सार:
नासा ने घोषणा की कि नैन्सी ग्रेस रोमन स्पेस टेलीस्कोप ने हाल ही में प्रमुख पॉइंटिंग परीक्षणों की एक श्रृंखला सफलतापूर्वक पूरी की है, और इसके कोरोनोग्राफ ने पहली बार ब्रह्मांड से सफलतापूर्वक प्रकाश संकेत प्राप्त किए हैं। यह दर्शाता है कि खगोलीय अवलोकन उपकरण की इस नई पीढ़ी, जिसे एक्सोप्लैनेट को खोजने और अध्ययन करने का काम सौंपा गया था, ने आधिकारिक तौर पर वैज्ञानिक अन्वेषण शुरू करने से पहले महत्वपूर्ण प्रगति की है।
नासा के मुताबिक, रोमन स्पेस टेलीस्कोप ने 15 से 21 सितंबर के बीच सटीक मार्गदर्शन प्रणाली का परीक्षण पूरा किया। यह प्रणाली यह सुनिश्चित करने के लिए ज़िम्मेदार है कि दूरबीन दीर्घकालिक अवलोकन के दौरान आकाश के एक ही क्षेत्र पर स्थिर रहे। फिर 22 सितंबर को, दूरबीन पर लगे कोरोनोग्राफ ने ब्रह्मांड से प्रकाश का सफलतापूर्वक पता लगाया, जिससे ब्रह्मांड पर पहली "आंखें खोलने वाली नज़र" पूरी हुई।
रोमन टेलीस्कोप का मुख्य वैज्ञानिक उपकरण, वाइड फील्ड सर्वेयर, 18 डिटेक्टरों से सुसज्जित है। प्रत्येक डिटेक्टर उन सितारों को लगातार ट्रैक करने के लिए एक छोटा सा क्षेत्र आरक्षित करेगा जिनकी स्थिति ज्ञात है। जब अवलोकन शुरू होता है, तो अंतरिक्ष यान रवैया नियंत्रण प्रणाली पहले दूरबीन को पूर्व निर्धारित लक्ष्य क्षेत्र पर इंगित करेगी, और फिर सटीक मार्गदर्शन प्रणाली लगातार गाइड स्टार की स्थिति की निगरानी करेगी और किसी भी छोटे बहाव के लिए वास्तविक समय में सुधार करेगी। इन समायोजन तंत्रों के बिना, दूरबीन उच्च गुणवत्ता वाली छवियां प्राप्त करने में सक्षम नहीं होगी जो पर्याप्त स्पष्ट हों।
नासा के गोडार्ड स्पेस फ़्लाइट सेंटर में मार्गदर्शन उपकरण प्रणाली के निदेशक बेगोनिया वेरा ने कहा कि प्रत्येक रोमन दूरबीन अवलोकन लंबे समय तक लक्ष्य क्षेत्र की सटीक इंगित बनाए रखने की क्षमता पर निर्भर करता है, और गहरा एक्सपोज़र मिनटों या घंटों तक रह सकता है। मार्गदर्शन प्रणाली प्रति सेकंड लगभग चार बार रवैया नियंत्रण प्रणाली को गाइड स्टार स्थिति की जानकारी भेजती है ताकि सिस्टम समय पर बहाव को सही कर सके। परीक्षण के नतीजे बताते हैं कि वाइड-फील्ड सर्वेक्षक अवलोकन मोड में, टेलीस्कोप लगातार 30 मिनट तक डिग्री के एक लाखवें हिस्से से बेहतर स्थिरता बनाए रख सकता है; लंबे समय तक अवलोकन समय के साथ कोरोनोग्राफ मोड में, यह 8 घंटे तक लगातार और स्थिर रूप से काम कर सकता है।
शोधकर्ताओं ने बताया कि स्थिरता का यह स्तर लगभग 240 किलोमीटर दूर से अमेरिकी डाइम पर लेजर बीम को लगातार और सटीक रूप से चमकाने के बराबर है। इंजीनियरिंग टीम भविष्य में सिस्टम के प्रदर्शन को और अधिक अनुकूलित करेगी, जिसका लक्ष्य इस सटीकता को 370 किलोमीटर की दूरी पर लक्ष्यीकरण क्षमता के समान स्तर तक सुधारना है।
पारंपरिक मार्गदर्शन विधियों के अलावा, रोमन दूरबीन एक नई मार्गदर्शन तकनीक का भी परीक्षण करेगी। कई अन्य अंतरिक्ष दूरबीनों के विपरीत, रोमन स्वतंत्र मार्गदर्शन उपकरणों से सुसज्जित नहीं है। यह ट्रैकिंग के लिए केवल तारा बिंदु छवियों पर निर्भर रहने के बजाय स्थिति संदर्भ के रूप में वैज्ञानिक अवलोकनों के दौरान प्राप्त वर्णक्रमीय डेटा का उपयोग करेगा। चूंकि टेलीस्कोप में स्वयं वर्णक्रमीय माप क्षमताएं हैं, इसलिए यह उच्च-सटीक रवैया नियंत्रण प्राप्त करने के लिए इन डेटा का सीधे उपयोग कर सकता है। अनुसंधान टीम आने वाले हफ्तों में इस अभिनव मॉडल को मान्य करने की योजना बना रही है।
सटीक मार्गदर्शन प्रणाली का सत्यापन पूरा होने के बाद, शोधकर्ताओं ने 22 और 27 सितंबर को कोरोनोग्राफ के संयोजन में आगे के परीक्षण किए। कोरोनोग्राफ का मुख्य कार्य किसी तारे की अत्यधिक उज्ज्वल रोशनी को स्क्रीन करना है, जिससे वैज्ञानिकों को तारे की परिक्रमा करने वाले ग्रहों का निरीक्षण करने की अनुमति मिलती है जो तारे की तुलना में बहुत कम चमकदार होते हैं, साथ ही तारे के आसपास की धूल डिस्क भी।
विला ने कहा कि कोरोनोग्राफ में एक स्वतंत्र आंतरिक स्थिरीकरण तंत्र है, और इसकी स्थिरता व्यापक क्षेत्र सर्वेक्षक से भी अधिक है। यह अति-उच्च स्थिरता सीधे एक्सोप्लैनेट की तस्वीरें खींचने के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि यहां तक कि छोटे कंपन या इंगित त्रुटियों के कारण तारे से मजबूत प्रकाश उपकरण में लीक हो सकता है, जो मूल रूप से कमजोर ग्रहीय संकेत को पूरी तरह से डुबो देता है।
कोरोनाग्राफ़ 1 सितंबर को शुरू किया गया था, और महीने के मध्य में डिजिटल, इलेक्ट्रॉनिक और मैकेनिकल सिस्टम की स्थिति की लगातार जाँच की गई थी। यह पुष्टि करने के बाद कि सटीक मार्गदर्शन प्रणाली स्थिरता आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है, टीम ने उपकरण के फोकस को समायोजित किया और पहला अपूर्ण अंतरिक्ष अवलोकन किया। यह प्रारंभिक डेटा इंजीनियरों को उपकरण प्रदर्शन को और अधिक अनुकूलित करने में मदद करेगा।
नासा की जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी के कोरोनोग्राफ वैज्ञानिक वैनेसा बेली ने कहा कि यह अवलोकन साबित करता है कि उपकरण केंद्रित छवियां बना सकता है। हालाँकि यह केवल एक सीमित दायरे वाला परीक्षण है, यह सत्यापन कार्यों की एक श्रृंखला शुरू करता है जो धीरे-धीरे उन्नत होते हैं और भविष्य की औपचारिक वैज्ञानिक टिप्पणियों के लिए तैयार होने के लिए अधिक जटिल होते जाते हैं।
अपने पहले परीक्षण में, कोरोनोग्राफ ने बड़े मैगेलैनिक बादल में एक धुंधले तारे को लक्षित किया। छवि में कुछ अतिरिक्त शोर दिखाई देता है क्योंकि दूषित पदार्थों को डिटेक्टर की सतह पर चिपकने से रोकने के लिए डिटेक्टर को जानबूझकर उसके अंतिम ऑपरेटिंग तापमान से ऊपर रखा जाता है।
बेली ने बताया कि प्रारंभिक कार्य केवल यह पुष्टि करना था कि प्रकाश पूरे सिस्टम में आसानी से यात्रा कर सके। परीक्षण के बाद के दूसरे चरण ने उपकरण की पॉइंटिंग क्षमताओं को और सत्यापित किया। टीम ने संवेदनशीलता बढ़ाने के लिए डिटेक्टर का तापमान कम किया और बड़े मैगेलैनिक बादल में एक और क्षेत्र देखा। शोधकर्ताओं ने एक ही छवि में बड़ी संख्या में सितारों को देखने की उम्मीद की थी, और अंतिम परिणाम बिल्कुल उम्मीद के मुताबिक था, जो टीम के लिए काफी राहत की बात थी।
चूंकि सटीक मार्गदर्शन प्रणाली और कोरोनोग्राफ ने क्रमिक रूप से प्रमुख सत्यापन पारित कर दिए हैं, रोमन स्पेस टेलीस्कोप धीरे-धीरे वैज्ञानिक संचालन के चरण में प्रवेश कर रहा है। भविष्य में, यह न केवल बड़े पैमाने पर ब्रह्मांडीय सर्वेक्षण मिशन शुरू करेगा, बल्कि आस-पास के सितारों के आसपास ग्रह प्रणालियों का पता लगाने के लिए उन्नत कोरोनल इमेजिंग तकनीक का भी उपयोग करेगा, जिससे मनुष्यों को दूर की दुनिया का सीधे निरीक्षण करने और संभावित रहने योग्य ग्रहों की खोज करने की नई क्षमताएं प्रदान की जाएंगी।
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