ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಅನ್ವೇಷಣೆಯ ಭಾರತದ ನವ ಪಯಣ: ಪ್ರಪ್ರಥಮ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಪೋಲಾರಿಮೆಟ್ರಿ ಉಪಗ್ರಹ ಅನಾವರಣ

Team Udayavani, Dec 23, 2023, 5:19 PM IST

ಭಾರತೀಯ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆ (ಇಸ್ರೋ) ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ತಾನು ಭಾರತದ ಪ್ರಥಮ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಪೋಲಾರಿಮೆಟ್ರಿ ಸ್ಯಾಟಲೈಟ್ (ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸ್ಯಾಟ್) ಅನ್ನು ಉಡಾವಣೆಗೊಳಿಸುವ ಉದ್ದೇಶ ಹೊಂದಿರುವುದಾಗಿ ಘೋಷಿಸಿತು. ಈ ವಿನೂತನ ಉಪಗ್ರಹ ಅತ್ಯಂತ ತೀವ್ರತೆಯ ಕ್ಷ ಕಿರಣ ಮೂಲಗಳ ಧ್ರುವೀಕರಣವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸುವ ಗುರಿ ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ, ಧ್ರುವೀಕರಣ ಎಂದರೆ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದೃಷ್ಟಿಕೋನ ಅಥವಾ ಅಳವಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸ್ಯಾಟ್ ಉಪಗ್ರಹವನ್ನು ಡಿಸೆಂಬರ್ 28ರಿಂದ ಜನವರಿ 1ರ ನಡುವೆ, ಪಿಎಸ್ಎಲ್‌ವಿ – ಸಿ58 ರಾಕೆಟ್ ಮೂಲಕ ಉಡಾವಣೆಗೊಳಿಸಲು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಯೋಜನಾ ವಿವರ:

ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸ್ಯಾಟ್ ಉಪಗ್ರಹ ಭೂಮಿಯ ಕೆಳಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿದ್ದು (ಲೋ ಅರ್ತ್ ಆರ್ಬಿಟ್) ವೀಕ್ಷಣೆಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಿದೆ. ಇದು ಎರಡು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಪೇಲೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ತನ್ನೊಡನೆ ಒಯ್ಯಲಿದೆ.

ಈ ಎರಡು ಪೇಲೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿ, ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸ್ಯಾಟ್ ಉಪಗ್ರಹ ಸಮಯ, ಬೆಳಕಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ತೀವ್ರ ಕ್ಷ ಕಿರಣಗಳ ಮೂಲಗಳ ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸುತ್ತದೆ.

ಉಪಗ್ರಹ ಹೊಂದಿರುವ ಪೇಲೋಡ್‌ಗಳು

1. ಪ್ರಮುಖ ಪೇಲೋಡ್ ಆಗಿರುವ ಪಾಲಿಕ್ಸ್ (ಪೋಲಾರಿಮೀಟರ್ ಇನ್ಸ್ಟ್ರುಮೆಂಟ್ ಇನ್ ಎಕ್ಸ್-ರೇಸ್ – POLIX) ಇದು ಆಕಾಶಕಾಯಗಳಿಂದ ಬರುವ, 8-30 ಕಿಲೋ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವೋಲ್ಟ್ (keV) ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿರುವ, ಮಧ್ಯಮ ಕ್ಷ ಕಿರಣಗಳ ಕೋನ, ಮತ್ತು ಸ್ಥಾನಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ, ಧ್ರುವೀಕರಣ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಮಾಪನ ನಡೆಸುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಂಡಿದೆ.

2. ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸ್ಯಾಟ್ ಉಪಗ್ರಹ ಹೊಂದಿರುವ ಇನ್ನೊಂದು ಪೇಲೋಡ್, XSPECT (ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೊಪಿ ಆ್ಯಂಡ್ ಟೈಮಿಂಗ್) ಆಗಿದ್ದು, 0.8 ರಿಂದ 15 ಕಿಲೋ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವೋಲ್ಟ್ ತನಕ ಶಕ್ತಿಯ ಕಿರಣಗಳ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೊಪಿಕ್ ಮಾಹಿತಿಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಲಿದೆ.

ಈ ಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ‘ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೊಪಿಕ್’ ಎಂದರೆ, ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ವಿಕಿರಣಗಳ ಸಹಯೋಗದ ಆಧಾರದಲ್ಲಿ, ಉದ್ದೇಶಿತ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟದ (0.8ರಿಂದ 15 ಕಿಲೋ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವೋಲ್ಟ್ಸ್) ವಿಸ್ತೃತ ಅಧ್ಯಯನ ನಡೆಸುವುದಾಗಿದೆ.

ತರಂಗಾಂತರ ವ್ಯತ್ಯಾಸ: ಕ್ಷ ಕಿರಣಗಳು ಮತ್ತು ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ವಿಕಿರಣಗಳು

ಕ್ಷ ಕಿರಣಗಳು ಮತ್ತು ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ವಿಕಿರಣಗಳು ಎರಡೂ ವಿಕಿರಣಗಳ ರೂಪಗಳೇ ಆಗಿದ್ದರೂ, ತಮ್ಮ ತರಂಗಾಂತರದಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಕ್ಷ ಕಿರಣಗಳು ಕಡಿಮೆ ತರಂಗಾಂತರ ಹೊಂದಿದ್ದು, 0.01ರಿಂದ 10 ನ್ಯಾನೋಮೀಟರ್ ಒಳಗಿರುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ವಿಕಿರಣಗಳು ವಿಶಾಲವಾದ ವರ್ಣಪಟಲದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಿಸಿದ್ದು, ನ್ಯಾನೋಮೀಟರ್‌ಗಳಿಂದ (ದೃಗ್ಗೋಚರ ಬೆಳಕು) ಕಿಲೋಮೀಟರ್ (ರೇಡಿಯೋ ತರಂಗಗಳು) ತನಕ ವ್ಯಾಪ್ತಿ ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.

ಇವೆರಡರ ತರಂಗಾಂತರಗಳಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ಕಾರಣದಿಂದ, ಅವುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಕ್ಷ ಕಿರಣಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಹೊಂದಿದ್ದು, ವಿವಿಧ ವಸ್ತುಗಳ ಮೂಲಕ ತೂರಿ ಹೋಗಬಲ್ಲ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಈ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಕ್ಷ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಶೋಧನೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ವಿಕಿರಣಗಳಲ್ಲಿ ರೇಡಿಯೋ ತರಂಗಗಳು, ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ಸ್, ಅತಿಗೆಂಪು ವಿಕಿರಣ (ಇನ್‌ಫ್ರಾರೆಡ್), ದೃಗ್ಗೋಚರ ಬೆಳಕು (ವಿಸಿಬಲ್ ಲೈಟ್), ನೇರಳಾತೀತ ಕಿರಣಗಳು (ಅಲ್ಟ್ರಾವಯೊಲೆಟ್ ರೇಸ್), ಹಾಗೂ ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳು ಸೇರಿವೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕಿರಣವೂ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ವರ್ಣಪಟಲದಲ್ಲಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವರ್ತನೆ ಮತ್ತು ಉಪಯೋಗಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.

ಯೋಜನಾ ಉದ್ದೇಶ:

1. ಈ ಯೋಜನೆ ಕ್ಷ ಕಿರಣ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಹೊರಬರುವ, 8 – 30 ಕೆಇವಿಗಳ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಕ್ಷ ಕಿರಣಗಳ ಧ್ರುವೀಕರಣವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಉದ್ದೇಶ ಹೊಂದಿದೆ.

2. ಈ ಯೋಜನೆ, 8 – 15 ಕೆಇವಿ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕ್ಷ ಕಿರಣಗಳ ಮೂಲಗಳ ಕುರಿತು ವ್ಯಾಪಕ ವೀಕ್ಷಣೆ ನಡೆಸುವ ಉದ್ದೇಶ ಹೊಂದಿದ್ದು, ದೀರ್ಘಾವಧಿಯಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ರೋಹಿತ (ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್) ಮತ್ತು ತಾತ್ಕಾಲಿಕ (ಟೆಂಪೋರಲ್) ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ನಡೆಸಲಿವೆ.

3. ಈ ಯೋಜನೆ ಐದು ವರ್ಷಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಅವಧಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕ್ಷ ಕಿರಣ ಮೂಲಗಳೆಂದರೆ, ಕ್ಷ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ಬ್ಲ್ಯಾಕ್ ಹೋಲ್‌ಗಳು (ಕಪ್ಪು ಕುಳಿ), ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಸ್ಟಾರ್‌ಗಳು, ಸಕ್ರಿಯ ಗ್ಯಾಲಾಕ್ಸಿಗಳಂತಹ ಆಕಾಶಕಾಯಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಸುತ್ತಲಿನ ಅವಕಾಶಗಳಾಗಿವೆ. ಈ ಮೂಲಗಳು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ ಅಥವಾ ಬೇರೆ ಯಾವುದೋ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಕಾರಣದಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ತೀವ್ರತೆ ಹೊಂದಿರುವ ಕ್ಷ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ. ಇವುಗಳ ಅಧ್ಯಯನ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಲಕ್ಷಣಗಳು, ವರ್ತನೆಗಳ ಕುರಿತು ಮಹತ್ವದ ಮಾಹಿತಿಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ.

4. ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸ್ಯಾಟ್ ಹೊಂದಿರುವ ಉಪಕರಣಗಳು ಈ ಉಪಗ್ರಹ ಭೂಮಿಯ ನೆರಳಿನ ಮೂಲಕ ಸಾಗಿ ಹೋಗುವ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಗ್ರಹಣದ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಕ್ಷ ಕಿರಣಗಳ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಲಿವೆ.

5. ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸ್ಯಾಟ್ ಉಪಗ್ರಹವನ್ನು ಪೋಲಾರ್ ಸ್ಯಾಟಲೈಟ್ ಲಾಂಚ್ ವೆಹಿಕಲ್ (ಪಿಎಸ್ಎಲ್‌ವಿ) ರಾಕೆಟ್ ಮೂಲಕ ಉಡಾವಣೆಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಉಡಾವಣೆಯನ್ನು ಶ್ರೀಹರಿಕೋಟಾದ ಸತೀಶ್ ಧವನ್ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಕೇಂದ್ರದಿಂದ ಉಡಾವಣೆಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

6. ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಪೋಲಾರಿಮೀಟರ್ ಸ್ಯಾಟಲೈಟ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುವ ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸ್ಯಾಟ್ ಉಪಗ್ರಹ, ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಕ್ಷ ಕಿರಣಗಳ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ನಡೆಸಲು ನಿಯೋಜಿಸಲ್ಪಡುತ್ತಿರುವ ಭಾರತದ ಪ್ರಥಮ ಉಪಗ್ರಹವಾಗಿದೆ.

ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸ್ಯಾಟ್ ಉಪಗ್ರಹ ಯೋಜನೆಯ ಮಹತ್ವ

1. ಬ್ಲ್ಯಾಕ್ ಹೋಲ್‌ಗಳು (ಕಪ್ಪು ಕುಳಿ), ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಸ್ಟಾರ್‌ಗಳು, ಸಕ್ರಿಯ ಗ್ಯಾಲಾಕ್ಸಿಗಳು (ನಕ್ಷತ್ರ ಪುಂಜ), ಮತ್ತು ಪಲ್ಸರ್ ವಿಂಡ್ ನೆಬುಲಾಗಳಿಂದ ವಿಕಿರಣಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಭೌತಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು ಗ್ರಹಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಅಧ್ಯಯನ ನಡೆಸುವುದು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ.

*ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು: ಅತ್ಯಂತ ದಟ್ಟವಾದ, ಅಪಾರ ಪ್ರಮಾಣದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣಾ ಸೆಳೆತ ಹೊಂದಿರುವ ಆಕಾಶ ಕಾಯಗಳಾಗಿದ್ದು, ಇವುಗಳ ಸೆಳೆತದಿಂದ ಬೆಳಕಿಗೂ ಪಾರಾಗಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.

*ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಸ್ಟಾರ್ಸ್: ಬೃಹತ್ ನಕ್ಷತ್ರಗಳು ಕುಸಿತಗೊಂಡಾಗ ಉಂಟಾಗುವ ಸಣ್ಣದಾದ, ಆದರೆ ಅತ್ಯಂತ ದಟ್ಟವಾದ ನಕ್ಷತ್ರಗಳಾಗಿದ್ದು, ಪ್ರಮುಖವಾಗಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ.

*ಸಕ್ರಿಯ ನಕ್ಷತ್ರ ಪುಂಜಗಳು: ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಬಿಡುಗಡೆಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನಕ್ಷತ್ರ ಪುಂಜಗಳಾಗಿದ್ದು, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತಮ್ಮ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಅತ್ಯಂತ ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.

*ಪಲ್ಸರ್ ವಿಂಡ್ ನೆಬುಲೇ (ನಿಹಾರಿಕೆಗಳು): ನಿಹಾರಿಕೆಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪಲ್ಸರ್‌ಗಳಿಂದ (ಅತ್ಯಂತ ಕ್ಷಿಪ್ರವಾಗಿ ಸುತ್ತುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ನಕ್ಷತ್ರಗಳು) ಹೊರಸೂಸುವ ಅತ್ಯಂತ ವೇಗದ ಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.

2. ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಆಧಾರಿತ ವೀಕ್ಷಕಗಳು ಮಹತ್ವದ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೊಪಿಕ್ ಮತ್ತು ಸಮಯದ ಮಾಹಿತಿಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವಾದರೂ, ಈ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಬರುವ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಗಳ ನಿಖರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಅಧ್ಯಯನ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರಿಗೆ ಸವಾಲಿನ ವಿಚಾರವಾಗಿದೆ.

3. ಪೋಲಾರಿಮೆಟ್ರಿ ಎನ್ನುವುದು ಖಗೋಳ ಮೂಲಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅರ್ಥೈಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಅತ್ಯಂತ ಮಹತ್ವದ ಉಪಕರಣವಾಗಿದೆ.

4. ಪೋಲಾರಿಮೆಟ್ರಿ ಅಳತೆಗಳು ನಮ್ಮ ಅರ್ಥೈಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಎರಡು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ಅವೆಂದರೆ,

i) ಪೋಲಾರಿಮೆಟ್ರಿ ಅಳತೆಗಳು ಧ್ರುವೀಕರಣದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ನೆರವಾಗುತ್ತವೆ.

ii) ಧ್ರುವೀಕರಣದ ದಿಕ್ಕನ್ನು ತಿಳಿಯಲು ಸಹಾಯಕವಾಗಿವೆ.

ಗಿರೀಶ್ ಲಿಂಗಣ್ಣ
(ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣಾ ವಿಶ್ಲೇಷಕ)