जब यह 2025 में जगह लेता है, वाइड-फील्ड इन्फ्रारेड सर्वे टेलीस्कोप (WFIRST) अब तक की सबसे शक्तिशाली वेधशाला है, जो आदरणीय सफल होगी हबल तथा स्पिट्जर अंतरिक्ष दूरबीन। एक विस्तृत क्षेत्र के साथ उच्च रिज़ॉल्यूशन के एक अद्वितीय संयोजन पर भरोसा करते हुए, WFIRST 100 के बराबर पर कब्जा करने में सक्षम होगा हबलएक ही शॉट के साथ -क्वालिटी इमेज और रात के आसमान का सर्वेक्षण 1,000 गुना गति से करता है।
इस महत्वपूर्ण घटना की तैयारी में, नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर के खगोलविद यह दिखाने के लिए सिमुलेशन चला रहे हैं कि WFIRST क्या देख पाएंगे ताकि वे अपनी टिप्पणियों की योजना बना सकें। दर्शकों को यह देखने के लिए कि यह कैसा दिखेगा, नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर ने एक वीडियो साझा किया है, जो पड़ोसी एंड्रोमेडा गैलेक्सी (एम 31) के सर्वेक्षण का संचालन करते हुए WFIRST का अनुकरण करता है।
सिमुलेशन, जो इस सप्ताह होनुलुलु में अमेरिकन एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी (एएसएस) की 235 वीं बैठक में प्रस्तुत किया गया था, द्वारा प्राप्त आंकड़ों पर निर्भर करता है हबल एंड्रोमेडा के सैकड़ों टिप्पणियों के दौरान। इस तरह, सिमुलेशन दर्शकों को विशाल विस्तार और ठीक विस्तार का पूर्वावलोकन देता है जो WFIRST सिर्फ एक छवि प्रदान कर सकता है।
नकली शॉट अंतरिक्ष के एक क्षेत्र को 34,000 प्रकाश वर्ष मापते हैं और 50 मिलियन से अधिक व्यक्तिगत सितारों के लाल और अवरक्त प्रकाश को दिखाते हैं। इस तरह की इमेजिंग शक्ति के साथ, डब्ल्यूएफआईआरएसटी कुछ महीनों में निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रम में आकाश के रूप में सर्वेक्षण कर सकता है जैसा कि हबल ने तीन दशकों के दौरान किया था - और बस बहुत विस्तार से।
एलिसा क्विंटाना, नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर में संचार के लिए WFIRST उप परियोजना वैज्ञानिक, का मानना है कि WFIRST खगोल भौतिकी में क्रांति लाएगा। जैसा कि उन्होंने हाल ही में नासा की एक प्रेस विज्ञप्ति में कहा था:
“मौलिक सवालों के जवाब देने के लिए जैसे: हमारे सौर मंडल में ग्रह जैसे सामान्य कैसे हैं? आकाशगंगाएँ कैसे विकसित होती हैं, विकसित होती हैं और आपस में जुड़ती हैं? समय के साथ ब्रह्मांड के विस्तार की दर कितनी सही है - और क्यों? हमें एक उपकरण की आवश्यकता है जो हमें आकाश का विस्तृत और विस्तृत दृश्य दे सके। WFIRST वह उपकरण होगा। "
सिमुलेशन में दिखाई गई 18 छवियां एक सटीक चित्रण दर्शाती हैं कि डब्ल्यूएफआईआरएसटी हर पॉइंटिंग और इमेज शॉट के साथ क्या देखेगा। अपने 18 डिटेक्टरों के साथ, जिनमें से प्रत्येक 4096 x 4096 पिक्सल को मापता है, WFIRST लगभग 1 क्षेत्र को कवर करेगा? हर संकेत के साथ एक पूर्ण चंद्रमा का समय - जबकि व्यक्तिगत हबल छवियां एक पूर्ण चंद्रमा के क्षेत्र में 1% से कम क्षेत्र को कवर करती हैं।
अपनी इमेजिंग क्षमताओं के अलावा, वहाँ भी असाधारण सर्वेक्षण की गति है कि WFIRST की पेशकश करेगा, जो देखने के अपने व्यापक क्षेत्र का परिणाम है। एक एकल पॉइंटिंग में अधिक से अधिक क्षेत्र की निगरानी करने और एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में तेज़ी से स्विच करने में सक्षम होने से, मिशन टीम को हर बार नए क्षेत्र का सर्वेक्षण करना चाहते हैं, हर बार निरस्त होने की श्रमसाध्य प्रक्रिया से नहीं गुजरना होगा।
एक अन्य कारक ऑर्बिट है जो डब्ल्यूएफआईआरएसटी पर कब्जा करेगा, जो अंतरिक्ष का एक दृश्य देगा जो आमतौर पर पृथ्वी द्वारा अबाधित है। जहाँ तक हबललगभग 560 किमी (350 मील) की कम पृथ्वी की कक्षा (LEO) का अर्थ था कि यह अक्सर अपने आधे कक्षीय काल के केवल आधे के लिए डेटा एकत्र करने में सक्षम था, WFIRST लगभग 1.6 मिलियन किमी (1 मिलियन मील) की एक विस्तृत कक्षा में होगा । इस दूरी पर, यह लगभग निरंतर फैशन में टिप्पणियों का संचालन करने में सक्षम होगा।
सिएटल में वाशिंगटन विश्वविद्यालय के एक खगोलविद बेन विलियम्स इस छवि के लिए नकली डेटा सेट बनाने के लिए जिम्मेदार थे। जैसा कि उन्होंने समझाया, WFIRST एंड्रोमेडा जैसी बड़ी पास की वस्तुओं को समझने का एक मूल्यवान अवसर प्रदान करेगा, जो अन्यथा छवि के लिए बहुत समय लेने वाली हैं क्योंकि वे आकाश के इतने बड़े हिस्से को लेते हैं:
“हमने पिछले कुछ दशकों में आस-पास की आकाशगंगाओं के छोटे हिस्सों में उच्च रिज़ॉल्यूशन पर चित्र प्राप्त किए हैं। हबल के साथ आपको बहुत जटिल आस-पास की प्रणालियों की वास्तव में टैंटलाइज़िंग झलक मिलती है। WFIRST के साथ, अचानक आप बहुत सारा समय खर्च किए बिना पूरी चीज को कवर कर सकते हैं। ”
मूल रूप से, इतने बड़े क्षेत्र की छवियों को कैप्चर करने की क्षमता खगोलविदों को इस संदर्भ के साथ प्रदान करेगी कि उन्हें यह समझने की आवश्यकता है कि सितारे कैसे बनते हैं और समय के साथ आकाशगंगाएं कैसे बदलती हैं। अनिवार्य रूप से, देखने का एक विस्तृत क्षेत्र खगोलविदों को न केवल व्यक्तिगत सितारों या आकाशगंगाओं का अध्ययन करने की अनुमति देगा, बल्कि वे संरचनाएं भी हैं जो वे और आसपास के वातावरण में रहते हैं।
उनके निपटान में प्रौद्योगिकी और क्षमता के इस स्तर के साथ, मिशन नियंत्रक ब्रह्मांड पर भारी मात्रा में डेटा एकत्र करने के लिए तत्पर हैं। अपने 5-वर्षीय योजनाबद्ध मिशन के दौरान, डब्ल्यूएफआईआरएसटी से हजारों ग्रहों, अरबों सितारों और लाखों आकाशगंगाओं पर 20 से अधिक पेटाबाइट्स की जानकारी प्राप्त करने की उम्मीद है। इस डेटा का उपयोग ब्रह्मांड के मूलभूत सवालों और इसे नियंत्रित करने वाले कानूनों को संबोधित करने के लिए किया जाएगा।
इनमें शामिल हैं कि क्या ब्रह्मांडीय विस्तार एक रहस्यमय, अनदेखी बल (उर्फ डार्क एनर्जी) के कारण है या ब्रह्मांडीय तराजू पर सामान्य सापेक्षता का टूटना; जब पहली आकाशगंगा ब्रह्मांड में दिखाई दी और वे कैसे विकसित हुईं; और हमारे सौर मंडल (एक्स्ट्रासोलर ग्रहों) से परे के ग्रहों में पर्याप्त वायुमंडल और जीवन का समर्थन करने के लिए उनकी सतहों पर आवश्यक स्थितियां हैं या नहीं।
वाशिंगटन विश्वविद्यालय में खगोल विज्ञान के एक प्रोफेसर जूलियन डेलकैंटन ने पंच्रोमेटिक हबल एंड्रोमेडा ट्रेजरी (PHAT) कार्यक्रम का नेतृत्व किया, जो सिम्युलेटेड डेटा पर आधारित है। जैसा कि उन्होंने बताया, WFIRST के अल्ट्रा टेलीफोटो और सुपर-वाइड-एंगल क्षमताओं के संयोजन (जैसा कि उनके सिमुलेशन के साथ प्रदर्शित किया गया है) में ग्राउंड-ब्रेकिंग की क्षमता है:
“एंड्रोमेडा का PHAT सर्वेक्षण समय का एक जबरदस्त निवेश था, जिसमें सावधानीपूर्वक औचित्य की आवश्यकता थी। यह नया अनुकरण दर्शाता है कि WFIRST के लिए एक समान अवलोकन कितना आसान हो सकता है। ”
एक बार जब यह चालू हो जाता है, तो WFIRST अपने समय के एक महत्वपूर्ण हिस्से को सुपरनोवा विस्फोटों के लिए हजारों दूर की आकाशगंगाओं की निगरानी में खर्च करेगा, जिसका उपयोग डार्क एनर्जी और यूनिवर्स के विस्तार का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है। यह इस समय का उपयोग आकाशगंगाओं के आकार और वितरण के मानचित्र को बेहतर ढंग से समझने के लिए भी करेगा कि बिग बैंग के बाद से लगभग 14 बिलियन वर्षों में ब्रह्मांड कैसे विकसित हुआ है।
डब्ल्यूएफआईआरएसटी मिल्की वे में अरबों सितारों की चमक की निगरानी करेगा। ये तब होते हैं जब ग्रह अपने तारे और प्रेक्षक के बीच से गुजरते हैं, जो तारे के प्रकाश को अस्थायी रूप से बढ़ाते हैं। अपने उच्च-रिज़ॉल्यूशन को देखते हुए, डब्ल्यूएफआईआरएसटी से कई एक्सोप्लैनेट्स का पता लगाने की उम्मीद की जाती है जो अपने स्टार से छोटे, दूर के हैं और दुष्ट ग्रह हैं - इस प्रकार एक्सोप्लैनेट की जनगणना को पूरा करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
डब्ल्यूएफआईआरएसटी एक प्रौद्योगिकी प्रदर्शक के रूप में भी कार्य करेगा, जो एक कोरोनेग्राफ, एक तारे के प्रकाश को अवरुद्ध करने के लिए डिज़ाइन किया गया उपकरण है ताकि ग्रह की परिक्रमा करते हुए सीधे इमेजिंग और विशेषता हो सके। एक अन्य पहले में, WFIRST द्वारा एकत्र किया गया डेटा खुले पहुंच वाला होगा और तुरंत जनता के लिए उपलब्ध होगा। Dalcanton के अनुसार, यह मिशन के सबसे महत्वपूर्ण पहलुओं में से एक है।
"दुनिया भर के हजारों दिमाग उस डेटा के बारे में सोचने और इसका इस्तेमाल करने के नए तरीकों के साथ आने वाले हैं," उसने कहा। "यह अनुमान लगाना कठिन है कि WFIRST डेटा क्या अनलॉक करेगा, लेकिन मुझे पता है कि जितने अधिक लोग इसे देख रहे हैं, खोज की गति उतनी ही अधिक होगी।"
यह सब बंद करने के लिए, WFIRST मिशन वेधशालाओं को पूरक करेगा जो पहले से ही अंतरिक्ष में हैं। इनमें नासा के शामिल हैं हबल और यह जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (जो निकट-अवरक्त में व्यापक सर्वेक्षण कर रहा है), साथ ही साथ ईएसए भी यूक्लिड मिशन - जो डार्क मैटर और डार्क एनर्जी द्वारा निभाई जाने वाली भूमिका को निर्धारित करने के लिए यूनिवर्स जिस दर पर विस्तार कर रहा है, उसे मापा जाएगा।
मैरीलैंड, बाल्टीमोर में स्पेस टेलीस्कोप साइंस इंस्टीट्यूट (STSI) में एक WFIRST मिशन वैज्ञानिक, कैरोलिन गिल्बर्ट के रूप में:
"हबल के देखने के क्षेत्र के सौ गुना और आकाश को तेजी से सर्वेक्षण करने की क्षमता के साथ, डब्ल्यूएफआईआरएसटी एक अत्यंत शक्तिशाली खोज उपकरण होगा। वेब, जो कि 100 गुना अधिक संवेदनशील है और अवरक्त में गहराई से देख सकता है, अति सुंदर विस्तार में WFIRST द्वारा खोजी गई दुर्लभ खगोलीय पिंडों का निरीक्षण करने में सक्षम होगा। इस बीच, हबल, उन वस्तुओं द्वारा उत्सर्जित ऑप्टिकल और पराबैंगनी प्रकाश में एक अनूठा दृश्य प्रदान करना जारी रखेगा, जो डब्ल्यूएफआईआरएसटी को पता चलता है, और वेब इस पर चलता है। "
2020 के दशक खगोलविदों और अंतरिक्ष अन्वेषण के प्रति उत्साही लोगों के लिए एक बहुत ही रोमांचक समय है। अगली पीढ़ी के ग्राउंड और स्पेस टेलीस्कोप से जो सेवा में प्रवेश करेंगे, चंद्रमा पर मंगल और बाहरी सौर मंडल में जाने के लिए कई मिशन तय किए गए हैं। यदि ब्रह्माण्ड के रहस्यों और उसके भीतर निहित सभी की तुलना एक प्याज से की जा सकती है, तो इस दशक में कई परतों का वापस छिल जाना निश्चित है!
हवाई के होनोलूलू में अमेरिकन एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी की 235 वीं बैठक में नकली छवि प्रस्तुत की जा रही है।
