आयताकार दूरबीन का डिज़ाइन पृथ्वी-खोज 2.0 की शुरुआत कर सकता है

डीएनवीएन - वैज्ञानिक एक आयताकार दूरबीन मॉडल विकसित कर रहे हैं, जो "पृथ्वी 2.0" (सौर मंडल के बाहर के ग्रहों के लिए एक शब्द, जिनकी परिस्थितियां पृथ्वी के समान हैं और जो जीवन को सहारा देने में सक्षम हैं) की खोज में एक नए युग की शुरुआत करने का वादा करता है।

पृथ्वी जैसे ग्रहों की खोज खगोल विज्ञान में लंबे समय से एक बड़ी चुनौती रही है, क्योंकि तारों की अत्यधिक चमक उन्हें लगभग पूरी तरह से अस्पष्ट बना देती है। पारंपरिक दूरबीनों के डिज़ाइन इस काम के लिए उपयुक्त नहीं हैं। हालाँकि, एक आयताकार अवरक्त दूरबीन के साथ एक साहसिक विचार हाल ही में प्रस्तावित किया गया है, जो इस बाधा को दूर करने और मनुष्यों को 30 प्रकाश वर्ष की सीमा के भीतर दर्जनों संभावित ग्रहों को खोजने में मदद करने का वादा करता है, जिससे एलियन जीवन के संकेतों की खोज का मार्ग प्रशस्त होता है।

पृथ्वी ही एकमात्र ऐसा ग्रह है जिसके बारे में हम जानते हैं और जिस पर जीवन संभव है। इस नीले ग्रह पर सभी जीवन आवश्यक रासायनिक प्रतिक्रियाओं को बनाए रखने के लिए तरल जल पर निर्भर हैं। सरल एककोशिकीय जीव पृथ्वी के लगभग उतने ही समय से अस्तित्व में हैं, लेकिन अधिक जटिल बहुकोशिकीय जीवों के विकास में लगभग 3 अरब वर्ष लगे। इस बीच, मनुष्य इस ग्रह के इतिहास के केवल एक छोटे से अंश से ही अस्तित्व में है, जो पृथ्वी की आयु के दस हज़ारवें हिस्से से भी कम है।

यह समयरेखा बताती है कि तरल जल वाले ग्रहों पर जीवन दुर्लभ नहीं हो सकता। हालाँकि, ब्रह्मांड का अन्वेषण करने में सक्षम बुद्धिमान प्राणी अत्यंत दुर्लभ हो सकते हैं। यदि मानवता पृथ्वी से परे जीवन की खोज करना चाहती है, तो सबसे संभावित तरीका ग्रहों के अवलोकन के माध्यम से सीधे उस तक पहुँचना है।

एक आयताकार अंतरिक्ष दूरबीन की संकल्पनात्मक डिज़ाइन, जिसे डिजिटल इंटरफेरोमीटर रिफ्रैक्टिव स्पेस टेलीस्कोप (DICER), एक काल्पनिक अवरक्त अंतरिक्ष वेधशाला, और जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप के मॉडल पर बनाया गया है। साभार: लीफ स्वोर्डी/रेन्सेलेर पॉलिटेक्निक संस्थान।

अंतरिक्ष विशाल है, और भौतिकी के नियम प्रकाश की गति से तेज़ यात्रा या संचार को रोकते हैं। इसलिए, मानव जीवनकाल में केवल सूर्य के सबसे निकट के तारों का ही अध्ययन किया जा सकता है, यहाँ तक कि रोबोटिक जांच उपकरणों से भी। इनमें से, सबसे आशाजनक लक्ष्य वे तारे हैं जो आकार और तापमान में सूर्य के समान हैं, क्योंकि वे काफी लंबे समय से अस्तित्व में हैं और जटिल जीवन के विकास के लिए पर्याप्त स्थिर हैं।

खगोलविदों ने अब पृथ्वी से 30 प्रकाश वर्ष की दूरी पर सूर्य जैसे लगभग 60 तारों की पहचान की है। इनकी परिक्रमा करने वाले ऐसे ग्रह जो आकार और तापमान में पृथ्वी के समान हैं - और जिन पर ज़मीन और तरल पानी दोनों मौजूद हो सकते हैं - जीवन की संभावना के लिए सबसे उपयुक्त माने जाते हैं।

पृथ्वी जैसे बाह्यग्रह की छवि को उसके मुख्य तारे की चमक से अलग करना एक बड़ी चुनौती है। आदर्श परिस्थितियों में भी, एक तारा किसी ग्रह से लाखों गुना ज़्यादा चमकीला होता है। अगर दोनों को मिला दिया जाए, तो ग्रह का पता लगाना असंभव हो जाता है।

प्रकाशिक सिद्धांत के अनुसार, किसी दूरबीन का अधिकतम विभेदन दर्पण के आकार और प्रकाश की तरंगदैर्ध्य पर निर्भर करता है। तरल जल वाले ग्रह लगभग 10 माइक्रोन की तरंगदैर्ध्य पर सबसे अधिक चमकीला प्रकाश उत्सर्जित करते हैं – जो एक पतले मानव बाल की चौड़ाई और दृश्य प्रकाश की तरंगदैर्ध्य का 20 गुना होता है। इस तरंगदैर्ध्य पर, किसी दूरबीन को पृथ्वी को सूर्य से अलग करने के लिए पर्याप्त विभेदन प्राप्त करने हेतु कम से कम 20 मीटर की दूरी से प्रकाश एकत्र करने की आवश्यकता होती है, जो 30 प्रकाश वर्ष दूर है।

इसके अलावा, दूरबीनों को अंतरिक्ष में स्थापित करना ज़रूरी है, क्योंकि पृथ्वी का वायुमंडल छवियों को धुंधला कर देता है। आज की सबसे बड़ी अंतरिक्ष दूरबीन - जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) - का दर्पण व्यास 6.5 मीटर है, लेकिन इसे प्रक्षेपित करना और संचालित करना बेहद मुश्किल रहा है।

चूँकि 20 मीटर की अंतरिक्ष दूरबीन तैनात करना फिलहाल तकनीकी क्षमताओं से परे है, इसलिए वैज्ञानिकों ने कई विकल्प आज़माए हैं। एक उपाय यह है कि कई छोटी दूरबीनें लगाई जाएँ और उनके बीच सटीक दूरी बनाए रखी जाए ताकि एक विशाल दर्पण जैसा दृश्य दिखाई दे। हालाँकि, अणु के आकार तक सटीक स्थिति बनाए रखना फिलहाल असंभव है।

एक और तरीका है प्रकाश की छोटी तरंगदैर्घ्य का उपयोग करना, जिससे छोटी दूरबीनों का उपयोग संभव हो सके। लेकिन दृश्य सीमा में, सूर्य जैसा एक तारा पृथ्वी से 10 अरब गुना अधिक चमकीला होता है, जिससे ग्रह को देखने के लिए पर्याप्त प्रकाश को अवरुद्ध करना असंभव हो जाता है, हालाँकि सैद्धांतिक रूप से इसका विभेदन संभव है।

एक और विचार "स्टारशील्ड" का उपयोग करने का है - दसियों मीटर व्यास वाला एक अंतरिक्ष यान, जो दूरबीन से हज़ारों किलोमीटर दूर उड़कर तारों की रोशनी को रोकेगा और ग्रहों के प्रकाश को अंदर आने देगा। हालाँकि, इसके लिए दो अंतरिक्ष यान प्रक्षेपित करने होंगे और शील्ड को नए स्थानों पर ले जाने के लिए भारी मात्रा में ईंधन खर्च करना होगा।

नए अध्ययन में, वैज्ञानिकों ने एक अधिक व्यावहारिक डिज़ाइन प्रस्तावित किया है: JWST के 6.5 मीटर के गोलाकार दर्पण के बजाय, 1 x 20 मीटर के आयताकार दर्पण वाला एक इन्फ्रारेड टेलीस्कोप। 10 माइक्रोन की तरंगदैर्ध्य पर संचालित, यह उपकरण दर्पण की लंबी धुरी पर तारों और ग्रहों के प्रकाश को अलग करेगा। दर्पण को घुमाकर, खगोलविद मेजबान तारे के चारों ओर किसी भी स्थिति में ग्रहों का अवलोकन कर सकते हैं।

अनुमान है कि यह डिज़ाइन तीन साल से भी कम समय में सूर्य जैसे तारों की परिक्रमा करने वाले पृथ्वी जैसे आधे ग्रहों का पता लगाने में सक्षम होगा। हालाँकि आगे और तकनीकी सुधारों और अनुकूलन की आवश्यकता है, लेकिन इस मॉडल के लिए वर्तमान क्षमताओं से परे तकनीकों की आवश्यकता नहीं है - जो कई अन्य अग्रणी विचारों से अलग है।

यदि औसतन प्रत्येक सूर्य जैसे तारे के पास पृथ्वी जैसा एक ग्रह है, तो इस दूरबीन डिज़ाइन से हम 30 प्रकाश वर्ष के भीतर लगभग 30 आशाजनक ग्रहों का पता लगा पाएँगे। आगे का शोध उनके वायुमंडल का पता लगाने और ऑक्सीजन के संकेतों की तलाश पर केंद्रित होगा - जो प्रकाश संश्लेषक जीवन का एक संकेतक है।

सबसे आशाजनक उम्मीदवारों के लिए, ग्रह की सतह की तस्वीरें वापस भेजने के लिए अन्वेषण मिशन तैनात किए जा सकते हैं। आयताकार दूरबीन का डिज़ाइन हमारे "सिस्टर ग्रह" - पृथ्वी 2.0 - को खोजने का सबसे छोटा रास्ता प्रदान करने का वादा करता है।

ला खे (साइंसअलर्ट के अनुसार)

स्रोत: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/thiet-ke-kinh-vien-vong-hinh-chu-nhat-co-the-mo-ra-ky-nguyen-san-tim-trai-dat-2-0/20250902082651458