History of synthetic-aperture radar
مصنوعی یپرچر ریڈار کی تاریخ 1951 میں ریاضی دان کارل اے ولی کی ٹیکنالوجی کی ایجاد اور اگلی دہائی میں اس کی ترقی کے ساتھ شروع ہوتی ہے۔ ابتدائی طور پر فوجی استعمال کے لیے تیار کی گئی، اس ٹیکنالوجی کا اطلاق اس کے بعد سیاروں کی سائنس کے میدان میں کیا گیا ہے۔ لیچ فیلڈ پارک، ایریزونا میں گڈیر ایرکرافٹ کمپنی کے ریاضی دان، ایجاد کارل اے ولی نے جون 1951 میں مصنوعی-یپرچر ریڈار ایجاد کیا جب وہ اٹلس آئی سی بی ایم پروگرام کے لیے ارتباط رہنمائی کے نظام پر کام کر رہے تھے۔ 1952 کے اوائل میں، ولی نے فریڈ ہیسلی اور بل ویلٹی کے ساتھ مل کر ایک تصور کی توثیق کا نظام بنایا جسے ڈوزر ("ڈوپلر انبیمڈ سرچ ریڈار") کے نام سے جانا جاتا ہے۔ 1950 اور 1960 کی دہائیوں کے دوران، گڈ ایئر ایرکرافٹ (بعد میں گڈ ایئر ایرو اسپیس) نے ایس اے آر ٹیکنالوجی میں متعدد پیش رفت متعارف کروائیں، جن میں سے بہت سی ڈان بیکرلیگ کی مدد سے ہوئیں۔ ولی کے کام سے آزاد، 1952 کے اوائل میں شیروین اور دیگر کے ذریعہ یونیورسٹی آف الینوائے کی کنٹرول سسٹمز لیبارٹری میں تجرباتی آزمائشوں نے نتائج دکھائے کہ انہوں نے نشاندہی کی کہ "بہت بہتر کونیی ریزولوشن کے ساتھ ریڈار سسٹم کی بنیاد فراہم کر سکتے ہیں" اور یہاں تک کہ بیک وقت تمام حدود پر توجہ مرکوز کرنے کے قابل نظاموں کا باعث بھی بن سکتے ہیں۔ ان دونوں پروگراموں میں ریڈار ریٹرن کی پروسیسنگ الیکٹریکل سرکٹ فلٹرنگ کے طریقوں سے کی جاتی تھی۔ جوہر میں، ڈوپلر فریکوئنسی کے الگ تھلگ مجرد بینڈوں میں سگنل کی طاقت تصویر کی شدت کی وضاحت کرتی ہے جو مناسب رینج کے مقامات کے اندر مماثل کونیی پوزیشنوں پر ظاہر ہوتی ہیں۔ جب واپسی کے اشاروں کا صرف مرکزی (صفر-ڈوپلر بینڈ) حصہ استعمال کیا گیا تھا، تو اثر ایسا تھا جیسے صرف بیم کا مرکزی حصہ موجود ہو۔ اس کی وجہ سے ڈوپلر بیم شارپیننگ کی اصطلاح سامنے آئی۔ کئی ملحقہ غیر صفر ڈوپلر فریکوئنسی بینڈوں سے واپسی ظاہر کرنے سے مزید "بیم ذیلی تقسیم" (جسے بعض اوقات "غیر مرکوز ریڈار" کہا جاتا ہے، حالانکہ اسے "نیم مرکوز" سمجھا جا سکتا تھا) حاصل ہوا۔ ولی کے پیٹنٹ، جس کے لیے 1954 میں درخواست دی گئی تھی، نے اب بھی اسی طرح کی پروسیسنگ کی تجویز پیش کی۔ اس کے بعد دستیاب سرکٹری کی بڑی تعداد اس حد تک محدود تھی کہ وہ اسکیمیں حل کو مزید بہتر بنا سکتی ہیں۔ یہ اصول جنرل الیکٹرک کے والٹر ہاؤز کی تحریر کردہ ایک یادداشت میں شامل کیا گیا تھا جو 1952 کے محکمہ داخلہ کی اس وقت کی خفیہ رپورٹ کا حصہ تھا۔ ڈیفنس سمر اسٹڈی کانفرنس جسے ٹی ای او ٹی اے ("دی آئیز آف دی آرمی") کہا جاتا ہے، جس میں فوجی جاسوسی اور انٹیلی جنس کے تکنیکی اجتماع کے لیے مفید نئی تکنیکوں کی نشاندہی کرنے کی کوشش کی گئی۔ 1953 میں مشی گن یونیورسٹی میں ایک فالو آن سمر پروگرام، جسے پروجیکٹ ولورائن کہا جاتا ہے، نے ٹی ای او ٹی اے کے کئی مضامین کی نشاندہی کی، جن میں ڈوپلر کی مدد سے ذیلی بیم وڈتھ ریزولوشن بھی شامل ہے، جو مختلف تعلیمی اور صنعتی تحقیقی لیبارٹریوں میں محکمہ دفاع (ڈی او ڈی) کے زیر اہتمام تحقیقی کوششوں کے طور پر ہے۔ اسی سال، الینوائے گروپ نے ایک "اسٹرپ میپ" تصویر تیار کی جس میں کافی مقدار میں ذیلی بیم وڈتھ ریزولوشن کی نمائش کی گئی۔ پروجیکٹ مشی گن کے مقاصد ایک زیادہ جدید فوکسڈ ریڈار پروجیکٹ 1953 میں پروجیکٹ مشی گن کو تفویض کردہ کئی ریموٹ سینسنگ اسکیموں میں سے ایک تھا، جو یونیورسٹی آف مشی گن کے ولو رن ریسرچ سینٹر (ڈبلیو آر آر سی) میں ایک سہ فریقی اسپانسرڈ (آرمی، نیوی، ایئر فورس) پروگرام ہے، یہ پروگرام آرمی سگنل کور کے زیر انتظام ہے۔ ابتدائی طور پر سائیڈ لکنگ ریڈار پروجیکٹ کہا جاتا تھا، اسے ایک گروپ نے انجام دیا تھا جسے پہلے ریڈار لیبارٹری اور بعد میں ریڈار اینڈ آپٹکس لیبارٹری کے نام سے جانا جاتا تھا۔ اس نے نہ صرف کئی مخصوص ڈوپلر شفٹوں کے قلیل مدتی وجود کو مدنظر رکھنے کی تجویز پیش کی، بلکہ ہر ہدف سے مستقل طور پر مختلف شفٹوں کی پوری تاریخ کو بھی مدنظر رکھا جب مؤخر الذکر نے بیم کو عبور کیا۔ اس گروپ کے ڈاکٹر لوئس جے کٹرونا، ویسٹن ای ویوین، اور ایمیٹ این لیتھ کے ابتدائی تجزیے سے پتہ چلتا ہے کہ اس طرح کے مکمل طور پر مرکوز نظام کو، تمام حدود میں، رڈار طیارے پر لے جانے والے حقیقی اینٹینا کی چوڑائی (یا، کچھ معیار کے مطابق، نصف چوڑائی) کے برابر ریزولوشن حاصل کرنا چاہیے اور مسلسل طیارے کے راستے کی طرف وسیع رخ کی طرف اشارہ کرنا چاہیے۔ تکنیکی اور سائنسی بنیاد مطلوبہ ڈیٹا پروسیسنگ مختلف حدود میں یونٹ طول و عرض کے ذرائع سے متوقع اشاروں کی شکلوں کے نمونوں کے ساتھ موصولہ اشاروں کے باہمی تعلق کا حساب لگانے کے مترادف ہے۔ اس وقت، یہاں تک کہ بڑے ڈیجیٹل کمپیوٹرز میں بھی آج کے چار فنکشن والے ہینڈ ہیلڈ کیلکولیٹرز کی سطح کے قریب کچھ صلاحیتیں تھیں، اس لیے کہیں بھی اتنی بڑی مقدار میں حساب کتاب کرنے کے قابل نہیں تھے۔ اس کے بجائے، ارتباط کی گنتی کرنے کے لیے آلہ ایک نظری ارتباط ہونا تھا۔ یہ تجویز کیا گیا تھا کہ ٹریول اینٹینا کے ذریعے موصول ہونے والے اور مربوط طور پر پائے جانے والے سگنلز کو کیتھوڈ رے ٹیوب کے چہرے کے قطر کے پار ایک واحد رینج ٹریس لائن کے طور پر دکھایا جائے، لائن کی یکے بعد دیگرے شکلوں کو اس فلم پر پیش کردہ تصاویر کے طور پر ریکارڈ کیا جا رہا ہے جو اس لائن کی لمبائی تک عمودی سفر کرتی ہے۔ تیار شدہ فلم کے بارے میں معلومات کو بعد میں لیبارٹری میں اس منصوبے کے بنیادی کام کے طور پر تیار کیے جانے والے آلات پر کارروائی کی جانی تھی۔ ابتدائی پروسیسر کی تجویز میں، لینس کے انتظام سے توقع کی جاتی تھی کہ وہ ریکارڈ شدہ سگنلز کو معروف سگنل فارموں کے ساتھ پوائنٹ بہ پوائنٹ ضرب دے گا، سگنل فلم اور معروف سگنل پیٹرن پر مشتمل ایک اور فلم دونوں کے ذریعے روشنی کو یکے بعد دیگرے منتقل کرے گا۔ ارتباط کا اگلا مجموعہ، یا انضمام، مرحلہ ایک یا زیادہ کروی اور سلنڈریکل لینس کے فوکسنگ ایکشن کے ذریعے ضرب کی مصنوعات کے مناسب سیٹوں کو یکجا کرکے کیا جانا تھا۔ پروسیسر، درحقیقت، ایک آپٹیکل اینالاگ کمپیوٹر ہونا تھا جو ایک ہی وقت میں بہت سے چینلز (بہت سی روشنی "کرنوں" کے ساتھ) میں بڑے پیمانے پر اسکیلر ریاضی کے حسابات انجام دیتا تھا۔ بالآخر، ایسے دو آلات کی ضرورت ہوگی، ان کے آؤٹ پٹ کو مکمل حل کے چوتھائی اجزاء کے طور پر جوڑنا ہوگا۔ سامان کو چھوٹا رکھنے کی خواہش کی وجہ سے حوالہ پیٹرن کو 35 ملی میٹر فلم پر ریکارڈ کیا گیا تھا۔ آزمائشوں سے فوری طور پر پتہ چلا کہ فلم کے نمونے اتنے عمدہ تھے کہ واضح تفریق کے اثرات ظاہر ہوتے ہیں جو تیز حتمی توجہ مرکوز کرنے سے روکتے ہیں۔ اس کی وجہ سے لیتھ، ایک طبیعیات دان جو ارتباط وضع کر رہا تھا، نے یہ تسلیم کیا کہ وہ اثرات اپنے آپ میں، قدرتی عمل کے ذریعے، مطلوبہ پروسیسنگ کا ایک اہم حصہ انجام دے سکتے ہیں، کیونکہ ریکارڈنگ کے ساتھ ساتھ ٹریک سٹرپس سرکلر آپٹیکل زون پلیٹوں کی سیریز کے قطر کے ٹکڑوں کی طرح کام کرتی ہیں۔ اس طرح کی کوئی بھی پلیٹ کسی حد تک لینس کی طرح کام کرتی ہے، ہر پلیٹ میں کسی بھی طول موج کے لیے ایک مخصوص فوکل لمبائی ہوتی ہے۔ وہ ریکارڈنگ جسے اسکیلر سمجھا جاتا تھا، بہت سی مقامی تعدد کے ساتھ ساتھ صفر تعدد "تعصب" کی مقدار کے مخالف سائن ویکٹر کے جوڑوں کے طور پر پہچانا جانے لگا۔ مطلوبہ ارتباط کا خلاصہ اسکیلر کے جوڑے سے ایک واحد ویکٹر میں تبدیل ہو گیا۔ ہر زون پلیٹ کی پٹی میں دو مساوی لیکن مخالف دستخط شدہ فوکل لمبائی ہوتی ہے، ایک حقیقی، جہاں اس کے ذریعے ایک بیم فوکس میں بدل جاتا ہے، اور ایک ورچوئل، جہاں ایسا لگتا ہے کہ دوسرا بیم زون پلیٹ کے دوسرے چہرے سے آگے ہٹ گیا ہے۔ صفر تعدد (ڈی سی بائیس) جزو کا کوئی فوکل پوائنٹ نہیں ہوتا ہے، لیکن یہ کنورجنگ اور ڈائیورجنگ دونوں بیموں کو اوورلے کرتا ہے۔ متغیر لہر کے جزو سے، مرکوز تصاویر حاصل کرنے کی کلید جو دوسرے دو سے ناپسندیدہ دھند سے ڈھکی ہوئی نہیں ہیں، مؤخر الذکر کو روکنا ہے، جس سے صرف مطلوبہ بیم کو مناسب طریقے سے پوزیشن شدہ فریکوئنسی بینڈ سلیکٹنگ یپرچر سے گزرنے کی اجازت ملتی ہے۔ ہر ریڈار رینج ایک زون پلیٹ کی پٹی پیدا کرتی ہے جس کی فوکل لمبائی اس رینج کے متناسب ہوتی ہے۔ یہ حقیقت آپٹیکل پروسیسرز کے ڈیزائن میں ایک بنیادی پیچیدگی بن گئی۔ نتیجتا، اس وقت کے تکنیکی جرائد میں رینج کے ساتھ فوکس کی تغیرات سے نمٹنے کے طریقوں کے لیے وقف مواد کی ایک بڑی مقدار موجود ہوتی ہے۔ نقطہ نظر میں اس بڑی تبدیلی کے لیے، استعمال ہونے والی روشنی یک رنگ اور مربوط دونوں ہونی چاہیے، وہ خصوصیات جو ریڈار تابکاری پر پہلے سے ہی ضروری تھیں۔ لیزر بھی اس وقت مستقبل میں ہونے کی وجہ سے، ایک مربوط روشنی کے منبع کے لیے اس وقت دستیاب بہترین تخمینہ پارے کے بخارات کے لیمپ کی پیداوار تھی، جو ایک رنگین فلٹر سے گزرتی تھی جو لیمپ سپیکٹرم کے سبز بینڈ سے ملتی تھی، اور پھر اس کے ساتھ ساتھ ایک بہت ہی چھوٹے بیم کو محدود کرنے والے یپرچر پر مرکوز ہوتی تھی۔ اگرچہ روشنی کی نتیجے میں ہونے والی مقدار اتنی کمزور تھی کہ بہت طویل نمائش کے اوقات کو استعمال کرنا پڑا، مناسب ڈیٹا دستیاب ہونے پر استعمال کرنے کے لیے ایک قابل عمل آپٹیکل ارتباط کو وقت پر جمع کیا گیا۔ اگرچہ اس ریڈار کو بنانا پہلے سے معروف تکنیکوں پر مبنی ایک زیادہ سیدھا سیدھا کام تھا، لیکن اس کام میں سگنل لکیریٹی اور فریکوئنسی استحکام کے حصول کا مطالبہ کیا گیا تھا جو آرٹ کی انتہائی حالت میں تھے۔ ایک مناسب آلہ ریڈار لیبارٹری کے ذریعہ ڈیزائن اور بنایا گیا تھا اور اسے سی-46 (کرٹسس کمانڈو) طیارے میں نصب کیا گیا تھا۔ چونکہ طیارہ امریکی فوج کے ذریعے ڈبلیو آر آر سی کو ضمانت پر دیا گیا تھا اور اسے ڈبلیو آر آر سی کے اپنے پائلٹوں اور زمینی اہلکاروں کے ذریعے اڑایا اور برقرار رکھا گیا تھا، اس لیے یہ ریڈار لیبارٹری کی ضروریات کے مطابق کئی پروازوں کے لیے دستیاب تھا، جو کہ مسلسل دوبارہ جانچ اور مسلسل ترقی پذیر پیچیدہ آلات کی "ڈیبگنگ" کی اجازت دینے کے لیے اہم خصوصیت ہے۔ اس کے برعکس، الینوائے گروپ نے فضائیہ سے تعلق رکھنے والے سی-46 کا استعمال کیا تھا اور اے ایف پائلٹوں کے ذریعے صرف پہلے سے ترتیب کے ذریعے اڑایا گیا تھا، جس کے نتیجے میں، ان محققین کی نظر میں، ان کے آلات کے فلائٹ ٹیسٹ کی مطلوبہ تعدد سے کم حد تک محدود تھا، اس لیے ٹیسٹوں سے موصول ہونے والی فیڈ بیک کی بینڈوتھ کم تھی۔ (بعد میں نئے کنویر طیاروں کے ساتھ کام نے مشی گن گروپ کے فلائٹ شیڈول پر مقامی کنٹرول کو جاری رکھا۔) نتائج مشی گن کا منتخب کردہ دوسری جنگ عظیم کا اضافی اینٹینا نظریاتی طور پر حل کرنے کے قابل تھا، لیکن پہلے صرف 10 ٪ بیم چوڑائی کا ڈیٹا استعمال کیا گیا تھا، اس وقت مقصد حل کا مظاہرہ کرنا تھا۔ یہ سمجھا گیا کہ باریک ریزولوشن کے لیے ہوائی جہاز کی روانگی کو ایک مثالی سر اور پرواز کے راستے سے محسوس کرنے کے ذرائع کی اضافی ترقی کی ضرورت ہوگی، اور اس معلومات کو اینٹینا کی طرف اشارہ کرنے اور پروسیسنگ سے پہلے موصولہ سگنلز میں ضروری اصلاحات کرنے کے لیے استعمال کرنے کی ضرورت ہوگی۔ متعدد آزمائشوں کے بعد جس میں چھوٹے ماحولیاتی ہنگامہ آرائی نے بھی طیارے کو سیدھے اور اچھے ڈیٹا کے لیے کافی سطح پر اڑنے سے روک دیا، اگست 1957 میں صبح سے پہلے کی ایک پرواز سے ولو رن ہوائی اڈے کے علاقے کی نقشہ جیسی تصویر ملی جس نے تصویر کے کچھ حصوں میں ریزولوشن کا مظاہرہ کیا، جبکہ وہاں روشن بیم کی چوڑائی تھی۔ اگرچہ اس پروگرام کو ڈی او ڈی نے ختم کرنے پر غور کیا تھا کیونکہ ایسا لگتا تھا کہ نتائج کی کمی ہے، اس پہلی کامیابی نے ترقی کو جاری رکھنے کے لیے مزید فنڈنگ کو یقینی بنایا جس سے ان تسلیم شدہ ضروریات کا حل نکل سکے۔ عوامی قبولیت ایس اے آر اصول کو سب سے پہلے اپریل 1960 میں امریکی فوج کے تجرباتی اے این/یو پی ڈی-1 نظام کے بارے میں ایک پریس ریلیز کے ذریعے عوامی طور پر تسلیم کیا گیا تھا، جو ٹیکساس انسٹرومینٹس کے ذریعہ بنائے گئے ہوائی عنصر پر مشتمل تھا اور بیچ ایل-23 ڈی طیارے میں نصب تھا اور ڈبلیو آر آر سی کے ذریعہ بنایا گیا موبائل گراؤنڈ ڈیٹا پروسیسنگ اسٹیشن اور ایک فوجی وین میں نصب تھا۔ اس وقت ڈیٹا پروسیسر کی نوعیت کا انکشاف نہیں کیا گیا تھا۔ فروری 1961 میں ملٹری الیکٹرانکس پر آئی آر ای (انسٹی ٹیوٹ آف ریڈیو انجینئرز) پروفیشنل گروپ کے جریدے میں ایک تکنیکی مضمون میں ایس اے آر اصول اور سی-46 اور اے این/یو پی ڈی-1 دونوں ورژن کو بیان کیا گیا تھا، لیکن یہ نہیں بتایا گیا کہ ڈیٹا پر کس طرح کارروائی کی گئی، اور نہ ہی یہ کہ یو پی ڈی-1 کی زیادہ سے زیادہ ریزولوشن کی صلاحیت تقریبا تھی۔ تاہم، انفارمیشن تھیوری پر آئی آر ای پروفیشنل گروپ کے جون 1960 کے شمارے میں مشی گن گروپ کے اراکین کی طرف سے "آپٹیکل ڈیٹا پروسیسنگ اینڈ فلٹرینگ سسٹمز" پر ایک طویل مضمون موجود تھا۔ اگرچہ اس میں ریڈار کے لیے ان تکنیکوں کے استعمال کا حوالہ نہیں دیا گیا تھا، لیکن دونوں جرائد کے قارئین کچھ مصنفین کا اشتراک کرنے والے مضامین کے درمیان تعلق کے وجود کو آسانی سے سمجھ سکتے تھے۔ ویتنام F-4 "فینٹم" طیارے کے جاسوسی ورژن میں لے جانے والا ایک آپریشنل سسٹم جلدی سے وضع کیا گیا تھا اور اسے ویتنام میں مختصر طور پر استعمال کیا گیا تھا، جہاں یہ اپنے صارفین کو مثبت طور پر متاثر کرنے میں ناکام رہا، اس کی کم ریزولوشن (یو پی ڈی-1 کی طرح) کے امتزاج کی وجہ سے، اس کی مربوط لہر کی تصاویر کی مخصوص نوعیت (لیزر امیجز کی مخصوصیت سے ملتی جلتی)، اور فوجی فوٹو انٹرپریٹرز سے واقف زاویہ/زاویہ نظری سے اس کی رینج/کراس رینج امیجز کی ناقص طور پر سمجھی جانے والی تضادات۔ اس کے فراہم کردہ اسباق بعد کے محققین، آپریشنل سسٹم ڈیزائنرز، امیج انٹرپریٹر ٹرینرز، اور مزید ترقی اور حصول کے ڈی او ڈی اسپانسرز نے اچھی طرح سے سیکھے تھے۔ اس کے بعد کی بہتری بعد کے کام میں تکنیک کی پوشیدہ صلاحیت بالآخر حاصل کی گئی۔ یہ کام، جدید ریڈار سرکٹ کے ڈیزائن اور مثالی سیدھی پرواز سے روانگی کی صحت سے متعلق سینسنگ کے ساتھ ساتھ لیزر لائٹ کے ذرائع کا استعمال کرتے ہوئے زیادہ نفیس آپٹیکل پروسیسرز اور نمایاں طور پر صاف شیشے سے بنے خاص طور پر ڈیزائن کیے گئے بہت بڑے لینس پر منحصر ہے، جس نے مشیگن گروپ کو سسٹم ریزولوشن کو آگے بڑھانے کی اجازت دی، تقریبا 5 سال کے وقفوں پر، پہلے، پھر، اور، 1970 کی دہائی کے وسط تک، 1 فٹ تک (مؤخر الذکر صرف بہت کم فاصلے کے وقفوں پر جب کہ پروسیسنگ اب بھی آپٹیکل طور پر کی جا رہی تھی)۔ مؤخر الذکر کی سطحیں اور اس سے وابستہ بہت وسیع متحرک رینج فوجی تشویش کی بہت سی اشیاء کے ساتھ ساتھ مٹی، پانی، پودوں اور برف کی خصوصیات کی شناخت کے لیے موزوں ثابت ہوئی جس کا مطالعہ مختلف ماحولیاتی محققین کے پاس حفاظتی منظوریوں کے ساتھ کیا جا رہا ہے جس سے انہیں اس وقت کی درجہ بند تصویر تک رسائی حاصل ہوتی ہے۔ اسی طرح بہتر آپریشنل سسٹم نے جلد ہی ان بہتر ریزولوشن والے اقدامات میں سے ہر ایک کی پیروی کی۔ یہاں تک کہ ریزولوشن مرحلے نے بھی وسیع رینج کا احاطہ کرتے ہوئے فلموں کو سگنل دینے کے لیے کافی عمدہ تفصیلات فراہم کرنے کے لیے کیتھوڈ رے ٹیوبوں (اسکرین کے قطر میں تقریبا 2000 ممتاز اشیاء تک محدود) کی صلاحیت پر زیادہ ٹیکس لگا دیا تھا، اور آپٹیکل پروسیسنگ سسٹم پر اسی طرح ٹیکس لگا دیا تھا۔ تاہم، تقریبا ایک ہی وقت میں، ڈیجیٹل کمپیوٹر آخر کار اسی طرح کی حد کے بغیر پروسیسنگ کرنے کے قابل ہو گئے، اور اس کے نتیجے میں فلم کے بجائے کیتھوڈ رے ٹیوب مانیٹر پر تصاویر کی پیشکش نے ٹونل ری پروڈکشن پر بہتر کنٹرول اور زیادہ آسان امیج مینسوریشن کی اجازت دی۔ لمبی حدود میں بہترین ریزولوشن کے حصول میں ایک بڑے ہوا سے چلنے والے اینٹینا کو جھولنے کی صلاحیت کو شامل کرنے سے مدد ملی تاکہ اینٹینا کی چوڑائی پر ریزولوشن کی سابقہ حد کو دور کرتے ہوئے کئی ڈگری پہلوؤں پر ڈیٹا اکٹھا کرتے ہوئے ایک محدود ہدف والے علاقے کو مستقل طور پر زیادہ مضبوطی سے روشن کیا جا سکے۔ اسے اسپاٹ لائٹ موڈ کہا جاتا تھا، جس نے اب مسلسل جھاڑی والی تصاویر تیار نہیں کیں بلکہ اس کے بجائے، علاقے کے الگ تھلگ ٹکڑوں کی تصاویر تیار کیں۔ ماحول سے باہر کا پلیٹ فارم ایس اے آر کی ترقی میں بہت جلد یہ سمجھا گیا تھا کہ ماحول سے باہر کے پلیٹ فارم کے انتہائی ہموار مداری راستے نے اسے ایس اے آر آپریشن کے لیے مثالی طور پر موزوں بنا دیا ہے۔ مصنوعی ارتھ سیٹلائٹس کے ساتھ ابتدائی تجربے نے یہ بھی ظاہر کیا تھا کہ آئناسفیئر اور ماحول سے گزرنے والے سگنلز کی ڈوپلر فریکوئنسی شفٹ اتنی مستحکم تھی کہ سینکڑوں کلومیٹر کی حدود میں بھی بہت عمدہ ریزولوشن حاصل کرنے کی اجازت دے سکتی تھی۔ زمین کی پہلی خلائی ایس اے آر تصاویر کا مظاہرہ ایک پروجیکٹ کے ذریعے کیا گیا تھا جسے اب کوئل کہا جاتا ہے (2012 میں منقطع)۔ ڈیجیٹائزیشن ابتدائی کام شروع ہونے کے بعد، مفید درجہ بند نظام بنانے کی کئی صلاحیتیں مزید دو دہائیوں تک موجود نہیں تھیں۔ پیشرفت کی بظاہر سست شرح اکثر دیگر ایجادات، جیسے لیزر، ڈیجیٹل کمپیوٹر، سرکٹ منیٹورائزیشن، اور کمپیکٹ ڈیٹا اسٹوریج کی پیشرفت سے تیز ہوتی تھی۔ ایک بار لیزر کے نمودار ہونے کے بعد، آپٹیکل ڈیٹا پروسیسنگ ایک تیز عمل بن گیا کیونکہ اس نے بہت سے متوازی ینالاگ چینلز فراہم کیے، لیکن سگنل فوکل لمبائی سے ملنے کے لیے موزوں آپٹیکل زنجیروں کو وضع کرنا کئی مراحل سے آگے بڑھتا ہے اور کچھ نئے آپٹیکل اجزاء کی ضرورت ہوتی ہے۔ چونکہ یہ عمل روشنی کی لہروں کے انحراف پر منحصر تھا، اس کے لیے اینٹی وائبریشن ماؤنٹنگز، کلین رومز اور اعلی تربیت یافتہ آپریٹرز کی ضرورت تھی۔ یہاں تک کہ اپنے بہترین طور پر، ڈیٹا اسٹوریج کے لیے سی آر ٹی اور فلم کے اس کے استعمال نے تصاویر کی حد کی گہرائی کو محدود کر دیا۔ کئی مراحل پر، ڈیجیٹل کمپیوٹیشن آلات کے لیے کثرت سے زیادہ پر امید توقعات کو حاصل کرنے میں توقع سے کہیں زیادہ وقت لگنا ثابت ہوا۔ مثال کے طور پر، سی سیٹ سسٹم اپنے ڈیجیٹل پروسیسر کے دستیاب ہونے سے پہلے ہی مدار میں جانے کے لیے تیار تھا، اس لیے سسٹم آپریشن کی بروقت تصدیق حاصل کرنے کے لیے تیزی سے جمع ہونے والی آپٹیکل ریکارڈنگ اور پروسیسنگ اسکیم کا استعمال کرنا پڑا۔ 1978 میں، پہلا ڈیجیٹل ایس اے آر پروسیسر کینیڈا کی ایرو اسپیس کمپنی میکڈونلڈ ڈیٹ ویلر (ایم ڈی اے) نے تیار کیا تھا۔ جب اس کا ڈیجیٹل پروسیسر آخر کار مکمل اور استعمال کیا گیا تو اس وقت کے ڈیجیٹل آلات کو چند سیکنڈ کے ڈیٹا کے ہر رن سے ایک تصویر بنانے میں کئی گھنٹے لگے۔ پھر بھی، جب کہ یہ رفتار میں ایک قدم نیچے تھا، یہ تصویر کے معیار میں ایک قدم اوپر تھا۔ جدید طریقے اب تیز رفتار اور اعلی معیار دونوں فراہم کرتے ہیں۔ اعداد و شمار کا مجموعہ زیر بحث علاقے پر اڑنے والے ہوائی جہاز کے ذریعے انتہائی درست اعداد و شمار جمع کیے جا سکتے ہیں۔ 1980 کی دہائی میں، ناسا اسپیس شٹلز پر اڑائے جانے والے آلات کے پروٹو ٹائپ کے طور پر، ناسا نے ناسا کنویر 990 پر ایک مصنوعی یپرچر ریڈار چلایا۔ 1986 میں ٹیک آف کے دوران اس طیارے میں آگ لگ گئی تھی۔ 1988 میں ناسا نے ناسا کے ڈی سی-8 طیارے پر اڑنے کے لیے سی، ایل اور پی بینڈ ایس اے آر کو دوبارہ تعمیر کیا۔ اے آئی آر ایس اے آر کہلانے والے اس نے 2004 تک دنیا بھر کے مقامات پر مشن اڑائے۔ ایسا ہی ایک اور طیارہ، کنویر 580، کینیڈا سینٹر فار ریموٹ سینسنگ کے ذریعے تقریبا 1996 تک اڑایا گیا تھا جب اسے بجٹ کی وجوہات کی بنا پر انوائرمنٹ کینیڈا کے حوالے کر دیا گیا تھا۔ زمین کے سروے کی زیادہ تر ایپلی کیشنز اب سیٹلائٹ مشاہدے کے ذریعے انجام دی جاتی ہیں۔ اس طرح کے مشاہدے کو انجام دینے کے لیے ای آر ایس-1/2، جے ای آر ایس-1، اینویسیٹ اے ایس اے آر، اور آر اے ڈی اے آر ایس اے ٹی-1 جیسے سیٹلائٹس کو واضح طور پر لانچ کیا گیا۔ ان کی صلاحیتیں مختلف ہیں، خاص طور پر انٹرفیرومیٹری کے لیے ان کی حمایت میں، لیکن سب نے قیمتی اعداد و شمار کی زبردست مقدار جمع کی ہے۔ خلائی شٹل نے 1980 کی دہائی کے دوران ایس آئی آر-اے اور ایس آئی آر-بی مشنوں، 1994 میں شٹل ریڈار لیبارٹری (ایس آر ایل) مشنوں اور 2000 میں شٹل ریڈار ٹوپوگرافی مشن کے دوران مصنوعی یپرچر ریڈار کا سامان بھی لے جایا۔ وینیرا 15 اور وینیرا 16 کے بعد میگیلن خلائی تحقیقات نے مصنوعی یپرچر ریڈار کا استعمال کرتے ہوئے کئی سالوں میں وینس کی سطح کی نقشہ سازی کی۔ مصنوعی یپرچر ریڈار کو پہلی بار ناسا نے 1978 میں جے پی ایل کے سی سیٹ اوشیانوگرافک سیٹلائٹ پر استعمال کیا تھا (اس مشن میں ایک الٹی میٹر اور ایک اسکیٹرومیٹر بھی تھا) ؛ بعد میں اسے 1981، 1984 اور 1994 میں خلائی شٹل پر اسپیس بورن امیجنگ ریڈار (ایس آئی آر) مشنوں پر مزید وسیع پیمانے پر تیار کیا گیا۔ سیٹرن کے لیے کیسینی مشن نے سیارے کے بڑے چاند ٹائٹن کی سطح کا نقشہ بنانے کے لیے ایس اے آر کا استعمال کیا، جس کی سطح جزوی طور پر ماحولیاتی دھند کے ذریعے براہ راست نظری معائنہ سے چھپی ہوئی ہے۔ مارس ریکونسینس آربیٹر پر شارڈ ساؤنڈنگ ریڈار اور مارس ایکسپریس پر مارس آلات نے مریخ کی قطبی برف کی سطح کے نیچے چٹان کا مشاہدہ کیا ہے اور مریخ کے درمیانی عرض البلد میں پانی کی کافی برف کے امکان کا بھی اشارہ کیا ہے۔ 2009 میں لانچ کیا گیا قمری جاسوسی آربیٹر منی-آر ایف نامی ایک ایس اے آر آلہ رکھتا ہے، جسے بڑی حد تک چاند کے قطبوں پر پانی کے برف کے ذخائر کو تلاش کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا۔ مینی سیکر پروجیکٹ اس بات کا تعین کرنے کے لیے ایک نظام تیار کر رہا ہے کہ آیا علاقوں میں بارودی سرنگیں ہیں جو الٹرا وائیڈ بینڈ مصنوعی یپرچر ریڈار لے جانے والے بلمپ پر مبنی ہیں۔ ابتدائی آزمائشوں میں وعدہ ظاہر ہوتا ہے ؛ ریڈار یہاں تک کہ دفن شدہ پلاسٹک کی کانوں کا پتہ لگانے کے قابل ہے۔ نیشنل ریکونسینس آفس (اب ڈیکلیسیفائیڈ) مصنوعی یپرچر ریڈار سیٹلائٹس کا ایک بیڑا برقرار رکھتا ہے جسے عام طور پر لیکروس یا اونکس کے طور پر نامزد کیا جاتا ہے۔ فروری 2009 میں، سینٹینل آر 1 نگرانی طیارہ آر اے ایف میں خدمت میں داخل ہوا، جو ایس اے آر پر مبنی ایئر بورن اسٹینڈ آف ریڈار (اے ایس ٹی او آر) سسٹم سے لیس تھا۔ جرمن آرمڈ فورسز (بنڈس وہر) ملٹری ایس اے آر-لوپ جاسوسی سیٹلائٹ سسٹم 22 جولائی 2008 سے مکمل طور پر فعال ہے۔ جنوری 2021 تک، متعدد تجارتی کمپنیوں نے زمین کی ایس اے آر امیجری جمع کرنے کے لیے سیٹلائٹ کے برج لانچ کرنا شروع کر دیے ہیں۔ ڈیٹا کی تقسیم الاسکا سیٹلائٹ سہولت فعال اور ماضی کے مشنوں سے ایس اے آر ڈیٹا پروڈکٹس اور ٹولز کی سائنسی برادری کو پروڈکشن، آرکائیونگ اور تقسیم فراہم کرتی ہے، جس میں جون 2013 میں نئے پروسیس شدہ، 35 سالہ سی سیٹ ایس اے آر امیجری کی ریلیز بھی شامل ہے۔ سینٹر فار ساؤتھ ایسٹرن ٹروپیکل ایڈوانسڈ ریموٹ سینسنگ (سی ایس ٹی اے آر ایس) مختلف سیٹلائٹس سے ایس اے آر ڈیٹا (نیز دیگر ڈیٹا) کو ڈاؤن لنکس اور پروسیس کرتا ہے اور یونیورسٹی آف میامی روزنسٹیل اسکول آف میرین اینڈ ایٹموسفیرک سائنس کی حمایت کرتا ہے۔ سی ایس ٹی اے آر ایس آفات سے متعلق امدادی کارروائیوں، سمندری اور موسمیاتی تحقیق، اور بندرگاہ اور سمندری سلامتی کے تحقیقی منصوبوں کی بھی حمایت کرتا ہے۔ یہ بھی دیکھیں ریڈار کی تاریخ حوالہ جات مصنوعی یپرچر ریڈار مصنوعی یپرچر ریڈار ٹیکنالوجی میں 20 ویں صدی فلکیات کی تاریخ فوجی ٹیکنالوجی سیارہ سائنس