பூமியின் துருவத்திலிருந்து தொலைதூர அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சை (far-infrared radiation) அளவிட நாசாவினால் ஏவப்பட்ட இரண்டு காலநிலை செயற்கைக்கோள்களில் இந்த செயற்கைக்கோள் ஒன்றாகும். இதன் பணியைப் பற்றி நீங்கள் தெரிந்து கொள்ள வேண்டிய அனைத்தும் இங்கு குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது.
மே 25 அன்று, அமெரிக்காவின் தேசிய வானியல் மற்றும் விண்வெளி நிர்வாகம் நாசா (National Aeronautics and Space Administration (NASA)) நியூசிலாந்தின் மாஹியாவில் இருந்து ராக்கெட் ஆய்வகத்தின் எலக்ட்ரான் ராக்கெட்டில் அமர்ந்து பூமியின் துருவங்களில் வெப்ப உமிழ்வுகளைப் ஆய்வு செய்யும் இரண்டு காலநிலை செயற்கைக்கோள்களில் (climate satellite) ஒன்றை ஏவியது. அடுத்த சில நாட்களில் இரண்டாவது செயற்கைக்கோள் ஏவப்படும்.
ஏவப்பட்ட செயற்கைக்கோள்கள் CubeSats என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இவை சிறிய, கனசதுர வடிவிலான செயற்கைக்கோள்கள் ஆர்க்டிக் மற்றும் அண்டார்டிகாவால் வெளிப்படும் வெப்பத்தை அளவிடும். இந்த பகுதிகள் பூமியில் மிகவும் குளிரானவை. இந்த வெப்பம் பூமியின் காலநிலையை எவ்வாறு பாதிக்கிறது என்பதையும் செயற்கைக்கோள்கள் ஆய்வு செய்யும். இந்த பணிக்கு தூர அகச்சிவப்பு சோதனையில் துருவ கதிர்வீச்சு ஆற்றல் (Polar Radiant Energy in the Far-InfraRed Experiment(PREFIRE)) என்று பெயரிடப்பட்டது மற்றும் நாசா மற்றும் அமெரிக்காவின் விஸ்கான்சின்-மாடிசன் பல்கலைக்கழகம் (University of Wisconsin-Madison (US)) இணைந்து உருவாக்கப்பட்டது.
பூமியின் துருவங்களில் வெப்ப உமிழ்வை ஏன் ஆராய்ச்சியாளர்கள் அளவிட விரும்புகிறார்கள் என்பதைப் பற்றிய ஒரு பார்வை இங்கே உள்ளது.
ஆனால் முதலில், CubeSats என்றால் என்ன?
CubeSats-கள் அடிப்படையில் சிறிய செயற்கைக்கோள்கள் ஆகும். அதன் அடிப்படையான வடிவமைப்பு 10 செ.மீ x 10 செ.மீ x 10 செ.மீ (இது “ஒரு யூனிட்” அல்லது “1U”) கன சதுரம் ஆகும். இது ரூபிக் கனசதுரத்தை (Rubik’s cube) விட சற்று பெரியது மற்றும் அதன் எடை 1.33 கிலோவுக்கு மிகாமல் இருக்கும். நாசாவின் கூற்றுப்படி, CubeSat-ன் பணியைப் பொறுத்து, அலகுகளின் எண்ணிக்கை 1.5, 2, 3, 6 மற்றும் 12 ஆக இருக்கலாம்.
இந்த செயற்கைக்கோள்கள் முதன்முதலில் 1999-ல் கலிபோர்னியா பாலிடெக்னிக் மாநில பல்கலைக்கழகம் (California Polytechnic State University) மற்றும் ஸ்டான்போர்ட் பல்கலைக்கழகத்தால் (Stanford University) உருவாக்கப்பட்டதாக நாசா தெரிவித்துள்ளது. பாரம்பரிய செயற்கைக்கோள்களை விட அவை மலிவானவை மற்றும் இலகுவானவை என்பதால், புதிய தொழில்நுட்பத்தை சோதிப்பதற்காகவும், அறிவியல் சோதனைகளை மேற்கொள்வதற்காகவும், வணிக காரணங்களுக்காகவும் சிறிய செயற்கைக்கோள்களை சுற்றுப்பாதையில் செலுத்தத் தொடங்கின.
தூர-அகச்சிவப்பு சோதனையில் துருவ கதிர்வீச்சு ஆற்றல் (Polar Radiant Energy in the Far-InfraRed Experiment(PREFIRE)) செயற்கைக்கோள்கள் சிறியவை, அவற்றின் சோலார் பேனல்கள் வெளியேறும்போது 90 செமீ உயரமும் கிட்டத்தட்ட 120 செமீ அகலமும் இருக்கும். அவை ஆறு அலகுகள் கொண்ட குயூப்சாட்ஸ் (6U CubeSats) என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இரண்டு செயற்கைக்கோள்களும் சுமார் 525 கிலோமீட்டர் உயரத்தில் துருவ சுற்றுப்பாதையில் (குறைந்த பூமியின் சுற்றுப்பாதையில்) நிலைநிறுத்தப்படும்.
கியூப்சாட்கள் (CubeSats) என்பது நானோ மற்றும் மைக்ரோசாட்லைட்டுகளின் ஒரு பிரிவாகும். நாசா ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஏன் பூமியின் துருவங்களில் வெப்ப உமிழ்வை அளவிட விரும்புகிறார்கள்?
இது பூமியின் ஆற்றல் பட்ஜெட்டுடன் (energy budget) தொடர்புடையது. இது சூரியனிலிருந்து பூமிக்கு வரும் வெப்பத்தின் அளவு மற்றும் பூமியிலிருந்து விண்வெளிக்கு வெளிவரும் வெப்பத்தின் அளவு ஆகியவற்றுக்கு இடையே உள்ள சமநிலை ஆகும். இரண்டுக்கும் இடையே உள்ள வேறுபாடு கிரகத்தின் வெப்பநிலை மற்றும் காலநிலையை தீர்மானிக்கிறது. ஆர்க்டிக் மற்றும் அண்டார்டிகாவில் இருந்து அதிக வெப்பம் தொலைதூர அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சாக அனுப்பப்படுகிறது. இந்த கதிர்வீச்சு 3 μm மற்றும் 1,000 μm இடையே அலைநீளங்களைக் கொண்டுள்ளது. இது மின்காந்த கதிர்வீச்சின் அகச்சிவப்பு வரம்பின் ஒரு பகுதியாகும்.
தூர-அகச்சிவப்பு சோதனையில் துருவ கதிர்வீச்சு ஆற்றல் (PREFIRE) பணியின் நோக்கம் என்ன?
தூர-அகச்சிவப்பு சோதனையில் துருவ கதிர்வீச்சு ஆற்றல் (PREFIRE) பணியானது பூமியின் துருவங்களில், குறிப்பாக ஆர்க்டிக் மற்றும் அண்டார்டிகாவில் வெப்ப உமிழ்வை அளவிடுவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. இந்தப் பகுதிகள் கணிசமான அளவு வெப்பத்தை தூர-அகச்சிவப்புக் கதிர்களாக வெளியிடுகின்றன. இது மின்காந்தக் கதிர்வீச்சின் அகச்சிவப்பு வரம்பில் உள்ள ஒரு வகை ஆற்றலாகும். தற்போது, இந்த வகையான கதிர்வீச்சை துல்லியமாக அளவிட எந்த முறையும் இல்லை. இது பூமியின் ஆற்றல் பட்ஜெட்டை (energy budget) புரிந்து கொள்வதில் ஒரு இடைவெளியை விட்டுச்செல்கிறது.
ஒவ்வொரு தூர-அகச்சிவப்பு சோதனையில் துருவ கதிர்வீச்சு ஆற்றல் (PREFIRE) CubeSat-லும் வெப்ப அகச்சிவப்பு நிறமாலை அளவீடு (THermal Infrared Spectrometer(TIRS)) எனப்படும் இந்த சாதனம் துருவங்களில் இருந்து அகச்சிவப்பு மற்றும் தூர அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சை அளவிடுகிறது. அகச்சிவப்பு ஒளியைப் பிரிக்கவும் அளவிடவும் வடிவமைக்கப்பட்ட சிறப்பு வடிவ கண்ணாடிகள் (special mirrors) மற்றும் கண்டுபிடிக்கும் கருவி (detectors) கொண்டுள்ளது.
துருவங்களில் உள்ள நீராவி மற்றும் மேகங்களால் எவ்வளவு தூர அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு சிக்கியுள்ளது என்பதை CubeSats அளவிடும். இது அங்குள்ள பசுமைஇல்ல வாயுவின் விளைவை எவ்வாறு பாதிக்கிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள உதவுகிறது.