पहचान की जा सकती है
satellite एक खास frequency पर जमीन की नमी मापता है, और यूक्रेन के कुछ jammers इसी frequency range में interfering emissions छोड़ रहे हैं, इसलिए वे satellite data में साफ़ दिखाई देते हैं
"आधुनिक conflict zones में L-band jamming का मतलब है drones को अंधा करना, targeting को खराब करना, और ISR(इंटेलिजेंस/सर्विलांस/रिकॉनिसेंस) को बाधित करना
यह जानबूझकर किया जाता है
अगर कोई international treaty कहती भी हो कि 'यहाँ transmit मत करो', तब भी जब drone swarms के सामने survival दाँव पर हो, तो किसी को परवाह नहीं होती"
यह writing style ऐसी लगती है जैसे LLM(large language model) ने लिखी हो
जानकारीपूर्ण तो है, लेकिन यह सोचकर अफ़सोस होता है कि हम ऐसे दौर में पहुँच रहे हैं जहाँ लोग खुद लिखना कम कर रहे हैं
मेरी नज़र में यह LLM द्वारा लिखा गया text नहीं लगता
इस तरह के छोटे, तेज़ और ज़ोरदार वाक्य मैंने ChatGPT में लगभग कभी नहीं देखे
जिज्ञासा है कि आखिर क्या चीज़ उभरकर सामने आ रही है
लेखक के वाक्यों में पुराने सोवियत क्षेत्र से आने वाले व्यक्ति की शैली, यानी non-native flavor, ज़रूर महसूस होती है