ஹயபுசா2 சிறுகோளில் முதல் முறையாக லேசர் ரேஞ்சிங் சோதனையை வெற்றிகரமாக நடத்தியது

ஜப்பானின் ஹயபுசா2 விண்கலம் ஆய்வு முதன்மைகளின் பட்டியலில் மற்றொரு பதிவைச் சேர்த்துள்ளது. ஜூலை 5, ஞாயிற்றுக்கிழமை, விண்கலம் டோரிஃபூன் சிறுகோளின் மீது ஒரு லேசர் கற்றையை வெற்றிகரமாகத் திருப்பி அனுப்பி, திரும்பி வந்த சமிக்ஞையைப் பிடித்தது, இது ஒரு சிறுகோளுக்கு எதிராக இதுவரை நடத்தப்பட்ட முதல் லேசர் ரேஞ்சிங் சோதனையை நிறைவு செய்தது. ஜப்பான் விண்வெளி ஆய்வு நிறுவனம் (JAXA) இந்த மைல்கல்லை உறுதிப்படுத்தியது, இது ஹயபுசா2 விண்கலத்தின் நீட்டிக்கப்பட்ட பணியின் முதல் இலக்கான டோரிஃபூனைக் கடந்து செல்லும் போது நிகழ்ந்தது.

இந்த சாதனை ஒரு தொழில்நுட்ப ஆர்வத்தை விட மேலானது. லேசர் ரேஞ்சிங் என்பது ஒரு ஒளித் துடிப்பு ஒரு மேற்பரப்பை அடைந்து திரும்புவதற்கு எவ்வளவு நேரம் எடுக்கிறது என்பதை நேரம் பிடிப்பதன் மூலம் செயல்படுகிறது, இது இயக்குபவர்களுக்கு தூரத்தை நேரடியாக நிர்ணயிக்கவும், ஒரு பொருளின் இயற்பியல் தன்மையை தொலைவிலிருந்து ஆராயவும் வழி வகுக்கிறது. JAXA-வின் கூற்றுப்படி, இந்த செயல்விளக்கம் அதன் சொந்த பொறியாளர்கள் மற்றும் பிற விண்வெளி நிறுவனங்களின் பொறியாளர்கள் பூமிக்கு அருகிலுள்ள சிறுகோள்கள் (NEAs) மற்றும் பிற ஆழமான விண்வெளிப் பொருட்களுக்கான எதிர்கால பணிகளுக்குத் தயாராகும் போது அவர்களின் திறன்களை வலுப்படுத்தும்.

நிரூபிக்கப்பட்ட ஆல்டிமீட்டரின் மீது கட்டப்பட்ட ஒரு மைல்கல்

இந்த சோதனை ஹயபுசா2-வின் LIDAR லேசர் ஆல்டிமீட்டரை நம்பியிருந்தது, இது LALT என அழைக்கப்படுகிறது. இந்தக் கருவி JAXA-வின் ககுயா சந்திர சுற்றுக்கலனில் எடுத்துச் செல்லப்பட்ட LIDAR ஆல்டிமீட்டரின் வழித்தோன்றலாகும், இது ஒரு சிறிய சிறுகோளைச் சுற்றி இயங்குவதற்கான மிகவும் வேறுபட்ட தேவைகளுக்கு ஏற்ப மாற்றியமைக்கப்பட்டது.

LALT தூர அளவீட்டிற்கு மட்டுமே என்று ஒருபோதும் நோக்கப்படவில்லை. அதன் வடிவமைப்பு ஒரு சிறுகோளின் அடர்த்தி மற்றும் நுண்துளைத்தன்மையைத் தீர்மானிக்க உதவுவதோடு, அதன் மேற்பரப்பு எவ்வளவு பிரதிபலிப்புத் தன்மை கொண்டது என்பதைப் பதிவு செய்யவும், மிதக்கும் தூசித் துகள்களைத் தேடவும் அனுமதிக்கிறது, இது ஒரு சிறிய பொருளிலிருந்து உயர்த்தப்பட்டு அதன் மேற்பரப்புக்கு மேலே மிதக்கக்கூடிய நுட்பமான பொருள்.

இந்தக் கருவி ஏற்கனவே ஒரு பணி வீரர். இது ஹயபுசா2-வின் வழிசெலுத்தலில் குறிப்பிடத்தக்க பங்கை வகித்தது மற்றும் ரியுகுவின் மேற்பரப்பு நிலவியல் பற்றிய கணிசமான தரவுகளைச் சேகரித்தது, இது விண்கலம் அதன் பயணத்தின் முன்னர் ஆராய்ந்த சிறுகோள். அந்த முந்தைய பணி, டோரிஃபூன் சந்திப்புக்காக மாற்றியமைக்க நன்கு புரிந்துகொள்ளப்பட்ட கருவியைக் குழுவிற்கு வழங்கியது.

ஒரு பாறைத் துகளின் மீது இரண்டு காட்சிகள்

நேரம் தான் எல்லாம். லேசர் இரண்டு முறை செலுத்தப்பட்டது, மாலை 6:29 மணிக்கு (பிற்பகல் 2:29 PDT; காலை 5:29 EDT), முதல் துடிப்பு டோரிஃபூன் பறப்புக்கு 56.5 வினாடிகளுக்கு முன்பும், இரண்டாவது 57.5 வினாடிகளுக்கு முன்பும் வெளியிடப்பட்டது. முதல் காட்சிக்கு ஹயபுசா2 சுமார் 20 கிலோமீட்டர் (12.5 மைல்) தொலைவிலும், இரண்டாவது காட்சிக்கு சுமார் 15 கிலோமீட்டர் (9.3 மைல்) தொலைவிலும் இருந்தது.

இரண்டு தருணங்களிலும், விண்கலம் வினாடிக்கு 5.3 கிலோமீட்டர் வேகத்தில் பயணித்தது, இது மணிக்கு சுமார் 18,000 கிலோமீட்டர் (வினாடிக்கு 3.3 மைல், அல்லது 11,185 mph) ஆகும். கற்றை இறுக்கமாகக் குவிக்கப்பட்டதால், அது டோரிஃபூனின் ஒரு சிறிய பகுதியை மட்டுமே ஒளிரச் செய்தது, இது சுமார் 30 மீட்டர் (100 அடி) மற்றும் 23 மீட்டர் (75.5 அடி) அகலமுள்ள பகுதிகளை உள்ளடக்கியது.

வேகம், தூரம் மற்றும் குறுகிய கற்றை ஆகியவற்றின் இந்தக் கலவை, பணிக் குழு முன்கூட்டியே சமாளிக்க வேண்டிய தடைகளின் பட்டியலை உருவாக்கியது.

• விண்கலம் ஆயிரக்கணக்கான கிலோமீட்டர் வேகத்தில் கடந்து செல்லும் போது லேசர் ஒரு சிறிய இலக்கை நோக்கி செலுத்தப்பட வேண்டியிருந்தது.
• அந்த இலக்கைத் தாக்குவதற்கு துல்லியமான நிலை மற்றும் பாதை கட்டுப்பாடு தேவைப்பட்டது, விண்கலத்தின் திசை மற்றும் பாதையை இறுக்கமான வரம்புகளுக்குள் வைத்திருக்க வேண்டியிருந்தது.
• மேற்பரப்பிலிருந்து வரும் மங்கலான திரும்பும் சமிக்ஞைகள் பின்னணி இரைச்சலில் இழக்கப்படாமல் இருக்க கருவிகள் கட்டமைக்கப்பட வேண்டியிருந்தது.
• ஒட்டுமொத்த வரிசைமுறைக்கு சந்திப்பு நிகழ்வதற்கு முன்பு பணிக் குழுவின் விரிவான தயாரிப்பு தேவைப்பட்டது.

அந்தத் தயாரிப்புகள் ஒரே முயற்சியில் அல்லாமல் இரண்டு முயற்சிகளிலும் பலனளித்தன. ரேஞ்சிங் வெற்றிபெற்றபோது லேசரால் ஒளிரச் செய்யப்பட்ட பகுதியைக் காட்டும் படங்களை JAXA வெளியிட்டது, பயன்படுத்தக்கூடிய முடிவைத் திருப்பித் தராத துடிப்புகளின் தடங்களுடன் இணைத்து.

ஆழமான விண்வெளியில் லேசர் ரேஞ்சிங் ஏன் மிகவும் கடினம்

ஒளியால் தூரத்தை அளவிடுவது கொள்கையளவில் எளிமையானதாகத் தெரிகிறது: ஒரு துடிப்பை அனுப்பவும், சென்று வரும் நேரத்தைப் பதிவு செய்யவும், இரண்டால் வகுக்கவும். நடைமுறையில், ஆழமான விண்வெளி இந்த நுட்பத்தை வீட்டிற்கு அருகில் வழக்கமானதாக மாற்றும் உதவிகளை நீக்குகிறது. அங்கு அளவீட்டை நங்கூரமிட குறிப்புப் பொருட்கள் எதுவும் இல்லை, இது துல்லியமான ரேஞ்சிங்கைப் பெறுவதையும் விளக்குவதையும் மிகவும் கடினமாக்குகிறது.

பூமியிலும் பூமிக்கு அருகிலுள்ள சுற்றுப்பாதையிலும், இயக்குபவர்கள் தங்கள் வேலையைச் சரிபார்க்க அறியப்பட்ட அடையாளங்கள், தரை நிலையங்கள் மற்றும் செயற்கைக்கோள் வழிசெலுத்தல் சமிக்ஞைகளை நம்பலாம். ஒரு சிறுகோளில் தனியாக இயங்கும் ஒரு விண்கலம் அதன் சொந்த கருவி, அதன் சொந்த கடிகாரம் மற்றும் ஒழுங்கற்ற, சுழலும் பொருளின் மீது ஒரு குறுகிய கற்றையை வைத்திருக்கும் அளவுக்கு நல்ல நிலைக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பைச் சார்ந்திருக்க வேண்டும். அதனால்தான் டோரிஃபூன் முடிவு ஒரு படிப்படியான மேம்பாட்டை விட ஒரு முதல் என்று கருதப்படுகிறது.

செயல்விளக்கம் எதைத் திறக்கிறது

இந்த சோதனையின் மதிப்பு பெரும்பாலும் வன்பொருள் மற்றும் அதை ஆதரிக்கும் செயல்பாடுகள் பற்றி அது நிரூபிக்கும் விஷயங்களில் உள்ளது.

• நெருங்கிய அணுகுமுறைகளின் போது நேரடி ரேஞ்சிங் ஒரு விண்கலத்தின் வழிசெலுத்தலைக் கூர்மையாக்க முடியும், துல்லியமான தூரம் மற்றும் வடிவியல் மிக முக்கியமானபோது.
• லேசர் திரும்பும் சமிக்ஞைகள் மேற்பரப்பு பிரதிபலிப்பு பற்றிய தகவல்களைக் கொண்டு செல்கின்றன, இது விஞ்ஞானிகள் நிலப்பரப்பு மற்றும் பொருள் வகைகளை வேறுபடுத்த உதவுகிறது.
• மற்ற அளவீடுகளுடன் இணைந்து, ரேஞ்சிங் ஒரு சிறுகோளின் அடர்த்தி மற்றும் நுண்துளைத்தன்மை பற்றிய மதிப்பீடுகளை ஆதரிக்கிறது, இது அதன் உள் அமைப்பு மற்றும் வரலாற்றுக்கான முக்கிய துப்புகள்.
• நுட்பமான திரும்பும் சமிக்ஞைகள் மிதக்கும் தூசியை வெளிப்படுத்தக்கூடும், இது சிறிய பொருட்கள் எவ்வாறு பொருளை வெளியேற்றி மறுபகிர்வு செய்கின்றன என்பதை வடிவமைக்கும் ஒரு நிகழ்வு.

ஏற்கனவே பல ஆண்டுகள் ஆழமான விண்வெளியில் செலவிட்ட ஹயபுசா2-க்கு, ஜூலை 5 சோதனை, நீட்டிக்கப்பட்ட பணிகள் அவற்றின் முதன்மை நோக்கங்கள் நிறைவடைந்த பிறகும் நீண்ட காலமாக புதிய அறிவியலை உருவாக்கிக் கொண்டே இருக்க முடியும் என்பதை நினைவூட்டுகிறது. டோரிஃபூன் அந்த நீட்டிக்கப்பட்ட கட்டத்தின் முதல் இலக்காகும், மேலும் இந்தப் பறப்பு, ஒரு சிறுகோளில் இதுவரை முயற்சிக்கப்படாத ஒரு நுட்பத்தைச் சரிபார்க்க குழுவுக்கு வாய்ப்பளித்தது.

இந்த வெற்றி ஜப்பானுக்கு அப்பாலும் எதிரொலிக்கிறது. லேசர் ஆல்டிமெட்ரி மற்றும் ரேஞ்சிங் ஆகியவை சர்வதேச ஆய்வு சமூகம் முழுவதும் பகிரப்பட்ட கருவிகள், மேலும் ஒரு சரிபார்க்கப்பட்ட சிறுகோள் செயல்விளக்கம், அதிக விண்கலங்கள் பூமிக்கு அருகிலுள்ள மற்றும் ஆழமான விண்வெளி இலக்குகளுக்கு அனுப்பப்படும் போது, கருவி வடிவமைப்பு மற்றும் இயக்க நடைமுறைகளுக்கான ஒரு அளவுகோலை மற்ற இடங்களில் உள்ள பொறியாளர்களுக்கு வழங்குகிறது.

இப்போதைக்கு, தலைப்புச் செய்தி எண்கள் சிறியவை: மணிக்கு 18,000 கிலோமீட்டர் வேகத்தில் நகரும் ஒரு விண்கலத்தால் சுமார் 15 கிலோமீட்டர் தொலைவிலிருந்து செலுத்தப்பட்ட, 23 மீட்டர் அகலமுள்ள ஒரு பாறைப் பகுதியை ஒளிரச் செய்த ஒரு கற்றை, திரும்பும் சமிக்ஞை வினாடிகள் இடைவெளியில் இரண்டு தொடர்ச்சியான முயற்சிகளில் பிடிக்கப்பட்டது. அதுவே JAXA ஒரு முதல் என்று அழைக்கும் அளவீடு, மேலும் இது இன்னும் பலவற்றுக்கு ஒரு மாதிரியாக செயல்படும் வாய்ப்புள்ளது.

இந்தக் கட்டுரை Phys.org-இன் செய்தி அறிக்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அசல் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.