Solar Dynamics Observatory -an eye on the Sun

World Socialist Web Site www.wsws.org

WSWS :Tamil : செய்திகள் ஆய்வுகள் : விஞ்ஞானமும் தொழில்நுட்பமும்

Solar Dynamics Observatory -an eye on the Sun

சூரிய மண்டல இயக்கவியல் ஆய்வகம்- சூரியன் மீது ஒரு பார்வை

By Bryan Dyne
13 March 2010

Back to screen version

நாசாவின் சூரியமண்டல இயக்கவியல் ஆய்வகம் (Solar Dynamics Observatory - SDO) வெற்றிகரமாக அனுப்பப்பட்டு ஒரு மாதத்திற்கு பின்னர், அது 10 நொடி இடைவெளிகளில் சூரியமண்டல தோற்றக்காட்சிகளின் நுண்மையான படங்களைப் பிடிக்கத் தொடங்கி இருக்கிறது. புதிய நவீன ஆடிகளைப் (mirrors) பயன்படுத்தும் இந்த படப்பிடிப்பு நுட்பம், உண்மையில், விரைவான கணிணி சில்லுகளை (chips) உருவாக்குவதற்காக அபிவிருத்தி செய்யப்பட்டது. ஆனால் மூன்று முக்கிய கருவிகளில் ஒன்றான புவிமண்டல படப்பிடிப்பு அமைப்பை (Atmospheric Imaging Assembly-AIA) SDO-விற்குள் பொருத்த இது பயன்படுத்தப்பட்டிருக்கிறது.

நான்கு தொலைநோக்கிகளின் ஒரு வரிசையை AIA உபகரணம் கொண்டிருக்கிறது. ஒவ்வொரு நொடியிலும் 10 வெவ்வேறு அலைநீளங்களில் முழு-தட்டு (full-disk) படங்களை எடுக்கக்கூடிய இது, முன்பில்லாத அளவிற்கு ஆழமாகவும், அகலமாகவும் சூரியனைப் படம் பிடித்து அனுப்பும். 4096X4096 பிக்சல்களில் இருக்கும் ஒவ்வொரு படமும், "ஏறத்தாழ IMAX தரத்திலானவை" என்று லாரன்ஸ் லிவர்மோர் தேசிய ஆய்வகத்தால் கூறப்படுகிறது. இந்த தொழில்நுட்பம் Extreme Ultraviolet Lithography என்ற நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்பட்டதாகும்.

நாசா இந்த SDO-வை பிப்ரவரி 11-ஆம் தேதி, கென்னடி விண்வெளி மையத்தின் ஏவுத்தளம் 41-ல் (Launch Complex 41) இருந்து அட்லாஸ் V ஏவுகளத்தை (Atlas V launch vehicle) கொண்டு விண்ணுக்கு அனுப்பியது. இதை விண்ணுக்கு ஏவிய எண்பத்திஏழாவது நிமிடத்திற்கு பின்னர், இந்த SDO-வின் சூரியப்பலகைகள் (solar panels) வெற்றிகரமாக திறந்துவிடப்பட்டன.

SDO விண்ணுக்கு அனுப்பப்பட்டிருப்பதானது, சூரிய-இயற்பியலின் (heliophysics) ஆய்வில் ஒரு மைல்கல்லாகும். இதற்கு முன்னிருந்த சூரியகுடும்ப மற்றும் சூரிய மண்டல ஆய்வகமானது (Solar and Heliospheric Observatory - SOHO) ஏறத்தாழ இரண்டு தசாப்தங்களுக்கு சூரியமண்டல இயற்பியலில் முன்னோடியாக இருந்தது. அதன் பணிகளை SDO ஏற்றுக்கொள்ள இருக்கிறது. இது சூரியனின் உள் இயக்கங்களை கண்டறிவதற்காக மிகவும் புதிய மற்றும் சக்திவாய்ந்த உபகரணங்களை பயன்படுத்தும். AIA-ற்கும் கூடுதலாக, Extreme Ultraviolet Variability Experiment (EVE) மற்றும் Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) ஆகியவற்றையும் இது உள்ளடக்கி உள்ளது.

EVE என்பது சூரியனால் வெளியிடப்படும் சக்தியில் இருக்கும் மாற்றங்களைக் கண்டறிவதற்காக வடிவமைக்கப்பட்டிருக்கிறது. பூமியில் இருக்கும் தொலைநோக்கிகள், பல நூற்றாண்டுகளாக உற்பத்தியாகி கொண்டிருக்கும் சூரிய ஒளியை ஆய்வு செய்திருக்கின்றன. ஆனால் புவிமண்டலமானது சூரியகதிர்களை பெருமளவிற்குத் தடுத்து விடுகின்றன. மின்காந்த கற்றைகளுக்கு (spectrum) மத்தியில் சூரிய கதிர்வீச்சு ஏற்படுகிறது என்பதால், சூரியனின் மேற்பரப்பில் உயர்-வெப்பநிலை இயற்பியலின் அடையாளங்களாக இருக்கும் உயர்சக்தி எக்ஸ்-கதிர்கள் மற்றும் அல்ட்ராவயலெட் கதிர்வீச்சுக்களை விண்ணில் இருக்கும் தொலைநோக்கிகளால் மட்டுமே ஆய்வு செய்ய முடியும்.

சூரியனுக்குள் ஒலியலைகளின் தடத்தைக் கண்டறியும் ஒரு செயல்முறையான Helioseismology என்றழைக்கப்படும் ஒரு நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி, HMI நுட்பமானது சூரியனுக்குள்ளேயே பார்வையிடுகிறது. குறிப்பாக, சூரியனின் மேற்பரப்பில் காணப்படும் காந்த புலங்களை உருவாக்கும் செயல்முறைகள், சூரியனுக்குள்ளே எவ்வாறு நடந்து வருகின்றன என்பதை HMI கவனிக்கும். மேலும் இது சூரியனின் விளிம்பு ஒளிவட்டத்தில் (Corona) அல்லது வெளிப்புல மண்டலத்தில் காணப்படும் காந்தப்புலங்களைப் பற்றிய ஆய்வுக்கு தேவையான தரவுகளையும் சேகரிக்கும். சுற்றுவட்டப்பாதையில் இருக்கும் எலெக்ட்ரான்களையும், மனிதர்களையும் பாதிக்கக்கூடிய உயர் சூரியகுடும்ப நிகழ்வுகளுக்கு ஒரு முன்னோடியாக இருக்கும் காந்த செயல்பாடுகளைப் பற்றிய நம்முடைய புரிதலை மேம்படுத்துவதே இதன் நோக்கமாகும்.

AIA-ன் முதன்மை செயல்பாடே சூரியனின் விளிம்பு ஒளிவட்டத்தை ஆராய்வதாகும். ஒன்றன்பின் ஒன்றாக இணைந்த நான்கு கேமிராக்கள், சூரியனில் இருக்கும் விளிம்பு ஒளிவட்டத்தின் (Solar corona) படத்தை மிகவும் துல்லியமாக வழங்கும். தரைநிலை ஆய்வகங்கள் மற்றும் SDO-ன் பிற உபகரணங்களுடன் தொடர்புகொண்டு, சூரியனில் இருக்கும் மிக உயர்ந்த வெப்ப வாயுவை ஆராய்வதற்கான தகவல்களை AIA அளிக்கும். முடிவாக, பூமியை பாதிக்கக்கூடிய சூரியமண்டல நிகழ்வுகளை கணிக்கத் தேவையான கருவிகளை கண்டறிய உதவுவதே இதன் இறுதியான இலக்காகும்.

SDO ஆனது, நாசாவின் நட்சத்திரத்துடன் வாழ்தல் (Living With a Star - LWS) என்ற திட்டத்தின் முதல் செயற்கைகோளாகும். ஒவ்வொரு நாளின் ஒவ்வொரு நொடியும், சூரியமண்டல காற்று (solar wind) என்றழைக்கப்படுவதை சூரியன் உமிழ்ந்து கொண்டே இருக்கிறது. இது மின்னூட்டம் பெற்ற துகள்களுடன், அல்லது அயனிகளுடன் (Ions) தொடர்ந்து பூமியை வந்து தாக்குகின்றன. பொதுவாக, பூமியின் காந்தப்புலம் இந்த கடுந்தாக்குதலில் இருந்து போதிய பாதுகாப்பை அளித்து வருகிறது, ஆனால் சூரிய தீப்பிழம்போ அல்லது சூரிய விளிம்பு ஒளிவட்ட நிறையோ? அதாவது முறையே அதீத ஒளியாற்றல் அல்லது அயனிகளின் பெருந்திரள் பூமியை நோக்கி வெளிபடுமேயானால், அவை செயற்கோள்களில் சிறிய அதிர்வை ஏற்படுத்துவதிலிருந்து, 1989-ல் கனடாவின் HydroQuebec மின்னாலைக்கு ஏற்பட்டது போல, பூமியின் மேற்பரப்பில் இருக்கும் மொத்த மின்னாலைகளையும் தகர்க்கும் வரையில் விளைவுகளை ஏற்படுத்த முடியும். இந்த LWS திட்டம், இதுபோன்ற நிகழ்வுகளைக் கணித்து, அவற்றிற்கு எதிரகாக பாதுகாப்பை ஏற்படுத்தி கொள்வதற்காக, அவற்றின் விளைவுகளை ஆராய்வதில் கவனம் செலுத்துகிறது.

SDO விண்கலமே ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவி தான். பூமியில் இருந்து 5 ஒளிநொடிகள் (ஏறத்தாழ 932,000 மைல்கள் அல்லது ஏறத்தாழ 1,500,000 கிலோமீட்டர்கள்) தூரத்தில் இருக்கும் SOHO போலில்லாமல், SDO ஆனது பூமியைச் சுற்றியிருக்கும் ஜியோசின்க்ரோனியஸ் (Geosynchronous) சுற்றுப்பாதையில், 22,000 மைல்களுக்கு மேலே அமைக்கப்பட்டிருக்கிறது. இதன் முதல் ஆதாயம் என்னவென்றால், இந்த சுற்றுப்பாதையை எட்டுவதற்கு குறைந்தளவு எரிசக்தியே தேவைப்படுகிறது. இரண்டாவதாக, SOHO-வை விட SDO-ன் தரவு பரிமாற்ற விகிதம் (Data Transfer Rate) மிகவும் அதிகமாகும். SDO உடன் ஒப்பிடுகையில், SOHO அதன் இடத்தில் இருந்து, இதே அளவிலான தரவுகளைப் பூமிக்கு அனுப்ப வேண்டுமானால், ஒரு கால்பந்தாட்ட மைதான நீளத்திற்கு ஒரு ஆண்டெனா அதற்கு தேவைப்படும்.

நாளொன்றுக்கு SDO, 1.6 டெராபைட் அளவிலான தரவுகளைப் பூமிக்கு அனுப்பும். இது நாசாவின் முந்தைய வேறெந்த திட்டத்தையும் விட 50 மடங்கு அதிக அளவாகும். இதன் ஆண்டு தரவு பரிமாற்றமான, சுமார் ஒரு பெட்டாபைட் என்பது, அமெரிக்க காங்கிரஸ் நூலகத்தில் எழுதப்பட்டிருக்கும் அனைத்து புத்தகங்களின் தரவுகளையும் விட நூறு மடங்கு அதிகமாகும்.

தினசரி வாழ்க்கையில் சூரியமண்டல நிகழ்வுகள் ஒரு முக்கிய பாத்திரம் வகிக்கின்றன. பூமிக்கு வெப்பத்தை அளிப்பது என்பது, பூமியின் மக்களின் மீது தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும் பல வழிகளில் வெறுமனே ஒன்றாக இருக்கிறது. அதிலிருந்து வெளியேற்றப்படும் ஆற்றல், ஒரு பாதுகாக்கப்படாத எலெக்ட்ரோனியலில் நகைப்பிற்கிடமாக்கவும், அத்துடன் சொல்லளவில் சூரியப்புயலில் மாட்டிக்கொண்ட விண்வெளிவீரர்களை வறுப்பதற்கு இயலுமானதாக இருக்கிறது. சூரியப்புயலை உருவாக்கும் செயல்முறைகளைப் பற்றிய ஒரு புரிதலை அடைய, SDO போன்ற செயற்கைகோள்களைப் பயன்படுத்துவதென்பது, எதிர்கால பேரழிவுமிக்க நிகழ்வுகளைத் தவிர்க்க உதவும்.