नासा का OSIRIS-REx ग्रेट साल्ट लेक रेगिस्तान में उतरने के लक्ष्य के साथ इस साल सितंबर में क्षुद्रग्रह नमूना कैप्सूल जारी करेगा, और टीम इसके वंश और पुनर्प्राप्ति के दौरान चुनौतियों का सामना करने के लिए तैयार है। इस सितंबर में, सौर मंडल में एक अरब मील की यात्रा करने के बाद, नासा का OSIRIS-REx अंतरिक्ष यान पृथ्वी की एक असाधारण उड़ान भरेगा। जैसे ही यह गुजरेगा, यह एक मिनी-फ्रिज के आकार का एक कैप्सूल छोड़ेगा जिसमें पृथ्वी और मंगल की कक्षाओं के बीच स्थित क्षुद्रग्रहों से एकत्र किए गए प्राचीन अंतरिक्ष चट्टान के नमूने होंगे।

OSIRIS-REx ने अक्टूबर 2020 में क्षुद्रग्रह बेन्नु की सतह से आधा पाउंड का नमूना एकत्र किया। मिशन का नमूना रिटर्न कैप्सूल 24 सितंबर को पैराशूट की मदद से उतरेगा, ठीक उसी तरह जैसे 30 अगस्त को साल्ट लेक सिटी के बाहर रेगिस्तान में रक्षा विभाग के यूटा परीक्षण और प्रशिक्षण रेंज में परीक्षण में दिखाया गया था। छवि क्रेडिट: NASA/कीगनबार्बर

ओएसआईआरआईएस-आरईएक्स - उत्पत्ति, स्पेक्ट्रल व्याख्या, संसाधन पहचान और सुरक्षा - रेगोलिथ एक्सप्लोरर - क्षुद्रग्रह से नमूने एकत्र करने वाला पहला अमेरिकी मिशन है। वैज्ञानिकों को उम्मीद है कि 2020 में क्षुद्रग्रह बेन्नू से एकत्र किया गया कच्चा माल - क्षुद्रग्रह की सतह से लगभग आधा पाउंड मलबा और धूल - 4.5 अरब साल पहले सूर्य और ग्रहों का निर्माण कब हुआ था, इसकी जानकारी मिल सकेगी।

प्रारंभ करने की चुनौतियाँ और तैयारी

तब तक, नमूने का सुरक्षात्मक कक्ष लावा के दोगुने तापमान और पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश करने वाली किसी मानव निर्मित वस्तु के लिए दूसरी सबसे तेज़ गति का सामना करेगा। ध्वनि की गति से लगभग 36 गुना अधिक गति से पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश करने के बाद, कैप्सूल को अंततः हवा, बारिश और अन्य मौसम की स्थिति का सामना करना पड़ सकता है क्योंकि यह सतह के करीब आता है। मौसम चाहे जो भी हो, यह ग्रेट साल्ट लेक डेजर्ट में उतरेगा, एक शुष्क भूमि जो अपने गर्म गर्मी के तापमान और नमक के मैदानों के लिए जानी जाती है, जो कि क्रस्टी नमक जमाव से ढके प्राचीन झील तल के अवशेष हैं।

जबकि अधिकांश ध्यान अंतरिक्ष यान और लैंडिंग मॉड्यूल के तकनीकी पहलुओं पर होगा, वैज्ञानिकों और मौसम विज्ञानियों की टीमें भी मौसम की बारीकी से निगरानी करेंगी, जो लैंडिंग मॉड्यूल की पुनर्प्राप्ति पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकती है।

OSIRIS-REx NASA का पहला क्षुद्रग्रह नमूना वापसी मिशन है। इसे सितंबर 2016 में लॉन्च किया गया था और यह बेन्नू नामक पृथ्वी के निकट क्षुद्रग्रह का पता लगाने के लिए यात्रा पर निकला था। मिशन का रोमांचक समापन 24 सितंबर, 2023 को होगा, जब बेन्नू नमूनों वाला कैप्सूल पश्चिमी यूटा रेगिस्तान में उतरेगा। स्रोत: नासा

वर्जीनिया के हैम्पटन में नासा के लैंगली रिसर्च सेंटर में एंट्री, डिसेंट और लैंडिंग (ईडीएल) टीम के एक शोध इंजीनियर एरिक क्वीन ने कहा, "सात साल पहले, लॉन्च करने से पहले, कैप्सूल को उन सभी मौसम स्थितियों को ध्यान में रखते हुए डिजाइन किया जाना था जिनके बारे में हमने सोचा था कि सितंबर में यूटा होगा।"

जबकि मजबूत कैप्सूल बिजली और बर्फ जैसी वस्तुओं के प्रति अभेद्य होने के लिए बनाया गया है, "हर बार जब आप पैराशूट के नीचे उतरते हैं तो हवा शायद हमारी सबसे बड़ी चिंता होती है," लिटलटन, कोलोराडो में लॉकहीड मार्टिन में ईडीएल एनालिटिक्स के प्रमुख मार्क जॉनसन ने कहा। ऐसा इसलिए है क्योंकि हवा की गति और दिशा उस स्थान को प्रभावित कर सकती है जहां कैप्सूल साल्ट लेक सिटी के दक्षिण-पश्चिम में रक्षा विभाग के यूटा परीक्षण और प्रशिक्षण रेंज में 36-मील x 8.5-मील (58 किमी x 14 किमी) लक्ष्य पर उतरता है।

रेगिस्तान की स्थितियाँ और पुनर्स्थापन योजना

ओएसआईआरआईएस-आरईएक्स फ्लाइट डायनेमिक्स के प्रमुख केनेथ गेटज़ैंडनर ने कहा कि लैंडिंग क्षेत्र को "सुरक्षित, नियंत्रित क्षेत्र" माना जाता है। "यह स्टारडस्ट मिशन के लिए लैंडिंग साइट भी है, इसलिए यहां एक विरासत है।"

रक्षा विभाग के यूटा परीक्षण और प्रशिक्षण रेंज में NASAOSIRIS-REx मिशन के लिए नमूना रिटर्न कैप्सूल को पुनः प्राप्त करने की तैयारी में एक रिकवरी टीम एक फील्ड अभ्यास में भाग लेती है। यह नमूना नासा के OSIRIS-REx अंतरिक्ष यान द्वारा अक्टूबर 2020 में क्षुद्रग्रह बेन्नू से एकत्र किया गया था और 24 सितंबर को यूटा परीक्षण और प्रशिक्षण रेंज में पैराशूट लैंडिंग के लिए पृथ्वी पर वापस आएगा। छवि क्रेडिट: NASA/कीगनबार्बर

OSIRIS-REx टीम ने ज़मीन की स्थितियों पर भी काफ़ी विचार किया। गर्मियों के अंत में रेगिस्तान में मानसून का मौसम होता है, इसलिए भारी बारिश कीचड़ भरी जमीन को संतृप्त कर सकती है। यदि हेलीकॉप्टर को कैप्सूल ढूंढने और ले जाने में मदद के लिए एक ऑफ-रोड वाहन की आवश्यकता होती है, तो गीली सीमेंट जैसी मिट्टी ड्राइविंग को मुश्किल बना देगी।

मिशन का समर्थन करने वाले अमेरिकी सेना के मौसम विज्ञानी एरिक नेल्सन ने कहा, "मानसून के मौसम के अंत तक, हमें इस बात का अंदाजा होना चाहिए कि हमें कितनी वर्षा हुई है और नमक के मैदानों की स्थिति क्या है।" "एक अच्छा संकेतक बोनेविले स्पीड वीक है, जो एक वार्षिक अगस्त रेसिंग कार्यक्रम है।" चूँकि सब कुछ सुचारू रूप से चल रहा है, "संभवतः हमें समस्याओं का सामना नहीं करना पड़ेगा।"

ओएसआईआरआईएस-आरईएक्स मिशन के समर्थन में, टीम लैंडिंग से पहले के दिनों में मौसम संबंधी गुब्बारे तैनात करेगी। डिस्पोजेबल गुब्बारे लगभग 60,000 फीट (18,288 मीटर) की ऊंचाई तक पहुंच सकते हैं, जो वाणिज्यिक जेट विमानों की उड़ान से लगभग दोगुना है। वे प्रति सेकंड 18 फीट (5.5 मीटर) ऊपर उठते हैं और वायुमंडल में प्रवेश करने से पहले तापमान, आर्द्रता, दबाव और हवा पर डेटा संचारित करते हैं। मिशन इन अवलोकनों का उपयोग उस सीमा के भीतर संभावित लैंडिंग स्थानों का अनुमान लगाने के लिए करेगा।

मंगलवार, 29 अगस्त, 2023 को रक्षा विभाग के यूटा परीक्षण और प्रशिक्षण रेंज में नासा के ओएसआईआरआईएस-आरईएक्स मिशन से नमूना रिटर्न कैप्सूल को पुनः प्राप्त करने की तैयारी में एक लाइव रिहर्सल के दौरान नमूना रिटर्न कैप्सूल का एक प्रशिक्षण मॉडल देखा जाता है। छवि क्रेडिट: NASA/कीगनबार्बर

डिलीवरी कैसे होगी?

कैप्सूल की लंबी यात्रा का अंतिम चरण तब शुरू होगा जब यह लगभग चार घंटे बाद पश्चिमी तट के ऊपर पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश करने से पहले ओएसआईआरआईएस-आरईएक्स अंतरिक्ष यान से अलग हो जाएगा। हाइपरसोनिक गति से यात्रा करने वाला लगभग 100-पाउंड (45-किलोग्राम) कैप्सूल एक संरक्षित प्रवेश प्रणाली पर निर्भर करेगा जिसमें कैलिफ़ोर्निया के सिलिकॉन वैली में नासा के एम्स रिसर्च सेंटर में आविष्कार किए गए हल्के एब्लेटिव सामग्री से बना हीट शील्ड शामिल है, और अत्यधिक तापमान का सामना करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

राडार और इन्फ्रारेड ट्रैकिंग सिस्टम कैप्सूल को उसके अवतरण के दौरान ट्रैक करेंगे। जैसे ही यह 24 सितंबर की सुबह पूर्व की ओर उड़ान भरेगा, ह्यूस्टन में नासा के जॉनसन स्पेस सेंटर में उच्च ऊंचाई वाले WB-57 अनुसंधान विमान सहित कई विमान, इसकी यात्रा को ट्रैक करने के लिए दृश्य और थर्मल इमेजिंग सिस्टम का उपयोग करेंगे।

जब कैप्सूल प्रशिक्षण सीमा के भीतर अपने ड्रग पैराशूट को तैनात करेगा, तो यह लगभग 1,150 मील प्रति घंटे (1,850 किमी/घंटा) की गति से यात्रा करेगा। लैंडिंग को नरम करने के लिए गोल मुख्य पैराशूट जमीन के करीब खुलेगा। अन्य डिज़ाइनों के विपरीत, गोल आकार में हवा के झोंके आने की संभावना कम होती है, जिससे नीचे उतरते समय कैप्सूल का प्रतिरोध और स्थिरता बढ़ जाती है। इससे हवा द्वारा दिशा से उड़ने की संभावना कम हो जाती है, जिससे जमीन पर इसका पता लगाना कठिन हो सकता है।

एक बार समर्पित टीम द्वारा उतरने और बरामद होने के बाद, नमूनों को जॉनसन की एक विशेष प्रयोगशाला में स्थानांतरित कर दिया जाएगा जहां उन्हें संरक्षित किया जाएगा और उनका अध्ययन किया जाएगा। भविष्य की अंतरिक्ष डिलीवरी की जानकारी देने के लिए ऐतिहासिक लैंडिंग का भी अध्ययन किया जाएगा।

नेल्सन ने कहा, "हम ऐसी किसी भी चीज़ की भविष्यवाणी नहीं करने जा रहे हैं जिसकी हम आम तौर पर भविष्यवाणी नहीं करते हैं, लेकिन इस पतझड़ में रेगिस्तान के हमारे छोटे से कोने पर बहुत सारी निगाहें होंगी। यह सामान्य से थोड़ा अधिक तनावपूर्ण होने वाला है।"