गुरुत्वीय-तरंग मिशन के साथ ग्रह-विज्ञान का बोनस

लैज़र इंटरफेरोमीटर स्पेस एंटेना, या LISA, को ब्रह्मांड की कुछ सबसे हिंसक घटनाओं से आने वाली गुरुत्वीय तरंगों का पता लगाने के लिए बनाया जा रहा है। लेकिन एक नया शोधपत्र सुझाव देता है कि यह मिशन एक क्षुद्रग्रह तराजू की तरह भी काम कर सकता है, अपनी असाधारण संवेदनशीलता का उपयोग करके पास के निकट-पृथ्वी क्षुद्रग्रहों का द्रव्यमान बिना किसी हार्डवेयर बदलाव के माप सकता है।

यह विचार अवधारणा में सरल है, लेकिन तकनीकी रूप से असामान्य है। LISA तीन अंतरिक्षयानों से बना होगा जो त्रिकोणीय संरचना में उड़ेंगे, और इनमें ऐसे उपकरण होंगे जो प्रत्येक अंतरिक्षयान के भीतर मुक्त-पतन कर रहे परीक्षण द्रव्यमानों की स्थिति में अत्यंत छोटे बदलावों का पता लगा सकेंगे। इन मापों का उद्देश्य दूरस्थ खगोलीय घटनाओं से अंतरिक्ष-समय में उत्पन्न तरंगों को पकड़ना है। लेकिन यही संवेदनशीलता गुजरते हुए क्षुद्रग्रहों से आने वाले सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षण खिंचाव को भी दर्ज कर सकती है।

क्षुद्रग्रह का द्रव्यमान मापना कठिन क्यों है

द्रव्यमान किसी क्षुद्रग्रह की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक है, लेकिन इसे अच्छी तरह निर्धारित करना सबसे कठिन कार्यों में से भी एक है। यह टक्कर जोखिम, संसाधन संभावनाओं और कक्षीय व्यवहार को प्रभावित करता है। फिर भी अधिकांश निकट-पृथ्वी क्षुद्रग्रहों के लिए वैज्ञानिक सीधे द्रव्यमान नहीं मापते। इसके बजाय, वे अक्सर स्पेक्ट्रल गुणों के आधार पर मानी गई घनत्व के साथ ऑप्टिकल अवलोकनों को जोड़कर इसका अनुमान लगाते हैं।

स्रोत के अनुसार, 35% से कम निकट-पृथ्वी क्षुद्रग्रहों के लिए द्रव्यमान का अनुमान 10% तक कम अनिश्चितता के साथ लगाया जा सकता है। सबसे विश्वसनीय माप अक्सर द्विआधारी क्षुद्रग्रहों से मिलते हैं, जहां कक्षीय गतिकी अतिरिक्त जानकारी देती है, या उन दुर्लभ मामलों से, जहां कोई क्षुद्रग्रह किसी अन्य पिंड के साथ मापने योग्य तरीके से गुरुत्वाकर्षण अंतःक्रिया करता है। प्रत्येक वस्तु के पास एक अंतरिक्षयान भेजना अधिक सटीक होगा, लेकिन लेख में उल्लिखित 41,000 से अधिक ज्ञात निकट-पृथ्वी क्षुद्रग्रहों के लिए यह व्यावहारिक नहीं है।

LISA कैसे मदद कर सकती है

यदि कोई क्षुद्रग्रह LISA के किसी एक अंतरिक्षयान के पर्याप्त करीब से गुजरे, विशेष रूप से उस दूरी के भीतर जिसे Minimum Orbital Intersection Distance कहा जाता है, तो उसका गुरुत्वाकर्षण अंतरिक्षयान के मुक्त-पतन कर रहे परीक्षण द्रव्यमानों को हल्के से खींचेगा। LISA के उपकरण पिकोमीटर-स्तर के बदलावों का पता लगाने के लिए पर्याप्त सटीक हैं, और नया शोधपत्र तर्क देता है कि उन विक्षोभों को मिशन के अन्य संकेतों से अलग किया जा सकता है।

जिसे मिशन डिज़ाइनर शुरू में शोर मानते थे, वह इसलिए डेटा बन सकता है। गुरुत्वीय तरंगों की खोज में सामान्य न्यूटनियन खिंचाव को परेशानी मानने के बजाय, शोधकर्ता सुझाव देते हैं कि उन्हें मॉडल किया जा सकता है और ग्रह-विज्ञान के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

स्रोत में रेखांकित शोधपत्र बर्न विश्वविद्यालय की सारा मारकेस और ESA के ओलिवर जेन्नरिच का है। उनके कार्य में यह मॉडल किया गया कि क्षुद्रग्रह-जनित संकेत कैसा दिखेगा, और तर्क दिया गया है कि यह प्रभाव पृष्ठभूमि मापन की जटिलता में खोने के बजाय पहचाना जा सकता है।

कम लागत वाला वैज्ञानिक अतिरिक्त लाभ

इस प्रस्ताव की एक खास बात यह है कि यह नए उपकरण जोड़ने पर निर्भर नहीं करता। LISA को पहले से ही जुलाई 2035 में एक प्रमुख गुरुत्वीय-तरंग वेधशाला के रूप में प्रक्षेपित करने की योजना है। यदि उसी माप से क्षुद्रग्रह के द्रव्यमान के अनुमान निकाले जा सकें, तो लाभ अतिरिक्त अंतरिक्षयान हार्डवेयर के बजाय विश्लेषण से मिलेगा।

यह आकर्षक है क्योंकि ग्रह रक्षा और भविष्य के संसाधन संबंधी चर्चाओं में इन वस्तुओं का महत्व बहुत अधिक होने के बावजूद क्षुद्रग्रहों के बारे में डेटा अभी भी सीमित है। बेहतर रूप से सीमित द्रव्यमान वाले वस्तुओं की संख्या में मामूली वृद्धि भी जोखिम मॉडलिंग और वैज्ञानिक समझ में सुधार कर सकती है।

  • LISA को गुरुत्वीय तरंगों का पता लगाने के लिए बनाया गया है, न कि क्षुद्रग्रहों के लिए।
  • इसके उपकरण पास के निकट-पृथ्वी क्षुद्रग्रहों से आने वाले सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षण खिंचाव का भी पता लगा सकते हैं।
  • यह तरीका मिशन के हार्डवेयर में बदलाव किए बिना क्षुद्रग्रहों के द्रव्यमान के अनुमान को बेहतर कर सकता है।

यह अवधारणा अभी भी संभावित चरण में है, और मिशन प्रक्षेपण से अभी कई वर्ष दूर है। लेकिन यह अंतरिक्ष विज्ञान में एक व्यापक पैटर्न को दर्शाती है: एक सीमा-रेखा प्रश्न के लिए बनाए गए अत्यंत संवेदनशील उपकरण कभी-कभी पड़ोसी क्षेत्र में उत्तर खोल सकते हैं। इस मामले में, ब्लैक होल और अन्य ब्रह्मांडीय घटनाओं पर केंद्रित एक मिशन ग्रह-विज्ञान की एक अधिक स्थानीय समस्या को हल करने में भी मदद कर सकता है।

यदि यह तरीका प्रस्तावित रूप में काम करता है, तो LISA केवल गहरे ब्रह्मांड की आवाज़ नहीं सुनेगी। यह हमारे अपने खगोलीय पड़ोस से गुजरने वाले कुछ छोटे पिंडों का वजन मापने में भी मदद करेगी।

यह लेख Universe Today की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.

Originally published on universetoday.com