NASA-সমর্থিত starshade ধারণা পৃথিবী থেকে rocky exoplanets-কে দৃশ্যমান করার লক্ষ্য নিয়েছে

কক্ষপথে থাকা একটি starshade, পৃথিবীর বড় telescopes-কে নতুন কাজ দিতে পারে

NASA-সমর্থিত একটি ধারণা জ্যোতির্বিজ্ঞানের সবচেয়ে কঠিন লক্ষ্যগুলোর একটিতে পৌঁছানোর ভিন্ন পথ দেখাচ্ছে: কাছাকাছি stars-এর চারপাশে থাকা rocky, Earth-sized exoplanets-কে সরাসরি ছবি তোলা। পুরোপুরি space-based observatory-এর ওপর নির্ভর করার বদলে, এই ভাবনা একটি free-flying orbital starshade-কে পরবর্তী প্রজন্মের অত্যন্ত বড় ground telescopes-এর সঙ্গে যুক্ত করার প্রস্তাব দিচ্ছে।

Hybrid Observatory for Earth-like Exoplanets, বা HOEE, নামের এই ধারণা লক্ষ্য star-এর প্রচণ্ড glare telescope-এ পৌঁছানোর আগেই তা আটকাতে তৈরি। পরিকল্পনামতো এটি কাজ করলে, astronomers কাছাকাছি planetary systems-এ ছোট rocky বিশ্বগুলোর reflected optical light সরাসরি দেখতে পারবেন, তাদের অস্তিত্ব পদ্ধতিগতভাবে অনুমান করতে হবে না।

এটি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ Earth-like exoplanets দেখা অত্যন্ত কঠিন। প্রদত্ত উৎস-পাঠ অনুযায়ী, optical light-এ পর্যবেক্ষণ করা একটি rocky planet তার parent star-এর তুলনায় প্রায় এক বিলিয়ন গুণ ম্লান হতে পারে। ওই contrast সমস্যাই মূল বাধা। starshade সেই সমস্যাকে কৃত্রিম eclipse-এর মতো প্রভাব তৈরি করে সমাধান করতে চায়।

hybrid system কীভাবে কাজ করবে

HOEE ধারণায়, starshade পৃথিবীর চারপাশে একটি elliptical orbit-এ কাজ করবে এবং observing telescope-এর line of sight থেকে প্রায় 175,000 kilometers দূরে অবস্থান করবে। উৎস-পাঠ বলছে, প্রথম সম্ভাব্য জুটি হবে চিলির উত্তরাঞ্চলে অবস্থিত European Southern Observatory-এর Extremely Large Telescope-এর সঙ্গে, যা বর্তমানে late 2030-এর মধ্যে scientific first light পাওয়ার কথা।

starshade telescope এবং target star-এর ঠিক মাঝখানে থাকবে, starlight দমন করবে যাতে orbiting planet-এর reflected light পটভূমি থেকে উঠে আসতে পারে। এর ফলে Earth থেকে প্রায় 20 light-years-এর মধ্যে থাকা targets-এ ground-based optical observations করা সম্ভব হবে।

উৎস-পাঠে বর্ণিত design উচ্চাকাঙ্ক্ষী। প্রস্তাবিত starshade-এ থাকবে 50-meter central disk এবং 48টি petals, প্রতিটি petal 24.5 meters লম্বা। এর কাজ শুধু light block করা নয়, বরং project team যেভাবে বলেছে, telescope-এর ওপর অত্যন্ত নিয়ন্ত্রিত shadow ফেলা। তা করতে spacecraft-কে প্রায় ছয় meters নির্ভুলতায় অবস্থান বদলাতে হবে, সম্ভবত hot hydrogen gas-চালিত microthrusters ব্যবহার করে।

এই precision requirement চ্যালেঞ্জের মাত্রা স্পষ্ট করে। এই ব্যবস্থা একটি star, হাজার হাজার kilometers দূরের spacecraft, এবং পৃথিবীতে নির্মিত সবচেয়ে বড় telescopes-এর একটি-এর নিখুঁত alignment-এর ওপর নির্ভর করে। এর আকর্ষণ হলো, এটি একই লক্ষ্য পূরণে একটি dedicated flagship space mission তৈরির সঙ্গে যুক্ত খরচ ও সময়ের বাধা আংশিকভাবে এড়িয়ে যেতে পারে।

গবেষকেরা কেন মনে করেন এই পদ্ধতি একটি শূন্যতা পূরণ করতে পারে

HOEE-র যুক্তি হলো, বর্তমান ও নিকট ভবিষ্যতের যন্ত্রপাতি optical light-এ Earth-like exoplanets সরাসরি দেখতে ভালোভাবে উপযুক্ত নয়। প্রদত্ত উৎস-পাঠে বিশেষভাবে বলা হয়েছে, James Webb Space Telescope-এর Near Infrared Camera এবং NASA-এর Roman Space Telescope-এ পরিকল্পিত coronagraph সত্যিকারের Earth analogs সরাসরি দেখতে পারে না।

এই সীমাবদ্ধতা exoplanet science-কে transits এবং radial velocity measurements-এর মতো indirect methods-এর দিকে ঠেলে দিয়েছে, যেগুলো শক্তিশালী হলেও, একটি planet-এর একই ধরনের সরাসরি optical view দেয় না। direct imaging কাছাকাছি stars-এর চারপাশের rocky planets বোঝার আরও সমৃদ্ধ পথ খুলে দিতে পারে।

HOEE দলের প্রস্তাব মূলত pragmatic: space telescopes এবং ground telescopes-কে আলাদা পথ হিসেবে না দেখে, ইতিমধ্যেই নির্মাণাধীন observatories-এর ক্ষমতা starshade দিয়ে বাড়ানো। উৎস-পাঠে project team member Vladimir Airapetian এই ধারণাকে এমন কিছু হিসেবে তুলে ধরেছেন, যা বিকল্পগুলোর তুলনায় বেশি কার্যকর এবং দ্রুত পাওয়া যেতে পারে, যেগুলো এখনো deployment-এর অনেক দূরে।

এর মানে এই নয় যে ধারণাটি পরিপক্ব। দলটি NASA-এর Innovative Advanced Concepts program-এর অধীনে Phase B support-এর জন্য আবেদন করেছে, এবং 2027-এর মধ্যে সেই funding পাওয়ার আশা করছে। NIAC প্রাথমিক পর্যায়ের, উচ্চ-সম্ভাবনাময় আইডিয়াকে সমর্থন করার জন্য পরিচিত, তাই এই আবেদন commitment-এর চেয়ে promise-ই বেশি দেখায়।

সাফল্য কী বদলাতে পারে

এই ধারণা এগোলে, এর বৈজ্ঞানিক লাভ অনেক বড় হতে পারে। কাছাকাছি rocky worlds-এর direct optical imaging এমন planetary systems অধ্যয়নের নতুন পথ দেবে, যেগুলো এখন পর্যন্ত direct-imaging প্রচেষ্টায় বেশি দেখা gas giants ও hot exoplanets-এর তুলনায় আমাদের আশপাশের cosmic neighborhood-এর সঙ্গে বেশি সাদৃশ্যপূর্ণ।

target list-ও তাৎপর্যপূর্ণ। প্রায় 20 light-years-এর মধ্যে থাকা systems-এ নজর দিয়ে, এই ধারণা nearby stars-এর একটি ছোট কিন্তু বৈজ্ঞানিকভাবে মূল্যবান সেটকে লক্ষ্য করছে, যেখানে পাওয়া যেকোনো rocky planet atmospheric এবং comparative planetology studies-এর জন্য বিশেষ follow-up candidate হবে।

তেমনই গুরুত্বপূর্ণ হলো, HOEE astronomy-তে hybrid architectures-এর দিকে বৃহত্তর পরিবর্তনকে দেখায়। space telescopes এবং ground telescopes-কে আলাদা ট্র্যাক হিসেবে দেখার বদলে, এই ধারণা দুটির শক্তি একত্র করছে। spacecraft সেই light suppression সামলায়, যা Earth-এর atmosphere এবং conventional optics কঠিন করে তোলে, আর ground telescope বিশাল collecting area দেয়, যার প্রতিলিপি space-এ বানানো ব্যয়বহুল হতো।

observatories যত বেশি সক্ষম ও ব্যয়বহুল হচ্ছে, systems-level thinking তত বেশি আকর্ষণীয় হয়ে উঠছে। একটি অত্যন্ত বড় telescope-এর সঙ্গে starshade যুক্ত হলে একটি বিদ্যমান terrestrial facility-ই distributed observatory-এর অংশ হয়ে যেতে পারে।

দূরপাল্লার ভাবনা, কিন্তু নির্দিষ্ট বৈজ্ঞানিক লক্ষ্য

ধারণা-পর্যায় থেকে অপারেশন পর্যন্ত এখনও অনেক পথ বাকি। starshade-এর জন্য জটিল formation geometry, উচ্চ-নির্ভুল control, এবং একটি বড় observatory-র সঙ্গে ধারাবাহিক সমন্বয় দরকার হবে। এছাড়াও Extremely Large Telescope-কে তার বর্তমান সময়সূচিতে online আসতে হবে এবং starshade প্রকল্পকে NASA-এর concept pipeline-এ এগোতে হবে।

তবু HOEE প্রস্তাবটি আলাদা করে চোখে পড়ে, কারণ এটি খুব নির্দিষ্ট frontier-কে লক্ষ্য করছে: কাছাকাছি systems-এ ছোট, rocky exoplanets-এর direct image পাওয়া। এটি সাধারণ technology demonstration-এর তুলনায় বেশি পরিষ্কার বৈজ্ঞানিক লক্ষ্য, এবং engineering-কে observational astronomy-র সবচেয়ে কাঙ্ক্ষিত ফলগুলোর একটির সঙ্গে সরাসরি যুক্ত করে।

এখনও পর্যন্ত প্রকল্পটি NASA-সমর্থিত একটি ধারণা, অনুমোদিত mission নয়। কিন্তু মূল ভাবনাটি পরিষ্কার। যদি astronomers মহাকাশে একটি নির্ভুল আকারের, নির্ভুলভাবে স্থাপিত shadow তৈরি করতে পারেন, তবে পৃথিবীর সবচেয়ে বড় telescopes একা যা করতে পারে না, তা করতে পারবে: উজ্জ্বল stars-এর পাশে থাকা ম্লান, rocky বিশ্বগুলোকে আলাদা করে চিহ্নিত করা এবং অন্য Earth-like planets-এর অনুসন্ধানকে সরাসরি দৃশ্যমান করা।

This article is based on reporting by Universe Today. Read the original article.