జపాన్ యొక్క హయాబుసా2 అంతరిక్ష నౌక తన అన్వేషణలో మరో ప్రథమ ఘనతను నమోదు చేసుకుంది. జూలై 5, ఆదివారం నాడు, ఈ ప్రోబ్ టోరిఫూన్ గ్రహశకలంపై లేజర్ కిరణాన్ని విజయవంతంగా ప్రతిఫలింపజేసి, తిరిగి వచ్చిన సిగ్నల్ను స్వీకరించింది, తద్వారా గ్రహశకలంపై ఇప్పటివరకు నిర్వహించిన మొట్టమొదటి లేజర్-రేంజింగ్ ప్రయోగాన్ని పూర్తి చేసింది. జపాన్ ఏరోస్పేస్ ఎక్స్ప్లోరేషన్ ఏజెన్సీ (JAXA) ఈ మైలురాయిని ధృవీకరించింది. ఇది హయాబుసా2 తన పొడిగించిన మిషన్ యొక్క మొదటి గమ్యస్థానమైన టోరిఫూన్ పక్కగా ఎగురుతున్న సమయంలో జరిగింది.
ఈ ఘనత కేవలం సాంకేతిక ఆసక్తి మాత్రమే కాదు. లేజర్ రేంజింగ్ అనేది ఒక కాంతి స్పందన ఒక ఉపరితలాన్ని చేరి తిరిగి రావడానికి ఎంత సమయం తీసుకుంటుందో సమయాన్ని కొలవడం ద్వారా పనిచేస్తుంది, ఇది నిర్వాహకులకు దూరాన్ని నేరుగా నిర్ణయించడానికి మరియు ఒక వస్తువు యొక్క భౌతిక స్వరూపాన్ని సుదూరం నుండి పరిశీలించడానికి మార్గాన్ని ఇస్తుంది. JAXA ప్రకారం, ఈ ప్రదర్శన భవిష్యత్తులో భూమికి సమీపంలోని గ్రహశకలాలు (NEAs) మరియు ఇతర లోతైన అంతరిక్ష వస్తువులకు మిషన్లను సిద్ధం చేసుకుంటున్న తమ స్వంత ఇంజనీర్ల సామర్థ్యాలను, ఇతర అంతరిక్ష ఏజెన్సీల ఇంజనీర్ల సామర్థ్యాలను బలోపేతం చేస్తుంది.
నిరూపితమైన ఆల్టిమీటర్పై నిర్మించిన మైలురాయి
ఈ ప్రయోగం హయాబుసా2 యొక్క LIDAR లేజర్ ఆల్టిమీటర్, దీన్ని LALT అని పిలుస్తారు, దానిపై ఆధారపడింది. ఈ పరికరం JAXA యొక్క కగుయా చంద్ర కక్ష్యా నౌకలో ప్రయోగించిన LIDAR ఆల్టిమీటర్ నుండి ఉత్పన్నమైనది, ఒక చిన్న గ్రహశకలం చుట్టూ పనిచేయడానికి అవసరమైన చాలా భిన్నమైన డిమాండ్లకు అనుగుణంగా మార్చబడింది.
LALT కేవలం దూరం కొలవడానికి మాత్రమే ఉద్దేశించబడలేదు. దాని రూపకల్పన గ్రహశకలం యొక్క సాంద్రత మరియు సరంధ్రతను నిర్ణయించడంలో సహాయపడటానికి, దాని ఉపరితలం ఎంత ప్రతిబింబించేదో నమోదు చేయడానికి, మరియు తేలియాడే ధూళి కణాలను, అంటే ఒక చిన్న వస్తువు నుండి పైకి లేచి దాని ఉపరితలం పైన తేలియాడగల సూక్ష్మ పదార్థాన్ని వెతకడానికి కూడా అనుమతిస్తుంది.
ఈ పరికరం ఇప్పటికే ఒక మిషన్ అనుభవజ్ఞుడు. ఇది హయాబుసా2 నావిగేషన్లో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషించింది మరియు ర్యూగు ఉపరితల స్థలాకృతిపై గణనీయమైన డేటాను సేకరించింది; ర్యూగు అనేది ఈ అంతరిక్ష నౌక తన ప్రయాణంలో ముందుగా పరిశోధించిన గ్రహశకలం. ఆ మునుపటి పని టోరిఫూన్ సమాగమం కోసం అనుకూలంగా మార్చుకోవడానికి బృందానికి బాగా అర్థమైన సాధనాన్ని ఇచ్చింది.
ఒక చిన్న రాతి ముక్కపై రెండు ప్రయోగాలు
సమయం ప్రతిదీ. లేజర్ రెండుసార్లు ప్రయోగించబడింది, సాయంత్రం 6:29కి (2:29 a.m. PDT; 5:29 a.m. EDT), మొదటి స్పందన టోరిఫూన్ ఫ్లైబైకి 56.5 సెకన్ల ముందు మరియు రెండవది దానికి 57.5 సెకన్ల ముందు విడుదల చేయబడింది. మొదటి ప్రయోగానికి హయాబుసా2 సుమారు 20 కిలోమీటర్ల (12.5 మైళ్ల) దూరంలో ఉంది మరియు రెండవదానికి సుమారు 15 కిలోమీటర్ల (9.3 మైళ్ల) దూరంలో ఉంది.
రెండు క్షణాలలో, అంతరిక్ష నౌక సెకనుకు 5.3 కిలోమీటర్ల వేగంతో ప్రయాణిస్తోంది, ఇది గంటకు సుమారు 18,000 కిలోమీటర్లకు సమానం (సెకనుకు 3.3 మైళ్లు, లేదా 11,185 mph). కిరణం గట్టిగా కేంద్రీకృతమై ఉన్నందున, అది టోరిఫూన్ యొక్క చిన్న భాగాన్ని మాత్రమే ప్రకాశింపజేసింది, సుమారు 30 మీటర్ల (100 అడుగులు) మరియు 23 మీటర్ల (75.5 అడుగులు) వెడల్పు ప్రాంతాలను కవర్ చేసింది.
వేగం, దూరం మరియు సన్నని కిరణం కలయిక మిషన్ బృందం ముందుగానే పరిష్కరించవలసిన అడ్డంకుల జాబితాను సృష్టించింది.
- అంతరిక్ష నౌక వేల కిలోమీటర్ల వేగంతో దాని పక్కగా దూసుకెళుతున్నప్పుడు లేజర్ను ఒక చిన్న లక్ష్యం వైపు గురిపెట్టాల్సి ఉంది.
- ఆ లక్ష్యాన్ని కొట్టడానికి ఖచ్చితమైన వైఖరి మరియు పథ నియంత్రణ అవసరం, ప్రోబ్ యొక్క దిశ మరియు మార్గాన్ని కఠినమైన పరిమితుల్లో ఉంచాలి.
- ఉపరితలం నుండి వచ్చే మసక ప్రతిఫలనాలు నేపథ్య శబ్దంలో పోకుండా ఉండేలా పరికరాలను కాన్ఫిగర్ చేయాల్సి ఉంది.
- మొత్తం క్రమానికి సమాగమం జరగడానికి ముందు మిషన్ బృందం విస్తృతమైన సన్నాహాలు అవసరమయ్యాయి.
ఆ సన్నాహాలు ఒక్క ప్రయత్నంలో కాకుండా రెండు ప్రయత్నాలలోనూ ఫలించాయి. రేంజింగ్ విజయవంతమైనప్పుడు లేజర్ ప్రకాశింపజేసిన ప్రాంతాన్ని, ఉపయోగకరమైన ఫలితాన్ని ఇవ్వని స్పందనల యొక్క ముద్రల పక్కన ఉంచి, JAXA చిత్రాలను విడుదల చేసింది.
లోతైన అంతరిక్షంలో లేజర్ రేంజింగ్ ఎందుకు అంత కష్టం
కాంతితో దూరాన్ని కొలవడం సూత్రప్రాయంగా సులభంగా అనిపిస్తుంది: ఒక స్పందనను పంపండి, రౌండ్ ట్రిప్ను సమయం చేయండి, రెండుతో భాగించండి. ఆచరణలో, లోతైన అంతరిక్షం ఈ పద్ధతిని ఇంటికి దగ్గరగా సాధారణం చేసే సహాయకాలను తొలగిస్తుంది. అక్కడ కొలతను ఆధారం చేయడానికి సూచన వస్తువులు ఏవీ లేవు, ఇది ఖచ్చితమైన రేంజింగ్ను పొందడం మరియు అర్థం చేసుకోవడం చాలా కష్టతరం చేస్తుంది.
భూమిపై మరియు భూమికి సమీప కక్ష్యలో, నిర్వాహకులు తమ పనిని తనిఖీ చేయడానికి తెలిసిన ల్యాండ్మార్క్లు, గ్రౌండ్ స్టేషన్లు మరియు ఉపగ్రహ నావిగేషన్ సిగ్నల్లపై ఆధారపడవచ్చు. ఒక గ్రహశకలం వద్ద ఒంటరిగా పనిచేసే అంతరిక్ష నౌక తన స్వంత పరికరం, తన స్వంత గడియారం మరియు ఒక క్రమరహిత, తిరిగే వస్తువుపై సన్నని కిరణాన్ని ఉంచగలిగేంత మంచి వైఖరి నియంత్రణ వ్యవస్థపై ఆధారపడాలి. అందుకే టోరిఫూన్ ఫలితం క్రమంగా జరిగే మెరుగుదలగా కాకుండా ప్రథమ ఘనతగా పరిగణించబడుతోంది.
ఈ ప్రదర్శన ఏమి తెరుస్తుంది
ఈ ప్రయోగం యొక్క విలువ ఎక్కువగా హార్డ్వేర్ మరియు దానికి మద్దతిచ్చే కార్యకలాపాల గురించి అది నిరూపించే విషయాలలో ఉంది.
- సమీప సమాగమాల సమయంలో, ఖచ్చితమైన దూరం మరియు జ్యామితి అత్యంత ముఖ్యమైనప్పుడు, ప్రత్యక్ష రేంజింగ్ అంతరిక్ష నౌక నావిగేషన్ను పదును పెట్టగలదు.
- లేజర్ ప్రతిఫలనాలు ఉపరితల ప్రతిబింబ సామర్థ్యం గురించి సమాచారాన్ని కలిగి ఉంటాయి, ఇది శాస్త్రవేత్తలకు భూభాగం మరియు పదార్థ రకాలను వేరు చేయడంలో సహాయపడుతుంది.
- ఇతర కొలతలతో కలిపి, రేంజింగ్ గ్రహశకలం యొక్క సాంద్రత మరియు సరంధ్రత అంచనాలకు మద్దతు ఇస్తుంది, ఇవి దాని అంతర్గత నిర్మాణం మరియు చరిత్రకు ముఖ్యమైన ఆధారాలు.
- సున్నితమైన ప్రతిఫలనాలు తేలియాడే ధూళిని వెల్లడించగలవు, ఇది చిన్న వస్తువులు పదార్థాన్ని ఎలా విడుదల చేసి పునఃపంపిణీ చేస్తాయో రూపొందించే ఒక దృగ్విషయం.
ఇప్పటికే సంవత్సరాలుగా లోతైన అంతరిక్షంలో గడిపిన హయాబుసా2 కోసం, జూలై 5 పరీక్ష కూడా పొడిగించిన మిషన్లు తమ ప్రాథమిక లక్ష్యాలు పూర్తయిన చాలా కాలం తర్వాత కూడా కొత్త విజ్ఞానాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తూనే ఉంటాయని గుర్తు చేస్తుంది. టోరిఫూన్ ఆ పొడిగించిన దశ యొక్క మొదటి లక్ష్యం, మరియు ఈ ఫ్లైబై గ్రహశకలంపై ఇంతకుముందు ఎన్నడూ ప్రయత్నించని ఒక పద్ధతిని ధృవీకరించడానికి బృందానికి అవకాశాన్ని ఇచ్చింది.
ఈ విజయం జపాన్ వెలుపల కూడా ప్రతిధ్వనిస్తుంది. లేజర్ ఆల్టిమెట్రీ మరియు రేంజింగ్ అంతర్జాతీయ అన్వేషణ సమాజంలో పంచుకునే సాధనాలు, మరియు ధృవీకరించబడిన గ్రహశకల ప్రదర్శన ఎక్కువ అంతరిక్ష నౌకలు భూమికి సమీప మరియు లోతైన అంతరిక్ష గమ్యస్థానాలకు పంపబడుతున్న కొద్దీ, ఇతర చోట్ల ఉన్న ఇంజనీర్లకు పరికర రూపకల్పన మరియు నిర్వహణ విధానాలకు ఒక ప్రమాణాన్ని ఇస్తుంది.
ప్రస్తుతానికి, ముఖ్యాంశ సంఖ్యలు చిన్నవి: కేవలం 23 మీటర్ల వెడల్పు ఉన్న రాతి భాగాన్ని ప్రకాశింపజేసిన ఒక కిరణం, గంటకు 18,000 కిలోమీటర్ల వేగంతో కదులుతున్న ఒక ప్రోబ్ ద్వారా సుమారు 15 కిలోమీటర్ల దూరం నుండి ప్రయోగించబడింది, మరియు తిరిగి వచ్చిన సిగ్నల్ సెకన్ల వ్యవధిలో వరుసగా రెండు ప్రయత్నాలలో స్వీకరించబడింది. అదే JAXA ప్రథమ ఘనత అని పిలుస్తున్న కొలత, మరియు ఇది ఇంకా అనేకానికి ఒక నమూనాగా ఉపయోగపడే అవకాశం ఉంది.
ఈ వ్యాసం Phys.org యొక్క రిపోర్టింగ్ ఆధారంగా రూపొందించబడింది. అసలు వ్యాసాన్ని చదవండి.
Originally published on phys.org