NASA कक्षा में एक नए गामा-रे डिटेक्टर की मूल्यवान परीक्षा ले रही है
NASA 2027 के अंत में निर्धारित एक रोबोटिक प्रौद्योगिकी प्रदर्शन मिशन के हिस्से के रूप में एक प्रोटोटाइप गामा-रे सेंसिंग तकनीक को कक्षा में भेजने की योजना बना रही है। AstroPix नामक यह सेंसर सिस्टम ऐसे ऊर्जा-क्षेत्र में गामा किरणों को मापने के लिए बनाया गया है, जिसे मौजूदा उपकरणों के लिए उच्च संवेदनशीलता के साथ अध्ययन करना तुलनात्मक रूप से कठिन रहा है। एजेंसी के Fly Foundational Robots मिशन पर इस हार्डवेयर को उड़ाकर NASA इस परियोजना को वह अवसर दे रही है जो तकनीकी टीमों को शायद ही कभी मिलता है: समर्पित विज्ञान मिशन के लिए प्रतिबद्ध होने से पहले एक नए डिटेक्टर को अंतरिक्ष में साबित करने का मौका।
स्रोत AstroPix को NASA के Goddard Space Flight Center में विकसित किए गए एक नए प्रकार के गामा-रे सेंसर के रूप में वर्णित करता है। गामा किरणें प्रकाश का सबसे ऊर्जावान रूप हैं, जिनका संबंध पृथ्वी के वायुमंडल में बिजली और सौर ज्वालाओं से लेकर दूरस्थ आकाशगंगाओं में चरम घटनाओं तक, कई परिघटनाओं से है। AstroPix का लक्ष्य 20,000 से 700,000 इलेक्ट्रॉन वोल्ट के बीच गामा किरणों का पता लगाना है, जो दृश्य प्रकाश से बहुत आगे के अत्यंत ऊर्जावान संकेतों की सीमा को कवर करती है।
यह ऊर्जा-खिड़की इसलिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यह मौजूदा अवलोकनों में संवेदनशीलता की एक खाई के करीब बैठती है। Fermi Gamma-ray Space Telescope और Neil Gehrels Swift Observatory जैसे मौजूदा NASA मिशन पहले से ही गामा किरणों का अध्ययन करते हैं, यहाँ तक कि उससे भी अधिक ऊर्जावान घटनाओं का। लेकिन स्रोत बताता है कि लगभग 500,000 से 1 मिलियन इलेक्ट्रॉन वोल्ट के बीच डिटेक्टर कम संवेदनशील होते हैं, जबकि कई गामा-रे बर्स्ट वहीं सबसे अधिक चमकते हैं।
वर्णक्रम का यह हिस्सा क्यों महत्वपूर्ण है
गामा-रे बर्स्ट ज्ञात सबसे शक्तिशाली विस्फोटों में से हैं, और ब्लैक होल द्वारा संचालित सक्रिय आकाशगंगाएँ भी वर्णक्रम के इस हिस्से में जोरदार चमकने की उम्मीद है। इसलिए उस बैंड में संवेदनशीलता में सुधार खगोलविदों को हिंसक क्षणिक घटनाओं के साथ-साथ ब्रह्मांड की कुछ सबसे विशाल और सबसे दूरस्थ प्रणालियों का अध्ययन करने में मदद कर सकता है।
स्रोत कहता है कि भविष्य के मिशन AstroPix डिटेक्टरों को एक साथ जोड़कर इस अवलोकन संबंधी खाई को पाट सकते हैं। यह डिजाइन दिशा बताती है कि AstroPix को एक बार के प्रयोग के रूप में नहीं, बल्कि अधिक सक्षम भविष्य के उपकरणों के एक निर्माण खंड के रूप में विकसित किया जा रहा है। लेकिन NASA उसे उस भूमिका में भरोसा करने से पहले, तकनीक को उड़ान परिस्थितियों में खुद को साबित करना होगा।
यहीं Fly Foundational Robots मिशन काम आता है। टीम सदस्य डैन वायोलेट के अनुसार, रोबोट मिशन स्वयं एक प्रौद्योगिकी प्रदर्शन है, इसलिए AstroPix के लिए यह एक अच्छा मेल है। डिटेक्टर टीम ने पहले भी कम ऊंचाई वाले उड़ान अवसरों, एक वैज्ञानिक गुब्बारा मिशन सहित, का उपयोग किया है, और वर्तमान प्रोटोटाइप के एक साउंडिंग रॉकेट पेलोड का हिस्सा होने की उम्मीद है। लेकिन वे अवसर केवल निकट-अंतरिक्ष तक पहुँचते हैं। कक्षीय यात्रा दुर्लभ और सिस्टम के समय के साथ प्रदर्शन की जाँच के लिए कहीं अधिक मूल्यवान है।
AstroPix कैसे काम करता है
हर AstroPix चिप में चार सिलिकॉन पिक्सेल गामा-रे डिटेक्टर होते हैं, और हर डिटेक्टर में 1,225 पिक्सेल होते हैं। स्रोत उनके काम की तुलना सेलफोन कैमरों के इमेज सेंसर से करता है, लेकिन AstroPix दृश्य प्रकाश के बजाय गामा-रे प्रकाश के प्रति संवेदनशील है। यह उपमा अवधारणा को समझना आसान बनाती है: साधारण तस्वीरें बनाने के बजाय, डिटेक्टर अत्यंत ऊर्जावान फोटॉनों की परस्पर क्रिया को रिकॉर्ड कर रहा है।
प्रस्तावित प्रदर्शन पेलोड को AstroPix Satellite Technology dEmonstration Payload, या A-STEP, कहा जाता है। इसे Fly Foundational Robots मिशन के Orbital Replacement Unit के भीतर होस्ट किया जाएगा, जो एक चलायमान रोबोटिक प्लेटफॉर्म है। यह संयोजन तकनीकी रूप से उपयोगी है। रोबोट-संबद्ध प्रणाली पर पेलोड रखने से NASA डिटेक्टर हार्डवेयर और वास्तविक कक्षीय वातावरण में उसके व्यवहार, जहाँ रोबोटिक्स संचालन और अंतरिक्षयान की स्थितियाँ व्यावहारिक जटिलता जोड़ती हैं, दोनों का आकलन कर सकेगी।
इस तरह के प्रौद्योगिकी प्रदर्शन अक्सर शांत मील के पत्थर होते हैं, लेकिन उनका प्रभाव बहुत बड़ा हो सकता है। अंतरिक्ष विज्ञान का बहुत सा हिस्सा सिर्फ़ नाटकीय रॉकेट प्रक्षेपणों पर नहीं, बल्कि उपकरणों के विकास पर निर्भर करता है। एक डिटेक्टर जो अधिक संवेदनशील, हल्का, मॉड्यूलर या एकीकृत करने में आसान हो, पूरी तरह नई अवलोकन रणनीतियाँ खोल सकता है।
कक्षीय परीक्षण इतना महत्वपूर्ण क्यों है
गुब्बारे या साउंडिंग रॉकेट पर परीक्षण की तुलना में कक्षा में परीक्षण अलग होता है, क्योंकि डिटेक्टर को थोड़ी देर की निकट-अंतरिक्ष उड़ान के बजाय निरंतर अंतरिक्ष परिस्थितियों का सामना करना पड़ता है। इसका मतलब है कि इंजीनियर स्थिरता, पृष्ठभूमि प्रभाव, विकिरण प्रतिक्रिया और अन्य परिचालन व्यवहारों का अधिक यथार्थवादी तरीके से अध्ययन कर सकते हैं। यह भविष्य के मिशन नियोजकों के लिए भी एक मजबूत सत्यापन कदम है जो तय कर रहे हैं कि किसी विज्ञान पेलोड को इस तकनीक पर आधारित किया जाए या नहीं।
स्रोत स्पष्ट करता है कि NASA AstroPix को एक प्रोटोटाइप के रूप में देखती है, जिसे पूर्ण विज्ञान मिशनों में उपयोग करने से पहले व्यापक परीक्षण की आवश्यकता है। यह सावधानी मानक है, लेकिन उत्साहजनक भी है। कई आशाजनक डिटेक्टर अवधारणाएँ इसलिए विफल नहीं होतीं कि अंतर्निहित भौतिकी गलत होती है। वे इसलिए विफल होती हैं क्योंकि अंतरिक्ष उड़ान निर्दयी होती है। तापीय परिवर्तन, विकिरण संपर्क, रीडआउट शोर, यांत्रिक बाधाएँ और सिस्टम एकीकरण सभी प्रदर्शन को घटा सकते हैं। प्रदर्शन मिशन इन समस्याओं को दाँव बढ़ने से पहले सामने लाने के लिए होते हैं।
Fly Foundational Robots पर सवारी पाकर AstroPix परिपक्वता की सीढ़ी पर एक अर्थपूर्ण कदम आगे बढ़ाता है। यह प्रयोगशाला सत्यापन और संक्षिप्त वायुमंडलीय उड़ान परीक्षणों से आगे बढ़कर अधिक महत्वाकांक्षी खगोलीय उपयोग के लिए आवश्यक भरोसे के स्तर तक पहुँचता है।
एक छोटा मिशन, दीर्घकालिक वैज्ञानिक संभावनाओं के साथ
AstroPix की कहानी को आकर्षक बनाता है उसका छोटा पैमाना और व्यापक संभावनाओं का संयोजन। कागज़ पर, यह केवल एक प्रोटोटाइप डिटेक्टर है जो एक रोबोटिक्स प्रदर्शन के साथ यात्रा कर रहा है। व्यवहार में, यह उच्च-ऊर्जा खगोलभौतिकी में एक अवलोकनात्मक खाई को पाटने के लंबे प्रयास का हिस्सा है। यदि तकनीक उम्मीद के मुताबिक काम करती है, तो AstroPix के भविष्य के स्टैक किए गए संस्करण वैज्ञानिकों को गामा-रे बर्स्ट का अधिक प्रभावी ढंग से अध्ययन करने और ब्लैक होल-संचालित आकाशगंगाओं की ऊर्जावान चमक को अधिक दूर तक जाँचने में मदद कर सकते हैं।
अंतरिक्ष विज्ञान में लक्षित प्रौद्योगिकी कार्य का मूल्य यही है। हर महत्वपूर्ण प्रगति किसी प्रमुख वेधशाला के रूप में शुरू नहीं होती। कभी-कभी इसकी शुरुआत एक ऐसे सेंसर के सावधानीपूर्वक चुने गए परीक्षण से होती है जो वर्णक्रम के उस हिस्से में थोड़ी बेहतर दृष्टि दे सकता है जो अभी भी जिद्दी रूप से कठिन बना हुआ है। 2027 के अंत के लिए NASA की AstroPix योजना इसी मॉडल पर बिल्कुल खरी उतरती है। यह ब्रह्मांड की कुछ सबसे चरम घटनाओं पर अधिक तीखी नज़र पाने की दिशा में एक छोटा लेकिन ठोस कदम है।
यह लेख science.nasa.gov की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.
Originally published on science.nasa.gov
