यहां बताया गया है कि जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप आगे क्या देखेगा

पिछले सप्ताह अंतर्राष्ट्रीय एकता के एक दुर्लभ प्रदर्शन में दुनिया आश्चर्य से देखने के लिए एक साथ आई पहली वैज्ञानिक छवियां जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप द्वारा निर्मित। इसे बनाने में दशकों लगे और यह दुनिया भर के हजारों लोगों के प्रयासों का परिणाम है टेलिस्कोप हमें ब्रह्मांड में पहले से कहीं अधिक गहराई से देखने की अनुमति देकर खगोल विज्ञान में क्रांति लाने के लिए तैयार है पहले।

वेब के पास अब तक अंतरिक्ष में प्रक्षेपित किया गया सबसे बड़ा दर्पण है, साथ ही सबसे बड़ा सनशील्ड भी है, और यह अब तक बनाया गया सबसे शक्तिशाली अंतरिक्ष दूरबीन है। पहली छवियां इस बात का एक नमूना मात्र हैं कि प्रौद्योगिकी का यह उल्लेखनीय नमूना क्या करने में सक्षम है। इसलिए यह जानने के लिए कि भविष्य में इस विशालकाय वैज्ञानिक अनुसंधान को क्या सक्षम किया जाएगा, हमने यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के वेब इंटरडिसिप्लिनरी वैज्ञानिक मार्क मैककॉग्रियन से बात की।

मैककॉघ्रियन अपने काम के लिए वेब का उपयोग करने वाले पहले शोधकर्ताओं में से एक होंगे ओरियन नेबुला, और वह 20 से अधिक वर्षों से दूरबीन की योजना में शामिल रहे हैं। उन्होंने हम सभी को बताया कि कैसे वेब खगोल विज्ञान की सीमाओं को आगे बढ़ाएगा और उन खोजों को सक्षम करेगा जिनकी हमने कल्पना भी नहीं की है।

ब्रह्माण्ड को इन्फ्रारेड में देखना

जब खगोलविदों ने पहली बार 1980 के दशक में वेब की कल्पना करना शुरू किया, तो उनके मन में एक विशिष्ट योजना थी: वे ब्रह्मांड में सबसे प्रारंभिक आकाशगंगाओं को देखने के लिए एक ब्रह्मांड विज्ञान अनुसंधान उपकरण चाहते थे।

वैज्ञानिकों को पता था कि ये प्रारंभिक आकाशगंगाएँ वहाँ थीं और हमारे लिए सुलभ होने के करीब थीं क्योंकि हबल स्पेस टेलीस्कोप ने कुछ बहुत प्रारंभिक आकाशगंगाएँ देखी थीं। दृश्य प्रकाश तरंग दैर्ध्य में देखने पर, हबल ऐसी सैकड़ों आकाशगंगाओं की पहचान कर सका, जो बिग बैंग के कुछ सौ मिलियन वर्षों के भीतर बनी थीं। लेकिन ये आकाशगंगाएँ पहले ही बन चुकी थीं, और शोधकर्ता इन्हें वास्तव में बनते हुए देखने के लिए और भी पीछे मुड़कर देखना चाहते थे।

ऐसा करने के लिए, उन्हें एक ऐसे उपकरण की आवश्यकता थी जो दृश्य प्रकाश से परे, अवरक्त तरंग दैर्ध्य में देख सके। ऐसा इसलिए है क्योंकि आरंभिक आकाशगंगाएँ आज की तरह ही दृश्यमान प्रकाश छोड़ती थीं। लेकिन समय के साथ ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है, और इसका मतलब है कि आकाश में हम जो आकाशगंगाएँ देखते हैं, वे हमसे दूर जा रही हैं। आकाशगंगा जितनी पुरानी होगी, वह उतनी ही दूर होगी। और यह दूरी रेडशिफ्ट नामक घटना का कारण बनती है।

डॉपलर प्रभाव के समान, जिसमें ध्वनियाँ बीच की दूरी के अनुसार अपनी कथित पिच को बदल देती हैं स्रोत और प्रेक्षक बदल जाते हैं, जैसे-जैसे प्रकाश का स्रोत दूर जाता है, प्रकाश की तरंग दैर्ध्य बदल जाती है हम। यह प्रकाश स्पेक्ट्रम के लाल सिरे पर स्थानांतरित हो जाता है, इसलिए इसे रेडशिफ्ट नाम दिया गया है।

तब, सबसे पुरानी आकाशगंगाओं में प्रकाश होता है जो इतना अधिक लाल हो जाता है कि यह अब दृश्य प्रकाश के रूप में देखने योग्य नहीं रह जाता है। इसके बजाय, यह इन्फ्रारेड के रूप में दिखाई देता है - और यह वह तरंग दैर्ध्य है जिसमें वेब संचालित होता है।

इस प्रकार वेब सबसे प्रारंभिक आकाशगंगाओं का पता लगाने और उनकी पहचान करने में सक्षम है। यदि वेब एक ऐसी आकाशगंगा देख सकता है जो अवरक्त में चमक रही है, लेकिन जो मुख्य रूप से दृश्यमान प्रकाश-आधारित दूरबीनों के लिए मंद या अदृश्य है हबल की तरह, तो शोधकर्ता आश्वस्त हो सकते हैं कि उन्हें एक ऐसी आकाशगंगा मिली है जो अत्यधिक लाल रंग की है - जिसका अर्थ है कि यह बहुत दूर है, और इसलिए बहुत दूर है पुराना।

में भी पहली गहरे क्षेत्र की छवि वेब से, आप कुछ अत्यंत पुरानी आकाशगंगाएँ देख सकते हैं। आकाशगंगा समूह जो कि छवि का फोकस है, 4.6 अरब वर्ष पुराना है, लेकिन अपने द्रव्यमान के कारण, यह अपने चारों ओर अंतरिक्ष-समय को मोड़ता है। इसका मतलब है कि इस क्लस्टर के पीछे आकाशगंगाओं से आने वाली रोशनी भी मुड़ी हुई है, इसलिए क्लस्टर गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग नामक प्रभाव में एक आवर्धक कांच की तरह काम करता है। कुछ आकाशगंगाएँ इस गहरे क्षेत्र में देखे गए लगभग 13 अरब वर्ष पुराने हैं, अर्थात इनका निर्माण ब्रह्मांड के पहले अरब वर्षों में हुआ था।

और अधिक करने के लिए विस्तार कर रहा हूँ

हालाँकि, यदि वेब को मूल रूप से एक ब्रह्माण्ड विज्ञान उपकरण के रूप में परिकल्पित किया गया था, तो जल्द ही इसका विस्तार उससे कहीं अधिक हो गया।

वेब के लिए दशकों की योजना के दौरान, डिजाइनरों को एहसास हुआ कि वे जिस उपकरण का निर्माण कर रहे थे उसका उपयोग केवल ब्रह्मांड विज्ञान की तुलना में कहीं अधिक विविध क्षेत्रों के लिए किया जा सकता है। उन्होंने एमआईआरआई जैसे नए उपकरण जोड़े, जो निकट-अवरक्त के बजाय मध्य-अवरक्त तरंग दैर्ध्य में दिखता है और ब्रह्मांड विज्ञान की तुलना में तारे और ग्रह निर्माण का अध्ययन करने के लिए अधिक उपयोगी है। यह अंतर अपनी चुनौती लेकर आता है जैसा कि इस उपकरण के पास है विभिन्न डिटेक्टर अन्य उपकरणों से और इसकी आवश्यकता है अपना कूलर. लेकिन, अन्य उपकरणों के साथ, यह वेब द्वारा की जा सकने वाली संभावनाओं का विस्तार संभावनाओं की एक पूरी श्रृंखला में करता है।

मैककॉघ्रियन ने संक्षेप में कहा, "दूरबीन का मूल फोकस उच्च रेडशिफ्ट ब्रह्मांड पर अधिक था।" “यह सर्वोच्च लक्ष्य था, बिग बैंग के बाद बने इन पहले सितारों और आकाशगंगाओं को खोजना। उसके बाद बाकी सब कुछ 'होना अच्छा' है। लेकिन परियोजना की प्रगति के साथ, हम इसे चार विषयों में बदलने में कामयाब रहे: ब्रह्मांड विज्ञान, तारा निर्माण, ग्रह विज्ञान और आकाशगंगा विकास। और हमने यह सुनिश्चित किया कि वेधशाला उन सभी में सक्षम होगी।

कैमरे और स्पेक्ट्रोग्राफ

वेब के बोर्ड पर चार उपकरण हैं: नियर-इन्फ्रारेड कैमरा या एनआईआरसीएएम, नियर-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोग्राफ या NIRSpec, नियर इन्फ्रारेड इमेजर और स्लिटलेस स्पेक्ट्रोग्राफ या NIRISS, और मिड-इन्फ्रारेड उपकरण या मिरि. इसमें फाइन गाइडेंस सेंसर (एफजीएस) नामक एक सेंसर भी है, जो दूरबीन को सही दिशा में इंगित करने में मदद करता है।

उपकरण कैमरे और स्पेक्ट्रोग्राफ का मिश्रण हैं, जो प्रकाश को विभिन्न तरंग दैर्ध्य में विभाजित करने के लिए उपकरण हैं ताकि आप देख सकें कि किस तरंग दैर्ध्य को अवशोषित किया गया है। इससे आप यह जान सकते हैं कि कोई वस्तु उससे निकलने वाले प्रकाश को देखकर किस चीज से बनी है।

जबकि कैमरों द्वारा ली गई छवियां सबसे अधिक लोगों का ध्यान आकर्षित करती हैं, स्पेक्ट्रोग्राफ को एक वैज्ञानिक उपकरण के रूप में कम नहीं आंका जाना चाहिए। वर्तमान में आवंटित अवलोकन समय का लगभग आधा हिस्सा एक्सोप्लैनेट वायुमंडल की संरचना का विश्लेषण करने जैसे कार्यों के लिए स्पेक्ट्रोस्कोपी के लिए समर्पित है। आंशिक रूप से, ऐसा इसलिए है क्योंकि किसी वस्तु की छवि लेने की तुलना में उसका स्पेक्ट्रम लेने में अधिक समय लगता है, और आंशिक रूप से ऐसा इसलिए है क्योंकि स्पेक्ट्रोस्कोपी वह काम कर सकती है जो इमेजिंग नहीं कर सकती।

कैमरे और स्पेक्ट्रोग्राफ एक साथ भी काम करते हैं, क्योंकि इमेजिंग में उपयोग किए जाने वाले फिल्टर स्पेक्ट्रोग्राफ के साथ अध्ययन करने के लिए वस्तुओं का चयन करने के लिए उपयोगी होते हैं।

"कल्पना कीजिए कि आप NIRCam के साथ कुछ गहरी तस्वीरें लेते हुए एक गहरा क्षेत्र बनाते हैं," मैककॉघ्रियन ने समझाया। “फिर आप उम्मीदवारों का चयन करने के लिए अलग-अलग फ़िल्टर का उपयोग करते हैं, क्योंकि स्पेक्ट्रोस्कोपी के साथ उस क्षेत्र में एक-एक करके देखने के लिए बहुत सारी चीज़ें होंगी। इसलिए आपको उम्मीदवारों को ढूंढने के लिए इमेजिंग की आवश्यकता है, जैसे कि किसी छवि में रंगों को देखकर यह तय करना कि दी गई वस्तु, मान लीजिए, एक उच्च रेडशिफ्ट आकाशगंगा है और पास का कोई धुंधला तारा नहीं है।

यह पहले ही व्यवहार में प्रदर्शित किया जा चुका है वेब की पहली गहरी फ़ील्ड छवि. इमेजिंग NIRCam कैमरे से की गई थी, जो एक आश्चर्यजनक छवि में निकट और दूर दोनों जगह बड़ी संख्या में आकाशगंगाओं को लेने में सक्षम था। फिर विशेष लक्ष्य, जैसे a 13 अरब वर्ष से अधिक पुरानी आकाशगंगा, को बाहर निकाला गया और NIRSpec स्पेक्ट्रोग्राफ के साथ देखा गया, इस प्रारंभिक आकाशगंगा की संरचना और तापमान के बारे में डेटा एकत्र किया गया।

मैककॉघ्रियन ने कहा, "यह बहुत सुंदर, स्वच्छ स्पेक्ट्रम है।" “इससे पहले कहीं से भी किसी ने ऐसा कुछ नहीं देखा था। तो अब हम जानते हैं कि यह मशीन अविश्वसनीय रूप से शक्तिशाली ढंग से काम करती है।

एकाधिक मोड

वेब की पूर्ण क्षमताओं को समझने के लिए, आपको पता होना चाहिए कि चारों उपकरणों में केवल एक ही मोड नहीं है - उनका उपयोग विभिन्न लक्ष्यों को देखने के लिए कई तरीकों से किया जा सकता है। कुल मिलाकर, वहाँ हैं 17 मोड चार उपकरणों के बीच, और दूरबीन को विज्ञान संचालन शुरू करने के लिए तैयार घोषित करने से पहले इनमें से प्रत्येक का परीक्षण और सत्यापन किया जाना था।

उदाहरण के लिए, NIRSpec उपकरण लें। यह कई प्रकार की स्पेक्ट्रोस्कोपी कर सकता है, जिसमें फिक्स्ड स्लिट स्पेक्ट्रोस्कोपी भी शामिल है, जो व्यक्तिगत लक्ष्यों की जांच के लिए एक अत्यधिक संवेदनशील तरीका है। (जैसे कि किलोनोवा नामक न्यूट्रॉन तारों के विलय से निकलने वाले प्रकाश का विश्लेषण करना), या फील्ड यूनिट स्पेक्ट्रोस्कोपी, जो एकाधिक के लिए स्पेक्ट्रा को देखता है किसी लक्ष्य के बारे में प्रासंगिक जानकारी प्राप्त करने के लिए एक छोटे से क्षेत्र पर पिक्सेल (जैसे कि एक अत्यंत दूर की आकाशगंगा को देखना जो गुरुत्वाकर्षण द्वारा विकृत हो गई है) लेंसिंग)।

तीसरे प्रकार की स्पेक्ट्रोस्कोपी NIRSpec वास्तव में कुछ विशेष करती है जिसे मल्टी-ऑब्जेक्ट स्पेक्ट्रोस्कोपी कहा जाता है। यह माइक्रोशटर ऐरे नामक प्रारूप में व्यवस्थित छोटे खिड़की जैसे शटर का उपयोग करता है। “वे मूल रूप से कुछ सेंटीमीटर व्यास वाले छोटे उपकरण हैं, जिनमें से हमारे पास चार हैं। उन उपकरणों में से प्रत्येक में, 65,000 छोटे व्यक्तिगत शटर हैं, ”मैककॉग्रीन ने कहा।

इनमें से प्रत्येक शटर को खोलने या बंद करने के लिए व्यक्तिगत रूप से नियंत्रित किया जा सकता है, जिससे शोधकर्ताओं को यह चुनने की अनुमति मिलती है कि वे क्षेत्र के किस हिस्से को देख रहे हैं। इन माइक्रोशटर का उपयोग करने के लिए, शोधकर्ता सबसे पहले रुचि की वस्तुओं का चयन करने के लिए NIRCam जैसे किसी अन्य उपकरण का उपयोग करके एक छवि लेते हैं। फिर वे रुचि की इन वस्तुओं से संबंधित शटर को खोलने का आदेश देते हैं, जबकि अन्य बंद रहते हैं।

यह लक्ष्यों, जैसे कि विशेष आकाशगंगाओं, से प्रकाश को दूरबीन के डिटेक्टरों पर चमकने की अनुमति देता है, साथ ही पृष्ठभूमि से प्रकाश को लीक होने की अनुमति नहीं देता है। “केवल उस दरवाज़े को खोलकर जहाँ आकाशगंगा है और अन्य सभी दरवाज़ों को बंद कर दें, जब प्रकाश वहाँ से आ रहा हो वह वस्तु, एक स्पेक्ट्रम में फैल जाती है, और आपके पास अन्य सभी प्रकाश नहीं आते हैं," मैककॉघ्रियन कहा। "यह इसे और अधिक संवेदनशील बनाता है।"

इस मल्टी-ऑब्जेक्ट स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग गहरे क्षेत्र की छवियों में विशेष आकाशगंगाओं को देखने के लिए किया जा सकता है, जो विशेष रूप से उन शुरुआती आकाशगंगाओं का अध्ययन करने के लिए उपयोगी है जो अत्यधिक लाल रंग की हैं। और यह विधि एक बार में 100 वस्तुओं तक से स्पेक्ट्रा प्राप्त करने में सक्षम है - जिससे यह डेटा एकत्र करने का एक बहुत ही कुशल तरीका बन जाता है।

बहुत अधिक रोशनी से निपटना

जैसा कि माइक्रोशटर प्रदर्शित करते हैं, अत्यधिक संवेदनशील उपकरणों के साथ काम करने का एक मुश्किल हिस्सा बहुत अधिक रोशनी से निपटना है। जेम्स वेब का काम लीजिए बृहस्पति पर करेंगे इसके संचालन के पहले कुछ महीनों में - बृहस्पति के चारों ओर के छल्लों और चंद्रमाओं की छवि बनाना वास्तव में बहुत कठिन है क्योंकि ग्रह स्वयं बहुत चमकीला है। यदि आप जिस धुंधली वस्तु को देखने का प्रयास कर रहे हैं, वह बहुत चमकीली वस्तु के बगल में है, तो यह आपकी रीडिंग को उड़ा सकती है, इसलिए आपको केवल चमकीली वस्तु का प्रकाश दिखाई देगा।

इसी तरह की समस्या तब उत्पन्न होती है जब आप दूर के एक्सोप्लैनेट का निरीक्षण करने का प्रयास करते हैं, जो उन तारों की तुलना में बहुत मंद होते हैं जिनकी वे परिक्रमा करते हैं। इस चुनौती से निपटने के लिए, जेम्स वेब के पास कोरोनोग्राफी नामक एक और तरकीब है।

NIRCam और MIRI दोनों में कोरोनोग्राफी मोड हैं, जिसका सबसे सरल रूप चमकदार वस्तु के प्रकाश को अवरुद्ध करने के लिए उसके सामने एक छोटी धातु डिस्क रखना है। फिर आप इसके चारों ओर अन्य, मंद प्रकाश स्रोतों को अधिक आसानी से देख सकते हैं। लेकिन इस दृष्टिकोण की अपनी सीमाएँ हैं: यदि चमकीली वस्तु डिस्क के पीछे घूमती है, तो उसका प्रकाश किनारों पर फैल सकता है और अवलोकनों को बर्बाद कर सकता है। आप डिस्क को छोटा कर सकते हैं ताकि यह ऑब्जेक्ट के केवल केंद्रीय चमकदार बिंदु को अवरुद्ध कर दे, लेकिन तब भी आपके पास निपटने के लिए बहुत अधिक अतिरिक्त रोशनी होगी। आप डिस्क को बड़ा कर सकते हैं, लेकिन फिर यह अन्य वस्तुओं को अवरुद्ध कर देगी जो चमकीली वस्तु के करीब हैं।

तो इस कोरोनोग्राफी मोड का एक और रूप है जो चार-चतुर्थांश चरण मास्क नामक हार्डवेयर का उपयोग करता है। "यह प्रकाशिकी का एक बहुत ही चतुर नमूना है," मैककॉघ्रियन ने कहा। “इसमें कोई धातु डिस्क नहीं है, लेकिन इसमें कांच के चार अलग-अलग टुकड़े हैं जो आने वाले प्रकाश में विभिन्न चरण प्रदान करते हैं। जब हम प्रकाश के बारे में फोटॉन के बजाय एक तरंग के रूप में सोचते हैं, तो प्रकाश का एक चरण होता है। यदि आप उज्ज्वल स्रोत को ठीक उस क्रॉस पर रखते हैं जहां वे चार अलग-अलग चरण प्लेटें मिलती हैं, तो आप ऐसा कर सकते हैं इसे इस प्रकार कार्यान्वित करें कि तरंग हस्तक्षेप के कारण प्रकाश वास्तव में तारे से दूर हो जाए प्रभाव।"

इसका मतलब यह है कि यदि आप इसे बिल्कुल ठीक से पंक्तिबद्ध करते हैं ताकि चमकीली वस्तु इन चतुर्भुजों के ठीक बीच में हो, तारे से आने वाला प्रकाश समाप्त हो जाएगा, लेकिन ग्रहों जैसे अन्य पिंडों से आने वाला प्रकाश अभी भी रहेगा दृश्यमान। यह अपने मेजबान सितारों के करीब परिक्रमा कर रहे एक्सोप्लैनेट का अवलोकन करने के लिए इसे आदर्श बनाता है जिन्हें अन्यथा देखना असंभव हो सकता है।

समय का सदुपयोग करना

चमकीली और मंद वस्तुओं के मिश्रण को संभालने का एक और तरीका समय के साथ कई रीडिंग लेना है। आपके फ़ोन जैसी चीज़ के विपरीत, जो एक तस्वीर लेता है और फिर तुरंत रीसेट हो जाता है, वेब में डिटेक्टर बिना रीसेट किए कई रीडिंग ले सकते हैं।

"तो हम एक ही डिटेक्टर के साथ समय के साथ चित्रों की एक श्रृंखला ले सकते हैं, क्योंकि यह धुंधले स्रोतों से प्रकाश बनाता है," मैककॉघ्रियन बताते हैं। “लेकिन जब हम डेटा को देखते हैं, तो हम संतृप्त होने से पहले उज्ज्वल स्रोतों के लिए पहली छवियों का उपयोग कर सकते हैं, और फिर कमजोर स्रोतों से प्रकाश का निर्माण जारी रख सकते हैं और संवेदनशीलता प्राप्त कर सकते हैं। यह डिटेक्टरों को कई बार पढ़कर गतिशील रेंज को प्रभावी ढंग से बढ़ाता है।

एक अन्य मोड जिसमें उपकरण काम कर सकते हैं उसे समय श्रृंखला अवलोकन कहा जाता है, जो मूल रूप से समय के साथ बदलती वस्तुओं को पकड़ने के लिए एक के बाद एक कई रीडिंग लेना है। यह चमकने वाली वस्तुओं को पकड़ने के लिए उपयोगी है, जैसे स्पंदित न्यूट्रॉन तारे जिन्हें मैग्नेटर कहा जाता है, या एक्सोप्लैनेट को देखने के लिए जो पारगमन नामक गति में अपने मेजबान तारे के चेहरे पर घूमते हैं।

मैककॉघ्रियन ने कहा, "जैसे ही कोई ग्रह तारे के सामने से गुजरता है, आप इसे पारगमन के किनारों के साथ-साथ पारगमन के बीच में भी पकड़ना चाहते हैं।" "तो आप बस इसे देखते रहें, और डेटा लेते रहें।"

इस विधि के साथ एक चुनौती यह है कि इसके लिए दूरबीन को लगभग पूर्ण संरेखण में रहना आवश्यक है क्योंकि यदि यह थोड़ा सा भी हिलता है, तो यह डेटा में शोर उत्पन्न करेगा। लेकिन अच्छी खबर यह है कि किसी वस्तु की ओर इशारा करने और उसमें टिके रहने के मामले में दूरबीन बहुत अच्छा प्रदर्शन कर रही है स्थान, फाइन गाइडेंस सेंसर को धन्यवाद जो पास के तारों को लॉक कर देता है और सौर जैसी किसी भी गड़बड़ी के लिए समायोजित कर देता है हवाएँ.

वेब के साथ काम करने में चुनौतियाँ

प्रौद्योगिकी के हर टुकड़े की तरह, वेब क्या कर सकता है इसकी भी कुछ सीमाएँ हैं। वेब का उपयोग करने वाले वैज्ञानिकों के लिए बड़ी व्यावहारिक सीमाओं में से एक डेटा की मात्रा है जिसे वे दूरबीन से एकत्र कर सकते हैं। हबल के विपरीत, जो पृथ्वी के चारों ओर परिक्रमा करता है, वेब सूर्य की परिक्रमा करता है स्थिति को L2 कहा जाता है.

यह पृथ्वी से लगभग 1 मिलियन मील दूर है, इसलिए वेब एक से सुसज्जित है शक्तिशाली रेडियो एंटीना जो 28 मेगाबिट प्रति सेकंड की दर से डेटा को पृथ्वी पर वापस भेज सकता है। यह बहुत प्रभावशाली है - जैसा कि मैककॉघ्रियन ने बताया, यह उनके होटल के वाई-फाई से काफी तेज़ है जिसका हम उपयोग कर रहे थे बात करने के लिए, यहां तक ​​​​कि बहुत अधिक दूरी पर भी - लेकिन यह उस डेटा की कुल मात्रा के करीब नहीं है जो उपकरण प्रति दिन ले सकता है दूसरा।

वेधशाला में थोड़ी मात्रा में ठोस अवस्था का भंडारण होता है, लगभग 60 जीबी, जो थोड़े समय के लिए डेटा रिकॉर्ड कर सकता है यदि उपकरण वापस भेजे जाने से अधिक डेटा एकत्र कर रहे हैं, तो यह एक बफर के रूप में कार्य करता है। आमतौर पर फोन या लैपटॉप पर मिलने वाले स्टोरेज की तुलना में यह बहुत ज्यादा नहीं लग सकता है, लेकिन ऐसे हार्डवेयर की आवश्यकताएं जो विकिरण से सुरक्षित हों और दशकों तक उपयोग में आ सकें, अलग-अलग हैं।

इस सीमा का मतलब है कि शोधकर्ताओं को इस बारे में चयनात्मक होना होगा कि वे टेलीस्कोप से डाउनलिंक में किस डेटा को प्राथमिकता देते हैं, अपनी आवश्यकताओं के लिए केवल सबसे महत्वपूर्ण डेटा का चयन करते हैं। आपको आश्चर्य हो सकता है कि उस मामले में वेब पृथ्वी के करीब क्यों नहीं स्थित है, लेकिन जिस तरह से यह संचालित होता है उसके लिए एल2 कक्षा आवश्यक है - और इसका कारण तापमान है।

मैककॉघ्रियन ने कहा, "लोग सोचते हैं कि अंतरिक्ष ठंडा है, ठीक है, अगर आप किसी बड़ी वस्तु के बगल में हैं जो आपको पृथ्वी या सूरज की तरह हर दिन गर्म कर रही है, तो नहीं।" "इसलिए यदि आप इन्फ्रारेड में देखना चाहते हैं, तो आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि आपका टेलीस्कोप अविश्वसनीय रूप से ठंडा है, इसलिए यह उस तरंग दैर्ध्य पर उत्सर्जित नहीं हो रहा है जिसे आप देखने की कोशिश कर रहे हैं। पता लगाना।" यही कारण है कि वेब के पास इसे ठंडा रखने में मदद करने के लिए एक विशाल सनशील्ड है, और यह L2 पर क्यों है ताकि सनशील्ड सूर्य और दोनों से गर्मी को रोक सके। धरती।

“हमने एक वेधशाला बनाई है जिसे L2 पर होना आवश्यक है, इसे ठंडा होने के लिए वहां होना आवश्यक है, ताकि यह इस विज्ञान को वितरित कर सके। और क्योंकि यह L2 पर है, हमारे पास केवल एक निश्चित बैंडविड्थ है," मैककॉघ्रियन ने समझाया। "मुफ़्त दोपहर के भोजन जैसी कोई चीज़ नहीं है, आइए इसे ऐसे ही कहें।"

समुदाय निर्णय लेता है

वेब अवलोकन के पहले वर्ष की सावधानीपूर्वक योजना बनाई गई है। विज्ञान संचालन के पहले पांच महीनों में इस पर काम होगा शीघ्र जारी विज्ञान कार्यक्रम, जो वेब के हार्डवेयर की सीमाओं को आगे बढ़ाने और यह देखने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं कि यह क्या करने में सक्षम है। अपने पहले वर्ष के भीतर, यह उन कार्यक्रमों पर काम करेगा जिनके लिए चयन किया गया है चक्र 1, जिसमें एक्सोप्लैनेट, ब्लैक होल, गहरे क्षेत्र और बहुत कुछ पर शोध शामिल है।

हालाँकि, इसके अलावा, वेब का उपयोग करके किया जाने वाला भविष्य का काम काफी हद तक खुला है। शोधकर्ता वेब का उपयोग करके कौन सा डेटा एकत्र करना चाहते हैं, इसके लिए प्रस्ताव प्रस्तुत करते हैं, और इन प्रस्तावों की सहकर्मी-समीक्षा की जाती है ताकि उन प्रस्तावों का चयन किया जा सके जो वैज्ञानिक रूप से सबसे दिलचस्प हैं। "समुदाय तय करता है कि वेधशाला के साथ क्या किया जाएगा," मैककॉघ्रियन ने कहा।

इस समुदाय की भागीदारी ने वेब के उपयोग के तरीके को पहले ही बदल दिया है - उदाहरण के लिए, एक्सोप्लैनेट अनुसंधान वर्तमान में अनुसंधान के पहले दौर में उपलब्ध अवलोकन समय का लगभग एक तिहाई लेता है। जब मैककॉघ्रियन और उनके सहयोगी यह योजना बना रहे थे कि 2000 के दशक की शुरुआत में वेब का उपयोग कैसे किया जा सकता है, तो उन्होंने इसकी कल्पना भी नहीं की थी वहाँ कहीं भी इतना अधिक एक्सोप्लैनेट अनुसंधान किया जा रहा होगा क्योंकि उस समय बहुत कम एक्सोप्लैनेट खोजे गए थे समय।

यह वेब को ईएसए की गैया वेधशाला जैसे बहुत विशिष्ट उद्देश्य वाले मिशनों से अलग बनाता है विशेष रूप से आकाशगंगा का 3D मानचित्र बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और हबल की तरह, जिसे कई लोगों से मिलने के लिए डिज़ाइन किया गया था अनुसंधान की जरूरत है. मैककॉघ्रियन ने कहा, "यह निश्चित रूप से एक सामान्य-उद्देश्यीय वेधशाला है।" “आपको केवल हबल को देखना है और यह पिछले कुछ वर्षों में कैसे विकसित हुआ है। आंशिक रूप से नए उपकरण लगाने के माध्यम से, लेकिन अधिकतर वैज्ञानिक समुदाय के माध्यम से यह निर्णय लेने के माध्यम से कि अलग-अलग प्राथमिकताएं और अलग-अलग क्षेत्र हैं जिन्हें करने की आवश्यकता है।"

यह लचीलापन संभव है क्योंकि वेब को कई क्षेत्रों में अनुसंधान के लिए उपयोगी बनाया गया है - जिसमें ऐसे अनुप्रयोग भी शामिल हैं जिनके बारे में हमने अभी तक नहीं सोचा है। वेब है टिकने का अनुमान है कम से कम 20 साल, और हमने बमुश्किल यह पता लगाना शुरू किया है कि उस समय में यह क्या कर सकता है।

“यह रोमांचक बात है। यदि आप एक बहुत शक्तिशाली, बहुत सक्षम सामान्य-उद्देश्यीय वेधशाला का निर्माण करते हैं, तो यह कई मायनों में समुदाय की रचनात्मकता तक ही सीमित है, ”मैककॉघ्रियन ने कहा। "अब हम इसे वेब से बनाते हैं।"

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