पानी की बर्फ की तलाश में छायादार चंद्रमा क्रेटर पर टिनी क्यूबसैट एक इन्फ्रारेड ‘टॉर्च’ चमकाएगा

एक छोटा अंतरिक्ष यान एक बड़े मिशन पर जाने के लिए तैयार है: चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुव पर पानी की बर्फ का पता लगाना।

लूनर फ्लैशलाइट एक छोटे ब्रीफकेस के आकार का घन है, जिसे 1 दिसंबर को स्पेसएक्स फाल्कन 9 रॉकेट पर लॉन्च करने के लिए निर्धारित किया गया है, जो हकोतो-आर मिशन टू मून की सह-उड़ान है।

छोटा 14 किग्रा (30 पौंड) अंतरिक्ष यान चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुव के पास स्थायी रूप से छाया वाले क्षेत्रों को मैप करने के लिए निकट-अवरक्त लेजर और ऑनबोर्ड स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करेगा, जहां पानी के बर्फ के जलाशय हो सकते हैं।

लूनर फ्लैशलाइट के प्रमुख अन्वेषक बारबरा कोहेन ने कहा, “अगर हम मनुष्यों को चंद्रमा पर ले जा रहे हैं, तो उन्हें पीने के लिए, सांस लेने के लिए और रॉकेट ईंधन के लिए पानी की आवश्यकता होगी।” “लेकिन यह पृथ्वी पर रहने की तुलना में बहुत सस्ता है।” तुम्हारे साथ वह सारा पानी लाने के लिए।

यह दृष्टांत नासा के चंद्रमा पर चंद्रमा की रोशनी को दिखाता है। स्मॉलसैट मिशन की एक बहुत लंबी कक्षा होगी, जो चंद्रमा के सबसे गहरे गड्ढों में पानी की बर्फ की खोज के लिए चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुव से 9 मील (15 किलोमीटर) ऊपर ले जाएगी। साभार: नासा

पिछले कई मिशनों में चंद्र प्रॉस्पेक्टर, लूनर क्रेटर ऑब्जर्वेशन एंड सेंसिंग सैटेलाइट (LCROSS) और लूनर टोही ऑर्बिटर सहित चंद्रमा के ध्रुवों पर पानी की बर्फ के प्रमाण मिले हैं। इसके अलावा, अन्य अवलोकनों ने चंद्र ध्रुवों के पार स्थायी रूप से छाया वाले क्षेत्रों में गहरे पानी के बर्फ जमाव के कई प्रमाण प्रदान किए हैं।

कोहेन ने यूनिवर्स टुडे को बताया कि लूनर टॉर्च बर्फ की “परिचालन के लिए उपयोगी” मात्रा की खोज करेगी, जिसका अर्थ है कि क्रेटर के अंदर पर्याप्त पानी की बर्फ है या रेजोलिथ में एम्बेडेड है जिसे भविष्य के रोवर्स या चंद्र खोजकर्ता द्वारा आसानी से निकाला जा सकता है।

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चंद्र फ्लैशलाइट अंतरिक्ष यान जॉर्जिया टेक में एक साफ कमरे में प्री-लॉन्च परीक्षण से गुजर चुका है। श्रेय: NASA/JPL/कैल्टेक।

लूनर फ्लैशलाइट में सिर्फ एक उपकरण है, एक चार-लेजर रिफ्लेक्टोमीटर जो ध्रुवीय क्रेटर में स्थायी रूप से छाया वाले क्षेत्रों को रोशन करने के लिए कम ऊर्जा वाले इन्फ्रारेड बीम का उपयोग करता है। स्पेक्ट्रोमीटर सूखी रेजोलिथ और पानी की बर्फ के बीच अंतर कर सकता है, क्योंकि चंद्र सतह से परावर्तित प्रकाश अंतरिक्ष यान को निकट अवरक्त में पानी की बर्फ के अवशोषण बैंड का पता लगाने की अनुमति देगा।

कोहेन ने समझाया, “पानी इन्फ्रारेड तरंगदैर्ध्य को अवशोषित करता है, इसलिए अगर वहां पानी की बर्फ थी, तो हमें कम फोटॉन वापस मिलेंगे।”

इन मापों को कई बिंदुओं पर और कई कक्षाओं में दोहराकर, लूनर टॉर्च टीम सतह की बर्फ की सघनता का नक्शा बनाने में सक्षम होगी। यह विधि नासा को न केवल बर्फ के जलाशयों को खोजने की अनुमति दे सकती है बल्कि संभावित रूप से पता लगा सकती है कि वे कितने बड़े हैं, क्योंकि अधिक अवशोषण अधिक पानी का संकेत दे सकता है। कोहेन ने कहा कि उन्हें जो डेटा मिल रहा है, उसे पिछले मिशनों के डेटा से जोड़ा जा सकता है ताकि भविष्य के रोवर्स और इंसानों को पानी की बर्फ खोजने में मदद मिल सके।

छोटे अंतरिक्ष यान के लिए यह एक बड़ा काम है, और कोहेन ने कहा कि इतने छोटे पदचिह्न के साथ काम करना अंतरिक्ष यान का निर्माण करना एक चुनौती थी।

कोहेन ने कहा, “14 किलोग्राम का अंतरिक्ष यान होने का मतलब है कि आपको बहुत सी चीजों में कटौती करनी होगी।” “लेकिन इसका मतलब यह भी है कि आप जो शामिल करते हैं और जो आप शामिल नहीं करते हैं, उसके बारे में आपको अभिनव होना चाहिए। इसका मतलब है कि हमारे पास केवल एक मशीन हो सकती है, क्योंकि हमारे पास अधिक जगह नहीं थी। लेकिन यह एक अच्छा टूल है और यह पहला है समय पर लेजर स्पेक्ट्रोस्कोपी को चंद्रमा पर सक्रिय किया गया है।

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उन्हें अपने अंतरिक्ष यान को भी बहुत कम शक्ति की आवश्यकता होती है, क्योंकि बहुत सारी बैटरियों के लिए कोई जगह नहीं होती है।

कोहेन ने समझाया, “हमारे लेजर में लेजर पॉइंटर की तरह तीव्रता होती है।” “इस कम ताकत का मतलब है कि हमें लगभग 15-20 किलोमीटर दूर चंद्र सतह के बहुत करीब होना चाहिए।”

यहां तक ​​कि बहुत सारे ईंधन के साथ एक पूर्ण आकार के उपग्रह को इतनी कम कक्षा को बनाए रखने में कठिन समय होगा, इसलिए लूनर टॉर्च एक नवीन कक्षा का उपयोग करेगा जिसे नियर-लीनियर हेलो ऑर्बिट कहा जाता है। यह वही कक्षा है जिसका उपयोग वर्तमान में माइक्रोवेव ओवन के आकार के कैपस्टोन (सिसलुनार ऑटोनॉमस पोजिशनिंग सिस्टम टेक्नोलॉजी ऑपरेशंस एंड नेविगेशन एक्सपेरिमेंट) द्वारा किया जा रहा है, जो यह सुनिश्चित करने के लिए परीक्षण कर रहा है कि यह अद्वितीय चंद्र कक्षा वास्तव में स्थिर है। नासा के भविष्य के चंद्र प्रवेश द्वार के लिए भी यही कक्षा प्रस्तावित की गई है। यह निकट-रेक्टिलाइनियर हेलो कक्षा चंद्रमा के सबसे दूर बिंदु पर 70,000 किलोमीटर (42,000 मील) लेगी, और इसके निकटतम बिंदु पर उपग्रह चंद्र सतह से 15 किलोमीटर (9 मील) ऊपर चंद्र सतह पर पहुंचेगा। चंद्र दक्षिण ध्रुव।

कोहेन ने कहा, “जब हम माप लेना चाहते हैं तो यह कक्षा हमें सतह के बहुत करीब पहुंचने में सक्षम बनाती है और फिर शेष कक्षा के लिए ऊर्जा बचत उपाय के रूप में बहुत दूर जाती है।” कैपस्टोन के लिए चीजें कैसी चल रही हैं।

एक बुनियादी मिशन के लिए, लूनर फ्लैशलाइट को चंद्रमा पर लगभग 10 पास मिलेंगे, यह इस बात पर निर्भर करता है कि उनके पास कितना ईंधन है।

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कोहेन ने कहा, “हमारे पास शुरुआती आठ महीने का मिशन है, लेकिन यह ईंधन पर निर्भर है।” प्रक्षेपण के लगभग 50 मिनट बाद, लूनर फ्लैशलाइट फाल्कन 9 रॉकेट के दूसरे चरण से प्रस्फुटित होगी। “जब हम बाहर निकलेंगे, अंतरिक्ष यान ढह जाएगा और हमें सही कक्षा में जाने के लिए ईंधन का उपयोग करने की आवश्यकता है। ईंधन के इतने छोटे टैंक के साथ, हमारे पास बहुत अधिक मार्जिन नहीं है।

चंद्र टॉर्च एक प्रौद्योगिकी प्रदर्शन मिशन है, क्योंकि यह कई तकनीकी नवाचारों का परीक्षण करता है, जिसमें पानी की बर्फ की खोज के लिए एक लेजर रिफ्लेक्टोमीटर का पहला उपयोग और “ग्रीन” प्रणोदक का उपयोग करने वाला पहला क्यूबसैट ग्रहीय मिशन शामिल है – एक कम जहरीला और सुरक्षित प्रणोदक हाइड्राज़ीन, एक सामान्य प्रणोदक जो इसका उपयोग करता है। अंतरिक्ष यान।

एक और अनूठा पहलू यह है कि अंतरिक्ष यान का “मिशन नियंत्रण” जॉर्जिया टेक में स्थित है और इसमें 14 ऑपरेटरों के एक समूह द्वारा काम किया जाएगा – आठ स्नातक छात्र और छह स्नातक।

“उन छात्रों ने इस अंतरिक्ष यान को एक साथ रखने में मदद की, उन्होंने सभी स्क्रिप्ट लिखीं, वे अपलिंक और डाउनलिंक करने जा रहे हैं – वे वास्तव में वे हैं जो अंतरिक्ष यान को नियंत्रित करते हैं। छात्रों के इस तरह के मददगार स्तर को देखकर वास्तव में खुशी हुई भागीदारी, और वे एक अंतरिक्ष यान के संचालन के उतार-चढ़ाव को जानेंगे। आप बस इतना जानते हैं कि इन छात्रों के पास अद्भुत करियर होने जा रहा है।”

जापान के लूनर फ्लैशलाइट और हकोतो-आर मिशन के लॉन्च में कुछ देरी हुई थी, लेकिन लॉन्च गुरुवार, 1 दिसंबर को 3:37 पूर्वाह्न ET में फ्लोरिडा के केप कैनावेरल स्पेस फोर्स स्टेशन से निर्धारित किया गया है।

असाइनमेंट के बारे में अधिक जानकारी के लिए, जॉर्जिया टेक वेबसाइट देखें और यह यह लेख जेपीएल से है।

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