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How is Asia-like artemisinin resistance emerging in Africa?

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How is Asia-like artemisinin resistance emerging in Africa?

1960 के दशक के अंत में, वियतनाम युद्ध के चरम पर, वियतनामी सरकार एक गंभीर संकट का सामना कर रही थी। वह था मलेरिया के कारण अधिक सैनिकों को खोना युद्ध की तुलना में. दशकों से इस्तेमाल की जाने वाली मलेरिया-रोधी दवा क्लोरोक्वीन ने अपनी प्रभावशीलता खो दी है प्लाज्मोडियम फाल्सीपेरम, मलेरिया परजीवी, इसके प्रति प्रतिरोधी बन गया था। समाधान के लिए बेचैन वियतनाम ने चीन से सहायता की अपील की। चीनी सरकार ने इस प्रकार लॉन्च किया प्रोजेक्ट 523नए मलेरियारोधी यौगिकों की जांच के लिए एक राष्ट्रीय प्रयास जो इस परजीवी से मुकाबला कर सकता है।

प्रोजेक्ट 523 के हिस्से के रूप में, एक नई दवा की खोज के लिए पूरे चीन से सैकड़ों वैज्ञानिकों को एक साथ लाया गया था। उन्होंने कुछ ऐसा खोजने की उम्मीद में सिंथेटिक यौगिकों, खनिजों और पारंपरिक औषधीय पौधों के अर्क सहित हजारों पदार्थों की जांच की जो काम कर सकते हैं। इस व्यापक प्रयास के दौरान, शोधकर्ताओं द्वारा परामर्श किए गए पुराने चिकित्सा ग्रंथों में एक विवरण बार-बार सामने आता रहा: ‘क़िंगहाओ’ नामक पौधे का बार-बार उल्लेख (आर्टेमिसिया एनुआ). हालाँकि, इस पौधे के अर्क ने मलेरिया के लक्षणों को कम करने की कुछ क्षमता दिखाई, लेकिन परिणाम कमजोर और असंगत थे। और फिर भी, यह तथ्य था कि क़िंगहाओ पारंपरिक उपचारों में बार-बार दिखाई देता था।

महत्वपूर्ण खोज

सफलता तब मिली जब एक शोधकर्ता ने नाम दिया तू तू तूबीजिंग में पारंपरिक चीनी चिकित्सा अकादमी में एक फार्मास्युटिकल रसायनज्ञ, को हर्बल उपचार का अध्ययन करने वाली टीम का नेतृत्व करने के लिए कहा गया था। तू के पास पीएचडी या मेडिकल डिग्री नहीं थी, जो इतनी महत्वपूर्ण परियोजना का नेतृत्व करने वाले वैज्ञानिक के लिए असामान्य था, लेकिन उसके पास आधुनिक औषध विज्ञान और शास्त्रीय चीनी चिकित्सा दोनों में गहन प्रशिक्षण था।

चिकित्सा ग्रंथों की समीक्षा करते समय, वह एक नुस्खा मिला एक प्राचीन, 1630 साल पुराने चीनी पाठ में जिसका शीर्षक ‘झोउहौ बेइजी फैंग’ (‘आपातकालीन नुस्खे किसी की आस्तीन के ऊपर रखा जाता है’) में कहा गया है: “मुट्ठी भर क़िंगहाओ लें, इसे पानी में भिगोएँ, रस निचोड़ें और इसे पी लें।” यह आश्चर्यजनक था क्योंकि अधिकांश पारंपरिक निष्कर्षण विधियाँ जड़ी-बूटियों को उबालने पर निर्भर थीं। तू को एहसास हुआ कि यदि प्राचीन चिकित्सक विशेष रूप से ठंडे पानी का उपयोग करते थे, तो ऐसा इसलिए हो सकता था क्योंकि गर्मी ने पौधे के सक्रिय घटक को नष्ट कर दिया था। इससे यह भी पता चल सकता है कि पहले गर्म पानी के अर्क के इतने असंगत परिणाम क्यों थे।

इस अंतर्दृष्टि पर कार्य करते हुए, उसने ठंडे कार्बनिक विलायक, ईथर का उपयोग करके कम तापमान वाली निष्कर्षण प्रक्रिया पर स्विच किया। पहली बार, टीम को एक स्पष्ट, अत्यधिक सक्रिय अर्क प्राप्त हुआ जिसमें वह यौगिक था जिसे बाद में आर्टीमिसिनिन नाम दिया गया।

आर्टेमिसिनिन ने प्रयोगशाला परीक्षणों और प्रारंभिक नैदानिक ​​​​उपयोग में आश्चर्यजनक परिणाम दिखाए। इसने अभूतपूर्व गति से, अक्सर एक दिन के भीतर, रक्त से मलेरिया परजीवियों को साफ़ कर दिया। यह मौजूदा दवाओं की तुलना में कहीं अधिक शक्तिशाली थी और क्लोरोक्वीन-प्रतिरोधी उपभेदों के खिलाफ भी काम करती थी जो वियतनाम को तबाह कर रहे थे।

उफान

हालाँकि, कई वर्षों तक चीन ने इस खोज को काफी हद तक गुप्त रखा क्योंकि प्रोजेक्ट 523 एक सैन्य कार्यक्रम था। 1981 में, बीजिंग में विश्व स्वास्थ्य संगठन की बैठक में, चीनी वैज्ञानिकों को आख़िरकार पता चला अपना डेटा प्रस्तुत किया अंतर्राष्ट्रीय समुदाय के लिए. एक बार जब अन्य शोधकर्ताओं ने इसकी प्रभावशीलता की पुष्टि की, तो यौगिक, जिसे बाद में आधुनिक आर्टीमिसिनिन-आधारित संयोजन उपचारों में परिष्कृत किया गया, वैश्विक मलेरिया-रोधी प्रयासों की आधारशिला बन गया, और तू यूयू ने 2015 में चिकित्सा नोबेल पुरस्कार से सम्मानित होने वाली पहली चीनी महिला बनकर इतिहास के इतिहास में अपना नाम दर्ज कराया।

हालाँकि, 2000 के दशक के अंत में, दुनिया को आर्टेमिसिनिन के साथ वही समस्या दिखाई देने लगी, जिसका वियतनाम को कभी क्लोरोक्वीन के साथ सामना करना पड़ा था। वर्षों के बार-बार और व्यापक उपयोग के बाद, विशेष रूप से उन क्षेत्रों में जहां मलेरिया का संचरण अपेक्षाकृत कम था, दवा के लगातार उपयोग ने प्रतिरोधी परजीवियों को विकसित होने की अनुमति दी थी, और उपचार विफलता के पहले लक्षण दिखाई देने लगे थे।

2007-2010 के आसपास, पश्चिमी कंबोडिया में चिकित्सकों ने देखा कि आर्टीमिसिनिन-आधारित उपचारों से इलाज करने वाले मरीज़ उपचार के तीसरे दिन तक अपने परजीवियों को साफ़ नहीं कर रहे थे। जल्द ही, चिकित्सा कर्मचारी थाईलैंड, लाओस, वियतनाम और म्यांमार में इसी तरह के मामलों का दस्तावेजीकरण कर रहे थे। वैज्ञानिकों ने अंततः परजीवी में विशिष्ट आनुवंशिक उत्परिवर्तनों के प्रति प्रतिक्रिया में इस गिरावट का पता लगाया, जिसे आमतौर पर जीन कहा जाता है केल्च13. आर्टीमिसिनिन आम तौर पर परजीवी की कोशिकाओं के अंदर प्रतिक्रियाशील अणुओं को उत्पन्न करके काम करता है जो आवश्यक प्रोटीन को नुकसान पहुंचाते हैं, लेकिन केल्च13 उत्परिवर्तन ने परजीवी को अस्थायी रूप से एक प्रकार की धीमी गति से बढ़ने वाली उत्तरजीविता मोड में प्रवेश करने की अनुमति दी, जिससे अल्पकालिक आर्टीमिसिनिन घटक समाप्त होने तक का समय मिल गया।

सौभाग्य से, प्रभावित देशों ने तेजी से प्रतिक्रिया दी: उन्होंने निगरानी तेज कर दी, जब दवा संयोजन विफल होने लगे तो उपचार नीतियों को बदल दिया, सामुदायिक स्तर पर निदान और उपचार को मजबूत किया और लक्षित मलेरिया उन्मूलन अभियान शुरू किया। हालाँकि इन समन्वित प्रयासों ने आर्टेमिसिनिन प्रतिरोध को समाप्त नहीं किया, लेकिन वे इसके प्रसार को रोकने और संकट को और अधिक बढ़ने या विश्व स्तर पर फैलने से रोकने में सफल रहे। परिणामस्वरूप, आर्टीमिसिनिन-आधारित संयोजन चिकित्सा अधिकांश क्षेत्रों में प्रभावी बनी हुई है, जिससे दुनिया को अन्यत्र उभर रहे प्रतिरोध का जवाब देने के लिए मूल्यवान समय मिल रहा है।

तू तू तू.

तू तू तू. | फोटो साभार: एएफपी

जीन उत्परिवर्तन

अब, तथापि, ए नया अध्ययन जर्नल में प्रकाशित ईलाइफ अफ्रीका में आर्टीमिसिनिन प्रतिरोध के बढ़ने का दस्तावेजीकरण किया गया है, जो कि 10-15 साल पहले दक्षिण पूर्व एशिया के अनुभव के समान ही प्रारंभिक चेतावनी संकेत दिखाता है। इस बड़े विश्लेषण में, शोधकर्ताओं ने संकलित किया केल्च13 विभिन्न डेटाबेस से 73 देशों और 43 वर्षों में कुल 1.1 लाख मलेरिया परजीवी नमूनों से जीन अनुक्रम। भौगोलिक प्रसार पैटर्न की पहचान करने के लिए, टीम ने इन देशों को 13 जनसंख्या समूहों में वर्गीकृत किया: दक्षिण अमेरिका, पश्चिम अफ्रीका, मध्य अफ्रीका, उत्तरी अफ्रीका, पूर्वोत्तर अफ्रीका, पूर्वी अफ्रीका, दक्षिणी अफ्रीका, पश्चिमी एशिया, पूर्वी दक्षिण एशिया, सुदूर-पूर्वी दक्षिण एशिया, पश्चिमी दक्षिण पूर्व एशिया, पूर्वी दक्षिण पूर्व एशिया और ओशिनिया। इसके बाद समूह ने आनुवांशिक जानकारी, समय और भौगोलिक स्थानों पर उपचार के परिणामों का विश्लेषण किया ताकि यह पता लगाया जा सके कि दुनिया के किन क्षेत्रों में आर्टेमिसिनिन प्रतिरोध से जुड़े उत्परिवर्तन दिखाई देने लगे हैं और ये उत्परिवर्तन कैसे फैल रहे हैं।

इस विश्लेषण के आधार पर शोधकर्ताओं ने यह पता लगाया केल्च13 आर्टीमिसिनिन के प्रतिरोध से जुड़े उत्परिवर्तन दक्षिण पूर्व एशिया में भारी रूप से केंद्रित थे, जहां प्रसार वास्तव में बहुत अधिक था: पूर्वी दक्षिण पूर्व एशिया में 52% नमूने और पश्चिमी दक्षिण पूर्व एशिया में 35% नमूनों में यह पाया गया। केल्च13 चिंता का उत्परिवर्तन. समान रूप से, अध्ययन ने पूर्वोत्तर अफ्रीका में आर्टीमिसिनिन प्रतिरोध उत्परिवर्तन की बढ़ती आवृत्तियों की भी पहचान की, जहां लगभग 10% नमूनों में ए केल्च13 उत्परिवर्तन, विशेष रूप से रवांडा, युगांडा, तंजानिया, इरिट्रिया, सूडान और इथियोपिया में। दूसरी ओर, अन्य क्षेत्रों में प्रतिरोध मार्करों का स्तर बहुत कम था: पश्चिम और मध्य अफ्रीका में लगभग 2%, दक्षिणी अफ्रीका में 1%, और आमतौर पर दक्षिण अमेरिका, पश्चिमी एशिया और दक्षिण एशिया सहित अधिकांश अन्य क्षेत्रों में 1% से नीचे।

आर्टीमिसिनिन प्रतिरोध के प्रसिद्ध मार्करों के अलावा, टीम ने 492 अद्वितीय उत्परिवर्तन की पहचान की केल्च13 जो संभावित रूप से आर्टेमिसिनिन प्रतिरोध को प्रभावित कर सकता है।

शोधकर्ताओं ने यह भी जांचा कि यह प्रतिरोध दुनिया के विभिन्न हिस्सों, विशेषकर अफ्रीका में कैसे प्रकट हो रहा है और फैल रहा है। उन्होंने देखा कि कई केल्च13 जो उत्परिवर्तन पहले केवल दक्षिण पूर्व एशिया में देखे गए थे, वे रवांडा, युगांडा, तंजानिया, इरिट्रिया, सूडान और इथियोपिया सहित पूर्वी अफ्रीका में स्वतंत्र रूप से उभर रहे थे। ये उत्परिवर्तन एशिया से ‘आयातित’ नहीं किये गये थे, बल्कि अपने आप उत्पन्न होते प्रतीत हो रहे थे।

नमूने डालें

यह चिंताजनक है क्योंकि इसका मतलब है कि भारी आर्टीमिसिनिन उपयोग और अनुकूल परिस्थितियों वाला कोई भी स्थान – जैसे पालन की कमी, एक ही दवा का उपयोग, कम संख्या में प्रसारित उपभेद, और/या कमजोर निगरानी – प्रतिरोध के लिए एक नया हॉटस्पॉट बन सकता है। पेपर ने यह भी नोट किया कि इनमें से कुछ क्षेत्रों में, प्रतिरोध मार्करों की आवृत्ति धीरे-धीरे बढ़ रही थी। हालाँकि, लेखकों ने कहा कि चूंकि अफ्रीका के अधिकांश अन्य हिस्सों में अभी भी प्रतिरोध का स्तर बहुत कम है, इसलिए समस्या के व्यापक होने से पहले कार्रवाई करने के लिए कुछ समय मिल सकता है।

इस डेटा का उपयोग करते हुए, पेपर ने यह भी बताया कि कैसे दवा प्रतिरोध का प्रसार विकासवादी सिद्धांतों का पालन करता है। आर्टेमिसिनिन-प्रतिरोधी परजीवी उपचार के दौरान लंबे समय तक जीवित रहते हैं, जिससे उनके मच्छरों और फिर नए लोगों में फैलने की संभावना बढ़ जाती है। एक बार जब ये प्रतिरोधी उपभेद पर्यावरण पर हावी होने लगते हैं, तो प्रभावों को उलटना कठिन हो जाता है, जैसा कि क्लोरोक्वीन के साथ पहले देखा गया था।

महत्वपूर्ण रूप से, जबकि इस आकार के डेटासेट ने शोधकर्ताओं को आर्टीमिसिनिन-प्रतिरोध उत्परिवर्तन कैसे फैल रहे थे, इस बारे में स्पष्ट रुझान देखने की अनुमति दी, इससे महत्वपूर्ण अंतराल और पूर्वाग्रह भी सामने आए। COVID-19 महामारी और उसके बाद मलेरिया फंडिंग में कमी के कारण 2019 के बाद मलेरिया के नमूनों की संख्या में तेजी से गिरावट आई। विशेष रूप से, 2019 के बाद कोई दक्षिण पूर्व एशियाई नमूने नहीं थे, भले ही यह क्षेत्र ऐतिहासिक रूप से प्रतिरोध का केंद्र रहा है। और अफ्रीका और दक्षिण पूर्व एशिया के नमूनों में, कुछ देशों और वर्षों का प्रतिनिधित्व दूसरों की तुलना में कहीं बेहतर था।

इसके अलावा, क्योंकि विभिन्न प्रयोगशालाओं ने अलग-अलग आनुवंशिक परीक्षण विधियों का उपयोग किया, जिनमें से कुछ कम संवेदनशील हैं, कुछ दुर्लभ उत्परिवर्तन छूट गए होंगे। इन सीमाओं का मतलब है कि यद्यपि डेटासेट सार्थक पैटर्न प्रकट करने के लिए पर्याप्त बड़ा है, लेकिन निष्कर्षों की सावधानी से व्याख्या करने की आवश्यकता है।

2005 में वेस्ट वर्जीनिया, संयुक्त राज्य अमेरिका में एक आर्टेमिसिया एनुआ फसल।

2005 में वेस्ट वर्जीनिया, संयुक्त राज्य अमेरिका में एक आर्टेमिसिया एनुआ फसल। | फोटो साभार: जॉर्ज फरेरा

एक नाजुक दौर

उन्होंने कहा, अपने निष्कर्षों के आधार पर, शोधकर्ताओं ने भविष्य के लिए कई जरूरी प्राथमिकताओं की रूपरेखा तैयार की है। उनमें पूरे अफ्रीका में आनुवंशिक निगरानी में सुधार करना, तेजी से डेटा साझा करना, साझेदार दवाओं के प्रतिरोध की निगरानी करना और यदि कुछ उत्परिवर्तन अधिक सामान्य हो जाते हैं तो उपचार नीति में बदलाव की तैयारी करना शामिल है। टीम ने मलेरिया नियंत्रण में अधिक निवेश का भी आह्वान किया, क्योंकि मजबूत निगरानी और समय पर हस्तक्षेप निरंतर वित्त पोषण पर निर्भर करता है।

यह पेपर मलेरिया अनुसंधान समुदाय में बढ़ती आम सहमति के लिए अपनी आवाज जोड़ता है कि अफ्रीका एक महत्वपूर्ण अवधि में प्रवेश कर रहा है जहां निर्णायक कार्रवाई अभी भी दक्षिण पूर्व एशिया में पहले देखे गए बड़े पैमाने पर प्रतिरोध संकट को रोक सकती है। इस साल की शुरुआत में, ए विज्ञान उन्नति लेख में, एक अन्य शोध समूह ने यह भी चेतावनी दी कि अब पूर्वी अफ्रीका में दिखाई देने वाले शुरुआती पैटर्न एक दशक से भी अधिक समय पहले दक्षिण पूर्व एशिया में आर्टीमिसिनिन प्रतिरोध के उदय को दर्शाते हैं। और उन्होंने तर्क दिया है कि समय पर हस्तक्षेप के बिना, विशेष रूप से उपचार आहार में दवाओं के अधिक विविध वर्गों को शामिल करने से, ये प्रतिरोधी उपभेद फैल सकते हैं और आर्टेमिसिनिन-आधारित उपचारों की प्रभावशीलता को खतरे में डाल सकते हैं – जो दुनिया की वर्तमान मलेरिया-रोधी रीढ़ है।

सामूहिक सहमति? तत्काल समन्वित कार्रवाई की आवश्यकता है. अर्थात्, देशों को नशीली दवाओं के उपयोग में विविधता लाने, निगरानी में सुधार करने और उपचार रणनीतियों को चुस्त तरीके से बदलने में सक्षम होने की आवश्यकता है। अन्यथा प्रतिरोध का संकट असहनीय हो सकता है।

आर्टीमिसिनिन की खोज की कहानी किंवदंती की तरह है: प्राचीन ज्ञान का एक टुकड़ा जिसने दुनिया को क्लोरोक्वीन संकट से बचाया। लेकिन अगर वह कहानी हमें कुछ सिखाती है, तो वह यह है कि आत्मसंतुष्टि कितनी तेजी से प्रगति को नष्ट कर सकती है। आज, दुनिया आर्टेमिसिनिन के साथ एक समान चौराहे पर खड़ी है, और इस बार एक और चमत्कार की आशा करना और कार्रवाई न करना मूर्खता होगी।

अरुण पंचपकेसन, वाईआर गायतोंडे सेंटर फॉर एड्स रिसर्च एंड एजुकेशन, चेन्नई में सहायक प्रोफेसर हैं।

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What is India’s first orbital data centre satellite?

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अब तक कहानी:

हेn 4 मई को बेंगलुरु स्थित इमेजिंग सैटेलाइट कंपनी Pixxel ने कहा कि यह एआई फर्म सर्वम के साथ साझेदारी करेगा लॉन्च करने के लिए जिसे भारत का पहला ‘ऑर्बिटल डेटा सेंटर’ उपग्रह कहा जा रहा है, जिसे पाथफाइंडर नाम दिया गया है। यह 2026 की चौथी तिमाही तक कक्षा के लिए निर्धारित 200 किलोग्राम श्रेणी का उपग्रह होने की उम्मीद है। यह कंपनी के ब्रेड-एंड-बटर व्यवसाय, पिक्सेल के हाइपरस्पेक्ट्रल इमेजिंग कैमरे के साथ डेटासेंटर-क्लास जीपीयू (ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट) ले जाएगा।

कक्षीय डेटा केंद्र क्या है?

यह स्थलीय डेटा केंद्रों में पाए जाने वाले समान प्रकार के जीपीयू ले जाने वाले उपग्रहों का एक समूह है। यह केवल ग्राउंड स्टेशनों पर डेटा रिले करने के बजाय कक्षा में एआई मॉडल को प्रशिक्षित और चला सकता है। ऐसा केंद्र कम-शक्ति वाले “एज” प्रोसेसर की तुलना में अधिक मांग वाला काम कर सकता है, जिसका उपयोग पारंपरिक उपग्रह सिग्नल संपीड़न जैसे कार्यों के लिए करते हैं। पृथ्वी पर एज कंप्यूटिंग एक केंद्रीकृत क्लाउड के बजाय जहां डेटा उत्पन्न होता है, उसके नजदीक गणना चलाने के अभ्यास को संदर्भित करता है, और वही तर्क, कक्षा में लागू होता है, जो अंतरिक्ष-आधारित गणना का विस्तार करने का वादा करता है।

Pixxel के पाथफाइंडर को एकल-उपग्रह प्रदर्शक के रूप में बनाया जा रहा है, जिसे यह परीक्षण करने के लिए डिज़ाइन किया गया है कि क्या ग्राउंड-ग्रेड हार्डवेयर को कम पृथ्वी की कक्षा के कठोर, गर्म वातावरण में विश्वसनीय रूप से कार्य करने के लिए बनाया जा सकता है। कंपनी के मुख्य कार्यकारी अधिकारी अवैस अहमद ने बताया, “जाहिर तौर पर इसकी शुरुआत एक उपग्रह के रूप में होगी, जिसे हम इस साल के अंत से पहले लॉन्च करने की कोशिश करेंगे।” द हिंदू.

वैश्विक कंपनियाँ अचानक क्यों दिलचस्पी लेने लगी हैं?

पिछले दो वर्षों में तीन कारक एक साथ आए हैं, जिससे बड़ी तकनीकी कंपनियों को ऐसे केंद्रों को वास्तविक बनाने की दिशा में प्रयास करने के लिए प्रेरित किया गया है। डेटा केंद्रों को ऊर्जा उपलब्धता, भूमि, पानी और स्थानीय विनियमन की सीमाओं द्वारा बाधित किया जा रहा है, जो सभी एआई की मांगों के कारण बढ़ गए हैं। सही कक्षा में, सौर ऊर्जा प्रभावी रूप से निरंतर है और मुफ्त बिजली प्रदान करती है, जिसे समर्थक अंतरिक्ष में गणना करने के लिए सबसे मजबूत तर्क मानते हैं।

पृथ्वी अवलोकन उपग्रह विस्तृत, भारी छवि फ़ाइलें भी उत्पन्न करते हैं जिन्हें डाउनलिंक करना महंगा होता है; कक्षा में डेटा को संसाधित करना और केवल निष्कर्षों को प्रसारित करना लंबे समय से उस बाधा को कम करने के एक तरीके के रूप में देखा गया है।

तीसरा कारक प्रतिस्पर्धी स्थिति है। स्पेसएक्स के सीईओ, एलोन मस्क ने 2025 में एक्स पर कहा था कि “केवल स्टारलिंक वी3 उपग्रहों को स्केल करना, जिनमें हाई-स्पीड लेजर लिंक हैं, काम करेगा। स्पेसएक्स यह करेगा।” उन्होंने यह भी तर्क दिया कि “यदि हम समीकरण के अन्य भागों को हल कर सकते हैं तो स्टारशिप (कंपनी का सबसे शक्तिशाली रॉकेट) चार से पांच वर्षों के भीतर पृथ्वी की उच्च कक्षा में 100GW/वर्ष पहुंचा सकता है।” अमेज़ॅन के संस्थापक जेफ बेजोस की ब्लू ओरिजिन, माइक्रोसॉफ्ट की एज़्योर स्पेस और लोनस्टार डेटा होल्डिंग्स ने पहले ही पायलट तैनाती शुरू कर दी है। इनमें से किसी भी प्रयास ने अभी तक व्यावसायिक पैमाने पर कक्षीय डेटा केंद्र का निर्माण नहीं किया है।

चुनौतियाँ क्या हैं?

सौर पैनलों से बिजली द्वारा संचालित जीपीयू चिप्स गर्म हो जाते हैं। अब अंतरिक्ष ठंडा हो सकता है, और सामान्य ज्ञान यह सुझाव दे सकता है कि यह गर्मी के लिए एक प्राकृतिक सिंक है। हालाँकि, स्थान भी खाली है और इसका निर्वात संवहन को समाप्त कर देता है। यह वह तंत्र है जिसके द्वारा पृथ्वी पर गर्म हवा को सामान्यतः स्थलीय सर्वर से दूर ले जाया जाता है; कक्षा में, एक गर्म जीपीयू चिप प्रभावी रूप से एक ओवन है जो अपनी स्वयं की अपशिष्ट ऊर्जा को दूर करने में असमर्थ है, इसे ले जाने के लिए कोई हवा नहीं है। इसका एकमात्र समाधान विकिरण है, जिसके लिए गर्मी को अमोनिया से भरे लूपों के माध्यम से तैनात पैनलों तक पंप किया जाना चाहिए, जहां इसे अंतरिक्ष में अवरक्त प्रकाश के रूप में विकिरणित किया जा सकता है। चालक दल अंतरिक्ष उड़ान का इतिहास इस बात की यादों से भरा हुआ है कि यह शासन कितना अक्षम्य हो सकता है।

विकिरण क्षति दूसरी समस्या है और इसने आज तक उड़ाए गए प्रत्येक लंबी अवधि के मिशन के डिजाइन को आकार दिया है। ‘बिट फ़्लिप’ – जहां कंप्यूटर के बिट्स और बाइट्स बेतरतीब ढंग से बदलते हैं – और दीर्घकालिक अर्धचालक क्षरण कॉस्मिक किरणों के कारण होता है, और विकिरण-कठोर चिप्स, जो अधिकांश अंतरिक्ष हार्डवेयर को नियंत्रित करते हैं, आमतौर पर वाणिज्यिक जीपीयू से वर्षों तक पीछे रहते हैं। ग्रहण अवधि के लिए बिजली के भंडारण की आवश्यकता होती है, और रोबोटिक सर्विसिंग के बिना रखरखाव प्रभावी रूप से असंभव है, इसलिए अतिरेक को शुरू से ही डिजाइन किया जाना चाहिए।

Pixxel-Sarvam साझेदारी में वास्तव में क्या शामिल है?

पाथफाइंडर उपग्रह का डिज़ाइन, निर्माण, लॉन्च और संचालन Pixxel द्वारा किया जाएगा। सर्वम, एक भारतीय एआई फर्म, एआई बैकबोन के रूप में वर्णित विवरण प्रदान करेगी, जिसमें प्रशिक्षण और अनुमान दोनों के लिए उपग्रह की जीपीयू परत पर पूर्ण-स्टैक भाषा मॉडल चलाए जाएंगे। पिक्सेल के हाइपरस्पेक्ट्रल कैमरे को उसी प्लेटफॉर्म पर ले जाया जाएगा, जिससे मिशन को तत्काल उपयोग का मौका मिलेगा: कक्षा में कैप्चर की गई इमेजरी का कक्षा में विश्लेषण किया जा सकता है, केवल निष्कर्ष पृथ्वी पर प्रेषित किए जा सकते हैं। श्री अहमद ने लागत, जीपीयू की संख्या या लॉन्च प्रदाता का खुलासा करने से इनकार कर दिया, और कहा कि इसरो और स्पेसएक्स के बीच चयन स्लॉट उपलब्धता के आधार पर निर्धारित किया जाएगा। हालाँकि, Pixxel टीम में कई विशेषज्ञ हैं जिन्होंने भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन के साथ काम किया है और अंतरिक्ष में थर्मल प्रबंधन का अनुभव रखते हैं।

क्या अंतरिक्ष में डेटा क्रंचिंग ज़मीन से सस्ता हो सकता है?

उपलब्ध साक्ष्यों के आधार पर अभी नहीं, और कुछ समय के लिए नहीं। श्री अहमद ने कहा कि दी गई संख्या में जीपीयू ले जाने वाला एक उपग्रह पृथ्वी पर समान हार्डवेयर की तुलना में अधिक महंगा है। अंतिम समता का तर्क तीन धारणाओं पर बनाया गया है: तारामंडल को हजारों उपग्रहों तक बढ़ाया जाएगा; स्पेसएक्स की स्टारशिप चालू होने के बाद लॉन्च लागत तेजी से कम हो जाएगी; और यह कि कक्षा में शीतलन और ग्रिड-बिजली व्यय की अनुपस्थिति अंततः उच्च पूंजी परिव्यय की भरपाई कर देगी। श्री अहमद ने 5-10 वर्ष का क्षितिज निर्धारित किया। उन्होंने कहा, “भारत में एक डेटा सेंटर को बदलने में लगभग 100-500 उपग्रह लगेंगे और अगर कोई इसके लिए भुगतान करेगा, तो हम उन्हें 24 महीनों में भी लॉन्च कर सकते हैं।” Pixxel और उसके साथियों द्वारा दी गई समय-सीमा की तुलना में स्वतंत्र मूल्यांकन स्पष्ट रूप से अधिक सतर्क रहे हैं। उपग्रहों पर एज प्रोसेसिंग को शैक्षणिक और एजेंसी समीक्षाओं द्वारा निकट अवधि में व्यवहार्य माना जाता है, लेकिन स्थलीय बादल के थोक प्रतिस्थापन को 10 से 30 साल के प्रस्ताव के रूप में माना जाता है।

प्रकाशित – 10 मई, 2026 09:25 पूर्वाह्न IST

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Science Snapshots: May 10, 2026

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एपलटन, यूएस, 2015 में एक भौंरा जंगली फूल से रस इकट्ठा करता है। | फोटो साभार: एपी

नेपाल के कमजोर समुदायों को कीट परागणकों की आवश्यकता है

नेपाल में एक अध्ययन में पाया गया है कि कीट परागणकर्ता मानव स्वास्थ्य और वित्तीय अस्तित्व दोनों के लिए आवश्यक हैं। शोधकर्ताओं ने छोटे किसान परिवारों के आहार और आय पर नज़र रखी और पाया कि कीड़े एक परिवार की खेती की आय के 44% और विटामिन ए और फोलेट जैसे महत्वपूर्ण पोषक तत्वों के 20% से अधिक सेवन के लिए जिम्मेदार हैं। देशी मधुमक्खी सबसे महत्वपूर्ण प्रजाति थी। अध्ययन में यह भी पाया गया कि इन प्रजातियों को सक्रिय रूप से प्रबंधित करने से कुपोषण की प्रवृत्ति को उलटा किया जा सकता है।

छोटा कैमरा आर्कटिक समुद्र तल पर छिपी दुनिया का खुलासा करता है

शोधकर्ताओं ने एक पोर्टेबल कैमरे का उपयोग करके आर्कटिक समुद्र तल पर जीवन की एक झलक पकड़ी है। जब उन्होंने डिवाइस को 260 मीटर ग्रीनलैंडिक फ़जॉर्ड में तैनात किया, तो उन्होंने एक हलचल भरा पारिस्थितिकी तंत्र देखा जो पहले दृश्य से छिपा हुआ था। वहाँ सैकड़ों छोटे जीव थे, जिनमें झींगा जैसे एम्फ़िपोड और छोटी जेलीफ़िश, और पीछे की ओर तैरने वाली एक घोंघा मछली और एक नरव्हाल शामिल थे। लाल एलईडी रोशनी का उपयोग करते हुए, जिसे कई गहरे समुद्र के जीव नहीं देख सकते हैं, शोधकर्ताओं ने इन जानवरों को बिना डराए देखा।

नया एआई टूल कोशिकाओं की पहचान करने में उत्कृष्ट है, यहां तक ​​कि ‘नई’ कोशिकाओं की भी

ट्रांस्क्रिप्टफॉर्मर नामक एक शक्तिशाली एआई उपकरण अत्यधिक सटीकता के साथ सेल प्रकारों की पहचान कर सकता है, यहां तक ​​कि उन प्रजातियों की भी, जिन्हें उसने पहले नहीं देखा है। वैज्ञानिकों ने 1.5 अरब वर्षों के विकास काल में 12 प्रजातियों की 112 मिलियन कोशिकाओं पर इसका प्रशिक्षण किया। यह मानव कोशिकाओं में रोग स्थितियों का तेजी से पता लगा सकता है और नए निर्देशों के बिना स्वाभाविक रूप से जटिल जैविक पैटर्न को उजागर कर सकता है, जैसे कि प्रजातियां कैसे संबंधित हैं। यह मॉडल सभी जीवित प्राणियों में जीव विज्ञान की तुलना करने का एक नया तरीका है।

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अब तक कहानी:

हेn 4 मई को बेंगलुरु स्थित इमेजिंग सैटेलाइट कंपनी Pixxel ने कहा कि यह एआई फर्म सर्वम के साथ साझेदारी करेगा लॉन्च करने के लिए जिसे भारत का पहला ‘ऑर्बिटल डेटा सेंटर’ उपग्रह कहा जा रहा है, जिसे पाथफाइंडर नाम दिया गया है। यह 2026 की चौथी तिमाही तक कक्षा के लिए निर्धारित 200 किलोग्राम श्रेणी का उपग्रह होने की उम्मीद है। यह कंपनी के ब्रेड-एंड-बटर व्यवसाय, पिक्सेल के हाइपरस्पेक्ट्रल इमेजिंग कैमरे के साथ डेटासेंटर-क्लास जीपीयू (ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट) ले जाएगा।

कक्षीय डेटा केंद्र क्या है?

यह स्थलीय डेटा केंद्रों में पाए जाने वाले समान प्रकार के जीपीयू ले जाने वाले उपग्रहों का एक समूह है। यह केवल ग्राउंड स्टेशनों पर डेटा रिले करने के बजाय कक्षा में एआई मॉडल को प्रशिक्षित और चला सकता है। ऐसा केंद्र कम-शक्ति वाले “एज” प्रोसेसर की तुलना में अधिक मांग वाला काम कर सकता है, जिसका उपयोग पारंपरिक उपग्रह सिग्नल संपीड़न जैसे कार्यों के लिए करते हैं। पृथ्वी पर एज कंप्यूटिंग एक केंद्रीकृत क्लाउड के बजाय जहां डेटा उत्पन्न होता है, उसके नजदीक गणना चलाने के अभ्यास को संदर्भित करता है, और वही तर्क, कक्षा में लागू होता है, जो अंतरिक्ष-आधारित गणना का विस्तार करने का वादा करता है।

Pixxel के पाथफाइंडर को एकल-उपग्रह प्रदर्शक के रूप में बनाया जा रहा है, जिसे यह परीक्षण करने के लिए डिज़ाइन किया गया है कि क्या ग्राउंड-ग्रेड हार्डवेयर को कम पृथ्वी की कक्षा के कठोर, गर्म वातावरण में विश्वसनीय रूप से कार्य करने के लिए बनाया जा सकता है। कंपनी के मुख्य कार्यकारी अधिकारी अवैस अहमद ने बताया, “जाहिर तौर पर इसकी शुरुआत एक उपग्रह के रूप में होगी, जिसे हम इस साल के अंत से पहले लॉन्च करने की कोशिश करेंगे।” द हिंदू.

वैश्विक कंपनियाँ अचानक क्यों दिलचस्पी लेने लगी हैं?

पिछले दो वर्षों में तीन कारक एक साथ आए हैं, जिससे बड़ी तकनीकी कंपनियों को ऐसे केंद्रों को वास्तविक बनाने की दिशा में प्रयास करने के लिए प्रेरित किया गया है। डेटा केंद्रों को ऊर्जा उपलब्धता, भूमि, पानी और स्थानीय विनियमन की सीमाओं द्वारा बाधित किया जा रहा है, जो सभी एआई की मांगों के कारण बढ़ गए हैं। सही कक्षा में, सौर ऊर्जा प्रभावी रूप से निरंतर है और मुफ्त बिजली प्रदान करती है, जिसे समर्थक अंतरिक्ष में गणना करने के लिए सबसे मजबूत तर्क मानते हैं।

पृथ्वी अवलोकन उपग्रह विस्तृत, भारी छवि फ़ाइलें भी उत्पन्न करते हैं जिन्हें डाउनलिंक करना महंगा होता है; कक्षा में डेटा को संसाधित करना और केवल निष्कर्षों को प्रसारित करना लंबे समय से उस बाधा को कम करने के एक तरीके के रूप में देखा गया है।

तीसरा कारक प्रतिस्पर्धी स्थिति है। स्पेसएक्स के सीईओ, एलोन मस्क ने 2025 में एक्स पर कहा था कि “केवल स्टारलिंक वी3 उपग्रहों को स्केल करना, जिनमें हाई-स्पीड लेजर लिंक हैं, काम करेगा। स्पेसएक्स यह करेगा।” उन्होंने यह भी तर्क दिया कि “यदि हम समीकरण के अन्य भागों को हल कर सकते हैं तो स्टारशिप (कंपनी का सबसे शक्तिशाली रॉकेट) चार से पांच वर्षों के भीतर पृथ्वी की उच्च कक्षा में 100GW/वर्ष पहुंचा सकता है।” अमेज़ॅन के संस्थापक जेफ बेजोस की ब्लू ओरिजिन, माइक्रोसॉफ्ट की एज़्योर स्पेस और लोनस्टार डेटा होल्डिंग्स ने पहले ही पायलट तैनाती शुरू कर दी है। इनमें से किसी भी प्रयास ने अभी तक व्यावसायिक पैमाने पर कक्षीय डेटा केंद्र का निर्माण नहीं किया है।

चुनौतियाँ क्या हैं?

सौर पैनलों से बिजली द्वारा संचालित जीपीयू चिप्स गर्म हो जाते हैं। अब अंतरिक्ष ठंडा हो सकता है, और सामान्य ज्ञान यह सुझाव दे सकता है कि यह गर्मी के लिए एक प्राकृतिक सिंक है। हालाँकि, स्थान भी खाली है और इसका निर्वात संवहन को समाप्त कर देता है। यह वह तंत्र है जिसके द्वारा पृथ्वी पर गर्म हवा को सामान्यतः स्थलीय सर्वर से दूर ले जाया जाता है; कक्षा में, एक गर्म जीपीयू चिप प्रभावी रूप से एक ओवन है जो अपनी स्वयं की अपशिष्ट ऊर्जा को दूर करने में असमर्थ है, इसे ले जाने के लिए कोई हवा नहीं है। इसका एकमात्र समाधान विकिरण है, जिसके लिए गर्मी को अमोनिया से भरे लूपों के माध्यम से तैनात पैनलों तक पंप किया जाना चाहिए, जहां इसे अंतरिक्ष में अवरक्त प्रकाश के रूप में विकिरणित किया जा सकता है। चालक दल अंतरिक्ष उड़ान का इतिहास इस बात की यादों से भरा हुआ है कि यह शासन कितना अक्षम्य हो सकता है।

विकिरण क्षति दूसरी समस्या है और इसने आज तक उड़ाए गए प्रत्येक लंबी अवधि के मिशन के डिजाइन को आकार दिया है। ‘बिट फ़्लिप’ – जहां कंप्यूटर के बिट्स और बाइट्स बेतरतीब ढंग से बदलते हैं – और दीर्घकालिक अर्धचालक क्षरण कॉस्मिक किरणों के कारण होता है, और विकिरण-कठोर चिप्स, जो अधिकांश अंतरिक्ष हार्डवेयर को नियंत्रित करते हैं, आमतौर पर वाणिज्यिक जीपीयू से वर्षों तक पीछे रहते हैं। ग्रहण अवधि के लिए बिजली के भंडारण की आवश्यकता होती है, और रोबोटिक सर्विसिंग के बिना रखरखाव प्रभावी रूप से असंभव है, इसलिए अतिरेक को शुरू से ही डिजाइन किया जाना चाहिए।

Pixxel-Sarvam साझेदारी में वास्तव में क्या शामिल है?

पाथफाइंडर उपग्रह का डिज़ाइन, निर्माण, लॉन्च और संचालन Pixxel द्वारा किया जाएगा। सर्वम, एक भारतीय एआई फर्म, एआई बैकबोन के रूप में वर्णित विवरण प्रदान करेगी, जिसमें प्रशिक्षण और अनुमान दोनों के लिए उपग्रह की जीपीयू परत पर पूर्ण-स्टैक भाषा मॉडल चलाए जाएंगे। पिक्सेल के हाइपरस्पेक्ट्रल कैमरे को उसी प्लेटफॉर्म पर ले जाया जाएगा, जिससे मिशन को तत्काल उपयोग का मौका मिलेगा: कक्षा में कैप्चर की गई इमेजरी का कक्षा में विश्लेषण किया जा सकता है, केवल निष्कर्ष पृथ्वी पर प्रेषित किए जा सकते हैं। श्री अहमद ने लागत, जीपीयू की संख्या या लॉन्च प्रदाता का खुलासा करने से इनकार कर दिया, और कहा कि इसरो और स्पेसएक्स के बीच चयन स्लॉट उपलब्धता के आधार पर निर्धारित किया जाएगा। हालाँकि, Pixxel टीम में कई विशेषज्ञ हैं जिन्होंने भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन के साथ काम किया है और अंतरिक्ष में थर्मल प्रबंधन का अनुभव रखते हैं।

क्या अंतरिक्ष में डेटा क्रंचिंग ज़मीन से सस्ता हो सकता है?

उपलब्ध साक्ष्यों के आधार पर अभी नहीं, और कुछ समय के लिए नहीं। श्री अहमद ने कहा कि दी गई संख्या में जीपीयू ले जाने वाला एक उपग्रह पृथ्वी पर समान हार्डवेयर की तुलना में अधिक महंगा है। अंतिम समता का तर्क तीन धारणाओं पर बनाया गया है: तारामंडल को हजारों उपग्रहों तक बढ़ाया जाएगा; स्पेसएक्स की स्टारशिप चालू होने के बाद लॉन्च लागत तेजी से कम हो जाएगी; और यह कि कक्षा में शीतलन और ग्रिड-बिजली व्यय की अनुपस्थिति अंततः उच्च पूंजी परिव्यय की भरपाई कर देगी। श्री अहमद ने 5-10 वर्ष का क्षितिज निर्धारित किया। उन्होंने कहा, “भारत में एक डेटा सेंटर को बदलने में लगभग 100-500 उपग्रह लगेंगे और अगर कोई इसके लिए भुगतान करेगा, तो हम उन्हें 24 महीनों में भी लॉन्च कर सकते हैं।” Pixxel और उसके साथियों द्वारा दी गई समय-सीमा की तुलना में स्वतंत्र मूल्यांकन स्पष्ट रूप से अधिक सतर्क रहे हैं। उपग्रहों पर एज प्रोसेसिंग को शैक्षणिक और एजेंसी समीक्षाओं द्वारा निकट अवधि में व्यवहार्य माना जाता है, लेकिन स्थलीय बादल के थोक प्रतिस्थापन को 10 से 30 साल के प्रस्ताव के रूप में माना जाता है।

प्रकाशित – 10 मई, 2026 03:55 पूर्वाह्न IST

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