एआरएस जेपीएल के क्षुद्रग्रह-परिक्रमा साइके अंतरिक्ष यान का एक साफ कमरे का दौरा करता है

नासा के साइके अंतरिक्ष यान का कलाकार चित्रण, अगस्त 2022 में लॉन्च होने वाला है। साइके मिशन उसी नाम के धातु-समृद्ध क्षुद्रग्रह का पता लगाएगा जो मंगल और बृहस्पति के बीच मुख्य क्षुद्रग्रह बेल्ट में स्थित है।
बड़े आकार में / नासा के साइके अंतरिक्ष यान का कलाकार चित्रण, अगस्त 2022 में लॉन्च होने वाला है। साइके मिशन उसी नाम के धातु-समृद्ध क्षुद्रग्रह का पता लगाएगा जो मंगल और बृहस्पति के बीच मुख्य क्षुद्रग्रह बेल्ट में स्थित है।

नासा / जेपीएल-कैल्टेक / एएसयू

Ars Technica को इस सप्ताह कैलिफ़ोर्निया में NASA की जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी का दौरा करने का अवसर मिला, जो अब पूरा होने के करीब Psyche अंतरिक्ष यान में एक साफ कमरे में चुपके से देखने के लिए उपयुक्त है। नामित क्षुद्रग्रह के नाम पर नामित यह महत्वाकांक्षी मिशन अगस्त में फाल्कन हेवी रॉकेट पर लॉन्च होने वाला है। वैज्ञानिकों को उम्मीद है कि इस असामान्य क्षुद्रग्रह के बारे में और जानने से ग्रह निर्माण और हमारे सौर मंडल के शुरुआती दिनों के बारे में हमारी समझ बढ़ेगी।

मार्च 1852 में इतालवी खगोलशास्त्री एनीबेल डी गैस्पारिस द्वारा खोजा गया, 16 साइके एक एम-प्रकार का क्षुद्रग्रह है (जिसका अर्थ है कि इसमें उच्च धातु सामग्री है) मुख्य क्षुद्रग्रह बेल्ट में एक असामान्य आलू जैसी आकृति के साथ सूर्य की परिक्रमा करता है। लंबे समय से पसंदीदा परिकल्पना यह है कि मानस हमारे सौर मंडल के शुरुआती दिनों से एक प्रोटोप्लैनेट (ग्रहीय) का उजागर धातु कोर है, जिसमें अन्य वस्तुओं के साथ टकराव (या कई टकराव) से क्रस्ट और मेंटल छीन लिया जाता है। हाल के वर्षों में, वैज्ञानिकों ने निष्कर्ष निकाला है कि द्रव्यमान और घनत्व अनुमान पूरी तरह से धातु अवशेष कोर के अनुरूप नहीं हैं। इसके बजाय, यह धातुओं और सिलिकेट्स का एक जटिल मिश्रण होने की अधिक संभावना है।

वैकल्पिक रूप से, क्षुद्रग्रह एक बार पत्थर-लोहे के उल्कापिंडों के एक विशेष वर्ग के लिए एक मूल निकाय हो सकता है, जो टूट गया और धातु और सिलिकेट के मिश्रण में फिर से जमा हो गया। या शायद यह 1 सेरेस जैसी वस्तु है, मंगल और बृहस्पति की कक्षाओं के बीच क्षुद्रग्रह बेल्ट में एक बौना ग्रह – 16 साइके को छोड़कर, उन ज्वालामुखी केंद्रों में अत्यधिक समृद्ध धातुओं को छोड़कर, ठंडा होने पर लौह ज्वालामुखी की अवधि का अनुभव हो सकता है।

बहुत बड़े टेलीस्कोप द्वारा 16 मानस के कई दृश्य।
बड़े आकार में / बहुत बड़े टेलीस्कोप द्वारा 16 मानस के कई दृश्य।

वैज्ञानिकों को लंबे समय से संदेह है कि धात्विक कोर पृथ्वी जैसे स्थलीय ग्रहों के भीतर गहरे दुबके रहते हैं। लेकिन शोधकर्ताओं को पता लगाने के लिए उन कोर को चट्टानी मेंटल और क्रस्ट के नीचे बहुत दूर तक दफनाया गया है। जैसा कि एकमात्र धात्विक कोर जैसा शरीर खोजा गया है, साइके इस बात पर प्रकाश डालने का सही अवसर प्रदान करता है कि हमारे सौर मंडल (पृथ्वी, बुध, शुक्र और मंगल) में चट्टानी ग्रहों का निर्माण कैसे हुआ होगा। नासा ने 2017 में साइके मिशन को मंजूरी दी, जिसका उद्देश्य क्षुद्रग्रह की कक्षा में एक अंतरिक्ष यान भेजने और इसकी विशेषताओं के बारे में महत्वपूर्ण डेटा एकत्र करना था।

साइके मिशन के प्रमुख अन्वेषक, एरिज़ोना स्टेट यूनिवर्सिटी के लिंडा एल्किंस-टैंटन ने एर्स को बताया, “पिछले कुछ वर्षों में साइके क्या हो सकता है, इसकी हमारी समझ में इतना बदलाव नहीं आया है।” “इसमें एक बड़ी धातु सामग्री होनी चाहिए, लेकिन हम वास्तव में कभी नहीं जानते कि कितना एक कोर लेकिन इसमें धातु मिश्रित है, जैसे चट्टान के साथ कंकड़। हम वास्तव में तब तक नहीं जान पाएंगे जब तक हम वहां नहीं पहुंच जाते। “

उस कीमती वैज्ञानिक डेटा को एकत्र करने के लिए साइके अंतरिक्ष यान में कई उपकरण होंगे। क्षुद्रग्रह के धातु और सिलिकेट (खनिज) घटकों के बीच अंतर बताने के लिए वैज्ञानिकों के लिए पर्याप्त उच्च-रिज़ॉल्यूशन छवियों का उत्पादन करने में सक्षम एक बहु-वर्णक्रमीय इमेजर है। क्षुद्रग्रह की संरचना का मानचित्रण करने और सभी तत्वों की पहचान करने का काम गामा किरण और न्यूट्रॉन स्पेक्ट्रोमीटर पर पड़ता है। एक मैग्नेटोमीटर भी है जो चुंबकीय क्षेत्र के किसी भी अवशेष को मापेगा और मैप करेगा। अंत में, एक माइक्रोवेव रेडियो दूरसंचार प्रणाली भी क्षुद्रग्रह के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र को मापने में सक्षम होगी, इसकी आंतरिक संरचना के बारे में सुराग जुटाएगी।

मानस अंतरिक्ष यान का एक लघु मॉडल।
बड़े आकार में / मानस अंतरिक्ष यान का एक लघु मॉडल।

जेनिफर औएलेट

मैक्सार टेक्नोलॉजीज नामक एक उपग्रह कंपनी द्वारा निर्मित चेसिस को पिछले अप्रैल में वितरित किया गया था। यह मोटे तौर पर एक यात्री वैन के आकार का है और इसे बड़े पैमाने पर वाणिज्यिक, ऑफ-द-शेल्फ तकनीक से बनाया गया था। “एक बार अंतरिक्ष में, अंतरिक्ष यान प्रणोदन के एक अभिनव साधन का उपयोग करेगा, जिसे हॉल थ्रस्टर्स के रूप में जाना जाता है, क्षुद्रग्रह तक पहुंचने के लिए, ” एआरएस के वरिष्ठ अंतरिक्ष संपादक एरिक बर्जर ने पिछले साल लिखा था। “यह पहली बार होगा जब किसी अंतरिक्ष यान ने हॉल थ्रस्टर्स का उपयोग करके गहरे अंतरिक्ष में प्रवेश किया है, और इस तकनीक को अनुपस्थित कर दिया है, मानस मिशन शायद नहीं हो रहा होगा – निश्चित रूप से केवल $ 1 बिलियन से कम की लागत पर नहीं।” यहाँ इस अभिनव दृष्टिकोण के बारे में बर्जर से कुछ और जानकारी दी गई है:

रासायनिक प्रणोदन द्वारा संचालित इंजन पृथ्वी की सतह से रॉकेट प्राप्त करने के लिए बहुत अच्छे होते हैं, जब आपको ग्रह के गुरुत्वाकर्षण कुएं से बाहर निकलने के लिए ऊर्जा के भारी विस्फोट की आवश्यकता होती है। लेकिन रासायनिक रॉकेट इंजन दुनिया में सबसे अधिक ईंधन-कुशल मशीन नहीं हैं, क्योंकि वे प्रणोदक को दबाते हैं। और एक बार जब कोई अंतरिक्ष यान अंतरिक्ष में होता है, तो घूमने के अधिक ईंधन-कुशल साधन होते हैं। नासा प्रयोग कर रहा है [solar electric propulsion] थोड़ी देर के लिए प्रौद्योगिकी। अंतरिक्ष एजेंसी ने पहले अपने डीप स्पेस 1 मिशन में विद्युत प्रणोदन तकनीक का परीक्षण किया, जिसे 1998 में लॉन्च किया गया था, और बाद में 2007 में डॉन मिशन में जो क्षुद्रग्रह बेल्ट में वेस्टा और सेरेस का दौरा किया था।

इन अंतरिक्ष यान में आयन थ्रस्टर्स का इस्तेमाल किया गया था। हॉल थ्रस्टर्स, इसके विपरीत, प्रणोदक के प्रवाह को सीमित करने के लिए एक चुंबकीय क्षेत्र के साथ एक सरल डिजाइन का उपयोग करते हैं। इन थ्रस्टर्स का आविष्कार सोवियत संघ में किया गया था और बाद में मैक्सार और अन्य कंपनियों द्वारा व्यावसायिक उद्देश्यों के लिए अनुकूलित किया गया था। आज भूस्थैतिक कक्षा में सबसे बड़े संचार उपग्रहों में से कई, जैसे कि DirecTV वितरित करने वाले, स्टेशन-कीपिंग के लिए हॉल थ्रस्टर्स का उपयोग करते हैं।

हॉल थ्रस्टर-आधारित तकनीक का उपयोग करने से मिशन के वैज्ञानिकों और इंजीनियरों ने एक छोटे और अधिक किफायती अंतरिक्ष यान को डिजाइन करने में सक्षम बनाया। मानस पर हॉल थ्रस्टर्स में से प्रत्येक डॉन अंतरिक्ष यान पर आयन थ्रस्टर्स के रूप में तीन गुना अधिक जोर उत्पन्न करेगा और दो बार अधिक शक्ति को संसाधित कर सकता है। यह अंतरिक्ष यान को 3.5 साल की यात्रा के बाद जनवरी 2026 में मुख्य बेल्ट में स्थित साइके क्षुद्रग्रह तक पहुंचने की अनुमति देगा।

साइके टीम ने मार्च में जुड़वां सौर सरणियों का परीक्षण किया, जो कि अंतरिक्ष यान के शरीर में सरणियों को जोड़ते हैं और अगस्त के प्रक्षेपण तक पैनलों को चलाने से पहले उन्हें लंबाई में खोलते हैं। पांच-पैनल, क्रॉस-आकार के सौर सरणियाँ जेपीएल में सबसे बड़ी स्थापित हैं, जिसका माप 800 वर्ग फुट (75 वर्ग मीटर) है। वे विशेष रूप से सूर्य से दूर, कम रोशनी की स्थिति में काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

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