NASA কক্ষপথে নতুন গামা-রে ডিটেক্টরের মূল্যবান পরীক্ষা চালাচ্ছে
২০২৭ সালের শেষের দিকে নির্ধারিত একটি রোবোটিক প্রযুক্তি প্রদর্শনী মিশনের অংশ হিসেবে NASA একটি প্রোটোটাইপ গামা-রে সেন্সিং প্রযুক্তি কক্ষপথে পাঠানোর পরিকল্পনা করছে। AstroPix নামে এই সেন্সর সিস্টেমটি এমন এক শক্তি-পরিসরে গামা রশ্মি পরিমাপের জন্য তৈরি, যেখানে বিদ্যমান যন্ত্রগুলোর জন্য উচ্চ সংবেদনশীলতায় অধ্যয়ন করা তুলনামূলকভাবে কঠিন। সংস্থার Fly Foundational Robots মিশনে এই হার্ডওয়্যার উড়িয়ে NASA প্রকল্পটিকে এমন কিছু দিচ্ছে যা প্রযুক্তি দলগুলো খুব কমই পায়: একটি নিবেদিত বিজ্ঞান মিশনে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ হওয়ার আগে মহাকাশে নতুন একটি ডিটেক্টর প্রমাণ করার সুযোগ।
উৎসে AstroPix-কে NASA-এর Goddard Space Flight Center-এ উন্নয়ন করা নতুন ধরনের গামা-রে সেন্সর হিসেবে বর্ণনা করা হয়েছে। গামা রশ্মি আলোর সবচেয়ে শক্তিশালী রূপ, যা পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলে বজ্রপাত ও সৌর জ্বালা থেকে শুরু করে দূরবর্তী গ্যালাক্সির চরম ঘটনাবলি পর্যন্ত নানা কিছুর সঙ্গে সম্পর্কিত। AstroPix-এর লক্ষ্য ২০,০০০ থেকে ৭০০,০০০ ইলেক্ট্রন ভোল্টের মধ্যে গামা রশ্মি শনাক্ত করা, যা দৃশ্যমান আলোর অনেক বাইরে থাকা অত্যন্ত শক্তিশালী সংকেতের পরিসরকে অন্তর্ভুক্ত করে।
এই শক্তির জানালাটি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি বর্তমান পর্যবেক্ষণে একটি সংবেদনশীলতার ফাঁকের কাছাকাছি অবস্থান করে। Fermi Gamma-ray Space Telescope এবং Neil Gehrels Swift Observatory-এর মতো বিদ্যমান NASA মিশনগুলো ইতিমধ্যেই গামা রশ্মি অধ্যয়ন করছে, এমনকি আরও উচ্চ-শক্তির ঘটনাও। কিন্তু উৎসটি জানায় যে প্রায় ৫,০০,০০০ থেকে ১ মিলিয়ন ইলেক্ট্রন ভোল্টের মধ্যে ডিটেক্টরগুলো কম সংবেদনশীল, যদিও বহু গামা-রে বিস্ফোরণ সেখানে সবচেয়ে উজ্জ্বল হয়।
কেন বর্ণালীর এই অংশটি গুরুত্বপূর্ণ
গামা-রে বিস্ফোরণগুলি পরিচিত সবচেয়ে শক্তিশালী বিস্ফোরণগুলোর মধ্যে অন্যতম, এবং ব্ল্যাক হোল দ্বারা চালিত সক্রিয় গ্যালাক্সিগুলিও বর্ণালীর এই অংশে উজ্জ্বলভাবে জ্বলে ওঠার কথা। তাই এই ব্যান্ডে সংবেদনশীলতা বাড়ানো জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের সহিংস ক্ষণস্থায়ী ঘটনা এবং মহাবিশ্বের কিছু সবচেয়ে বৃহৎ ও দূরবর্তী ব্যবস্থাকে অধ্যয়নে সহায়তা করতে পারে।
উৎসটি বলছে, ভবিষ্যৎ মিশনগুলো AstroPix ডিটেক্টরগুলোকে একত্রে স্তূপ করে এই পর্যবেক্ষণগত ফাঁক পূরণ করতে পারে। এই নকশাগত পথটি ইঙ্গিত দেয় যে AstroPix-কে একবারের পরীক্ষামূলক প্রকল্প হিসেবে নয়, বরং ভবিষ্যতের আরও সক্ষম যন্ত্রের একটি নির্মাণখণ্ড হিসেবে তৈরি করা হচ্ছে। তবে NASA সেটিকে ওই ভূমিকায় ভরসা করার আগে, প্রযুক্তিটিকে ফ্লাইট পরিস্থিতিতে নিজেকে প্রমাণ করতে হবে।
সেখানেই Fly Foundational Robots মিশনের ভূমিকা। টিমের সদস্য ড্যান ভিওলেটের মতে, রোবট মিশনটি নিজেই একটি প্রযুক্তি প্রদর্শনী, তাই AstroPix-এর জন্য এটি উপযুক্ত। ডিটেক্টর দল ইতিমধ্যেই নিম্ন-উচ্চতার ফ্লাইটের সুযোগ, একটি বৈজ্ঞানিক বেলুন মিশনসহ, ব্যবহার করেছে, এবং বর্তমান প্রোটোটাইপটি একটি সাউন্ডিং রকেট পেলোডের অংশ হওয়ার কথা। কিন্তু এসব সুযোগ কেবল নিকট-অন্তরীক্ষ পর্যন্ত পৌঁছায়। কক্ষপথে যাত্রা অনেক বেশি বিরল এবং সময়ের সঙ্গে সিস্টেমটি কীভাবে কাজ করে তা পরীক্ষার জন্য অনেক বেশি মূল্যবান।
AstroPix কীভাবে কাজ করে
প্রতিটি AstroPix চিপে চারটি সিলিকন পিক্সেল গামা-রে ডিটেক্টর রয়েছে, এবং প্রতিটি ডিটেক্টরে ১,২২৫টি পিক্সেল থাকে। উৎসটি এগুলোর কাজকে সেলফোন ক্যামেরার ইমেজ সেন্সরের সঙ্গে তুলনা করেছে, তবে AstroPix দৃশ্যমান আলোর বদলে গামা-রে আলোর প্রতি সংবেদনশীল। এই উপমা ধারণাটিকে বোঝা সহজ করে: সাধারণ ছবি তৈরি করার বদলে ডিটেক্টরটি অত্যন্ত শক্তিশালী ফোটনের পারস্পরিক ক্রিয়া রেকর্ড করছে।
পরিকল্পিত প্রদর্শনী পেলোডটির নাম AstroPix Satellite Technology dEmonstration Payload, বা A-STEP। এটি Fly Foundational Robots মিশনের Orbital Replacement Unit-এর ভেতরে হোস্ট করা হবে, যা একটি চলমান রোবোটিক প্ল্যাটফর্ম। এই সংযোগটি প্রযুক্তিগতভাবে উপকারী। রোবট-সংযুক্ত সিস্টেমে পেলোড বসালে NASA ডিটেক্টর হার্ডওয়্যার এবং বাস্তব কক্ষপথীয় পরিবেশে রোবোটিক অপারেশন ও মহাকাশযানের অবস্থার কারণে সৃষ্ট ব্যবহারিক জটিলতার মধ্যে এর আচরণ দুটিই মূল্যায়ন করতে পারবে।
এ ধরনের প্রযুক্তি প্রদর্শনী প্রায়ই নীরব মাইলফলক হয়, তবে এগুলোর প্রভাব অনেক বড় হতে পারে। মহাকাশ বিজ্ঞানের বড় অংশই শুধু নাটকীয় রকেট উৎক্ষেপণের উপর নয়, যন্ত্রের বিবর্তনের উপর নির্ভর করে। আরও সংবেদনশীল, হালকা, মডুলার বা সহজে সংযুক্ত করা যায় এমন একটি ডিটেক্টর সম্পূর্ণ নতুন পর্যবেক্ষণ কৌশল খুলে দিতে পারে।
কক্ষপথীয় পরীক্ষা কেন এত গুরুত্বপূর্ণ
বেলুন বা সাউন্ডিং রকেটে পরীক্ষা করার তুলনায় কক্ষপথে পরীক্ষা আলাদা, কারণ ডিটেক্টরটি সংক্ষিপ্ত নিকট-অন্তরীক্ষ যাত্রার বদলে দীর্ঘস্থায়ী মহাকাশ পরিবেশের মুখোমুখি হয়। এর মানে ইঞ্জিনিয়াররা স্থিতিশীলতা, ব্যাকগ্রাউন্ড প্রভাব, বিকিরণ প্রতিক্রিয়া এবং অন্যান্য অপারেশনাল আচরণ আরও বাস্তবসম্মতভাবে অধ্যয়ন করতে পারেন। ভবিষ্যতের মিশন পরিকল্পনাকারীদের জন্যও এটি আরও শক্তিশালী যাচাইয়ের ধাপ, যারা কোনো বিজ্ঞান পেলোডকে এই প্রযুক্তির ওপর ভিত্তি করে তৈরি করবেন কি না, তা নির্ধারণ করছেন।
উৎসটি স্পষ্ট করে যে NASA AstroPix-কে একটি প্রোটোটাইপ হিসেবে দেখছে, যেটিকে পূর্ণ বিজ্ঞান মিশনে ব্যবহার করার আগে বিস্তৃত পরীক্ষার প্রয়োজন। এই সতর্কতা মানক, তবে উৎসাহজনকও। অনেক প্রতিশ্রুতিশীল ডিটেক্টর ধারণা মূল পদার্থবিজ্ঞান ভুল হওয়ায় ব্যর্থ হয় না। তারা ব্যর্থ হয় কারণ মহাকাশযাত্রা ক্ষমাহীন। তাপমাত্রার পরিবর্তন, বিকিরণ এক্সপোজার, রিডআউট নয়েজ, যান্ত্রিক সীমাবদ্ধতা, এবং সিস্টেম ইন্টিগ্রেশন সবই কর্মক্ষমতা কমিয়ে দিতে পারে। প্রদর্শনী মিশনগুলো এসব সমস্যা উচ্চ ঝুঁকির আগে প্রকাশ করার জন্যই থাকে।
Fly Foundational Robots-এ জায়গা পেয়ে AstroPix পরিপক্বতার সিঁড়িতে একটি অর্থবহ ধাপ পেল। এটি পরীক্ষাগারের যাচাই ও স্বল্প সময়ের বায়ুমণ্ডলীয় ফ্লাইট পরীক্ষার সীমা পেরিয়ে আরও উচ্চাকাঙ্ক্ষী জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক ব্যবহারের জন্য প্রয়োজনীয় আস্থার স্তরের দিকে এগোচ্ছে।
দীর্ঘমেয়াদি বৈজ্ঞানিক সম্ভাবনাসম্পন্ন ছোট একটি মিশন
AstroPix গল্পটিকে আকর্ষণীয় করে তোলে এর ক্ষুদ্র পরিসর ও বিস্তৃত সম্ভাবনার সমন্বয়। কাগজে-কলমে, এটি কেবল একটি প্রোটোটাইপ ডিটেক্টর যা একটি রোবোটিক্স প্রদর্শনীতে যাত্রা করছে। বাস্তবে, এটি উচ্চ-শক্তির জ্যোতির্পদার্থবিজ্ঞানে একটি পর্যবেক্ষণগত ফাঁক পূরণের দীর্ঘ প্রচেষ্টার অংশ। প্রযুক্তিটি প্রত্যাশামতো কাজ করলে, AstroPix-এর ভবিষ্যৎ স্তূপীকৃত সংস্করণগুলো বিজ্ঞানীদের গামা-রে বিস্ফোরণ আরও কার্যকরভাবে অধ্যয়নে এবং ব্ল্যাক হোল-চালিত গ্যালাক্সির শক্তিশালী দীপ্তি আরও দূরত্বে অনুসন্ধানে সহায়তা করতে পারে।
মহাকাশ বিজ্ঞানে লক্ষ্যভিত্তিক প্রযুক্তিগত কাজের মূল্য এখানেই। প্রতিটি গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি কোনো প্রধান মানমন্দির হিসেবে শুরু হয় না। কখনও কখনও এটি শুরু হয় এমন একটি সেন্সরের সাবধানী নির্বাচিত পরীক্ষায়, যা বর্ণালীর এমন একটি অংশে সামান্য ভালোভাবে দেখতে পারে, যেখানে এখনো একগুঁয়েভাবে কঠিন রয়ে গেছে। ২০২৭ সালের শেষের দিকে AstroPix-এর জন্য NASA-এর পরিকল্পনা ঠিক এই মডেলের সঙ্গেই মেলে। এটি মহাবিশ্বের সবচেয়ে চরম ঘটনাগুলোর ওপর আরও তীক্ষ্ণ দৃষ্টি পাওয়ার পথে একটি ছোট কিন্তু বাস্তব পদক্ষেপ।
এই নিবন্ধটি science.nasa.gov-এর প্রতিবেদনের ভিত্তিতে তৈরি। মূল নিবন্ধটি পড়ুন.
Originally published on science.nasa.gov