नासा की सौर जांच सूर्य के रास्ते में अंतरिक्ष की धूल, मलबे का सामना करती है
नासा का पार्कर सोलर प्रोब धूल की आंधी से दुर्घटनाग्रस्त हो रहा है क्योंकि यह विस्मयकारी गति से सूर्य की ओर आ रहा है।
अब तक का सबसे तेज अंतरिक्ष यान, नासा का पार्कर सोलर प्रोब, नियमित रूप से धूल के कणों के साथ उच्च गति के टकराव का अनुभव करता है जो प्लाज्मा के विस्फोट पैदा करते हैं, एक नया अध्ययन पाता है।
कोलोराडो विश्वविद्यालय, बोल्डर और जॉन्स हॉपकिन्स यूनिवर्सिटी एप्लाइड फिजिक्स लेबोरेटरी (एपीएल) में वायुमंडलीय और अंतरिक्ष भौतिकी प्रयोगशाला (एलएएसपी) के वैज्ञानिकों ने पार्कर सौर जांच अंतरिक्ष यान और धूल के बीच टकराव की जांच की है।
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| NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben |
हालांकि, असाधारण गति जिस पर पार्कर सोलर प्रोब उड़ता है - लगभग 447,000 मील प्रति घंटे (720,000 किलोमीटर प्रति घंटे) सूरज के सबसे करीब पहुंचने के दौरान - इसका मतलब है कि धूल के एक छोटे से दाने में भी विस्फोट हो सकता है, जो जांच को सबसे अधिक रेत बना सकता है। -विस्फोटित अंतरिक्ष यान कभी।
मालस्पिना कहती हैं, वैज्ञानिकों ने दूर से ही सौर हवा का अध्ययन किया है, लेकिन "सौर हवा कैसे पैदा होती है, इस बारे में बहुत सारे बुनियादी सवाल हैं ... कि हम वास्तव में केवल पृथ्वी के करीब माप का उपयोग करके जवाब नहीं दे सकते।"
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| credit: NASA/JHUAPL/LASP) |
बोल्डर के कोलोराडो विश्वविद्यालय में एक अंतरिक्ष प्लाज्मा भौतिक विज्ञानी, अध्ययन के प्रमुख लेखक डेविड मालस्पिना ने ProfoundSpace.org को बताया, "पार्कर सौर जांच को हजारों बार धूल से मारा गया है।" "सूर्य की अपनी नौवीं कक्षा के दौरान, 24 कुल नियोजित कक्षाओं में, ऐसे समय थे जब पार्कर सोलर प्रोब औसतन हर 12 सेकंड में एक हाइपरवेलोसिटी धूल के दाने से टकराता था।"
इन टकरावों के कहर के बारे में अधिक जानने के लिए, शोधकर्ताओं ने जांच के एंटेना और चुंबकीय क्षेत्र सेंसर द्वारा एकत्र किए गए डेटा का विश्लेषण किया। परिणाम अभी तक की सबसे पूर्ण तस्वीर है कि हाइपरवेलोसिटी धूल कैसे प्रभाव डालती है - जो कि 6,700 मील प्रति घंटे (10,780 किमी / घंटा) से अधिक होती है - एक अंतरिक्ष यान को नुकसान पहुंचा सकती है और इसके संचालन को बाधित कर सकती है।
सूर्य के पास उड़ते समय, पार्कर सोलर प्रोब राशि चक्र के सबसे घने क्षेत्र से होकर गुजरता है। धूल का यह मोटा, पैनकेक के आकार का समूह, जो पूरे सौर मंडल में फैला हुआ है, क्षुद्रग्रहों और धूमकेतुओं के छोटे धूल कणों से बना है।
जैसे ही अंतरिक्ष यान इस बादल से टकराता है, लगभग 2 से 20 माइक्रोन चौड़ी धूल के हजारों कण उस पर अति वेग पर प्रहार करते हैं, जिससे विस्फोट होते हैं जो एक सेकंड के एक हजारवें हिस्से से भी कम समय तक चलते हैं। इसकी तुलना में, औसत मानव बाल लगभग 100 माइक्रोन चौड़े होते हैं।
प्रभाव पर, धूल के दाने और प्रभावित अंतरिक्ष यान की सतह इतनी गर्म हो जाती है कि वे वाष्पीकृत हो जाते हैं और फिर इलेक्ट्रॉनों और आयनों में विखंडित हो जाते हैं, प्लाज्मा बनाते हैं, पदार्थ की वही अवस्था जो तारे और बिजली बनाती है।
"जबकि अधिकांश धूल के प्रभाव केवल छोटे प्रभाव का कारण बनते हैं, कुछ बहुत अधिक ऊर्जा वाले होते हैं, जिससे मलबे और घने प्लाज्मा बादल बनते हैं, जिन पर हमने इस शोध में ध्यान केंद्रित किया," मालस्पिना ने कहा। "हमने सूर्य के चारों ओर पार्कर सोलर प्रोब की पहली आठ कक्षाओं के दौरान इनमें से लगभग 250 उच्च-ऊर्जा प्रभावों की पहचान की।"
इनमें से सबसे बड़ी टक्कर मलबे के बादल भी उत्पन्न करती है जो धीरे-धीरे जांच से दूर हो जाते हैं।
मालस्पिना ने कहा, "1980 के दशक से अंतरिक्ष यान पर धूल के प्रभाव वाले प्लाज्मा बादल देखे गए हैं, जब वोयाजर शनि के रिंग प्लेन से गुजरा था, लेकिन इससे पहले कोई भी प्रभाव प्लाज्मा क्लाउड नहीं देखा गया था, जो इस तरह के स्पष्ट रूप से मापने योग्य प्रभाव पैदा करने के लिए पर्याप्त था।"
मालस्पिना ने कहा कि पार्कर स्पेस प्रोब में जितनी धूल उड़ रही है, वह चालू है। "अधिकांश धूल के दाने जो अंतरिक्ष यान से टकराते हैं, बहुत छोटे होते हैं," मालस्पिना ने कहा। "हालांकि यह अंतरिक्ष यान की सतह को बहुत कुशलता से सैंडब्लास्ट करता है, लेकिन धूल के दाने का सामना करने का जोखिम काफी बड़ा होता है जिससे विनाशकारी विफलता कम हो जाती है।"
मालास्पिना ने कहा कि यह नया डेटा वैज्ञानिकों को अंतरिक्ष यान के डिजाइन के साथ छेड़छाड़ करने में मदद कर सकता है ताकि उन्हें हाइपरवेलोसिटी प्रभावों के साथ-साथ परिणामी प्लाज्मा और मलबे से बचाया जा सके।
उदाहरण के लिए, शोधकर्ता चाहते हैं कि "हाइपरवेलोसिटी प्रभावों के तहत बाहरी सामग्रियों के विखंडन गुणों पर ध्यान से विचार करें," उन्होंने समझाया। "यह उन मिशनों के लिए विशेष रूप से सच है जहां निर्बाध स्टार कैमरा नेविगेशन महत्वपूर्ण है, या जहां अंतरिक्ष यान के मलबे का अंतरिक्ष यान सतहों पर विद्युत चुम्बकीय आकर्षण चिंता का विषय हो सकता है।"
यह शोध वैज्ञानिकों को सूर्य के पास इंटरप्लानेटरी धूल बादल की संरचना और घनत्व का नक्शा बनाने में भी मदद कर रहा है, "जो प्रत्यक्ष अंतरिक्ष यान माप के साथ कभी नहीं किया गया है, " मालास्पिना ने कहा। "यह इस पर्यावरण के अद्यतन मॉडल को सूचित कर सकता है और भविष्य के किसी भी मिशन पर धूल के प्रभाव के खतरे की अधिक सटीक भविष्यवाणी कर सकता है।"
इसके अलावा, इन निष्कर्षों से सूर्य के चारों ओर अंतरिक्ष के मौसम में नई अंतर्दृष्टि प्राप्त हो सकती है। उदाहरण के लिए, माप ने टीम को यह अध्ययन करने की अनुमति दी कि इन प्लाज्मा विस्फोटों ने सौर हवा, सूर्य से बहने वाले कणों की धारा के साथ कैसे बातचीत की। यह जानकारी, बदले में, इस बात पर प्रकाश डाल सकती है कि कैसे बड़ी मात्रा में प्लाज्मा, जैसे कि शुक्र और मंगल के ऊपरी वायुमंडल में पाए जाते हैं, सौर हवा से बह जाते हैं, मालास्पिना ने कहा।
पिट्सबर्ग में अमेरिकन फिजिकल सोसाइटी के प्लाज्मा भौतिकी विभाग की वार्षिक बैठक में वैज्ञानिक 11 नवंबर को अपने निष्कर्षों का विस्तार करेंगे। उन्होंने अपना काम एस्ट्रोफिजिकल जर्नल को भी सौंप दिया है।
