গুডবাই মিরর: এই টেলিস্কোপ জেমস ওয়েবের চেয়ে 100x বেশি আলো সংগ্রহ করতে পারে

জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এর চেয়েও বেশি আবিষ্কার করেছেন সৌরজগতের বাইরে 5,000 গ্রহ এখন পর্যন্ত. বড় প্রশ্ন হল কিনা এই গ্রহগুলির যে কোনও একটি প্রাণের আবাসস্থল. উত্তর খুঁজতে, জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের সম্ভবত প্রয়োজন হবে আরও শক্তিশালী টেলিস্কোপ আজকের তুলনায়

আমি একজন জ্যোতির্বিজ্ঞানী যিনি জ্যোতির্বিজ্ঞান অধ্যয়ন করেন এবং দূরবর্তী তারার চারপাশে গ্রহ। গত সাত বছর ধরে, আমি এমন একটি দলের সহ-নেতৃত্ব করছি যারা একটি নতুন ধরনের স্পেস টেলিস্কোপ তৈরি করছে যা দূরবীনের চেয়ে একশ গুণ বেশি আলো সংগ্রহ করতে পারে। জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ, এখন পর্যন্ত নির্মিত সবচেয়ে বড় স্পেস টেলিস্কোপ।

হাবল এবং ওয়েব সহ প্রায় সমস্ত স্পেস টেলিস্কোপ, আয়না ব্যবহার করে আলো সংগ্রহ করে। আমাদের প্রস্তাবিত টেলিস্কোপ, নটিলাস স্পেস অবজারভেটরি, একটি নতুন, পাতলা লেন্স দিয়ে বড়, ভারী আয়না প্রতিস্থাপন করবে যা আয়নাযুক্ত টেলিস্কোপের তুলনায় অনেক হালকা, সস্তা এবং সহজে তৈরি করা যায়। এই পার্থক্যগুলির কারণে, কক্ষপথে অনেকগুলি পৃথক ইউনিট চালু করা এবং টেলিস্কোপের একটি শক্তিশালী নেটওয়ার্ক তৈরি করা সম্ভব হবে।

বড় টেলিস্কোপ জন্য প্রয়োজন

এক্সোপ্ল্যানেটস - যে গ্রহগুলি সূর্য ব্যতীত অন্য নক্ষত্রকে প্রদক্ষিণ করে - জীবনের সন্ধানের প্রধান লক্ষ্য। জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের দৈত্যাকার স্পেস টেলিস্কোপ ব্যবহার করতে হবে যা বিপুল পরিমাণে আলো সংগ্রহ করে এই ক্ষীণ এবং দূরবর্তী বস্তু অধ্যয়ন.

বিদ্যমান টেলিস্কোপগুলি পৃথিবীর মতো ছোট এক্সোপ্ল্যানেটগুলি সনাক্ত করতে পারে। যাইহোক, এই গ্রহগুলির রাসায়নিক গঠন সম্পর্কে জানতে শুরু করতে অনেক বেশি সংবেদনশীলতা লাগে। এমনকি জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ অনুসন্ধান করার জন্য যথেষ্ট শক্তিশালী জীবনের সূত্রের জন্য কিছু এক্সোপ্ল্যানেট— যথা বায়ুমণ্ডলে গ্যাস.

ওয়েব এর চেয়ে বেশি খরচ $8 বিলিয়ন এবং নির্মাণ করতে 20 বছরেরও বেশি সময় লেগেছে. পরবর্তী ফ্ল্যাগশিপ টেলিস্কোপ 2045 সালের আগে উড়বে বলে আশা করা হচ্ছে না এবং অনুমান করা হচ্ছে খরচ $11 বিলিয়ন. এই উচ্চাভিলাষী টেলিস্কোপ প্রকল্পগুলি সর্বদা ব্যয়বহুল, শ্রমসাধ্য এবং একটি একক শক্তিশালী-কিন্তু খুব বিশেষায়িত-অবজারভেটরি তৈরি করে।

একটি নতুন ধরনের টেলিস্কোপ

2016 সালে, মহাকাশ দৈত্য উত্তরপৃঙ গ্রুমম্যান আমাকে এবং অন্যান্য 14 জন অধ্যাপক এবং NASA বিজ্ঞানীদের - এক্সোপ্ল্যানেট এবং বহির্জাগতিক জীবনের অনুসন্ধানের সমস্ত বিশেষজ্ঞ - একটি প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার জন্য লস অ্যাঞ্জেলেসে আমন্ত্রণ জানিয়েছেন: 50 বছরে এক্সোপ্ল্যানেট স্পেস টেলিস্কোপগুলি কেমন হবে?

আমাদের আলোচনায়, আমরা বুঝতে পেরেছি যে আরও শক্তিশালী টেলিস্কোপ নির্মাণে বাধা দেওয়ার একটি বড় বাধা হল বড় আয়না তৈরি করা এবং তাদের কক্ষপথে নিয়ে যাওয়া। এই বাধাকে বাইপাস করার জন্য, আমাদের মধ্যে কয়েকজন ডিফ্র্যাকটিভ লেন্স নামক একটি পুরানো প্রযুক্তির পুনর্বিবেচনার ধারণা নিয়ে এসেছিল।

প্রচলিত লেন্স আলো ফোকাস করার জন্য প্রতিসরণ ব্যবহার করে। আলো যখন দিক পরিবর্তন করে তখন প্রতিসরণ হয় যখন এটি একটি মাধ্যম থেকে অন্য মাধ্যমে যায় - এটি জলে প্রবেশ করার সময় আলো বাঁকানোর কারণ। বিপরীতে, আলো যখন কোণে এবং বাধাগুলির চারপাশে বাঁকে তখন বিবর্তন হয়। একটি কাঁচের পৃষ্ঠে ধাপ এবং কোণগুলির একটি চতুরভাবে সাজানো প্যাটার্ন একটি বিচ্ছিন্ন লেন্স গঠন করতে পারে।

1819 সালে ফরাসি বিজ্ঞানী অগাস্টিন-জিন ফ্রেসনেল দ্বারা হালকা ওজনের লেন্স সরবরাহ করার জন্য প্রথম এই ধরনের লেন্স উদ্ভাবন করা হয়েছিল। বাতিঘর. আজ, অনুরূপ ডিফ্র্যাকটিভ লেন্সগুলি অনেক ছোট আকারের ভোক্তা অপটিক্সে পাওয়া যেতে পারে, থেকে ক্যামেরা লেন্স থেকে ভার্চুয়াল রিয়ালিটি হেডসেটস.

পাতলা, সরল ডিফ্র্যাক্টিভ লেন্স হয় তাদের ঝাপসা ছবির জন্য কুখ্যাত, তাই এগুলি কখনই জ্যোতির্বিদ্যাগত পর্যবেক্ষণে ব্যবহার করা হয়নি। কিন্তু আপনি যদি তাদের স্বচ্ছতা উন্নত করতে পারেন, আয়না বা প্রতিসরাঙ্ক লেন্সের পরিবর্তে ডিফ্র্যাকটিভ লেন্স ব্যবহার করলে একটি স্পেস টেলিস্কোপ অনেক সস্তা, হালকা এবং বড় হতে পারে।

একটি পাতলা, উচ্চ-রেজোলিউশন লেন্স

মিটিংয়ের পরে, আমি অ্যারিজোনা বিশ্ববিদ্যালয়ে ফিরে আসি এবং আধুনিক প্রযুক্তি উন্নত চিত্র মানের সাথে ডিফ্র্যাক্টিভ লেন্স তৈরি করতে পারে কিনা তা অন্বেষণ করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি। আমার জন্য ভাগ্যবান, টমাস মিলস্টারডিফ্র্যাকটিভ লেন্স ডিজাইনের বিশ্বের শীর্ষস্থানীয় বিশেষজ্ঞদের একজন—আমার পাশের বিল্ডিংয়ে কাজ করেন। আমরা একটি দল গঠন করেছি এবং কাজ করেছি।

পরের দুই বছরে, আমাদের দল একটি নতুন ধরনের ডিফ্র্যাকটিভ লেন্স উদ্ভাবন করেছে যাতে পরিষ্কার কাঁচ বা প্লাস্টিকের একটি টুকরোতে ছোট খাঁজের জটিল প্যাটার্ন খোদাই করার জন্য নতুন উত্পাদন প্রযুক্তির প্রয়োজন হয়। কাটের নির্দিষ্ট প্যাটার্ন এবং আকৃতি লেন্সের পিছনে একটি বিন্দুতে আগত আলোকে ফোকাস করে। নতুন নকশা একটি উত্পাদন কাছাকাছি-নিখুঁত মানের ছবি, আগের ডিফ্রেক্টিভ লেন্সের চেয়ে অনেক ভালো।

কারণ এটি লেন্সের পৃষ্ঠের টেক্সচার যা ফোকাসিং করে, পুরুত্ব নয়, আপনি সহজেই লেন্সটিকে বড় করতে পারেন এটি খুব পাতলা এবং হালকা রাখা. বড় লেন্স বেশি আলো সংগ্রহ করে, এবং কম ওজন মানে কক্ষপথে সস্তা লঞ্চ-একটি স্পেস টেলিস্কোপের জন্য উভয়ই দুর্দান্ত বৈশিষ্ট্য।

আগস্ট 2018 এ, আমাদের দল প্রথম প্রোটোটাইপ তৈরি করেছে, একটি দুই-ইঞ্চি (পাঁচ-সেন্টিমিটার) ব্যাসের লেন্স। পরবর্তী পাঁচ বছরে, আমরা ছবির গুণমান আরও উন্নত করেছি এবং আকার বাড়িয়েছি। আমরা এখন একটি 10-ইঞ্চি (24-সেমি) ব্যাসের লেন্স সম্পূর্ণ করছি যা একটি প্রচলিত প্রতিসরণকারী লেন্সের চেয়ে 10 গুণ বেশি হালকা হবে।

একটি বিবর্তন স্পেস টেলিস্কোপের শক্তি

এই নতুন লেন্স ডিজাইনটি কীভাবে একটি স্পেস টেলিস্কোপ তৈরি করা যেতে পারে তা পুনর্বিবেচনা করা সম্ভব করে তোলে। 2019 সালে, আমাদের দল একটি ধারণা প্রকাশ করেছে যার নাম নটিলাস স্পেস অবজারভেটরি.

নতুন প্রযুক্তি ব্যবহার করে, আমাদের দল মনে করে যে 29.5-ফুট (8.5-মিটার) ব্যাসের লেন্স তৈরি করা সম্ভব যা প্রায় 0.2 ইঞ্চি (0.5 সেমি) পুরু হবে। আমাদের নতুন টেলিস্কোপের লেন্স এবং সমর্থন কাঠামোর ওজন প্রায় 1,100 পাউন্ড (500 কিলোগ্রাম) হতে পারে। এটি একই আকারের ওয়েব-স্টাইল আয়নার চেয়ে তিনগুণ বেশি হালকা এবং ওয়েবের 21-ফুট (6.5-মিটার) ব্যাসের আয়নার চেয়ে বড় হবে।

লেন্সের অন্যান্য সুবিধাও রয়েছে। প্রথমত, তারা অনেক সহজ এবং দ্রুত আয়নার চেয়ে গড়া এবং একসাথে তৈরি করা যেতে পারে। দ্বিতীয়ত, লেন্স-ভিত্তিক টেলিস্কোপগুলি পুরোপুরি সারিবদ্ধ না থাকলেও ভাল কাজ করে, এই টেলিস্কোপগুলিকে আরও সহজ করে তোলে জড় করা এবং মিরর-ভিত্তিক টেলিস্কোপের চেয়ে মহাকাশে উড়ে যায়, যার জন্য অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট প্রান্তিককরণ প্রয়োজন।

অবশেষে, যেহেতু একটি একক নটিলাস ইউনিট হালকা এবং অপেক্ষাকৃত সস্তা হবে, তাই তাদের কয়েক ডজনকে কক্ষপথে রাখা সম্ভব হবে। আমাদের বর্তমান নকশা আসলে একটি একক টেলিস্কোপ নয়, 35টি পৃথক টেলিস্কোপ ইউনিটের একটি নক্ষত্রমণ্ডল।

প্রতিটি পৃথক টেলিস্কোপ একটি স্বাধীন, অত্যন্ত সংবেদনশীল মানমন্দির হবে যা ওয়েবের চেয়ে বেশি আলো সংগ্রহ করতে সক্ষম। কিন্তু নটিলাসের আসল শক্তি আসবে সমস্ত পৃথক টেলিস্কোপকে একটি লক্ষ্যের দিকে ঘুরিয়ে দেওয়া থেকে।

সমস্ত ইউনিট থেকে তথ্য একত্রিত করে, নটিলাসের আলো-সংগ্রহ ক্ষমতা ওয়েবের চেয়ে প্রায় 10 গুণ বড় টেলিস্কোপের সমান হবে। এই শক্তিশালী টেলিস্কোপ দিয়ে, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা বায়ুমণ্ডলীয় গ্যাসের জন্য শত শত এক্সোপ্ল্যানেট অনুসন্ধান করতে পারে যা হতে পারে বহির্জাগতিক জীবন নির্দেশ করে.

যদিও নটিলাস স্পেস অবজারভেটরি এখনও উৎক্ষেপণ থেকে অনেক দূরে, আমাদের দল অনেক অগ্রগতি করেছে। আমরা দেখিয়েছি যে প্রযুক্তির সমস্ত দিক ছোট-স্কেল প্রোটোটাইপগুলিতে কাজ করে এবং এখন 3.3-ফুট (1-মিটার) ব্যাসের লেন্স তৈরিতে ফোকাস করছে। আমাদের পরবর্তী পদক্ষেপগুলি হল একটি উচ্চ-উচ্চতার বেলুনে দূরবীনটির একটি ছোট সংস্করণ স্থানের প্রান্তে পাঠানো।

এর সাথে, আমরা নাসার কাছে একটি বিপ্লবী নতুন স্পেস টেলিস্কোপ প্রস্তাব করতে প্রস্তুত হব এবং আশা করি, জীবনের স্বাক্ষরের জন্য শত শত বিশ্ব অন্বেষণের পথে থাকব।

এই নিবন্ধটি থেকে পুনঃপ্রকাশ করা হয় কথোপকথোন ক্রিয়েটিভ কমন্স লাইসেন্সের অধীনে। পর এটা মূল নিবন্ধ.

চিত্র ক্রেডিট: কেটি ইউং, ড্যানিয়েল আপাই/অ্যারিজোনা বিশ্ববিদ্যালয় এবং অল থিংসস্পেস/স্কেচফ্যাব, সিসি বাই-এনডি. একটি হালকা, সস্তা স্পেস টেলিস্কোপ ডিজাইন এটিকে একসাথে অনেকগুলি পৃথক ইউনিটকে মহাকাশে রাখা সম্ভব করে তোলে।

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। মোটরগাড়ি / ইভি, কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• ব্লকঅফসেট। পরিবেশগত অফসেট মালিকানার আধুনিকীকরণ। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://singularityhub.com/2023/07/12/a-thin-lensed-telescope-design-could-surpass-james-webb-goodbye-mirrors-hello-diffractive-lenses/