ब्रह्मांड के लिए चाँदनी खिड़की

रेडियो एस्ट्रोन परियोजना की उपलब्धियों और संभावनाओं के बारे में खगोल वैज्ञानिक यूरी कोवालेव ( लेबेदेव शारीरिक संस्थान) के साथ एक बातचीत में , हमने चंद्रमा के विषय पर छुआ। यह पता चला कि वह रेडियो खगोल विज्ञान के नए अवसरों का वादा करती है जो आपको वह देखने की अनुमति देगा जहां किसी और ने नहीं देखा है। यूरोप में वीएलबीआई के लिए संयुक्त संस्थान से लियोनिद गुरविट्स और आईकेआई आरएएस से मिखाइल मोगिलेव्स्की रेडियो खगोल विज्ञान के लिए चंद्र कार्यक्रम के लाभों की चर्चा में शामिल हुए।

यूरी कोवालेव , रूसी विज्ञान अकादमी के पीएन लेबेडेव भौतिक संस्थान के खगोल अंतरिक्ष केंद्र के एक्सट्रागैलेक्टिक रेडियो एस्ट्रोनॉमी की प्रयोगशाला के प्रमुख



- चंद्रमा पर एक आधार बनाने के विचार से आप क्या समझते हैं?

- संक्षेप में, आपको चंद्रमा पर एक रेडियो वेधशाला बनाने की आवश्यकता है, लेकिन इसके लिए चंद्रमा पर जाना गंभीर नहीं है - यह बहुत महंगा है। हालाँकि, यदि कोई रणनीतिक निर्णय लिया जाता है कि रूस एक चंद्र आधार का निर्माण कर रहा है, तो मैं कहूंगा: चंद्रमा पर एक लंबी-लहर वाली रेडियो दूरबीन नहीं लगाना एक अपराध है। अल्ट्रा-लम्बी तरंग दैर्ध्य रेंज विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में एकमात्र खिड़की है जिसे अभी तक नहीं खोला गया है। अल्ट्रा-लंबी तरंगें अंतरिक्ष से पृथ्वी तक नहीं जाती हैं, वे आयनमंडल से परावर्तित होती हैं, तदनुसार, एक दूरबीन को पृथ्वी के बाहर रखा जाना चाहिए। आप एक उपग्रह पर एक मुफ्त उड़ता रख सकते हैं, आप चंद्रमा पर रख सकते हैं। सिद्धांत रूप में, चंद्रमा अधिक महंगा होगा। दूसरी ओर, अगर वहां पहले से ही एक आधार है, तो एक दूरबीन को स्थापित करना संभव और आवश्यक है जो बहुत लंबे समय तक काम करेगा।

- और वे उपग्रहों पर क्यों नहीं डालते हैं?

- आप उपग्रहों को लगा सकते हैं, लेकिन आप समझते हैं कि हम बड़े आकार और बड़ी संख्या में विकिरण रिसीवर के बारे में बात कर रहे हैं। तरंग दैर्ध्य लगभग बीस मीटर है। और वह उपग्रह कब तक जीवित रहेगा? इसी समय, चंद्रमा पर दूरबीन की भी आवश्यकता नहीं है। बस सतह पर तार "तितर बितर"। चाँद क्यों? समस्या केवल उपग्रह पर डालने की नहीं है, बल्कि यह कि हमें पृथ्वी के हस्तक्षेप से खुद को बचाने की जरूरत है - यह इस सीमा में बहुत गर्म है।

- यही है, आपको पीछे की तरफ निर्माण करने की आवश्यकता है?

- हां, चंद्रमा को पृथ्वी विकिरण से एक अल्ट्रा-लॉन्ग-वेव रेडियो टेलीस्कोप के संरक्षण के रूप में माना जाता है। इसे या तो पीठ पर रखा जाना चाहिए या डंडे पर craters में। स्वाभाविक रूप से, कार्य पृथ्वी पर डेटा स्थानांतरित करना होगा। यदि आप चंद्रमा के दूर पर डालते हैं, तो आपको एक पुनरावर्तक की आवश्यकता होती है, और सबसे अधिक संभावना है कि यह एक उपग्रह होगा। यदि आप डंडे पर डालते हैं, तो आप क्रेटर के किनारे पर पुनरावर्तक रख सकते हैं। विकल्पों पर चर्चा की जाती है, जिसमें चंद्रमा के चारों ओर उड़ने वाले उपग्रह पर एक दूरबीन को लागू करना भी शामिल है। फिर, समय का हिस्सा, दूरबीन पृथ्वी से चंद्रमा द्वारा बंद कर दिया जाता है और अवलोकन करता है। और, तदनुसार, जब यह खुलता है, तो यह पृथ्वी को डेटा डंप करता है।

जबकि इस पर उन विचारों के स्तर पर चर्चा की जा रही है जिन पर विचार करने और काम करने की आवश्यकता है। यह ब्रह्माण्ड के अध्ययन में विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम की अंतिम शेष अनारक्षित खिड़की है।



संभावित वैज्ञानिक समस्याओं के बारे में कुछ शब्द। हम माध्यमिक आयनीकरण के तथाकथित युग के एक अध्ययन से शुरू करते हैं। यह एक और संभावित नोबेल पुरस्कार है, जिसकी वजह से हाल के वर्षों में लंबी-चौड़ी रेडियो खगोल विज्ञान को विश्व समुदाय के विकास और रुचि में एक मजबूत प्रेरणा मिली है। ब्रह्मांड में विभिन्न ब्रह्मांड संबंधी दूरी से हाइड्रोजन विकिरण का अध्ययन आपको तटस्थ हाइड्रोजन की एक पंक्ति में ब्रह्मांड के तीन आयामी नक्शे का निर्माण करने की अनुमति देता है। हाइड्रोजन जितनी दूर है, उतनी ही लंबी लहर है। कॉस्मोलॉजी के लिए मूल्य से, यह अवशेष विकिरण के लिए तुलनीय है।


ईएसए प्लैंक स्पेस टेलीस्कोप और इसके सीएमबी।

LOFAR, SKA और अन्य परियोजनाएं द्वितीयक आयनीकरण के युग का अध्ययन कर रही हैं और कम तरंग दैर्ध्य पर तटस्थ हाइड्रोजन का मानचित्रण कर रही हैं। इस कार्य के लिए, एक अल्ट्रा-लॉन्ग-वेव रेडियो टेलीस्कोप होना भी उपयोगी होगा।

मत भूलो कि विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में प्रत्येक नई खिड़की ने अपने आश्चर्य - परिणाम लाए हैं जो पहले से भविष्यवाणी नहीं की जा सकती हैं। मुझे उम्मीद है कि जिस अंतिम "विंडो" पर हम चर्चा कर रहे हैं वह अपवाद नहीं होगी।

- आपने चंद्र उपग्रह का उल्लेख किया। मेरे लिए, यह विषय करीब है। आपकी राय में, माइक्रोसेटेलाइट पैमाने पर, क्या ऐसी दूरबीन का कम से कम एक प्रोटोटाइप लागू करना संभव है?

- अगर आपका चंद्र माइक्रोसेटेलाइट हैकुछ प्रकार के द्विध्रुवीय या एक पेचीदा माप प्रणाली ला सकता है, यह संभवतः उपयोगी होगा। एक महत्वपूर्ण सवाल यह है कि तंत्र का आंतरिक हस्तक्षेप दूरबीन के संचालन में कितना हस्तक्षेप करेगा। विश्लेषण की आवश्यकता है।

- हम सोचते हैं कि क्या होता है। धन्यवाद!
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यूरोप
लियोनिद हर्विट्ज में वीएलबीआई के लिए संयुक्त अनुसंधान संस्थान के अंतरिक्ष अनुसंधान प्रभाग के प्रमुख ।



- माइक्रोवेव रेडियो खगोल विज्ञान के लिए आवश्यक उपकरण अपेक्षाकृत सरल है। इस रेंज में आवृत्तियों के लिए एक रेडियो एस्ट्रोनॉमी रिसीवर (10-15 मेगाहर्ट्ज़ से नीचे की आवृत्तियों) को एक स्कूल रेडियो शौकिया द्वारा मिलाप किया जा सकता है। यह काफी सस्ता है। और जानकारी की मात्रा, मोटे तौर पर बोलना, वाहक आवृत्ति के लिए आनुपातिक है। डेटा स्ट्रीम अपेक्षाकृत छोटा है, एक आधुनिक डिजिटल सिस्टम इसे संभाल सकता है। एंटीना सिस्टम, उनके आकार के बावजूद - बल्कि बड़े - बहुत सरल हैं। यह सिर्फ सतह पर बिछाए जा सकने वाले तार हो सकते हैं।

- और उन्हें कब तक होना चाहिए?

- यूरी कोवालेव ने पहले ही उल्लेख किया है: तरंग दैर्ध्य लगभग 20 मीटर है, इसलिए एंटीना का आकार कम नहीं होना चाहिए। इसी समय, आधुनिक तकनीकें हैं जो एंटीना को बहुत छोटा बनाती हैं। उदाहरण के लिए, सेल फोन 20 सेमी के तरंग दैर्ध्य पर काम करते हैं, हालांकि इस आकार के एंटेना नहीं होते हैं। उनके पास सक्रिय एंटेना हैं, और उन्हीं प्रौद्योगिकियों का उपयोग अंतरिक्ष में किया जा सकता है। लेकिन चंद्र सतह के लिए, चंद्रमा की सतह पर या बाहरी अंतरिक्ष में भी खोलना आवश्यक नहीं हो सकता है, बहुत पतले तार के साथ एक कुंडल मुश्किल नहीं होगा। उपग्रह और सतह के बीच कोई बुनियादी अंतर नहीं है।

एक उपग्रह अधिक लाभदायक है क्योंकि किसी भी तरह के पेलोड के चंद्रमा की सतह पर उतरना एक जटिल और महंगा व्यवसाय है। चंद्रमा का एक बड़ा फायदा है - यह मानव निर्मित हस्तक्षेप से सुरक्षित है। अपनी कक्षा के एक निश्चित हिस्से में चंद्रमा के चारों ओर कम कक्षा में एक उपग्रह पृथ्वी से चंद्रमा द्वारा अस्पष्ट है, और इसका उपयोग किया जा सकता है। इसलिए, एक उपग्रह एक स्थिर चंद्र वेधशाला से सस्ता है। दूसरी ओर, चूँकि हम चंद्रमा का पता लगाने के लिए उड़ान भरेंगे, इसलिए इस काम के लिए टन टन माल की डिलीवरी की आवश्यकता होगी, क्योंकि रेडियो खगोल विज्ञान के लिए उन्हें कुछ दसियों किलोग्राम पेलोड जोड़ना मुश्किल नहीं है। और प्रभाव बहुत बड़ा होगा। मुझे लगता है कि सुपर-लॉन्ग-वेव रेडियो खगोल विज्ञान में एक या दो नोबेल पुरस्कार छिपे हुए हैं। यह पहले से ही व्यावहारिक रूप से कानून है: यदि अनुसंधान सुविधा के कुछ पैरामीटर एक आदेश या परिमाण के आदेश से सुधार करते हैं, या पूरी तरह से काम शुरू होता है,एक अविकसित क्षेत्र, यह गारंटी है कि ऐसी खोजें होंगी जो भविष्यवाणी करना मुश्किल हैं। यह पूरी तरह से हमारे विषय पर लागू होता है।

यदि चांद पर मानव रहित उड़ानें हैं, और वे निश्चित रूप से, इस अवसर का उपयोग नहीं करने के लिए वहाँ एक अतिरिक्त लंबी-लहर रेडियो दूरबीन तैनात करने के लिए अक्षम्य होगा। तो भविष्य के चंद्र कार्यक्रम में, रेडियो खगोल विज्ञान एक गुजरता यात्री होगा, और बाहरी अंतरिक्ष में आप एक स्वतंत्र वेधशाला बना सकते हैं। वैज्ञानिक प्रेरणा समान है, लेकिन उपग्रह का लाभ यह है कि माइक्रोसेटलाइट्स का एक झुंड बनाना संभव है जिसमें प्रत्येक उपकरण एक एंटीना तत्व, सरल, प्रकाश को ले जाता है। उपग्रहों के इस झुंड को चंद्रमा की छाया में कहीं रखा जा सकता है, उदाहरण के लिए, पृथ्वी-चंद्रमा प्रणाली के लैग्रेंज -2 बिंदु पर। यह बिंदु चंद्रमा से परे स्थित है, वहां उपग्रहों को मानव निर्मित हस्तक्षेप से संरक्षित किया जाएगा। इस बिंदु पर रखने की कई सीमाएँ हैं। एक बिंदु एक ऐसी आदर्श स्थिति है, वास्तव में, इस बिंदु पर एक उपग्रह तथाकथित प्रदर्शन करता है"लिसाजस आंकड़े", और केवल इसके आंदोलन के कुछ चरणों में यह चंद्रमा की छाया में दिखाई देता है।



आप इस झुंड को कम चंद्र कक्षा में रख सकते हैं। फिर यह झुंड अपनी कक्षा का कुछ हिस्सा पृथ्वी की छाया के शंकु में खर्च करेगा। इस तरह के विकल्पों पर विचार किया जा रहा है, चीन में एक विशिष्ट परियोजना विकसित की जा रही है। आप एक सुपर-लॉन्ग-वेव वेधशाला शुरू करने के बारे में सोच सकते हैं बहुत दूर, बहुत दूर। अब तक पृथ्वी से मानव निर्मित हस्तक्षेप दूरी के कारण नगण्य होगा। लेकिन आपको काफी दूर तक उड़ना होगा। याद रखें, "संपर्क" फिल्म की स्प्लैश स्क्रीन में, अंतरिक्ष यान पृथ्वी से दूर उड़ता है, और सबसे पहले इसके चारों ओर बहुत अधिक हस्तक्षेप होता है, फिर यह आगे और आगे बढ़ता है और संकेत को फैलने में अधिक समय लगता है। अंत में वे 1936 के बर्लिन ओलंपिक से पहला प्रसारण रोकते हैं, फिर पहला रेडियो संकेत - और मौन। इसलिए, मौन दो कारकों के कारण आता है: सबसे पहले, उन्होंने इतनी दूर उड़ान भरी,जो व्यावहारिक रूप से समय के साथ चले गए, और दूसरी बात, दूरी का कारक प्रभावित करता है। दूरी वर्ग में आनुपातिक है। यही है, यदि आप दस बार सेवानिवृत्त हुए, तो हस्तक्षेप की तीव्रता सौ गुना कम हो गई। चंद्रमा से दस गुना अधिक पीछे हटने से हम हस्तक्षेप को सौ गुना कम कर देंगे। यदि हम सौ बार छोड़ते हैं, तो हम हस्तक्षेप को दस हजार तक कम कर देते हैं।

तदनुसार, हमारे पास तीन विधियां हैं: चंद्रमा के दूर की सतह पर, चंद्र उपग्रह पर, या बहुत दूर। वास्तविक विकास में अभी बहुत दूर तक उड़ान भरने का कोई विकल्प नहीं है। और चंद्रमा पर और चंद्र उपग्रह पर एक विकल्प है। यह चीनी सहयोगियों द्वारा चांग'ई कार्यक्रम की रूपरेखा में किया गया है। रूस में, चंद्र कार्यक्रम को भी पुनर्जीवित किया जा रहा है, "मून -25", -26, -27, -28 की परियोजनाएं हैं ... दुर्भाग्य से, अब तक इन उपकरणों में से किसी में भी अल्ट्रा-लॉन्ग-वेव रेडियो एस्ट्रोनामी के लिए पेलोड नहीं है। यह अफसोसजनक है, क्योंकि यह इस सीमा में खोजों के लिए दौड़ में "कोने को काटने" की अनुमति देगा। प्रौद्योगिकी और लागत के मामले में, यह अपेक्षाकृत सरल है। इस तरह की अल्ट्रा-लॉन्ग-वेव रेडियो टेलीस्कोप के निर्माण के लिए, स्पेक्ट्रम श्रृंखला से रेडियोस्ट्रॉन या अन्य की तुलना में बहुत सस्ता है। पेलोड सरल, सस्ता,लेकिन महत्वपूर्ण खोजों को लाने की गारंटी है।

यदि हम एक परीक्षण उपग्रह के बारे में बात करते हैं जो हमारे उद्देश्यों के लिए उपयुक्त होगा, तो कई किलोग्राम वजन वाला एक उपकरण पर्याप्त होगा। हमने एक एंटीना विकसित किया जो हमारे उद्देश्यों के लिए उपयुक्त है, जो एक द्विध्रुवीय नहीं है, बल्कि एक ट्रिपोल है। यह एक पारंपरिक द्विध्रुव का सहजीवन है और एक एम्पलीफायर के साथ एक सक्रिय एंटीना, एक एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर, और एक प्रसंस्करण और ट्रांसमिशन सिस्टम ने कई किलोग्राम खींचा है। आयाम एक छोटे से फोटो तिपाई की तरह प्राप्त किए गए थे। यदि इस तरह की चीज को चंद्र की कक्षा में फेंक दिया जाता है, तो यह वहां स्वतंत्र रूप से कार्य करने में सक्षम है।

क्या आप चीनी संगठन हार्बिन प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय को जानते हैं? वे एक समान परियोजना पर सीएनएसए के साथ सक्रिय रूप से काम करते हैं, और वे इसे चेंज में डालने की कोशिश कर रहे हैं। इसके अलावा, चांग'ई कार्यक्रम के हिस्से के रूप में, दो चांग'ई उपकरणों पर एंटेना विकसित किए जा रहे हैं। उपग्रह के पुनरावर्तक पर एक एंटीना, और दूसरा लैंडिंग चरण पर, चंद्रमा के दूर पर लैंडिंग।


चित्रण: chinaspaceflight.com

दोनों उपकरणों पर सुपर-लॉन्ग पेलोड देने की संभावना पर विचार किया जा रहा है। तब उन्हें रेडियो-एस्ट्रोनोमीटर के साथ अतिरिक्त-लंबी कुर्सियां ​​मिलेंगी, रेडियोएस्ट्रॉन के समान, केवल अतिरिक्त-लंबी तरंग दैर्ध्य रेंज में। चीन इस बिंदु के ज्ञात फायदे और नुकसान के साथ पृथ्वी-चंद्रमा प्रणाली के लैगरेंज -2 बिंदु पर सिर्फ पुनरावर्तक का पता लगाने जा रहा है, जिसके बारे में हम पहले ही बात कर चुके हैं। यह काम पहले से ही चल रहा है।

रूसी विज्ञान अकादमी के अंतरिक्ष अनुसंधान संस्थान में मैग्नेटोस्फेरिक प्रक्रियाओं की भौतिकी की प्रयोगशाला के प्रमुख मिखाइल मोगिलेव्स्की की सामग्री तैयार करने में आपकी मदद के लिए धन्यवाद ।

Source: https://habr.com/ru/post/hi401901/