ഛിന്നഗ്രഹത്തെ വഴിതിരിച്ചു വിട്ടതെങ്ങനെ ?
ഇതാദ്യമായി ഒരു ബഹിരാകാശവസ്തുവിന്റെ പാതയെ ബോധപൂർവം നാം തിരിച്ചുവിട്ടിരിക്കുകയാണ്. നാസയുടെ ഡാർട്ട് (Double Asteroid Redirection Test (DART)) ദൗത്യത്തെക്കുറിച്ച് വായിക്കാം
നവനീത് കൃഷ്ണൻ എഴുതുന്നു..
അർമഗഡോൺ എന്നൊരു സിനിമയുണ്ട്. കാണാത്തവർ കുറവായിരിക്കും. ഭൂമിയെ ഇടിക്കാൻ വരുന്ന ഛിന്നഗ്രഹത്തെ ബോംബുവച്ച് തകർത്ത് ഭൂമിയിലിടിക്കാതെ നോക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്ന കഥ. ഡീപ് ഇംപാക്റ്റ് എന്ന സിനിമയും ഇതേ വിഷയമാണു കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നത്. സയൻസ് സംബന്ധമായി നോക്കിയാൽ വസ്തുതാപരമായ നിരവധി പിശകുകൾ ഉള്ള സിനിമകളാണ് ഇവയെന്നു മാത്രം. അതെന്തെങ്കിലും ആവട്ടേ. സയൻസ് ഫിക്ഷനുകളിൽമാത്രം നാം കേട്ടിരുന്ന, സയൻസ് ഫിക്ഷൻ സിനിമകളിൽ മാത്രം കണ്ടിരുന്ന കാര്യമായിരുന്നു ഭൂമിയെ ഇടിക്കാൻ വരുന്ന ഛിന്നഗ്രഹങ്ങളെ പല മാർഗ്ഗങ്ങളിലൂടെ വഴി തിരിച്ചുവിടുന്നകാര്യം. ഛിന്നഗ്രഹത്തിലേക്ക് എന്തെങ്കിലും വസ്തു ഇടിച്ചിറക്കി അതിന്റെ പാതയ്ക്ക് വ്യതിയാനംവരുത്തി ഭൂമിയിൽ ഇടിക്കാതെ നോക്കാം എന്ന ആശയത്തിനാണ് കൂടുതൽ പ്രചാരം. എന്തായാലും 2022 സെപ്തംബർ 27 മുതൽ അതൊരു ഫിക്ഷനല്ല, യാഥാർത്ഥ്യമാണ്.
2022 സെപ്റ്റംബർ 27 പുലർച്ചെ കൂട്ടിയിടിക്ക് നിമിഷങ്ങൾക്കുമുമ്പുള്ള ഫോട്ടോകൾ
കൂട്ടിയിടിക്ക് ഏകദേശം 30 സെക്കന്റ് മുമ്പ്, 2022 സെപ്റ്റംബർ 27 ഇന്ത്യൻ സമയം 4.44 AM ന് DART എടുത്ത ഡൈമോർഫോസിന്റെ ചിത്രം
DART ന്റെ ഭാഗമായുള്ള ലിസിയക്യൂബിൽ നിന്നുള്ള കൂടുതൽ വ്യക്തതയുള്ള ചിത്രങ്ങൾ വൈകാതെ ലഭിക്കുന്നതാണ്
ഡിഡിമോസും ഡൈമോർഫിസും
ഡിഡിമോസ് എന്നൊരു ഛിന്നഗ്രഹമുണ്ട്. ചെറുതാണ്. പക്ഷേ അതിനും ഒരു ഉപഗ്രഹമുണ്ട്. ഉപഗ്രഹഛിന്നഗ്രഹമായ ഡൈമോർഫിസ് (Dimorphos). ഈ ഡൈമോർഫിസാണ് നമ്മുടെ ശ്രദ്ധാകേന്ദ്രം.
ഭൂമിയിൽനിന്ന് അയക്കുന്ന ഒരു പേടകത്തെ ഇടിച്ചിറക്കി ഡൈമോർഫിസിന്റെ സഞ്ചാരപാതയ്ക്ക് മാറ്റമുണ്ടാക്കുക. അതേ, ലോകത്ത് ഇതാദ്യമായി ഒരു ബഹിരാകാശവസ്തുവിന്റെ പാതയെ ബോധപൂർവം നാം തിരിച്ചുവിടാൻ പോകുകയാണ്. നാസയുടെ ഡാർട്ട് (Double Asteroid Redirection Test (DART)) ദൗത്യം ഇതാണു ലക്ഷ്യമിടുന്നത്. ഡാർട്ട് എന്ന പേടകം ഡൈമോർഫിസിലേക്ക് ഇടിച്ചിറക്കുകയാണു ചെയ്യുക. അതിന്റെ ഭാഗമായി ഡൈമോർഫിസിന്റെ പാതയ്ക്ക് നേരിയ വ്യതിയാനം വരും. പ്ലാനറ്ററി ഡിഫൻസ് എന്ന ഏറ്റവും പുതിയ പ്രതിരോധതന്ത്രത്തിന്റെ ആദ്യപരീക്ഷണം.
ഒരു കിലോമീറ്ററിൽ താഴെ വലിപ്പമേയുള്ളൂ ഡിഡിമോസ്എന്ന ഛിന്നഗ്രഹത്തിന്. ഏകദേശം 800 മീറ്റർ. അതിന്റെ കുഞ്ഞുപഗ്രഹമായ ഡൈമോർഫിസിന്റെ വലിപ്പമാകട്ടേ 160 മീറ്റർ മാത്രവും. ഏകദേശം 12 മണിക്കൂറെടുത്താണ് ഡൈമോർഫിസ് ഡിഡിമോസിനെ ചുറ്റിവരുന്നത്. കൃത്യമായിപ്പറഞ്ഞാൽ 11 മണിക്കൂറും 55 മിനിറ്റും. 1.18കിലോമീറ്റർ അകലെക്കൂടിയാണ് ഈ പരിക്രമണം.
ഡാർട്ട് ഡൈമോർഫിസുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുന്നതോടെ ഈ പരിക്രമണകാലയളവ് കുറയും. വേഗത്തിൽ പരിക്രമണം ചെയ്യാൻ തുടങ്ങും. ഏതാനും മിനിറ്റുകളുടെ വ്യത്യാസം ഈ പരിക്രമണകാലയളവിൽ ഉണ്ടാകും എന്നാണു പ്രതീക്ഷ. ഭൂമിയിലുള്ള ടെലിസ്കോപ്പുകൾ ഉപയോഗിച്ചുതന്നെയാവും പരിക്രമണകാലയളവിൽവന്ന മാറ്റം അളക്കുന്നത്. (തലക്കെട്ടിൽ വഴിതിരിച്ചു വിട്ടു എന്ന് പറഞ്ഞത് കണ്ട് തെറ്റിദ്ധരിക്കണ്ട.. നേരിയ വ്യതിയാനമേ ഉണ്ടാകൂ..)
ഈ പരീക്ഷണം ഭൂമിക്ക് അപകടകരമാകുമോ?
ഡിഡിമോസ് എന്ന ഛിന്നഗ്രഹവും അതിന്റെ ഉപഗ്രഹവും ഭൂമിക്ക് അപകടകരമാകുന്ന പാതയിലല്ല ഇപ്പോൾ ഉള്ളത്. ഈ ഛിന്നഗ്രഹത്തിന്റെ പാതയിൽ വരുത്തുന്ന മാറ്റം ഭൂമിക്ക് അപകടകരമാവില്ല എന്ന് പലതവണ ഉറപ്പുവരുത്തിയിട്ടുമുണ്ട്. അതിനാലാണ് ഈ ഛിന്നഗ്രഹത്തെത്തന്നെ പ്ലാനറ്ററി ഡിഫൻസ് പരീക്ഷണത്തിന് ആദ്യമായി തിരഞ്ഞെടുത്തത്. ഏകദേശം 500കോടി കിലോഗ്രാമാണ് ഡൈമോർഫിസിന്റെ ഭാരം. ഡാർട്ട് പേടകത്തിന്റേത് 600കിലോഗ്രാമിൽ താഴെയും. അതിനാൽത്തന്നെ ഈ കൂട്ടിയിടി ഡൈമോർഫിസിന്റെ പാതയെ വളരെ വലിയ തോതിൽ ബാധിക്കില്ല. ഡൈമോർഫിസും ഡിഡിമോസും തമ്മിലുള്ള അകലം കുറയ്ക്കുന്ന തരത്തിലാണ് കൂട്ടിയിടി പ്ലാൻ ചെയ്തിരിക്കുന്നത്. മാത്രമല്ല ഭൂമിയിൽനിന്ന് 1.1കോടി കിലോമീറ്റർ അകലെ ആയിരിക്കുമ്പോഴാവും ഡൈമോർഫിസുമായിട്ടുള്ള കൂട്ടിയിടി. അതുകൊണ്ടുതന്നെ ഒരുതരത്തിലും ഈ പരീക്ഷണം ഭൂമിക്ക് അപകടകരമേ അല്ല.
ഡാർട്ടിനെക്കുറിച്ച്
2021 നവംബറിലാണ് ഡാർട്ട് വിക്ഷേപിക്കപ്പെടുന്നത്. നാസയുടെ ഏറ്റവും ചെലവു കുറഞ്ഞ ദൗത്യങ്ങളിലൊന്നുകൂടിയാണിത്. ഒരു മീറ്ററിലും അല്പംകൂടി വലിപ്പം(1.2 x 1.3 x 1.3 മീറ്റർ )വരുന്ന ഒരു ക്യൂബു പോലെയാണ് ഡാർട്ടിന്റെ പ്രധാന ചട്ടക്കൂട്. അതിൽനിന്നു പുറത്തേക്കു നീണ്ടു നിൽക്കുന്ന മറ്റ് ഉപകരണങ്ങളും ഉണ്ട്. അതുകൂടി പരിഗണിച്ചാൽ ഏതാണ്ട് ഇരട്ടി വലിപ്പം വരും എന്നു മാത്രം.
സോളാർ പവർ ആണ് ഡാർട്ട് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. സോളാർ പാനലുകൾക്ക് നല്ല വലിപ്പമുണ്ട്. ഇരുവശത്തേക്കും 8.5മീറ്റർ നീളത്തിൽ അവ വിടർന്നുനിൽക്കും. 570കിലോഗ്രാം ഭാരമുണ്ടാകും ഡാർട്ട് ഡൈമോർഫിസുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുന്ന സമയത്ത്. ചെറിയ വേഗതയിലൊന്നുമില്ല കൂട്ടിയിടി. സെക്കൻഡിൽ 6.1കിലോമീറ്റർ വേഗതയിലാവും ഡൈമോർഫിസിലേക്കുള്ള ഡാർട്ടിന്റെ സഞ്ചാരം.
ഛിന്നഗ്രഹത്തിൽ ഇടിച്ചിറങ്ങുന്നതോടെ ഡാർട്ടിന്റെ പ്രവർത്തനം നിലയ്ക്കും. ഈ ഇടിച്ചിറങ്ങലും അതിന്റെ ഫലമായി പുറത്തേക്കു തെറിക്കുന്ന പൊടിയും മറ്റും പഠനവിധേയമാക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഇതിനായി പുതിയൊരു സംവിധാനമാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഒരു ചെറിയ ക്യൂബ്സാറ്റ്. വളരെ ചെറിയ ഒരു ഉപഗ്രഹമാണിത്. ലിസിയക്യൂബ്- LICIACube (Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids) എന്നാണു പേര്. ഡാർട്ട് ഇടിച്ചിറങ്ങുമ്പോഴുള്ള ചിത്രങ്ങളെല്ലാം ഈ ക്യൂബ്സാറ്റ് പകർത്തും. ഡാർട്ട് ഇടിക്കുന്നതിന് പതിനഞ്ചുദിവസം മുൻപ് ഡാർട്ടിൽനിന്ന് ഈ ക്യൂബ്സാറ്റിനെ വേർപെടുത്തും. പിന്നീട് ഡാർട്ടിൽനിന്ന് അല്പം അകലെയായിട്ടാവും ഇവയുടെ സഞ്ചാരം. രണ്ടു ക്യാമറകളാണ് ക്യൂബ്സാറ്റിൽ ഉള്ളത്. ഒരു നാരോഫീൽഡ് ക്യാമറയും ഒരു വൈഡ്ഫീൽഡ് ക്യാമറയും.
ഒരു ഹൈ റസല്യൂഷൻ ക്യാമറ നാവിഗേഷൻ സിസ്റ്റവും ഡാർട്ടിലുണ്ട്. Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation എന്നു പറയും. DRACO എന്നു വിളിക്കാം. ഇതിലെ ക്യാമറ ഉപയോഗിച്ചെടുക്കുന്ന ചിത്രങ്ങളാണ് ഡൈമോർഫിസിന്റെയും ഡിഡിമോസിന്റെയും വലിപ്പവും ആകൃതിയുമെല്ലാം അറിയാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. 20സെ.മീറ്റർ വ്യാസമുള്ള ഒരു ടെലിസ്കോപ്പ് എന്നു പറയാം. ഇടിച്ചിറങ്ങുന്ന സമയത്തും അതിനു മുൻപുമെല്ലാം എടുക്കുന്ന ലൈവ് ചിത്രങ്ങൾ പേടകം ഭൂമിയിലേക്ക് അയക്കുകയും ചെയ്യും. കൃത്യമായി ഡൈമോർഫിസിൽ ഇടിച്ചിറങ്ങാൻ സഹായിക്കുന്നത് ഈ നാവിഗേഷൻ സംവിധാനമാണ്.
ടെക്നോ പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ഡാർട്ട്
സഞ്ചരത്തിനിടയിൽ പാതയ്ക്ക് അവശ്യമായ മാറ്റം വരുത്താൻ രണ്ടുതരം ഇന്ധനങ്ങളാണ് ഡാർട്ട് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഒന്ന് ഹൈഡ്രസീൻ ആണ്. മിക്ക ബഹിരാകാശദൗത്യങ്ങളിലും ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒന്ന്. പക്ഷേ രണ്ടാമത്തേത് ഒരു പരീക്ഷണമാണ്. അയോൺ പ്രൊപ്പൽഷൻ പരീക്ഷണത്തിനായി 60 കിലോഗ്രാം സീനോൺ പേടകത്തിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. നെക്സ്റ്റ് -സി(NASA’s Evolutionary Xenon Thruster–Commercial)) എന്നാണ് ഈ പ്രൊപ്പൽഷൻ സിസ്റ്റത്തെ വിളിക്കുന്നത്. സൗരോർജ്ജത്തെ പ്രൊപ്പൽഷനായി ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ് ഇതിന്റെ ലക്ഷ്യം. സാധാരണഗതിയിൽ സൗരോർജ്ജത്തെ പ്രൊപ്പൽഷനായി പ്രയോജനപ്പെടുത്താൻ കഴിയാറില്ല. ബഹിരാകാശത്ത് സഞ്ചരിക്കുന്ന ഏതൊരു വസ്തുവിന്റെയും ഗതി മാറ്റണമെങ്കിൽ അല്പം മാസ് നഷ്ടപ്പെടുത്തിയേ മതിയാവൂ. ഇന്ധനങ്ങൾ കത്തിച്ച് അതിവേഗത്തിൽ പുറത്തേക്കുവിട്ടാണ് ഇത് സാധ്യമാക്കുന്നത്. വൈദ്യുതിയെ പ്രൊപ്പൽഷനായി പ്രയോജനപ്പെടുത്താൻ അതിനാൽത്തന്നെ ബുദ്ധിമുട്ടായിരുന്നു. പക്ഷേ അതിനുതകുന്ന തരത്തിലുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് അയോൺ പ്രൊപ്പൽഷൻ.
ചാർജുള്ള ആറ്റങ്ങളാണ് അയോണുകൾ എന്നു പറയാം. ഒരു ആറ്റത്തിന്റെ ഭാരമൊക്കയേ അതിനുള്ളൂ. ചാർജുള്ള കണങ്ങൾ വൈദ്യുതമണ്ഡലത്തിൽ ആകർഷിക്കപ്പെടുകയോ വികർഷിക്കപ്പെടുകയോ ഒക്കെ ചെയ്യും. അയോണുകളുടെ ഒരു കൂട്ടത്തെ വൈദ്യുതി ഉപയോഗിച്ച് അതിവേഗത്തിൽ പേടകത്തിൽനിന്ന് പുറത്തേക്കു ചീറ്റിക്കുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് അയോൺ പ്രൊപ്പൽഷൻ. കോടിക്കണക്കിനു അയോണുകൾ അതിവേഗത്തിൽ പുറത്തേക്കു ചീറ്റുന്നതിന്റെ പ്രതിബലം ഉപയോഗിച്ച് പേടകത്തിന് മുന്നോട്ടു കുതിക്കാനാകും. കുറഞ്ഞ ഇന്ധനം ഉപയോഗിച്ച് കൂടുതൽ ദൂരം സഞ്ചരിക്കാൻ ഇതു സഹായിക്കും. ഇതിനുള്ള പരീക്ഷണമാണ് നെക്സ്റ്റ്-സിയിൽ നടത്തുന്നത്. നാസയുടെ മുൻദൗത്യങ്ങളിലും ഇത്തരം പ്രോട്ടോടൈപ്പുകൾ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്. അതിന്റെ കൂടുതൽ മികവേറിയ സംവിധാനമാണ് ഇതിലുള്ളത്.
സോളാർ പാനലിലും പരീക്ഷണങ്ങൾ
സോളാർ പാനലുകളിലും പുതിയ ടെക്നോളജി പരീക്ഷണവുമായിട്ടാണ് ഡാർട്ട് ഇറങ്ങിത്തിരിച്ചിരിക്കുന്നത്. പായനിവർത്തുന്നപോലെ നിവർത്താവുന്ന സോളാർപാനലുകളാണ് ഡാർട്ടിൽ. 2017ൽ അന്താരാഷ്ട്ര ബഹിരാകാശനിലയത്തിലാണ് ഈ സംവിധാനം ആദ്യമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. 2021ൽ അതിന്റെ കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെട്ട പാനലുകളും നിലയത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചു. ദൂരയാത്രയ്ക്കുള്ള ഒരു പേടകത്തിൽ പക്ഷേ ആദ്യമായിട്ടാണ് ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. Roll-Out Solar Array (ROSA) എന്ന ടെക്നോളജി ഉപയോഗിക്കുന്ന ആദ്യ ദീർഘദൂര ബഹിരാകാശ ദൗത്യമായി ഡാർട്ട് മാറുന്നു.
കഴിഞ്ഞില്ല. ഏറ്റവും പുതിയ സോളാർപാനൽ സാങ്കേതികവിദ്യയായ Transformational Solar Arrayയും ഇതിൽ പരീക്ഷിക്കുന്നുണ്ട്. വളരെ ഉയർന്ന എഫിഷൻസിയുള്ള സോളാർ പാനലാണിത്. നിലവിലുള്ള സൗരപ്പാനലുകളെക്കാൾ മൂന്നു മടങ്ങ് ഊർജ്ജം ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയും ഇതിന്. ബഹിരാകാശത്തെ കഠിനമായ സാഹചര്യങ്ങളെ എത്രത്തോളം മറികടക്കാൻ ഇതിനു കഴിയുമെന്ന് ഇതുവരെ പരീക്ഷിച്ചിട്ടില്ല. അതിനാൽ ഡാർട്ടിന്റെ സോളാർപാനലിൽ ഒരു ചെറിയ ഭാഗത്തു മാത്രമാണ് ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. വ്യാഴം, ശനി തുടങ്ങിയ ഗ്രഹങ്ങളിലേക്ക് സൗരോർജ്ജം മാത്രം ഉപയോഗിച്ചു പ്രവർത്തിക്കുന്ന വലിയ പേടകങ്ങളെ അയക്കാൻ ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് ആകും.
ഭൂമിയിലേക്കു വരുന്ന ഒരു ഛിന്നഗ്രഹത്തെ എങ്ങനെയാവും വഴി തിരിച്ചുവിടുക?
ഡാർട്ട് പോലെയുള്ള ഒരു പേടകത്തിനുപോലും ഒരു ഛിന്നഗ്രഹത്തിൽ ഇടിച്ചിറങ്ങുന്നതോടെ അതിന്റെ വേഗതയിൽ വളരെ നേരിയ ഒരു വ്യത്യാസമുണ്ടാക്കാൻ കഴിയും. ഈ നേരിയ വ്യത്യാസം പക്ഷേ ദിവസങ്ങൾ കഴിയുംതോറും ഛിന്നഗ്രഹത്തിന്റെ പാതയിൽ വലിയതോതിലുള്ള വ്യത്യാസമാണ് ഉണ്ടാക്കുക. മില്ലിമീറ്റർ/സെക്കന്റ് എന്ന തോതിൽ വേഗതയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന വ്യത്യാസംപോലും കാലക്രമേണ പതിനായിരക്കണക്കിനു കിലോമീറ്ററുകളുടെ വ്യത്യാസം ഛിന്നഗ്രഹത്തിന്റെ പാതയിൽ ഉണ്ടാക്കും. ഭൂമിയുടെ നേരെ വരുന്ന ഛിന്നഗ്രഹങ്ങളെ വഴിതിരിച്ചുവിടാൻ ഈ സംവിധാനം ഉപയോഗിക്കാനാവും എന്നതാണു മെച്ചം. ഡൈമോർഫിസ് ഡിഡിമോസിനെ ചുറ്റിക്കറങ്ങുന്ന ഉപഗ്രഹമായതിനാൽ ഇത്തരമൊരു മാറ്റം പ്രതീക്ഷിക്കേണ്ടതില്ല. പരിക്രമണപഥത്തിന്റെ വലിപ്പത്തിൽ നേരിയ വ്യത്യാസം ഉണ്ടാവും എന്നു മാത്രം.
പ്ലാനറ്ററി ഡിഫൻഡർ ആകാൻ താത്പര്യമുണ്ടോ?
ഡാർട്ട് ദൗത്യത്തോട് അനുബന്ധിച്ച് നാസ നടത്തുന്ന ഒരു ക്വിസ് പ്രോഗ്രാമിൽ പങ്കെടുത്താൽ പ്ലാനറ്ററി ഡിഫൻഡർ എന്നൊരു സർട്ടിഫിക്കറ്റ് കിട്ടും. ഡാർട്ട് മിഷനെ സംബന്ധിച്ച് പത്തു ചോദ്യങ്ങളാണ് ഇതിലുണ്ടാവുക. എന്താ ഒരു കൈനോക്കുന്നോ? https://dart.jhuapl.edu/Planetary-Defender/ ഈ ലിങ്കിൽ പോയാൽ മതി.
ലേഖനം ദേശാഭിമാനിപത്രത്തിലെ കിളിവാതിലിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്