दुनिया में सबसे उल्लेखनीय वेधशालाओं में से एक का काम अंतरिक्ष में नहीं बल्कि एक माउंटेनटॉप पर होता है, लेकिन बोइंग 747 पर 45,000 फीट ऊंचा है। निक होवेस ने इस अनोखे विमान के चारों ओर एक नज़र डाली क्योंकि इसने यूरोप में अपनी पहली लैंडिंग की।
SOFIA (स्ट्रैटोस्फेरिक ऑब्जर्वेटरी फॉर इंफ्रारेड एस्ट्रोनॉमी) 1980 के दशक के मध्य में पहली बार आई एक विचार से आया था। कल्पना कीजिए, वैज्ञानिकों ने कहा कि बोइंग 747 का उपयोग करते हुए एक बड़ी दूरबीन को समताप मंडल में ले जाया जाता है जहां वायुमंडलीय जल के अणुओं द्वारा अवरक्त प्रकाश का अवशोषण नाटकीय रूप से कम हो जाता है, यहां तक कि उच्चतम भू-आधारित वेधशालाओं की तुलना में। 1996 तक उस विचार ने वास्तविकता के करीब एक कदम उठाया था जब नासा के बीच SOFIA परियोजना को औपचारिक रूप से सहमति दी गई थी (जो 330 मिलियन डॉलर मिशन की लागत का 80 प्रतिशत निधि, एक एकल मामूली अंतरिक्ष मिशन के बराबर राशि) और जर्मन एयरोस्पेस सेंटर (डीएलआर, जो अन्य 20 प्रतिशत को निधि देते हैं)। प्रसिद्ध अमेरिकी पायलट के बाद 'क्लीपर लिंडबर्ग' नाम के एक उच्च संशोधित बोइंग 747SP का उपयोग करके अनुसंधान और विकास शुरू हुआ, और जहां 'एसपी' 'विशेष प्रदर्शन' के लिए खड़ा था।
2007 में मेडेन परीक्षण उड़ान भरी गई थी, SOFIA ने कैलिफोर्निया में रोजर्स सूखी झील में एडवर्ड्स एयरफोर्स बेस में नासा के ड्राइडन फ्लाइट रिसर्च सेंटर के बाहर संचालन किया - एक अच्छा, शुष्क स्थान जो इंस्ट्रूमेंटेशन और विमान परिचालन में मदद करता है।
चूंकि विमान ने कोलोन, जर्मनी में यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के अंतरिक्ष यात्री प्रशिक्षण केंद्र का दौरा किया था, इसलिए मुझे इस शानदार विमान को यूरोपीय स्पेस up टाउटअप ’(एक ट्विटर मीटिंग) के हिस्से के रूप में देखने का दुर्लभ अवसर मिला। जो तुरंत ध्यान देने योग्य था वह विमान की छोटी लंबाई थी जिसे आप आमतौर पर उड़ान भरते हैं, जो विमान को लंबे समय तक हवा में रहने में सक्षम बनाता है, इसके सबसे महत्वपूर्ण यात्री के लिए एक महत्वपूर्ण पहलू, 2.7-मीटर SOFIA टेलीस्कोप। इसका हबल स्पेस टेलीस्कोप के आकार का प्राथमिक दर्पण एल्युमीनियम कोटेड है और 0.4 मीटर सेकंडरी में प्रकाश को उछालता है, सभी एक खुले पिंजरे के ढांचे में है जो शाब्दिक रूप से विमान के किनारे से बाहर निकलता है।
जैसा कि हमने देखा है, एक विमान पर एक बहु-टन दूरबीन रखने का औचित्य यह है कि ऐसा करने से हमारे वायुमंडल के अधिकांश अवशोषण प्रभावों से बचना संभव है। इंफ्रारेड में अवलोकन समुद्र-स्तर पर या उसके आस-पास जमीन पर आधारित उपकरणों के लिए काफी हद तक असंभव हैं और केवल आंशिक रूप से उच्च पर्वतों पर भी। हमारे क्षोभमंडल (वायुमंडल की निचली परत) में जल वाष्प, अवरक्त प्रकाश का इतना अवशोषण करता है कि परंपरागत रूप से इसे हराने का एकमात्र तरीका एक अंतरिक्ष यान भेजना था। SOFIA लगभग एक ही काम करके एक आला भर सकता है लेकिन कम जोखिम में और एक लंबे जीवनकाल के साथ। विमान में अपने स्वयं के आउटपुट की जांच करने के लिए परिष्कृत अवरक्त निगरानी कैमरे हैं, और जो थोड़ा अवशोषण हो रहा है उसे मापने के लिए जल वाष्प की निगरानी।
2.7-मीटर दर्पण (हालांकि वास्तव में केवल 2.5-मीटर वास्तव में अभ्यास में उपयोग किया जाता है), एक ग्लास सिरेमिक समग्र का उपयोग करता है जो अत्यधिक थर्मली सहिष्णु है, जो महत्वपूर्ण रूप से कठोर परिस्थितियों को देखते हुए है कि विमान पृथक टेलीस्कोप के माध्यम से डालता है। यदि कोई यह कल्पना करता है कि शौकिया खगोलविदों के पास कुछ रातें होती हैं, जो कि धुँधली परिस्थितियों में दूरबीन स्थिरता के साथ होती है, तो SOFIA के लिए एक विचार बचेगा, जिसका विशाल f / 19.9 कैससेग्रेन परावर्तित दूरबीन को एक खुले द्वार से निपटना होगा
800 किलोमीटर प्रति घंटा (500 मील प्रति घंटा) हवाएं। मुख्य रूप से 45,000 फीट (13,700 मीटर) की संभावित छत के बजाय 39,000 फीट (लगभग 11,880 मीटर) पर कुछ ऑपरेशन होंगे, क्योंकि उच्च ऊंचाई के संदर्भ में थोड़ा बेहतर स्थिति प्रदान करता है अवशोषण की कमी (अभी भी 99 प्रतिशत से ऊपर जल वाष्प है जो अधिकांश समस्याओं का कारण बनता है), अतिरिक्त ईंधन की आवश्यकता का मतलब है कि अवलोकन समय में काफी कमी आई है, 39,000 बना रही है
अधिक डेटा एकत्र करने के लिए कुछ उदाहरणों में पैरों का संचालन बेहतर होता है। विमान खुले टेलीस्कोप विंडो से दूर वायुमार्ग और अशांति और चैनल को फ़नल करने के लिए एक चतुराई से डिज़ाइन किए गए वायु सेवन प्रणाली का उपयोग करता है, और पायलटों और वैज्ञानिकों से बात करते हुए, वे सभी सहमत थे कि विमान के इंजन से किसी भी आउटपुट के कारण कोई प्रभाव नहीं पड़ा है। ।
मस्त रहना
सभी अवरक्त वेधशालाओं पर कैमरों और इलेक्ट्रॉनिक्स को बहुत कम तापमान पर बनाए रखा जाना चाहिए ताकि उन्हें छवि में फैलने से बचाया जा सके, लेकिन SOFIA ने अपनी आस्तीन ऊपर एक इक्का है। एक अंतरिक्ष मिशन के विपरीत (हबल स्पेस टेलीस्कॉप के लिए सर्विसिंग मिशन के अपवाद के साथ जिसमें प्रत्येक अंतरिक्ष यान को लॉन्च करने की कीमत सहित $ 1.5 बिलियन है), SOFIA के पास उपकरणों को बदलने या मरम्मत करने या उनके शीतलक को फिर से भरने में सक्षम होने की अनुमति है। कम से कम 20 वर्षों का अनुमानित जीवन-काल, किसी भी अंतरिक्ष-आधारित अवरक्त मिशन की तुलना में अधिक लंबा है जो कुछ वर्षों के बाद शीतलक से बाहर निकलता है।
इस बीच दूरबीन और उसका पालना इंजीनियरिंग का एक करतब है। विमान की क्षतिपूर्ति के लिए केवल तीन डिग्री के खेल के साथ टेलीस्कोप बहुत हद तक तय किया गया है, लेकिन यह नासा के कुछ बेहतरीन विमानों द्वारा संचालित विमान के रूप में उस दिशा में जाने की जरूरत नहीं है, इसके लिए वह कर्तव्य करता है। यह विज्ञान संचालन के दौरान 20–60 डिग्री ऊंचाई की सीमा के बीच काम कर सकता है। यह सब सहिष्णुता के लिए इंजीनियर है जो जबड़े को गिराता है। असर क्षेत्र, उदाहरण के लिए, दस माइक्रोन से कम की सटीकता के लिए पॉलिश किया गया है, और लेजर गाइरो 0.0008 आर्सेकंड के कोणीय वृद्धि प्रदान करते हैं। दबाव वाले रबर बम्परों की एक श्रृंखला द्वारा मुख्य विमान से अलग किया जाता है, जिसकी ऊंचाई की भरपाई की जाती है, दूरबीन 747 के मुख्य थोक से लगभग पूरी तरह से मुक्त है, जिसमें कंप्यूटर और रैक हैं जो न केवल दूरबीन संचालित करते हैं बल्कि इसके लिए बेस स्टेशन प्रदान करते हैं विमान के साथ उड़ने वाला कोई भी पर्यवेक्षणीय वैज्ञानिक।
आकाश में पीआई
सिद्धांत अन्वेषक स्टेशन विमान के मध्य बिंदु के आसपास स्थित है, दूरबीन से कई मीटर लेकिन विमान के भीतर संलग्न (45,000 फीट पर हवा के संपर्क में, चालक दल और वैज्ञानिक अन्यथा तुरंत मारे जाएंगे)। यहां, एक बार में दस या अधिक घंटों के लिए, वैज्ञानिक एक बार दरवाजा खुलने के बाद डेटा इकट्ठा कर सकते हैं और दूरबीन पसंद के लक्ष्य पर इशारा कर रहा है, दोनों सटीकता इंगित करने वाले उपकरण को बनाए रखने के लिए एक सटीक उड़ान पथ का अनुसरण करने वाले पायलटों के साथ और सबसे अच्छा बचने के लिए भी अशांति की संभावना। जबकि ग्राउंड-आधारित टेलीस्कोप एक नई सुपरनोवा जैसी घटनाओं के लिए जल्दी से प्रतिक्रिया दे सकते हैं, SOFIA अपने विज्ञान कार्यों में अधिक पुनर्जागृत है और, प्रस्ताव चक्रों के साथ छह महीने से लेकर एक वर्ष तक, किसी व्यक्ति को एक वस्तु का निरीक्षण करने के लिए सबसे सही योजना बनाना है।
भविष्य का पूर्वानुमान
फ़ोरकास्ट (सोफिया टेलीस्कोप के लिए बेहोश वस्तु इन्फ्रारेड कैमरा) के साथ 2010 में विज्ञान संचालन शुरू हुआ और 2011 में GREAT (जर्मन रिसीवर फॉर एस्ट्रोनॉमी फॉर टेराज़ फ़्रीक्वेंसीज़) उपकरण के साथ जारी रहा। फोरकास्ट एक मध्य / दूर का इंफ्रारेड इंस्ट्रूमेंट है, जो पांच और चालीस माइक्रोन के बीच दो कैमरों के साथ काम करता है (अग्रानुक्रम में वे 10–25 माइक्रोन के बीच काम कर सकते हैं) 3.2 आर्कमिन्यूट फील्ड-ऑफ-व्यू के साथ। इसने बृहस्पति और आकाशगंगा मेसियर 82 पर पहली बार प्रकाश देखा, लेकिन यह गेलेक्टिक केंद्र की इमेजिंग, सर्पिल और सक्रिय आकाशगंगाओं में स्टार के गठन और आणविक बादलों को देखने का काम करेगा, इसके प्राथमिक विज्ञान के लक्ष्यों में से एक है जो वैज्ञानिकों को धूल के तापमान को सटीक रूप से निर्धारित करने में सक्षम बनाता है। स्टार बनाने वाले क्षेत्रों की आकृति विज्ञान पर अधिक विवरण नीचे तीन-आर्सेकंड रिज़ॉल्यूशन से कम है (यह तरंग दैर्ध्य के आधार पर उपकरण काम करता है)। इसके साथ-साथ, FORCAST वस्तुओं को देखने के तहत वस्तुओं की संरचना पर अधिक विस्तृत जानकारी प्राप्त करने के लिए (यानी एक झंझरी प्रिज्म) स्पेक्ट्रोस्कोपी प्रदर्शन करने में सक्षम है। कोई अनुकूली प्रकाशिकी प्रणाली नहीं है, लेकिन इसके संचालन के प्रकारों के लिए इसकी आवश्यकता नहीं है।
FORCAST और GREAT, science बेसिक ’साइंस ऑपरेशन इंस्ट्रूमेंट्स में से केवल दो हैं, जिसमें इकोल स्पेक्ट्रोग्राफ, दूर अवरक्त स्पेक्ट्रोमीटर और हाई रेजोल्यूशन वाइडबैंड कैमरे भी शामिल हैं, लेकिन पहले से ही साइंस टीम ऑपरेशन के अगले चरण के लिए नए इंस्ट्रूमेंट्स पर काम कर रही है। इंस्ट्रूमेंटेशन स्विच ओवर, कॉम्प्लेक्स, कॉम्प्लेक्स अपेक्षाकृत जल्दी है (बड़े ग्राउंड वेधशालाओं पर इंस्ट्रूमेंट्स को स्विच करने में लगने वाले समय के बराबर), और टिप्पणियों के लिए तत्परता से हासिल किया जा सकता है, जिसका उद्देश्य प्रति वर्ष 160 बार तक करना है। और जब तक एसओएफआईए के लिए एक बहन जहाज बनाने की कोई पुख्ता योजना नहीं थी, एयरबस ए 380 पर एक बड़ा टेलिस्कोप लगाने के लिए वैज्ञानिकों के बीच चर्चा हुई है।
स्काई आउटरीच
अनुसंधान करने के लिए विमान पर उड़ान भरने वाले शिक्षकों को शामिल करने के लिए एक नियोजित विज्ञान राजदूत कार्यक्रम के साथ, सोफिया की सार्वजनिक प्रोफ़ाइल बढ़ने जा रही है। हर बार जब यह भूमि अंतरिक्ष मिशनों की तुलना में लगातार विकसित होती है, तो उपकरणों से विज्ञान उत्पादन और संभावनाएं विकसित होती हैं। पत्रकारों को केवल हाल ही में इस उल्लेखनीय विमान का दौरा करने का अवसर दिया गया था, और इसे करीब से देखने वाले पहले लोगों में से एक होने के लिए यह एक विशेषाधिकार और सम्मान था। अंत में मैं ईएसए और नासा को आमंत्रित करने के लिए धन्यवाद देना चाहता हूं और कुछ अनूठा देखने का मौका मिला।
