नासा ने हाल के वर्षों में अपने नए संसारों मिशन अवधारणा - उर्फ के लिए बहुत सारे सिर मुड़ गए हैं। Starshade। एक विशाल फूल के आकार के ऑक्यूलर से मिलकर, इस प्रस्तावित अंतरिक्ष यान को एक अंतरिक्ष दूरबीन के साथ तैनात करने का इरादा है (सबसे अधिक संभावना जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप)। यह तब दूर के सितारों की चकाचौंध को अवरुद्ध करेगा, जिससे ग्रहों की परिक्रमा का पता लगाना और उनका अध्ययन करना आसान हो सके।
एकमात्र समस्या यह है, इस अवधारणा को एक बहुत पैसा खर्च करने की उम्मीद है - इस बिंदु पर अनुमानित $ 750 मिलियन से $ 3 बिलियन! इसलिए स्टैनफोर्ड के प्रोफेसर सिमोन डी'अमिको (एक्सोप्लैनेट विशेषज्ञ ब्रूस मैकिन्टोश की मदद से) अपनी प्रभावशीलता प्रदर्शित करने के लिए अवधारणा के एक स्केल किए गए संस्करण का प्रस्ताव कर रहा है। MDot के रूप में जाना जाता है, यह काम एक ही काम करेगा, लेकिन लागत के एक अंश पर।
एक गुप्त के पीछे का उद्देश्य सरल है। एक्सोप्लैनेट्स के लिए शिकार करते समय, खगोलविदों को अप्रत्यक्ष तरीकों पर मुख्य रूप से भरोसा करने के लिए मजबूर किया जाता है - सबसे आम ट्रांसजेंडर विधि है। इसमें चमकदारता में डिप्स के लिए निगरानी सितारों को शामिल किया गया है, जो कि उनके और पर्यवेक्षक के बीच से गुजरने वाले ग्रहों के लिए जिम्मेदार हैं। इन डिप्स की दर और आवृत्ति को मापने के द्वारा, खगोलविद् एक्सोप्लैनेट्स और उनके कक्षीय अवधियों के आकार को निर्धारित करने में सक्षम हैं।
सिमोन डी'एमिको के रूप में, जिनकी प्रयोगशाला इस ग्रहण प्रणाली पर काम कर रही है, एक स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी प्रेस वक्तव्य में समझाया गया है:
“अप्रत्यक्ष माप से, आप एक तारे के पास की वस्तुओं का पता लगा सकते हैं और उनकी कक्षा अवधि और तारे से दूरी का पता लगा सकते हैं. यह सभी महत्वपूर्ण जानकारी है, लेकिन प्रत्यक्ष अवलोकन के साथ आप ग्रह की रासायनिक संरचना को चिह्नित कर सकते हैं और संभवतः जैविक गतिविधि - जीवन के संकेतों का निरीक्षण कर सकते हैं। ”
हालाँकि, यह विधि झूठी सकारात्मकता की पर्याप्त दर से ग्रस्त है और आम तौर पर ग्रह की कक्षा के उस हिस्से को होस्ट स्टार और पृथ्वी के बीच एक लाइन-ऑफ़-विज़न को काटना पड़ता है। एक्सोप्लैनेट्स का अध्ययन स्वयं भी काफी कठिन है, क्योंकि ग्रह से आने वाले प्रकाश की तुलना में तारे से आने वाली रोशनी कई अरब गुना तेज होने की संभावना है।
इस परिलक्षित प्रकाश का अध्ययन करने की क्षमता विशेष रुचि है, क्योंकि यह एक्सोप्लैनेट्स के वायुमंडल के बारे में मूल्यवान डेटा प्राप्त करेगा। जैसे, तारों की दखल देने वाली रोशनी को अवरुद्ध करने के लिए कई महत्वपूर्ण तकनीकों का विकास किया जा रहा है। अंतरिक्ष यान से लैस एक अंतरिक्ष यान ऐसी ही एक तकनीक है। एक स्पेस टेलीस्कोप के साथ युग्मित, यह अंतरिक्ष यान तारे के सामने एक कृत्रिम ग्रहण बनाएगा ताकि इसके चारों ओर (यानी एक्सोप्लैनेट) वस्तुओं को स्पष्ट रूप से देखा जा सके।
लेकिन एक निर्माण की महत्वपूर्ण लागत के अलावा, आकार और तैनाती का मुद्दा भी है। काम करने के लिए इस तरह के मिशन के लिए, ओसीसीटर को स्वयं एक बेसबॉल हीरे के आकार के बारे में होना चाहिए - व्यास में 27.5 मीटर (90 फीट)। इसे दूरबीन से पृथ्वी के कई व्यास के बराबर दूरी से अलग करना होगा और इसे पृथ्वी की कक्षा से परे तैनात करना होगा। यह सब एक नहीं बल्कि महंगा मिशन के लिए कहते हैं!
इस तरह, डी 'एमिको - एक सहायक प्रोफेसर और स्टैनफोर्ड में स्पेस रेंडीज़वस लेबोरेटरी (एसआर) के प्रमुख - और ब्रूस मैकिंटोश (भौतिकी के एक स्टैनफोर्ड प्रोफेसर) ने मिलकर एक छोटा संस्करण बनाया, जिसे मिनीराइज्ड डिस्ट्रीब्यूटेड ऑक्यूप्टर / टेलीस्कोप ( MDOT)। MDOT का प्राथमिक उद्देश्य पूर्ण-स्तरीय मिशन में विश्वास बढ़ाने की उम्मीद में, प्रौद्योगिकी की कम लागत वाली उड़ान प्रदर्शन प्रदान करना है।
एडम कोएनिग के रूप में, एसआरएल के साथ स्नातक छात्र ने समझाया:
“अब तक, सोफ़िस्टिकेशन की डिग्री के साथ कोई मिशन नहीं किया गया है जो इन एक्सोप्लेनेट इमेजिंग वेधशालाओं में से एक के लिए आवश्यक होगा। जब आप मुख्यालय से कुछ बिलियन डॉलर के लिए कुछ ऐसा करने के लिए कह रहे हैं, तो यह कहना आदर्श होगा कि हम इससे पहले भी यह सब कर चुके हैं। यह एक बड़ा है।
दो भागों से मिलकर, mDOT प्रणाली लघुकरण और छोटे उपग्रह (smallsat) प्रौद्योगिकी में हाल के विकास का लाभ उठाती है। पहला 100 किलो का माइक्रोसेटेलाइट है जो 3-मीटर व्यास वाले स्टारशेड से लैस है। दूसरा एक 10-किलो का नैनोसेटेलाइट है जो 10 सेमी (3.937 इंच) व्यास के टेलीस्कोप को उठाता है। दोनों घटकों को 1,000 किलोमीटर (621 मील) से कम की मामूली जुदाई के साथ उच्च पृथ्वी की कक्षा में तैनात किया जाएगा।
एसआरएल के सहयोगियों की मदद से, बहुत छोटे अंतरिक्ष यान की बाधाओं को फिट करने के लिए mDOT के स्टारशेड के आकार में सुधार किया गया। जैसा कि कोएनिग ने समझाया, यह छोटा और विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया स्टारशेड बड़े पैमाने पर, फूल के आकार के संस्करण के समान काम करने में सक्षम होगा - और एक बजट पर!
"इस विशेष ज्यामितीय आकार के साथ, आप अपने आप को रद्द करने के लिए तारों के चारों ओर प्रकाश विचलित कर सकते हैं," उन्होंने कहा। “तब, आपको केंद्र में एक बहुत ही गहरी छाया मिलती है। छाया काफी गहरी है कि स्टार से प्रकाश पास के ग्रह की टिप्पणियों के साथ हस्तक्षेप नहीं करता है। ”
हालाँकि, चूंकि mDOT की स्टारशेड द्वारा बनाई गई छाया केवल दस सेंटीमीटर व्यास की है, इसलिए नैनोसेटेलाइट ने इसके भीतर बने रहने के लिए कुछ सावधानी बरती होगी। इस उद्देश्य के लिए, डी'आमिको और एसआरएल ने नैनोसेटेलाइट के लिए एक स्वायत्त प्रणाली भी तैयार की है, जो इसे तारों के साथ युद्धाभ्यास का संचालन करने, जरूरत पड़ने पर निर्माण को तोड़ने और बाद में फिर से इसके साथ मिलाने की अनुमति देगा।
प्रौद्योगिकी के लिए एक दुर्भाग्यपूर्ण सीमा यह तथ्य है कि यह पृथ्वी जैसे ग्रहों को हल करने में सक्षम नहीं होगा। विशेष रूप से जहां एम-प्रकार (लाल बौना) सितारों का संबंध है, ये ग्रह अपने मूल सितारों के बहुत करीब से कक्षा में जाने की संभावना है। हालांकि, यह बृहस्पति के आकार के गैस दिग्गजों को हल करने और आस-पास के सितारों के आसपास एक्सोजोडायकल धूल की सांद्रता को चिह्नित करने में मदद करने में सक्षम होगा - यह दोनों नासा के लिए प्राथमिकताएं हैं।
इस बीच, D’Amico और उनके सहयोगियों ने अपने mDOT अवधारणा का परीक्षण करने के लिए Testbed for Rendezvous and Optical Navigation (TRON) का उपयोग किया जाएगा। यह सुविधा विशेष रूप से D’Amico द्वारा अंतरिक्ष में सेंसर द्वारा सामना की जाने वाली जटिल और अनोखी रोशनी की स्थितियों को दोहराने के लिए बनाई गई थी। आने वाले वर्षों में, वह और उनकी टीम यह सुनिश्चित करने के लिए काम करेंगे कि सिस्टम एक अंतिम प्रोटोटाइप बनाने से पहले काम करता है।
जैसा कि डी'अमिको ने एसएनएल प्रदर्शन में उनके और उनके सहयोगियों के काम के बारे में कहा:
"मैं स्टैनफोर्ड में अपने शोध कार्यक्रम के बारे में उत्साहित नहीं हूं क्योंकि हम महत्वपूर्ण चुनौतियों से निपट रहे हैं। मैं मूलभूत सवालों के जवाब देने में मदद करना चाहता हूं और यदि आप अंतरिक्ष विज्ञान और अन्वेषण के सभी वर्तमान दिशाओं में देखते हैं - चाहे हम एक्सोप्लैनेट का निरीक्षण करने की कोशिश कर रहे हों, ब्रह्मांड के विकास के बारे में जानें, अंतरिक्ष में संरचनाओं को इकट्ठा करें या हमारे ग्रह को समझें - उपग्रह निर्माण- फ्लाइंग प्रमुख गणक है। ”
अन्य परियोजनाएं जो वर्तमान में D'Amico और SNL हैं, उनमें छोटे अंतरिक्ष यान (उर्फ "झुंड उपग्रह") के बड़े निर्माणों को विकसित करना शामिल है। अतीत में, डी'अमिको ने नासा के साथ GRACE जैसे मिशन पर भी काम किया है - एक मिशन, जो नासा अर्थ सिस्टम साइंस पाथफाइंडर (ESSP) कार्यक्रम के भाग के रूप में पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में मैपिंग करता है - और TanDEM-X, एक SEA- प्रायोजित। मिशन जिसने पृथ्वी के 3 डी मानचित्रों का उत्पादन किया।
ये और अन्य परियोजनाएं जो अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए लघुकरण का लाभ उठाना चाहती हैं, कम लागत और अधिक पहुंच के एक नए युग का वादा करती हैं। छोटे अनुसंधान और संचार उपग्रहों के स्वार्म्स से लेकर नैनोक्राफ्ट तक के अनुप्रयोगों के साथ रिलेटिविस्टिक गति (ब्रेकथ्रू स्टारशॉट) में अल्फा सेंटॉरी की यात्रा करने में सक्षम, अंतरिक्ष का भविष्य काफी आशाजनक लगता है!
स्टैंडऑन यूनिवर्सिटी के सौजन्य से, TRON सुविधा के इस वीडियो को भी देखना सुनिश्चित करें:
