ESA चे Proba-3 कृत्रिम ग्रहणांना सौर विज्ञानासाठी नवीन साधनात रूपांतरित करू लागले आहे

दीर्घकाळ कल्पना केलेली सौर वेधशाळा काम करू लागते

युरोपियन स्पेस एजन्सीचे Proba-3 मिशन सौर विज्ञानातील सर्वात जुन्या महत्त्वाकांक्षांपैकी एक पूर्ण करू लागले आहे: मागणीनुसार पूर्ण सूर्यग्रहण तयार करणे आणि त्यांचा वापर करून सूर्याच्या बाह्य वातावरणाचा अभूतपूर्व तपशीलात अभ्यास करणे.

Universe Today ने संक्षेपित केलेल्या ESA अहवालानुसार, या मिशनचे पहिले वैज्ञानिक परिणाम दाखवतात की दोन-अंतराळयान प्रणाली space weather ला त्याच्या उगमापर्यंत ट्रॅक करू शकते, सूर्याच्या कोरोना कडे थेट पाहून. कोरोना म्हणजे सूर्याचा तो मंद बाह्य थर, जो सामान्यतः photosphere च्या तीव्र प्रकाशात झाकला जातो.

हे महत्त्वाचे आहे, कारण कोरोना हा solar wind आणि इतर space-weather घटनांमागील अनेक प्रक्रिया जिथे घडतात ते क्षेत्र आहे. त्या भागात क्रिया कशा विकसित होतात हे समजून घेणे हे solar physics आणि व्यावहारिक अंदाज या दोन्हींसाठी केंद्रस्थानी असलेले आव्हान आहे, कारण space weather उपग्रह, संवाद, नेव्हिगेशन आणि वीज प्रणालींवर परिणाम करू शकते.

Proba-3 स्वतःचे ग्रहण कसे तयार करते

Proba-3 दुर्मिळ नैसर्गिक संरेखनांवर अवलंबून नाही. त्याऐवजी, ते दोन अंतराळयानांना formation मध्ये उडवते: एक occulter म्हणून काम करते, सूर्याला प्रत्यक्षपणे झाकते, तर दुसरे त्या कृत्रिम ग्रहणाचे निरीक्षण करणारे coronagraph घेऊन जाते.

तांत्रिक गरजा अत्यंत कठीण आहेत. निरीक्षणाच्या काळात अंतराळयानांना 150 मीटर अंतर submillimeter अचूकतेने राखावे लागते. ते हे 19.7 तासांच्या अत्यंत elliptical पृथ्वी कक्षेत करतात, ज्यात science operations apogee जवळ, पृथ्वीपासून सुमारे 60,530 किलोमीटर दूर केंद्रित असतात.

ती अचूकता हीच खरी प्रगती आहे. जमिनीवरील coronagraphs वातावरणीय विकृतीशी झगडतात, तर नैसर्गिक ग्रहणे छोटी आणि भौगोलिकदृष्ट्या मर्यादित असतात. अवकाशातील formation-flying प्रणाली या दोन्ही अडथळ्यांपासून बचाव करून स्थिर, पुनरावृत्तीयोग्य निरीक्षणे देऊ शकते.

आतापर्यंत संशोधकांनी 57 कृत्रिम ग्रहणांमध्ये कोरोना चे 250 तासांचे उच्च-रिझोल्यूशन व्हिडिओ गोळा केल्याचे सांगितले जाते. तुलनेसाठी, पृथ्वीवरील पूर्ण सूर्यग्रहण जास्तीत जास्त सुमारे 7.5 मिनिटे टिकू शकते. Proba-3 ने आधीच त्या निरीक्षणाच्या खिडकीत लक्षणीय वाढ केली आहे.

मिशन काय पाहत आहे

कोरोनल इमेजिंगसाठी मिशनचे मुख्य साधन ASPIICS आहे, जे सूर्याच्या दृश्यमान पृष्ठभागापासून सुमारे 70,000 किलोमीटरपर्यंत पाहू शकते. हा भाग विशेषतः मौल्यवान आहे, कारण इथे कोरोना solar wind मध्ये संक्रमण होण्याच्या जवळ असतो.

ASPIICS दर मिनिटाला दोन प्रतिमा घेते, त्यामुळे वैज्ञानिकांना केवळ स्थिर चित्रांवर अवलंबून राहावे लागत नाही; ते बदलणाऱ्या संरचना पाहू शकतात. कोरोना मधील वैशिष्ट्यांना पुढे सौरमालेत निर्माण होणाऱ्या space-weather disturbances शी जोडण्यासाठी हे सातत्यपूर्ण दृश्य महत्त्वाचे आहे.

Proba-3 इतर उपकरणेही घेऊन जाते. Digital Absolute Radiometer वेळेनुसार सौर ऊर्जा उत्पादनातील बदल मोजते, तर 3D Energetic Electron Spectrometer अंतराळयान Van Allen belts मधून जाताना त्यांचा अभ्यास करते. पण ठळक क्षमता अजूनही ग्रहण तयार करणारा coronagraph हाच आहे.

ही महत्त्वाची प्रगती का आहे

सौर भौतिकशास्त्रज्ञांना inner corona चे थेट, दीर्घकाळ चालणारे दृश्य हवे होते, कारण सूर्याच्या अनेक सर्वात महत्त्वाच्या वर्तनांची सुरुवात तिथेच होते. कोरोना हा असा प्रदेश आहे जिथे चुंबकीय रचना वाकतात, पुन्हा जुळतात आणि ऊर्जा सोडतात. solar wind देखील तिथेच वेग पकडते, पण त्या प्रक्रियांचे नेमके तपशील पकडणे कठीण गेले आहे.

Proba-3 हा निरीक्षणातील दरी मोठ्या टेलिस्कोपने नव्हे, तर बुद्धिमान अभियांत्रिकी उपायाने भरून काढते. occulter ला imaging spacecraft पासून वेगळे करून ESA अशी eclipse geometry अनुकरण करू शकते, जी एका single spacecraft मध्ये साधणे अवघड असते.

परिणाम केवळ उत्तम प्रतिमा नाहीत. हा एक नवीन observing mode आहे, जो मिशन अपेक्षेप्रमाणे काम करत राहिला तर corona science कसे केले जाते ते बदलू शकतो.

हे मिशन वेगळे का आहे

अवकाश मिशन सहसा नवीन उपकरण दाखवतात किंवा ज्ञात पद्धतीने डेटा गोळा करतात. Proba-3 वेगळे आहे, कारण ते spacecraft coordination चा नवीन प्रकार दाखवत आहे. याचे वैज्ञानिक मूल्य दोन स्वतंत्रपणे उडणाऱ्या वाहनांमधील स्वायत्त किंवा जवळपास स्वायत्त अचूकतेवर अवलंबून आहे, घट्ट एकत्रित एका बसवर नाही.

ही रचना या मिशनपलीकडेही महत्त्वाची ठरू शकते. इतक्या पातळीवरील formation flying सामान्य झाले तर भविष्यातील observatories एकल यानासारखे नव्हे तर वितरित प्रणालींसारखे वागतील. त्या अर्थाने, Proba-3 हे एक सौर मिशनही आहे आणि एक तंत्रज्ञानाचा मार्गदर्शकही.

The Astrophysical Journal Letters मध्ये सुरुवातीचे निष्कर्ष प्रकाशित होणे हेही सिद्ध करते की मिशन demonstration पासून scientific return कडे जात आहे. अशा टप्प्यावरच महत्त्वाकांक्षी संकल्पना खरोखर उपयुक्त आहेत की फक्त सुंदर आहेत, हे सिद्ध होते.

पुढे काय

ESA अपेक्षा करते की हे मिशन डिसेंबर 2026 मध्ये त्याच्या नियोजित दोन-वर्षांच्या कालमर्यादेपलीकडे जाईल, म्हणजे हार्डवेअर आणि ऑपरेशन्स निरोगी राहिले तर अधिक निरीक्षण वेळ मिळेल. अधिक डेटा वैज्ञानिकांना पुनरावृत्ती होणाऱ्या corona संरचना मागोवा घेण्यासाठी, काळानुसार ग्रहण अनुक्रमांची तुलना करण्यासाठी, आणि स्थानिक corona गतिशीलतेला व्यापक space-weather वर्तनाशी जोडण्यासाठी मदत करेल.

सध्या Proba-3 चे महत्त्व स्पष्ट आहे. त्याने दाखवले आहे की अचूक formation flying केवळ navigation software किंवा orbital choreography चाचणीसाठी नसते. ते असे वैज्ञानिक साधन तयार करू शकते, जे कोणत्याही एका अंतराळयानावर स्वतंत्रपणे अस्तित्वातच नसते.

म्हणूनच हे मिशन उठून दिसते. कृत्रिम ग्रहणे नाट्यमय वाटू शकतात, पण ती प्रत्यक्ष निरीक्षणाच्या समस्येचे समाधान करतात. प्राचीन खगोलशास्त्रीय तमाशाला पुनरावृत्तीयोग्य अभियांत्रिकी साधनात रूपांतरित करून, Proba-3 सौर संशोधकांना अनेक वर्षांतील सूर्याकडे पाहण्यासाठी सर्वात उपयुक्त नव्या खिडक्यांपैकी एक देऊ शकते.

हा लेख Universe Today च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.