2012 में, बैलून-जनित वेधशाला जिसे सुपर ट्रांस-आयरन गेलेक्टिक एलिमेंट रिकॉर्डर (सुपरटीगर) के रूप में जाना जाता है, ने गेलेक्टिक कॉस्मिक किरणों (जीसीआर) के उच्च-ऊंचाई वाले अवलोकन करने के लिए आसमान में ले गए। अपने पूर्ववर्ती (बाघ) की परंपरा को आगे बढ़ाते हुए, सुपरटाइगर ने अंटार्कटिका पर 55 दिन की उड़ान पूरी करने के बाद एक नया रिकॉर्ड बनाया - जो 2012 के दिसंबर और 2013 के जनवरी के बीच हुआ।
16 दिसंबर, 2019 को, कई लॉन्च प्रयासों के बाद, वेधशाला फिर से हवा में ले गई और सिर्फ साढ़े तीन सप्ताह के अंतराल में दो बार अंटार्कटिका के ऊपर से गुजरी। अपने पूर्ववर्ती की तरह, SuperTIGER एक सहयोगात्मक प्रयास है जिसे कॉस्मिक किरणों - उच्च-ऊर्जा प्रोटॉन और परमाणु नाभिक का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है - जो कि हमारे सौर मंडल के बाहर उत्पन्न होते हैं और प्रकाश की गति के करीब अंतरिक्ष की यात्रा करते हैं।
सुपरटाइगर कार्यक्रम सेंट लुइस में वाशिंगटन विश्वविद्यालय, मिनेसोटा विश्वविद्यालय और नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर (GSFC) और जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी के बीच कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (कैलटेक) के बीच एक सहयोगी प्रयास है। यह बैलून-जनित उपकरण दुर्लभ प्रकार की कॉस्मिक किरणों का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जिसमें भारी तत्वों के परमाणु नाभिक होते हैं।
अंतिम उद्देश्य यह सीखना है कि ये किरणें प्रकाश की गति से कहाँ तक और कैसे गति प्राप्त कर सकती हैं, साथ ही साथ उभरते हुए मॉडल का परीक्षण करती हैं जहाँ लौकिक किरणों को उन ढीले समूहों में उत्पन्न करने के लिए सोचा जाता है जिनमें युवा, बड़े पैमाने पर तारे होते हैं। ब्रायन राउच के रूप में - वाशिंगटन विश्वविद्यालय में एक सहायक प्रोफेसर और सुपरटाइगर के लिए प्रमुख अन्वेषक - समझाया गया, सफलता की कुंजी समय है:
“हमारे अवलोकन का महत्व उन घटनाओं की संख्या के साथ बढ़ता है जिन्हें हम समय के साथ अनिवार्य रूप से रेखीय रूप से देखते हैं, इसलिए हम केवल एकत्रित आंकड़ों के आंकड़ों को अधिकतम करने के लिए यथासंभव लंबी उड़ान चाहते हैं। डेटा का एक दिन प्रगति का एक छोटा वेतन वृद्धि है, और हमें बस अपना सिर नीचे रखना होगा और पीसते रहना होगा। ”
पुनरावृत्ति करने के लिए, कॉस्मिक किरणें ऊर्जावान कण हैं जो हमारे सूर्य से उत्पन्न होते हैं, आकाशगंगा के अन्य तारों से, और अन्य आकाशगंगाओं से पूरी तरह से। वैज्ञानिकों द्वारा पाई गई सभी किरणों का लगभग 90% हिस्सा, सबसे आम प्रकार है, जिसमें प्रोटॉन या हाइड्रोजन नाभिक शामिल हैं, जबकि हीलियम नाभिक और इलेक्ट्रॉन एक दूसरे और तीसरे स्थान पर हैं (क्रमशः 8% और 1% के लिए लेखांकन)।
शेष 1% में लोहे जैसे भारी तत्वों के नाभिक होते हैं, जो सामान्यता में कम हो जाते हैं जो इस बात पर निर्भर करता है कि वे कितने बड़े पैमाने पर हैं। सुपरटाइगर के साथ, अनुसंधान दल सबसे दुर्लभ प्रकार की तलाश कर रहा है, "अल्ट्रा-हैवी" कॉस्मिक किरण नाभिक जो लोहे से भारी होते हैं - कोबाल्ट से बेरियम तक। ये तत्व बड़े पैमाने पर तारों के कोर में बनते हैं, जो तब अंतरिक्ष में फैल जाते हैं जब तारे सुपरनोवा बन जाते हैं।
विस्फोट भी न्यूट्रॉन के एक छोटे लेकिन तीव्र फटने के परिणामस्वरूप होते हैं जो लोहे के नाभिक के साथ विलय कर सकते हैं, प्रोटॉन में क्षय कर सकते हैं और भारी तत्वों का निर्माण कर सकते हैं। विस्फोट से उत्पन्न शॉक वेव भी इन कणों को फंसा देती है और तब तक तेज कर देती है जब तक कि वे तेज गति वाली उच्च ऊर्जा वाली ब्रह्मांडीय किरणें न बन जाएं। जॉन मिशेल के रूप में, नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर में मिशन के प्रमुख सह-अन्वेषक ने समझाया:
“आपके गहनों में सोने की तरह भारी तत्व, सितारों में विशेष प्रक्रियाओं के माध्यम से उत्पन्न होते हैं, और सुपरटेगर का उद्देश्य यह समझने में मदद करना है कि यह कैसे और कहाँ होता है। हम सभी स्टारडस्ट हैं, लेकिन यह पता लगाना कि यह स्टारडस्ट कहाँ और कैसे बनाया गया है, इससे हमें अपनी आकाशगंगा और उसमें अपनी जगह को बेहतर ढंग से समझने में मदद मिलती है। "
जब ये किरणें पृथ्वी के वायुमंडल पर प्रहार करती हैं, तो वे माध्यमिक कणों के वर्षा के विस्फोट और उत्पादन करते हैं, जिनमें से कुछ जमीन पर डिटेक्टरों तक पहुंचते हैं। कई सालों से, वैज्ञानिकों ने मूल ब्रह्मांडीय किरण के गुणों का पता लगाने के लिए इन निरोधों का उपयोग किया है। वे एक हस्तक्षेप करने वाली पृष्ठभूमि प्रभाव भी पैदा करते हैं, यही वजह है कि हवाई उपकरण उन्हें अध्ययन करने में अधिक प्रभावी हैं।
समुद्र तल से 40,000 मीटर (130,000 फीट) की ऊँचाई पर उड़ान भरने से, सुपरटीगर और इसी तरह के वैज्ञानिक गुब्बारे वायुमंडल के 99.5% से ऊपर तैरने में सक्षम हैं। कई मौसम संबंधी देरी के बाद, SuperTIGER-2 की उड़ान 16 दिसंबर, 2019 को सुबह के समय से शुरू हुई, जिसके बाद गुब्बारा द्वारा अंटार्कटिका की अपनी पहली पूर्ण क्रांति को 31 दिसंबर तक पूरा किया गया।
इसके अलावा, मिशन की टीम को कुछ तकनीकी गड़बड़ियों से निपटना पड़ा, जिसमें बिजली की आपूर्ति और कंप्यूटर की विफलता के साथ समस्याएं शामिल थीं, जिसने उड़ान में एक डिटेक्टर मॉड्यूल को समाप्त कर दिया। इसके बावजूद, टीम को गुब्बारा एयरबोर्न में मिला, जिसे नासा के बैलून प्रोग्राम ऑफिस ने "पिक्चर-परफेक्ट लॉन्च" कहा। जैसा कि राउच ने लॉन्च से ठीक पहले यूनिवर्सिटी प्रेस विज्ञप्ति में कहा:
“तीन अंटार्कटिक सीज़न के बाद - 19 लॉन्च के प्रयासों के साथ, दो लॉन्च और एक क्रेवस फील्ड से पेलोड की एक रिकवरी - सुपरटाइगर -2 का अद्भुत होना अंत में फ्लोट ऊंचाई पर पहुंचना और वैज्ञानिक डेटा एकत्र करना शुरू करना है। तीसरा सीज़न आकर्षण है! ”
जैसा कि उल्लेख किया गया है, SuperTIGER-1 उड़ान (2012-13) ने कुल 55 दिनों तक रहने से वैज्ञानिक गुब्बारा तोड़ने के रिकॉर्ड को तोड़ दिया। यह मिशन उस रिकॉर्ड को चुनौती देने का प्रयास नहीं करेगा और टीम ने जिन तकनीकी मुद्दों का अनुभव किया है, उनके कारण वे अनुमान लगाते हैं कि सुपरटीगर -2 पहली उड़ान के साथ प्राप्त आंकड़ों का लगभग 40% एकत्र करेगा।
अब महाद्वीप के चारों ओर इसकी दूसरी क्रांति के साथ, टीम अब यह निर्धारित करने के लिए मौसम पर इंतजार कर रही है कि मिशन कब समाप्त होगा। "जिस तरह से इस मौसम में स्ट्रैटोस्फेरिक हवाएं चल रही हैं, गुब्बारा एक उपयुक्त स्थान पर आने पर हमारी उड़ान समाप्त हो जाएगी। महाद्वीप के चारों ओर हमारी दूसरी क्रांति के अंत में, "राउच ने कहा।
सभी ब्रह्मांडीय रहस्यों के साथ, उन्हें हल करने के लिए असली कुंजी अच्छा पुराने जमाने का धैर्य है!
