25 मई को, नेशनल एरोनॉटिक्स एंड स्पेस एडमिनिस्ट्रेशन (NASA) ने दो जलवायु उपग्रहों में से एक को लॉन्च किया, जो पृथ्वी के ध्रुवों पर गर्मी उत्सर्जन का अध्ययन करेगा। इसे न्यूज़ीलैंड के माहीआ से रॉकेट लैब के इलेक्ट्रॉन रॉकेट के ऊपर से लॉन्च किया गया। दूसरा उपग्रह अगले कुछ दिनों में लॉन्च किया जाएगा।
ये दो छोटे क्यूब उपग्रह, या क्यूबसैट्स, यह मापेंगे कि आर्कटिक और अंटार्कटिका — पृथ्वी के दो सबसे ठंडे क्षेत्र — अंतरिक्ष में कितनी गर्मी विकीर्ण करते हैं और यह ग्रह के जलवायु को कैसे प्रभावित करता है। इस मिशन को PREFIRE (Polar Radiant Energy in the Far-InfraRed Experiment) नाम दिया गया है और इसे NASA और यूनिवर्सिटी ऑफ विस्कॉन्सिन-मैडिसन (US) द्वारा संयुक्त रूप से विकसित किया गया है।
यहां मिशन पर एक नज़र डालते हैं और शोधकर्ता पृथ्वी के ध्रुवों पर गर्मी उत्सर्जन को मापना क्यों चाहते हैं।
पहले, क्यूबसैट्स क्या हैं?
क्यूबसैट्स मूल रूप से छोटे उपग्रह होते हैं जिनका बुनियादी डिजाइन 10 सेमी x 10 सेमी x 10 सेमी (जो “एक यूनिट” या “1U” बनता है) क्यूब होता है – जो एक रुबिक के क्यूब से थोड़ा बड़ा होता है – और इसका वजन 1.33 किलोग्राम से अधिक नहीं होता है। क्यूबसैट के मिशन के आधार पर, यूनिट्स की संख्या 1.5, 2, 3, 6, और 12U हो सकती है, NASA के अनुसार।
इन उपग्रहों को पहली बार 1999 में कैलिफोर्निया पॉलिटेक्निक स्टेट यूनिवर्सिटी, सैन लुइस ओबिसपो (Cal Poly) और स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी द्वारा शैक्षिक उपकरणों के रूप में विकसित किया गया था। हालांकि, अपनी कम लागत और पारंपरिक उपग्रहों की तुलना में कम द्रव्यमान के कारण, इन्हें प्रौद्योगिकी प्रदर्शनों, वैज्ञानिक अनुसंधान और व्यावसायिक उद्देश्यों के लिए कक्षा में स्थापित किया जाने लगा।
प्रत्येक PREFIRE उपग्रह एक 6U क्यूबसैट है। ये उपग्रह तब लगभग 90 सेमी ऊंचाई और लगभग 120 सेमी चौड़ाई के होते हैं जब सोलर पैनल, जो उपग्रह को शक्ति प्रदान करेंगे, तैनात होते हैं। दोनों उपग्रहों को लगभग 525 किलोमीटर की ऊंचाई पर एक निकट-ध्रुवीय कक्षा (एक प्रकार की निम्न पृथ्वी कक्षा) में रखा जाएगा।
CUBESATS क्यूबसैट्स नैनो- और माइक्रोसेटेलाइट्स की एक श्रेणी हैं। साभार: NASA
शोधकर्ता पृथ्वी के ध्रुवों पर गर्मी उत्सर्जन को मापना क्यों चाहते हैं?
यह पृथ्वी की ऊर्जा बजट से संबंधित है, जो पृथ्वी पर सूर्य से आने वाली गर्मी और अंतरिक्ष में जाने वाली गर्मी के बीच का संतुलन है। इन दोनों के बीच का अंतर ग्रह के तापमान और जलवायु को निर्धारित करता है।
आर्कटिक और अंटार्कटिका से विकीर्ण होने वाली गर्मी का एक बड़ा हिस्सा सुदूर-अवरक्त विकिरण के रूप में उत्सर्जित होता है — विद्युत चुंबकीय विकिरण की अवरक्त श्रेणी के भीतर 3 μm से 1,000 μm की तरंग दैर्ध्य। हालांकि, वर्तमान में इस प्रकार की ऊर्जा को मापने का कोई तरीका नहीं है। परिणामस्वरूप, ग्रह के ऊर्जा बजट के बारे में जानकारी में एक अंतर है।
PREFIRE मिशन क्या है?
PREFIRE मिशन इसे बदल देगा। इसके दो क्यूबसैट्स पृथ्वी के ध्रुवों से सुदूर-अवरक्त विकिरण का अध्ययन कर सकते हैं और उनके द्वारा एकत्र किए गए डेटा से वैज्ञानिकों को ग्रह के ऊर्जा बजट को बेहतर ढंग से समझने में मदद मिलेगी।
NASA के जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी के निदेशक, लॉरी लेशिन ने एक बयान में कहा, “उनके अवलोकन हमें पृथ्वी के गर्मी संतुलन की मूलभूत बातों को समझने में मदद करेंगे, जिससे हमें यह बेहतर ढंग से समझने में मदद मिलेगी कि वैश्विक तापन के सामना में हमारी बर्फ, समुद्र और मौसम कैसे बदलेंगे।”
प्रत्येक PREFIRE क्यूबसैट एक थर्मल इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर — जिसे थर्मल इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर (TIRS) कहा जाता है — से सुसज्जित है, जो आर्कटिक और अंटार्कटिका से अवरक्त और सुदूर-अवरक्त विकिरण की मात्रा को मापता है। स्पेक्ट्रोमीटर में अवरक्त प्रकाश को विभाजित और मापने के लिए विशेष रूप से आकार के दर्पण और डिटेक्टर होते हैं, NASA के अनुसार।
क्यूबसैट्स यह भी मापेंगे कि ध्रुवों पर वायुमंडलीय जल वाष्प और बादलों द्वारा कितनी सुदूर-अवरक्त विकिरण को फंसाया जाता है और यह क्षेत्र में ग्रीनहाउस प्रभाव को कैसे प्रभावित करता है।