నాసా కొత్త గామా-రే డిటెక్టర్కు కక్ష్యలో విలువైన పరీక్షను అందిస్తోంది
2027 చివర్లో జరగబోయే ఒక రోబోటిక్ టెక్నాలజీ డెమన్స్ట్రేషన్ మిషన్లో భాగంగా, ఒక ప్రోటోటైప్ గామా-రే సెన్సింగ్ సాంకేతికతను కక్ష్యలోకి పంపాలని నాసా ప్రణాళిక వేస్తోంది. AstroPix అని పిలువబడే ఈ సెన్సర్ వ్యవస్థ, ప్రస్తుత పరికరాలు అధిక సున్నితత్వంతో అధ్యయనం చేయడానికి తులనాత్మకంగా కష్టం అయిన శక్తి పరిధిలో గామా కిరణాలను కొలవడానికి రూపొందించబడింది. ఏజెన్సీ యొక్క Fly Foundational Robots మిషన్లో ఈ హార్డ్వేర్ను ప్రయోగించడం ద్వారా, ఒక ప్రత్యేక శాస్త్రీయ మిషన్కు కేటాయించే ముందు అంతరిక్షంలో కొత్త డిటెక్టర్ను నిరూపించుకునే అరుదైన అవకాశాన్ని నాసా ఈ ప్రాజెక్టుకు ఇస్తోంది.
ఈ మూలం AstroPixను NASA’s Goddard Space Flight Centerలో అభివృద్ధి చేసిన కొత్త రకం గామా-రే సెన్సర్గా వివరిస్తోంది. గామా కిరణాలు కాంతి యొక్క అత్యంత శక్తివంతమైన రూపం, భూమి వాతావరణంలోని పిడుగులు మరియు సౌర జ్వాలల నుండి దూర గెలాక్సీలలోని అతివిశాల ఘటనల వరకు వివిధ పరిణామాలకు అనుసంధానమై ఉంటాయి. AstroPix లక్ష్యం 20,000 మరియు 700,000 ఎలక్ట్రాన్ వోల్ట్స్ మధ్య గామా కిరణాలను గుర్తించడం, ఇది కనిపించే కాంతి కంటే చాలా అధిక శక్తిగల సంకేతాలను కవర్ చేస్తుంది.
ఈ శక్తి విభాగం ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే ఇది ప్రస్తుత పరిశీలనల్లో ఉన్న సున్నితత్వ లోటు సమీపంలో ఉంటుంది. Fermi Gamma-ray Space Telescope మరియు Neil Gehrels Swift Observatory వంటి ప్రస్తుత NASA మిషన్లు ఇప్పటికే గామా కిరణాలను అధ్యయనం చేస్తున్నాయి, ఇందులో ఇంకా అధిక శక్తిగల ఘటనలు కూడా ఉన్నాయి. కానీ మూలం ప్రకారం, సుమారు 500,000 నుంచి 1 మిలియన్ ఎలక్ట్రాన్ వోల్ట్స్ మధ్య డిటెక్టర్లు తక్కువ సున్నితత్వం చూపుతాయి, అయితే అనేక గామా-రే బర్స్ట్లు ఆ పరిధిలోనే అత్యంత ప్రకాశవంతంగా ఉంటాయి.
స్పెక్ట్రంలోని ఈ భాగం ఎందుకు ముఖ్యమైంది
గామా-రే బర్స్ట్లు తెలిసిన అత్యంత శక్తివంతమైన పేలుళ్లలో కొన్ని, అలాగే బ్లాక్ హోల్స్ శక్తితో నడిచే చురుకైన గెలాక్సీలు కూడా ఈ స్పెక్ట్రం భాగంలో బలంగా వెలుగుతాయని భావిస్తున్నారు. ఆ బ్యాండ్లో సున్నితత్వాన్ని మెరుగుపరచడం వలన ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు హింసాత్మక తాత్కాలిక ఘటనలు మరియు విశ్వంలోని కొన్ని అత్యంత భారీ, దూర వ్యవస్థలను అధ్యయనం చేయడంలో సహాయపడుతుంది.
భవిష్యత్ మిషన్లు AstroPix డిటెక్టర్లను ఒకదానిపై ఒకటి అమర్చి ఈ పరిశీలనా లోటును పూడ్చగలవని మూలం చెబుతోంది. ఆ రూపకల్పన దారి AstroPixను ఒకసారి మాత్రమే చేసే ప్రయోగంగా కాకుండా, మరింత సామర్థ్యమున్న భవిష్యత్ పరికరాలకు నిర్మాణ బ్లాక్గా అభివృద్ధి చేస్తున్నారని సూచిస్తోంది. అయితే NASA దానిపై ఆ పాత్రలో నమ్మకం ఉంచే ముందు, ఆ సాంకేతికత ఎగిరే పరిస్థితుల్లో తాను తాను నిరూపించుకోవాలి.
అక్కడే Fly Foundational Robots మిషన్ పాత్ర వస్తుంది. బృంద సభ్యుడు Dan Violette ప్రకారం, రోబోట్ మిషన్ itself ఒక టెక్నాలజీ డెమన్స్ట్రేషన్, అందువల్ల AstroPixకు ఇది మంచి జత. డిటెక్టర్ బృందం ఇప్పటికే తక్కువ ఎత్తు విమాన అవకాశాలను, ఒక శాస్త్రీయ బెలూన్ మిషన్తో సహా, ఉపయోగించుకుంది, మరియు ప్రస్తుత ప్రోటోటైప్ ఒక సౌండింగ్ రాకెట్ పేలోడ్లో భాగం కావచ్చని భావిస్తున్నారు. కానీ ఆ అవకాశాలు కేవలం సమీప అంతరిక్షానికే చేరుతాయి. కక్ష్యలో ప్రయాణించడం మరింత అరుదు, మరియు కాలక్రమంలో వ్యవస్థ పనితీరును పరీక్షించడానికి చాలా విలువైనది.
AstroPix ఎలా పనిచేస్తుంది
ప్రతి AstroPix చిప్లో నాలుగు సిలికాన్ పిక్సెల్ గామా-రే డిటెక్టర్లు ఉంటాయి, మరియు ప్రతి డిటెక్టర్లో 1,225 పిక్సెల్లు ఉంటాయి. వాటి పనితీరును సెల్ఫోన్ కెమెరాల్లోని ఇమేజ్ సెన్సర్లతో పోల్చవచ్చు, అయితే AstroPix కనిపించే కాంతి కాకుండా గామా-రే కాంతికి సున్నితంగా ఉంటుంది. ఆ ఉపమానం భావనను సులభంగా అర్థమయ్యేలా చేస్తుంది: సాధారణ ఫోటోలను రూపొందించడానికి బదులుగా, ఈ డిటెక్టర్ అత్యంత శక్తివంతమైన ఫోటాన్ల పరస్పర చర్యను నమోదు చేస్తోంది.
ప్రణాళికలో ఉన్న డెమన్స్ట్రేషన్ పేలోడ్ను AstroPix Satellite Technology dEmonstration Payload, లేదా A-STEP, అని పిలుస్తారు. ఇది Fly Foundational Robots మిషన్లోని Orbital Replacement Unit, అంటే కదిలించగల రోబోటిక్ వేదిక, లో హోస్ట్ చేయబడుతుంది. ఈ కలయిక సాంకేతికంగా ఉపయోగకరం. రోబోట్-సంబంధిత వ్యవస్థపై పేలోడ్ను ఉంచడం ద్వారా, NASA డిటెక్టర్ హార్డ్వేర్తో పాటు రోబోటిక్స్ ఆపరేషన్లు మరియు అంతరిక్ష నౌక పరిస్థితులు కలిగించే ప్రాయోగిక సంక్లిష్టత ఉన్న నిజమైన కక్ష్య వాతావరణంలో అది ఎలా ప్రవర్తిస్తుందో అంచనా వేయగలదు.
ఇలాంటి టెక్నాలజీ డెమన్స్ట్రేషన్లు తరచూ నిశ్శబ్ద మైలురాళ్లుగా కనిపిస్తాయి, కానీ వాటి ప్రభావం విస్తృతంగా ఉంటుంది. అంతరిక్ష విజ్ఞానంలో చాలా భాగం కేవలం నాటకీయ రాకెట్ ప్రయోగాలపై కాకుండా పరికరాల అభివృద్ధిపై ఆధారపడుతుంది. మరింత సున్నితమైన, తేలికైన, మాడ్యూలర్గా ఉండే లేదా సమీకరించడానికి సులభమైన డిటెక్టర్ పూర్తిగా కొత్త పరిశీలనా వ్యూహాలను తెరచగలదు.
కక్ష్య పరీక్ష ఎందుకు అంత ముఖ్యమో
బెలూన్ లేదా సౌండింగ్ రాకెట్పై చేసే పరీక్షతో పోలిస్తే కక్ష్యలో పరీక్ష చేయడం భిన్నం, ఎందుకంటే డిటెక్టర్ స్వల్పకాలిక సమీప-అంతరిక్ష ప్రయాణం కాకుండా దీర్ఘకాలిక అంతరిక్ష పరిస్థితులకు లోనవుతుంది. దాని అర్థం ఇంజినీర్లు స్థిరత్వం, నేపథ్య ప్రభావాలు, వికిరణ ప్రతిస్పందన, మరియు ఇతర ఆపరేషనల్ ప్రవర్తనలను మరింత వాస్తవికంగా అధ్యయనం చేయగలరు. సాంకేతికతను శాస్త్రీయ పేలోడ్కు ఆధారంగా తీసుకోవాలా వద్దా అని నిర్ణయించుకునే భవిష్యత్ మిషన్ ప్రణాళికకర్తలకు కూడా ఇది బలమైన ధృవీకరణ దశగా పనిచేస్తుంది.
పూర్తి శాస్త్రీయ మిషన్లలో ఉపయోగించే ముందు AstroPixను పూర్తిగా పరీక్షించాల్సిన ప్రోటోటైప్గా NASA చూస్తోందని మూలం స్పష్టం చేస్తోంది. ఆ జాగ్రత్త ప్రామాణికమైనదే, కానీ అది ప్రోత్సాహకరమైనదీ కూడా. అనేక ఆశాజనక డిటెక్టర్ ఆలోచనలు మూల భౌతికశాస్త్రం తప్పుగా ఉండటం వల్ల విఫలం కావు. అంతరిక్ష ప్రయాణం క్షమించదు కాబట్టి అవి విఫలమవుతాయి. ఉష్ణోగ్రత మార్పులు, వికిరణ ప్రభావం, రీడౌట్ నాయిస్, యాంత్రిక పరిమితులు, మరియు వ్యవస్థల సమీకరణ అన్నీ పనితీరును తగ్గించగలవు. ఈ సమస్యలను పందెం పెద్దదవకముందే బయటకు తెచ్చేందుకు డెమన్స్ట్రేషన్ మిషన్లు ఉంటాయి.
Fly Foundational Robotsలో చోటు దొరకడం ద్వారా, AstroPix పరిపక్వత దశలో అర్థవంతమైన ఒక ముందడుగు వేస్తోంది. అది ప్రయోగశాల ధృవీకరణ మరియు స్వల్ప వాతావరణ విమాన పరీక్షల దశలను దాటి, మరింత ఆశావహ ఖగోళ వినియోగానికి అవసరమైన నమ్మక స్థాయికి చేరుకుంటోంది.
దీర్ఘకాల శాస్త్రీయ సామర్థ్యంతో చిన్న మిషన్
AstroPix కథను ఆకర్షణీయంగా చేసే విషయం దాని చిన్న స్థాయి మరియు విస్తృత సామర్థ్యం కలయిక. కాగితంపై చూస్తే, ఇది ఒక రోబోటిక్స్ డెమన్స్ట్రేషన్పై ప్రయాణిస్తున్న ప్రోటోటైప్ డిటెక్టర్ మాత్రమే. కానీ వాస్తవంలో, ఇది హై-ఎనర్జీ ఆస్ట్రోఫిజిక్స్లోని పరిశీలనా లోటును పూడ్చే దీర్ఘ ప్రయత్నంలో భాగం. సాంకేతికత ఆశించినట్లుగా పనిచేస్తే, భవిష్యత్తులో AstroPix యొక్క పైపై అమర్చిన సంచికలు గామా-రే బర్స్ట్లను మరింత సమర్థవంతంగా అధ్యయనం చేయడానికి మరియు బ్లాక్-హోల్-శక్తితో నడిచే గెలాక్సీల శక్తివంతమైన కాంతిని మరింత దూరాల్లో అన్వేషించడానికి శాస్త్రవేత్తలకు సహాయపడవచ్చు.
అంతరిక్ష విజ్ఞానంలో లక్ష్యభద్రత కలిగిన సాంకేతిక పనికి ఉన్న విలువ ఇదే. ప్రతి ముఖ్యమైన పురోగతి ఒక ప్రధాన పరిశీలనా కేంద్రంగా మొదలవదు. కొన్నిసార్లు, దీర్ఘకాలంగా కష్టంగా మిగిలిన స్పెక్ట్రం భాగంలో కొంచెం మెరుగ్గా చూడగలిగే ఒక సెన్సర్ను జాగ్రత్తగా పరీక్షించడం నుంచే అది మొదలవుతుంది. AstroPix కోసం NASA యొక్క 2027 చివరి ప్రణాళిక ఈ నమూనాకు పూర్తిగా సరిపోతుంది. విశ్వంలోని అత్యంత తీవ్రమైన ఘటనలపై మరింత స్పష్టమైన చూపు సాధించేందుకు ఇది చిన్నదైనా, స్పష్టమైన అడుగు.
ఈ వ్యాసం science.nasa.gov నివేదిక ఆధారంగా రూపొందించబడింది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.
Originally published on science.nasa.gov