एक्सोप्लैनेट का पता लगाने और अध्ययन के भविष्य के प्रयासों में सहायता करने के लिए, नासा की जेट प्रोपल्शन प्रयोगशाला के साथ इंजीनियर - एक्सोप्लेनेट एक्सप्लोरेशन प्रोग्राम (एक्सईपी) के साथ मिलकर - स्टार्सडे बनाने के लिए काम कर रहे हैं। एक बार तैनात होने के बाद, यह क्रांतिकारी अंतरिक्ष यान दूर के तारों से आने वाली धुंधली रोशनी को रोककर अगली पीढ़ी के दूरबीनों की मदद करेगा ताकि एक्सोप्लैनेट्स को सीधे तौर पर नकल किया जा सके।
हालांकि यह बहुत सरल लग सकता है, स्टार्सडे को अपने काम को प्रभावी ढंग से करने के लिए कुछ गंभीर गठन उड़ान में संलग्न होने की भी आवश्यकता होगी। स्टार्सडे टेक्नॉलॉजी डेवलपमेंट टीम (उर्फ S5) माइलस्टोन 4 रिपोर्ट - जो कि एक्सईईपी वेबसाइट के माध्यम से उपलब्ध है, द्वारा पहुंची। जैसा कि रिपोर्ट में कहा गया है, स्टारशेड को अत्यधिक दूरी पर भी, अंतरिक्ष दूरबीनों के साथ पूरी तरह से गठबंधन करने की आवश्यकता होगी।
जबकि चार हजार से अधिक एक्सोप्लैनेट्स को स्टार्सडे की मदद के बिना खोजा गया है, उनमें से अधिकांश को अप्रत्यक्ष साधनों का उपयोग करके खोजा गया था। सबसे प्रभावी साधनों में चमक में आवधिक गिरावट के लिए दूर के सितारों को शामिल करना शामिल है जो ग्रहों (पारगमन विधि) के पारित होने और एक ग्रहों की प्रणाली (रेडियल वेलोसिटी विधि) की उपस्थिति का निर्धारण करने के लिए एक स्टार के आंदोलनों को आगे और पीछे मापते हैं।
एक्सोप्लैनेट्स का पता लगाने और उनके आकार, द्रव्यमान और कक्षीय अवधि के सटीक अनुमान प्राप्त करने में प्रभावी होने के दौरान, ये तरीके बहुत प्रभावी नहीं हैं जब यह निर्धारित करने की बात आती है कि उनकी सतहों पर क्या स्थितियां हैं। ऐसा करने के लिए, वैज्ञानिकों को इन ग्रहों के वायुमंडलों पर स्पेक्ट्रोग्राफिक जानकारी प्राप्त करने में सक्षम होने की आवश्यकता है, जो यह निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण है कि क्या वे वास्तव में रहने योग्य हो सकते हैं।
छोटे, चट्टानी ग्रहों (उर्फ "पृथ्वी जैसा") के साथ ऐसा करने का एकमात्र विश्वसनीय तरीका प्रत्यक्ष इमेजिंग के माध्यम से है। लेकिन चूंकि ग्रह किसी ग्रह के वायुमंडल से परावर्तित प्रकाश की तुलना में अरबों गुना अधिक चमकीले हो सकते हैं, इसलिए इसे अंजाम देना एक अविश्वसनीय रूप से कठिन प्रक्रिया है। स्टार्सडे दर्ज करें, जो एक छाया का उपयोग करके तारों के उज्ज्वल प्रकाश को अवरुद्ध करेगा जो अंतरिक्ष यान से एक फूल की पंखुड़ियों की तरह उधेड़ देगा।
यह नाटकीय रूप से किसी भी ग्रह की परिक्रमा करने वाले अंतरिक्ष दूरबीन के बाधाओं को बेहतर करेगा जो एक तारे की परिक्रमा करता है। हालांकि, इस पद्धति को काम करने के लिए, दो अंतरिक्ष यान को 1 मीटर (3 फीट) के भीतर गठबंधन करने की आवश्यकता होगी, इस तथ्य के बावजूद कि वे 40,000 किमी (24,850 मील) तक अलग-अलग उड़ान भरेंगे। अगर वे हैं
जेपीएल इंजीनियर माइकल बॉटम ने नासा की हालिया प्रेस विज्ञप्ति में बताया:
“स्टारशेड तकनीक के बारे में हम जिन दूरियों की बात कर रहे हैं, वे कल्पना करना कठिन है। अगर स्टार्सडे को ड्रिंक कोस्टर के आकार में छोटा कर दिया जाता है, तो टेलीस्कोप एक पेंसिल इरेज़र का आकार होगा और वे लगभग 60 मील [100 किलोमीटर] तक अलग हो जाएंगे। अब कल्पना कीजिए कि वे दो पिंड अंतरिक्ष में मुक्त-तैर रहे हैं। वे गुरुत्वाकर्षण और अन्य ताकतों से इन छोटे टगों और कुहनी का अनुभव कर रहे हैं, और उस दूरी पर हम उन दोनों को लगभग 2 मिलीमीटर के भीतर गठबंधन करने की कोशिश कर रहे हैं। "
एस 5 माइलस्टोन 4 की रिपोर्ट में मुख्य रूप से 20,000 से 40,000 किमी (12,500 से 25,000 मील) की एक अलग सीमा पर देखा गया था और एक छाया जो व्यास 26 मीटर (85 फीट) मापा गया था। इन मापदंडों के भीतर, एक स्टारशेड अंतरिक्ष यान नासा के वाइड फील्ड इन्फ्रारेड सर्वे टेलीस्कोप (डब्ल्यूएफआईआरएसटी) जैसे मिशन के साथ काम करने में सक्षम होगा, जिसमें एक टेलीस्कोप होता है जिसमें एक प्राथमिक दर्पण होता है जिसका व्यास 2.4 मीटर (~ 16.5 फीट) होता है जिसे मध्य में लॉन्च किया जाना है। -2020s।
दो अंतरिक्ष यान के बीच आवश्यक संरेखण का निर्धारण करने के बाद, बॉटम और उनकी टीम ने यह निर्धारित करने के लिए कि क्या स्टार्सडे को संरेखण से बाहर करना है, यह निर्धारित करने के लिए WFIRST जैसे दूरबीनों के लिए एक अभिनव तरीका विकसित किया है। इसमें एक कंप्यूटर प्रोग्राम बनाया गया था, जो यह पहचान सकता था कि कब टेलीस्कोप पर लाइट-एंड-डार्क पैटर्न केंद्रित थे और जब वे ऑफ-सेंटर से बाहर निकले थे।
बॉटम ने पाया कि यह तकनीक स्टार्सडे की स्थिति में मामूली बदलावों को महसूस करने के लिए बहुत प्रभावी थी, यहां तक कि अत्यधिक दूरी पर भी। यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह खुद को संरेखित करता है, साथी जेपीएल इंजीनियर थिबॉल्ट फ्लिनसिन और उनके सहयोगियों ने एल्गोरिदम का एक समूह विकसित किया जो बॉटम के कार्यक्रम द्वारा प्रदान की गई जानकारी पर निर्भर करता है कि यह निर्धारित करने के लिए कि स्टार्सहेड के थ्रस्टर्स को संरेखण में रखने के लिए आग लगनी चाहिए।
बॉटम के काम के साथ संयुक्त, इस रिपोर्ट से पता चला है कि दो अंतरिक्ष यान को संरेखित करना स्वचालित सेंसर और थ्रस्टर नियंत्रण का उपयोग करके संभव है - भले ही एक बड़े स्टारशेड और टेलीस्कोप का उपयोग किया गया था और 74,000 किमी (46,000 मील) के अलावा अलग रखा गया था। जहां तक क्रांतिकारी स्वायत्त प्रणालियों का सवाल है, यह प्रस्ताव नासा के वैज्ञानिकों के लिए एक लंबी परंपरा का निर्माण करता है।
फिल विल्स के रूप में, नासा की स्टार्शडे टेक्नोलॉजी डेवलपमेंट गतिविधि के प्रबंधक ने समझाया:
“यह मेरे लिए एक अच्छा उदाहरण है कि कैसे अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी अपनी पूर्व सफलताओं पर निर्माण करके कभी अधिक असाधारण बन जाती है। हम अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर एक कैप्सूल डॉक हर बार अंतरिक्ष में उड़ान का उपयोग करते हैं। लेकिन माइकल और थिबॉल्ट इससे बहुत आगे निकल गए हैं, और पृथ्वी की तुलना में बड़े पैमाने पर गठन को बनाए रखने का एक रास्ता दिखाया है। "
यह पुष्टि करके कि नासा इन कठोर "गठन संवेदन और नियंत्रण" आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है, नीचे और साथी जेपीएल इंजीनियर थिबॉल्ट फ़्लिसिन ने स्टार्सडे मिशन का सामना कर रहे तीन प्रौद्योगिकी अंतरालों में से एक को संबोधित किया है - विशेष रूप से, कैसे सटीक दूरी शामिल है जो छाया के आकार से संबंधित हैं। खुद और दूरबीन का प्राथमिक दर्पण।
नासा की अगली पीढ़ी के अंतरिक्ष दूरबीनों में से एक के रूप में जो आने वाले वर्षों में होने जा रहा है, WFIRST प्रकाश-अवरोधक प्रौद्योगिकी के एक और रूप का उपयोग करने वाला पहला मिशन होगा। एक तारकीय कोरोनोग्राफ के रूप में जाना जाने वाला, यह उपकरण टेलीस्कोप में एकीकृत किया जाएगा और इसे सीधे नेपच्यून की छवियों को बृहस्पति के आकार के एक्सोप्लैनेट पर कब्जा करने की अनुमति देगा।
जबकि एक स्टारशेड परियोजना को अभी तक उड़ान के लिए अनुमोदित नहीं किया गया है, एक को संभावित रूप से 2020 के अंत तक WFIRST के साथ काम करने के लिए भेजा जा सकता है। गठन-उड़ान की आवश्यकता को पूरा करना यह प्रदर्शित करने की दिशा में सिर्फ एक कदम है कि परियोजना संभव है। नासा जेपीएल के सौजन्य से स्टार्सडे मिशन कैसे काम करेगा, यह बताने वाले इस शांत वीडियो को अवश्य देखें।
