बाहरी सौर मंडल में "कॉस्मिक पोजिशनिंग सिस्टम": हबल टेंशन का संभावित समाधान

संयुक्त राज्य अमेरिका - इख़बारी समाचार एजेंसी

बाहरी सौर मंडल में "कॉस्मिक पोजिशनिंग सिस्टम": हबल टेंशन का संभावित समाधान

ब्रह्मांड विज्ञान, ब्रह्मांड की उत्पत्ति, विकास और बड़े पैमाने की संरचना का अध्ययन, वर्तमान में "हबल टेंशन" के रूप में जानी जाने वाली एक महत्वपूर्ण पहेली से जूझ रहा है। यह विसंगति ब्रह्मांड की विस्तार दर के मापे गए मानों में विरोधाभास से उत्पन्न होती है, जिसे हबल स्थिरांक द्वारा मापा जाता है। जबकि ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण (CMB) के अवलोकन लगभग 67.4 किमी/सेकंड/मेगापारसेक के मान का सुझाव देते हैं, सेफिड चर तारों और सुपरनोवा जैसे मानक मोमबत्तियों का उपयोग करके स्वतंत्र माप लगभग 73 किमी/सेकंड/मेगापारसेक के उच्च मान देते हैं। यह लगातार अंतर हमारे मौलिक ब्रह्मांड संबंधी मॉडल को चुनौती देता है और ब्रह्मांडीय दूरियों और ब्रह्मांड की आयु की हमारी समझ को प्रभावित करता है।

अभिनव समाधानों की खोज में, NASA के एडवांस्ड कॉन्सेप्ट्स इंस्टीट्यूट (NIAC) ने एक अभूतपूर्व प्रस्ताव का विवरण देने वाली एक चरण I रिपोर्ट प्रकाशित की है: कॉस्मिक पोजिशनिंग सिस्टम (CPS)। यह महत्वाकांक्षी अवधारणा सौर मंडल के बाहरी क्षेत्रों में रणनीतिक रूप से तैनात पांच परिष्कृत उपग्रहों के नेटवर्क की परिकल्पना करती है। CPS का प्राथमिक उद्देश्य हबल टेंशन का संभावित समाधान प्रदान करते हुए, ब्रह्मांडीय दूरियों को पहले कभी नहीं देखी गई सटीकता के साथ मापने के लिए एक अभूतपूर्व विधि स्थापित करना है।

CPS का परिचालन सिद्धांत स्थलीय GPS तकनीक से प्रेरणा लेता है लेकिन इसे खगोलीय परिमाण तक बढ़ाया गया है। ये पांच उपग्रह 20 से 100 खगोलीय इकाइयों (AU) तक की सीमा में एक महत्वपूर्ण आधार रेखा बनाने के लिए रखे जाएंगे – ये दूरियाँ सूर्य से पृथ्वी की दूरी से काफी अधिक हैं। त्रिकोणीयकरण के समान तकनीकों का उपयोग करके, प्रणाली उपग्रहों के बीच फोटॉन जैसे संकेतों की यात्रा के समय को सटीक रूप से मापेगी। पर्याप्त रूप से लंबी आधार रेखाओं और अत्यधिक सटीक समय तंत्र के साथ, CPS दूर के खगोलीय पिंडों तक सीधी और सटीक दूरी माप को सक्षम करेगा, जिससे मौजूदा ब्रह्मांड संबंधी मापों की एक महत्वपूर्ण स्वतंत्र जांच प्रदान की जाएगी।

इस तरह की प्रणाली को तैनात करने और संचालित करने से जुड़ी इंजीनियरिंग चुनौतियाँ महत्वपूर्ण हैं। प्रत्येक उपग्रह को 8 से 9 मीटर व्यास का एक विशाल, तैनात करने योग्य एंटीना की आवश्यकता होगी, क्योंकि वर्तमान रॉकेट फेयरिंग इतने बड़े ढाँचों को समायोजित नहीं कर सकते हैं। जबकि रेडियो एंटीना को ऑप्टिकल या इन्फ्रारेड उपकरणों की तुलना में सतह की खामियों के प्रति कम संवेदनशीलता की आवश्यकता होती है, उन्हें थर्मल शोर को कम करने के लिए लगभग 20 केल्विन (-253°C या -423°F) जैसे अत्यंत निम्न ऑपरेटिंग तापमान की आवश्यकता होती है। सौर मंडल के बाहरी क्षेत्रों में सूर्य से दूर होने के कारण निष्क्रिय शीतलन में सहायता मिलेगी, लेकिन सक्रिय शीतलन प्रणालियों की भी आवश्यकता हो सकती है।

CPS का एक महत्वपूर्ण घटक इसकी समय प्रणाली है। परियोजना टीम NASA की डीप स्पेस एटॉमिक क्लॉक के एक लघु और ऊर्जा-कुशल संस्करण का उपयोग करने का प्रस्ताव करती है, जिसे पहले उड़ान का अनुभव प्राप्त है। बाहरी सौर मंडल में उपलब्ध सीमित सौर ऊर्जा को देखते हुए, बिजली प्रबंधन सर्वोपरि है। रेडियोआइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जेनरेटर (RTG) संभवतः बिजली के पूरक के लिए आवश्यक होंगे, जिससे पृथ्वी पर वापस संचारित होने से पहले पूर्ण सिग्नल बैंडविड्थ को कैप्चर करने के लिए उच्च गति वाले एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स के उपयोग को सक्षम किया जा सके।

हबल टेंशन को हल करने के अपने प्राथमिक लक्ष्य से परे, CPS विभिन्न प्रकार की माध्यमिक वैज्ञानिक जांचों के लिए एक बहुमुखी मंच प्रदान करता है। शोधकर्ता संभावित रूप से फास्ट रेडियो बर्स्ट (FRB) में सूक्ष्म विरूपणों का निरीक्षण करके डार्क मैटर के वितरण और सघनता का पता लगा सकते हैं। प्रणाली सुपरमैसिव ब्लैक होल बाइनरी के विलय से उत्पन्न होने वालों सहित, अल्ट्रा-कम-आवृत्ति गुरुत्वाकर्षण तरंगों का भी पता लगाने में सक्षम हो सकती है। इसके अलावा, उपग्रहों के स्वयं के गुरुत्वाकर्षण प्रभाव का सटीक माप कुइपर बेल्ट में द्रव्यमान वितरण में अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकता है और संभावित रूप से परिकल्पित "प्लेनेट 9" के अस्तित्व को मान्य करने में मदद कर सकता है।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि NIAC का उद्देश्य अत्याधुनिक अवधारणाओं का मूल्यांकन करना है, और सभी प्रस्ताव सफल नहीं होते हैं। CPS को अभी तक अतिरिक्त धन प्राप्त नहीं हुआ है, और इसके भविष्य का विकास अनिश्चित बना हुआ है। हालांकि, रिपोर्ट कुछ तकनीकी बाधाओं को दूर करने की शर्त पर अवधारणा की परिचालन व्यवहार्यता स्थापित करती है। यह वैचारिक खाका एक महत्वपूर्ण कदम का प्रतिनिधित्व करता है, यह दर्शाता है कि इस तरह की महत्वाकांक्षी प्रणाली, कम से कम कागज पर, प्राप्त करने योग्य है और ब्रह्मांड की हमारी समझ में क्रांति ला सकती है।

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