नासा एक्सोप्लैनेट पर जीवन की तलाश के लिए हैबिटेबल वर्ल्ड्स ऑब्जर्वेटरी टेलीस्कोप तैयार कर रहा है

पृथ्वी से बाहर जीवन के संकेतों की खोज, जिसे पहले विज्ञान कथा माना जाता था, अंतरिक्ष अन्वेषण में एक दैनिक गतिविधि है। नासा के जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी (JPL) के ब्राजीलियाई एस्ट्रोबायोलॉजिस्ट राइसा एस्ट्रेला के साथ बातचीत में, हैबिटेबल वर्ल्ड्स ऑब्जर्वेटरी (HWO) के लिए तैयारी के कार्यों का विवरण दिया गया, जो संभावित 'अर्थ 2.0' की निगरानी के लिए डिज़ाइन किया गया एक दूरबीन है। एस्ट्रेला ने वर्तमान वेधशालाओं की सीमाओं और पृथ्वी से परे जीवन के अस्तित्व की पुष्टि के लिए अभी भी क्या आवश्यक है, इस पर भी चर्चा की।

अंतरिक्ष अन्वेषण के अलावा, नासा हमारे ग्रह पर लक्षित उपकरणों का उपयोग करता है। राइसा एस्ट्रेला ने समझाया कि अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (ISS) द्वारा एकत्र किए गए डेटा प्लास्टिक प्रदूषण के मानचित्रण और जैव विविधता के नुकसान के मूल्यांकन में कैसे मदद करते हैं, जिसमें ब्राजील भी शामिल है।

अनुसंधान दिनचर्या और एस्ट्रोबायोलॉजी का भविष्य

अपने कार्य में, राइसा एस्ट्रेला एस्ट्रोबायोलॉजी में काम करती हैं, जो एक्सोप्लैनेट के वायुमंडल में बायोसिग्नेचर की पहचान करने पर केंद्रित है। वह पृथ्वी पर प्रदूषकों, जैसे प्लास्टिक और ग्रीनहाउस गैसों की भी जांच करती हैं, साथ ही पृथ्वी की जैव विविधता को चित्रित करती हैं।

उनकी दिनचर्या में अंतरिक्ष दूरबीनों से प्राप्त डेटा को संभालना शामिल है। अपने डॉक्टरेट के दौरान, उन्होंने हबल स्पेस टेलीस्कोप के डेटा के साथ काम किया, ग्रहों की परिक्रमा करने वाले सितारों के प्रकाश के समय श्रृंखला का विश्लेषण करके उनके वायुमंडल में अणुओं की पहचान की। हालांकि वह अब हबल के साथ काम नहीं करती हैं, उनका वर्तमान ध्यान हैबिटेबल वर्ल्ड्स ऑब्जर्वेटरी (HWO) की तैयारी पर है।

एस्ट्रेला का वर्तमान काम अब डेटा विश्लेषण नहीं है, बल्कि इस नए अंतरिक्ष मिशन की तैयारी है। इस तैयारी का एक महत्वपूर्ण पहलू वांछित परिणाम देने में सक्षम उपकरण विकसित करने के लिए आवश्यक विज्ञान को परिभाषित करना है। इन विज्ञानों में, बायोमॉलिक्यूल के हस्ताक्षर, जैसे ऑक्सीजन, ओजोन और मीथेन का पता लगाना प्रमुख है, जिसके लिए उपयुक्त स्तरों और उपकरणों को परिभाषित करने की आवश्यकता होती है।

वर्तमान में जेम्स वेब जैसे अन्य दूरबीन मौजूद हैं, लेकिन तकनीक अभी भी अर्थ 2.0 के समान वायुमंडल में अणुओं का पता लगाने की अनुमति नहीं देती है। इसलिए, वर्तमान प्रयास यह आधार स्थापित करने पर केंद्रित है कि कुछ वर्षों में यह नया अंतरिक्ष दूरबीन ऐसा विज्ञान कर सके।

समयरेखा और तकनीकी अंतर

दूरबीन के प्रक्षेपण की अनुमानित समय सीमा लगभग 2040 है, जो इंस्ट्रूमेंटेशन के पूरा होने और वैज्ञानिक टीम और तकनीकी विकास दोनों का समर्थन करने के लिए आवश्यक वित्त पोषण पर निर्भर करता है।

HWO की ग्रह लक्षण वर्णन पद्धति जेम्स वेब और हबल द्वारा उपयोग की जाने वाली पद्धति से अलग होगी। जबकि ये दोनों ग्रह पारगमन तकनीक का उपयोग करते हैं - तारे के सामने ग्रह गुजरते समय तारे के प्रकाश को मापते हैं - HWO तारे के प्रकाश को अवरुद्ध करने के लिए एक कोरोनोग्राफ का उपयोग करेगा। यह ग्रह द्वारा परावर्तित प्रकाश को सीधे देखने की अनुमति देगा।

नेंसी ग्रेस रोमन मिशन, जो अगस्त के अंत में लॉन्च होने वाला है, में एक कोरोनोग्राफ होगा और इस इंस्ट्रूमेंटेशन के लिए एक परीक्षण के रूप में काम करेगा। हालांकि, रोमन की सटीकता विशाल गैसीय ग्रहों तक सीमित होगी, क्योंकि एक अर्थ 2.0 जैसे छोटे पिंड द्वारा परावर्तित प्रकाश का पता लगाने के लिए यह पर्याप्त नहीं होगा। तारे के पास एक छोटे ग्रह के संकेत को अलग करने के लिए HWO की विशेष सटीकता की आवश्यकता होती है।

इंजीनियर और वैज्ञानिक कोरोनोग्राफ और दूरबीन के आयामों के लिए कई संभावित आर्किटेक्चर पर बहस कर रहे हैं, जैसे छह या आठ मीटर, लेकिन चयन पर कोई अंतिम निर्णय नहीं लिया गया है।

क्षमता और चुनौतियों की तुलना

नेंसी ग्रेस रोमन भी एक कोरोनोग्राफ का उपयोग करेगा, लेकिन इसका ध्यान बृहस्पति जैसे विशाल गैसीय ग्रहों पर होगा, न कि छोटे पिंडों पर। दूसरी ओर, HWO को एक कोरोनोग्राफ के साथ बनाया जाएगा जो शुक्र या पृथ्वी जैसे छोटे ग्रहों द्वारा परावर्तित प्रकाश को मापने के लिए आवश्यक सटीकता प्राप्त कर सकता है।

हालांकि दूरबीन की पहुंच पर अध्ययन मौजूद हैं, सटीक उत्तर चुनी गई अंतिम वास्तुकला पर निर्भर करता है। एक महत्वपूर्ण चुनौती यह है कि पृथ्वी के आकार के ग्रह का अवलोकन करते समय, उसके सटीक आकार का निर्धारण नहीं किया जा सकेगा; इसके बजाय उसके वायुमंडल के आधार पर उसकी विशेषताओं का अनुमान लगाना होगा।

केंद्रीय परिकल्पना ऑक्सीजन और मीथेन के साथ एक अर्थ 2.0 खोजना है, जो पृथ्वी पर जीवन से जुड़े गैस हैं। हालांकि, यह भेद करना आवश्यक है कि क्या ये बायोगैस जैविक प्रक्रियाओं या ज्वालामुखी या तारे की फोटोकेमिकल इंटरैक्शन जैसी अजैविक घटनाओं द्वारा उत्पन्न होते हैं। जैविक और अजैविक उत्पत्ति के बीच इस अंतर का अध्ययन एस्ट्रेला का शोध क्षेत्र है, जिसमें ब्राजीलियाई छात्रों के साथ सहयोग शामिल है।

एक्सोप्लैनेट K2-18b का मामला, जिसने डाइमिथाइल सल्फाइड प्रस्तुत किया - एक यौगिक जो पृथ्वी पर जीवन से जुड़ा है - कठिनाई को दर्शाता है। हालांकि यह एक आशाजनक वैज्ञानिक परिणाम है, वर्तमान तकनीक अभी भी अकादमिक विवाद का सामना कर रही है, जहां संकेतों पर बाद में सवाल उठाया जा सकता है।