பாண்டோரா எக்ஸோபிளானெட் பயணம், பணிநிறைவு தொடரும் நிலையில் முதல் பொறியியல் படங்களை அனுப்பியுள்ளது

பாண்டோரா தனது முதலாவது விண்வெளிக் காட்சிகளை அனுப்பியுள்ளது

பாண்டோரா எக்ஸோபிளானெட் பயணம் விண்வெளியில் இருந்து தனது முதல் பொறியியல் படங்களை திருப்பி அனுப்பியுள்ளது; இதனால் பணிநிறைவு நடைபெறும் நிலையில் சிறிய கண்காணிப்பகத்தின் செயல்திறனை ஆரம்பமாகப் பார்க்க முடிகிறது. இந்தப் படங்கள் NASA Astrophysics Pioneers Program பணியில் கக்ஷையில் கிடைத்த முதல் பொதுவாக விவரிக்கப்பட்ட முடிவுகள் ஆகும்; இதனால் குறைந்த செலவிலான முயற்சிக்கு ஒரு தெளிவான மைல்கல் கிடைக்கிறது, அதே நேரத்தில் பாண்டோரா அறியப்பட்ட transit செய்யும் exoplanets-ஐ மையமாகக் கொண்ட அறிவியல் செயல்பாடுகளுக்கு தயாராகிறது.

பாண்டோரா ஜனவரி 11 அன்று வாண்டன்பெர்க் Space Force Base-இலிருந்து SpaceX Falcon 9-இல் rideshare mission-இன் பகுதியாக ஏவப்பட்டது; அதில் SPARCS மற்றும் BlackCAT கூட இடம்பெற்றன. இந்த விண்கலம் NASA-க்காக Lawrence Livermore National Laboratory, Blue Canyon Technologies, மற்றும் Corning Incorporated ஆகியவற்றின் கூட்டாண்மையில் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு smallsat ஆகும். குறைந்த செலவிலான, சுருக்கமான mission-களும் முக்கியமான astrophysics கேள்விகளை நோக்க முடியும் என்பதை காட்டுவதே இந்த பணியின் பரந்த நோக்கத்தை இது வெளிப்படுத்துகிறது.

Astrophysics Pioneers மாதிரிக்கான சோதனை

வானியல் மற்றும் astrophysics-இல் முக்கிய சிக்கல்களைக் கையாள சிறிய, குறைந்த செலவிலான mission-களின் சாத்தியத்தை சோதிப்பதற்காக NASA 2020-இல் Astrophysics Pioneers Program-ஐ நிறுவியது. அதனால் பாண்டோரா இரண்டு வழிகளில் முக்கியமானது. இது ஒரு exoplanet mission ஆகும்; அதே சமயம், flagship observatories-ன் அளவோ செலவோ இல்லாமல் அர்த்தமுள்ள அறிவியல் செய்ய முயலும் ஒரு programmatic model-ன் demonstration ஆகவும் உள்ளது.

பெரும் mission-களை உருவாக்க பல ஆண்டுகளும் மிகப் பெரிய பட்ஜெட்களும் தேவைப்படும் துறையில் இந்த model முக்கியமானது. சிறிய விண்கலங்கள் எல்லாவற்றுக்கும் பதிலான பெரிய அமைப்புகளை மாற்ற முடியாது; ஆனால் குறித்த பங்குகளை நிரப்பலாம், கருவிகளை சோதிக்கலாம், மேலும் பெரிய வசதிகளுக்கு துணையாக குறிவைக்கப்பட்ட கண்காணிப்புகளை வழங்கலாம். பாண்டோராவின் முதல் படங்கள் science headlines அல்ல; அவை engineering products. ஆனால் அவை, mission-ன் இலக்குகள் கக்ஷையில் மதிப்பிடப்படத் தொடங்கியுள்ளன என்பதை காட்டுகின்றன.

இரண்டு கருவிகள், ஒரு மையப் பிரச்சினை

ஒரு கோளுக்குச் சொந்தமானது எது, அதன் நட்சத்திரத்துக்குச் சொந்தமானது எது என்பதைப் பிரிப்பதற்கான தேவையை அடிப்படையாகக் கொண்டது பாண்டோராவின் அறிவியல் வடிவமைப்பு. இந்த mission காணக்கூடிய ஒளியிலிருந்து அருகிலுள்ள infra-red வரை செயல்படும் இரண்டு முக்கிய கருவிகளை இணைக்கிறது. மையத்தில் CODA உள்ளது, 45-சென்டிமீட்டர் Cassegrain தொலைநோக்கி; இது Lawrence Livermore National Laboratory மற்றும் Corning ஆகியவற்றின் பணியின் மூலம் உருவாக்கப்பட்டது. அதனுடன் VISDA, Visible Detector Assembly photometer, மற்றும் NIRDA, Near-infrared Detector Assembly spectrograph இணைக்கப்பட்டுள்ளன.

குறிப்பிடத்தக்க ஒரு விஷயம் என்னவெனில், NIRDA என்பது James Webb Space Telescope-இன் NIRCam கருவியின் மறுபயன்படுத்தப்பட்ட backup copy ஆகும். இத்தகைய மறுபயன்பாடு பாண்டோரா போன்ற mission-களின் நடைமுறைபூர்வமான engineering பாணியை வெளிப்படுத்துகிறது. ஒவ்வொரு கூறையும் புதிதாக உருவாக்குவதற்குப் பதிலாக, இந்த program நிரூபிக்கப்பட்ட அல்லது காப்பு hardware-ஐ பயன்படுத்தி குறிவைக்கப்பட்ட அறிவியல் திறனை மேலும் திறமையாக உருவாக்க முடியும்.

பாண்டோரா உண்மையில் என்ன செய்யும்

பணிநிறைவு முடிந்த பிறகு, பாண்டோரா 20 அறியப்பட்ட transit செய்யும் exoplanets-ஐ தொடர்ந்து கண்காணிக்க உள்ளது, ஒவ்வொரு இலக்கிற்கும் 10 transit measurements திட்டமிடப்பட்டுள்ளன. ஒவ்வொரு கண்காணிப்பு சுமார் 24 மணி நேரம் நீடிக்கும், மேலும் விண்கலம் அந்த நேரம் முழுவதும் நிலையாகவும் துல்லியமாகவும் pointed நிலையில் இருக்க வேண்டும். இந்தத் தேவை சிறிய கண்காணிப்பகத்தின் முன்னிலையிலுள்ள உண்மையான தொழில்நுட்ப சவாலை வெளிப்படுத்துகிறது. Exoplanet transit science என்பது விண்வெளியை அணுகுவதிலேயே அல்ல, துல்லியமும் ஒரே மாதிரியான செயல்பாடும் அதற்கு அவசியம்.

பணி ஒரே நேரத்தில் செய்யும் visible மற்றும் infrared கண்காணிப்புகள், நட்சத்திர மாற்றம் மற்றும் starspot activity போன்ற தவறான stellar signals-ஐ, exoplanets-உடன் தொடர்புடைய atmospheric signatures-இலிருந்து பிரித்தறிய விஞ்ஞானிகளுக்கு உதவ உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. மூலப் பொருளின்படி, infrared அளவீடுகள் அந்த உலகங்களின் சுற்றிலும் water மற்றும் hydrogen-rich atmospheres-ஐ அடையாளம் காண உதவலாம்.

இந்த இலக்கு exoplanet characterization-இல் நீடித்த ஒரு பிரச்சினையை நேரடியாகச் சந்திக்கிறது. ஒரு கோள் அதன் நட்சத்திரத்தின் முன் கடக்கும் போது, அந்த நட்சத்திரம் முழுமையாக நிலையான பின்னணியல்ல. அதன் சொந்த செயல்பாடு, கோளின் வளிமண்டலத்தைப் பற்றிக் கண்காணிப்பவர்கள் அளக்க முயலும் தரவை மாசுபடுத்தவோ அல்லது அதைப் போல காட்டவோ முடியும். பாண்டோராவின் உத்தி இரு wavelength regime-களையும் ஒரே நேரத்தில் கவனிப்பதுதான், அதனால் அந்த விளைவுகள் அதிக திறனுடன் பிரிக்கப்பட முடியும்.

முதல் பொறியியல் படங்கள் ஏன் இன்னும் முக்கியம்

Engineering images-க்கு முடிக்கப்பட்ட அறிவியல் படங்களைப் போல நடிப்பு இருக்காது; ஆனால் அவை முக்கியமான மைல்கற்கள். Detectors செயல்படுகிறதா, calibration எதிர்பார்த்தபடி நடக்கிறதா, optical system அடுத்த கட்ட செயல்பாட்டுக்கு பொருத்தமான விதத்தில் செயல்படுகிறதா என்பதைக் காட்டுகின்றன. NIRDA-இல் இருந்து ஒரு படம் ஒளி vertical lines-ஆகப் பரவுவதை காட்டுகிறது, VISDA-இன் முதல் படம் visible முதல் infrared wavelengths வரை sensitivity-ஐ வெளிப்படுத்துகிறது என்று மூலம் குறிப்பிடுகிறது. இந்த கட்டத்தில் mission குழுக்கள் தேடும் முக்கிய அடையாளங்கள் இவைதான்.

சிறிய mission-களுக்கு, ஆரம்ப வெற்றி குறிப்பாக முக்கியமானதாக இருக்கலாம். குறைந்த செலவு மற்றும் குறிவைக்கப்பட்ட நோக்கங்கள் அடிப்படையில் உருவாக்கப்படும் திட்டங்கள், அவை நம்பகமான திறனை வழங்க முடியும் என்பதை நிரூபிக்க வேண்டியது அவசியம்; வெறும் அழகான budget logic அல்ல. பாண்டோராவின் முதல் engineering படங்கள் அதன் science case-ஐ இன்னும் நிரூபிக்கவில்லை; ஆனால் அந்த case-ஐ கக்ஷையில் சோதிக்க முடியுமெனக் கண்காணிப்பகம் முன்னேறி வருவதாக அவை காட்டுகின்றன.

ஒரு சிறிய mission, தெளிவான பங்கு

பாண்டோரா Webb-ன் அளவோ பெரிய survey mission-களின் பரப்பளவோ உடையதாக இருக்காது. அதற்கு அவ்வாறு இருக்க வேண்டியதுமில்லை. அதன் மதிப்பு ஒருமுகப்படுத்தலில்தான்: குறுகிய mission profile, modest platform, மற்றும் exoplanet atmospheric studies-ஐ மேம்படுத்தும் குறிப்பிட்ட முறை. இது வெற்றி பெற்றால், சரியாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட கேள்விகளுக்காக பயன்படுத்தப்படும் நன்கு வரையறுக்கப்பட்ட, குறைந்த செலவிலான astrophysics விண்கலங்கள் மிகப் பெரிய அறிவியல் மதிப்பைக் கொடுக்க முடியும் என்ற எண்ணத்தில் நம்பிக்கையை வலுப்படுத்தும்.

அதனால்தான் இந்த முதல் படங்கள் தோற்றத்தை விட முக்கியமானவை. அவை வெறும் camera இயங்கத் தொடங்கியது என்பதற்கான சான்றல்ல. exoplanet follow-up science-ஐ இலகுவான, மேலும் agile அணுகுமுறையால் செய்ய முடியும் என்பதை காட்ட உருவாக்கப்பட்ட mission-இலிருந்து வரும் தொடக்க signal அவை. பாண்டோரா இன்னும் தனது முக்கிய அறிவியல் பணியைத் தொடங்கவில்லை, ஆனால் அங்கே செல்லும் பாதையில் மிகத் தெளிவாகப் பார்க்கக்கூடிய ஆரம்பத் தடைகளில் ஒன்றைத் தாண்டியுள்ளது.

இந்தக் கட்டுரை Universe Today-இன் செய்திக்குறிப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.