ब्राज़ीलियाई लोगों ने ब्राजील के ऊपर पृथ्वी की सबसे बड़ी चुंबकीय विसंगति को मैप करने के लिए सेंसर विकसित किए

राष्ट्रीय अंतरिक्ष अनुसंधान संस्थान (INPE) के शोधकर्ता उपग्रहों के लिए नए उपकरणों के विकास पर काम कर रहे हैं। इन नए उपकरणों का उद्देश्य दक्षिण अटलांटिक चुंबकीय विसंगति (SAMA) का गहन विश्लेषण करना है।

यह विशाल क्षेत्र पृथ्वी के चुंबकीय ढाल में उल्लेखनीय कमजोरी की विशेषता रखता है, जो ब्राजील, दक्षिण अमेरिका के अन्य देशों, अटलांटिक महासागर और अफ्रीकी महाद्वीप के दक्षिणी हिस्से को प्रभावित करता है।

पृथ्वी की चुंबकीय सुरक्षा के बारे में विवरण

चुंबकीय क्षेत्र सूर्य से आने वाले कणों के निरंतर प्रवाह के खिलाफ एक सुरक्षात्मक बाधा के रूप में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। स्टेट यूनिवर्सिटी ऑफ कैम्पीनास (Unicamp) के भूविज्ञान संस्थान के प्रोफेसर गेलवम एंड्रे हार्टमैन के अनुसार, यह क्षेत्र, वायुमंडल के साथ मिलकर, मैग्नेटोस्फीयर स्थापित करता है। यह अंतिम एक ढाल के रूप में कार्य करता है, इन कणों के बड़े हिस्से को विक्षेपित करता है और वायुमंडल के साथ उनकी सीधी परस्पर क्रिया को कम करता है।

ओल्हार डिजिटल को दिए गए एक साक्षात्कार में, भूभौतिकी में डॉक्टरेट रखने वाले विशेषज्ञ ने दीर्घकालिक पर्यावरणीय स्थिरता बनाए रखने के लिए इस रक्षा के महत्व पर जोर दिया। उन्होंने बताया कि यह सुरक्षा महत्वपूर्ण है क्योंकि सौर हवा वायुमंडल की ऊपरी परतों के साथ परस्पर क्रिया कर सकती है, जिससे लंबे समय तक वायुमंडलीय कणों का अंतरिक्ष में नुकसान होता है। इस प्रकार, चुंबकीय क्षेत्र ग्रह की रहने योग्य स्थितियों को बनाए रखने में मदद करता है।

हार्टमैन ने यह भी उल्लेख किया कि पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण और स्वयं वायुमंडल के गुण ग्रहों की गैसों के तत्काल पतन को रोकने के लिए आवश्यक हैं। हालांकि, भू-चुंबकीय ढाल की लंबी अनुपस्थिति की काल्पनिक स्थिति में, सौर हवा के साथ निरंतर संपर्क से अंतरिक्ष में कणों का नुकसान नाटकीय रूप से बढ़ जाएगा। इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप भूवैज्ञानिक समय के विशाल पैमाने पर पृथ्वी की वायुमंडलीय संरचना में क्रमिक परिवर्तन होगा।

दीर्घकालिक समय में वायुमंडल को बनाए रखने के अलावा, चुंबकीय क्षेत्र अंतरिक्ष बुनियादी ढांचे को आवेशित कणों के संपर्क में आने से कम करता है। हालांकि, यह सुरक्षा पूर्ण नहीं है; सौर तूफान की घटनाएं ऊर्जावान कणों के प्रवाह को बढ़ा सकती हैं, जिससे अंतरिक्ष वातावरण में परिवर्तन होता है और उपग्रहों और अन्य तकनीकी प्रणालियों के कामकाज पर प्रभाव पड़ता है।

इस तरह की घटनाएँ आयनोस्फीयर को भी बाधित करती हैं, जो उच्च वायुमंडल की आयनित परत है जो दूरसंचार और नेविगेशन को संभव बनाती है। आयनिक परतों में उतार-चढ़ाव रेडियो संकेतों और जीपीएस जैसी प्रणालियों के प्रसारण को प्रभावित करते हैं, जिससे जमीनी रिसीवरों पर मार्गों की सटीक गणना करना मुश्किल हो जाता है और उन क्षेत्रों में परिचालन विफलता होती है जो इस तकनीक पर निर्भर करते हैं।

चुंबकीय विसंगति के विशिष्ट क्षेत्र में, पृथ्वी के ढाल की भेद्यता सूर्य के विकिरण को कम ऊंचाई पर प्रवेश करने देती है। चुंबकीय बमबारी के संपर्क में वृद्धि से उपग्रहों के इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए सीधा खतरा पैदा होता है। इस कारण से, ऑपरेटर अक्सर परिस्थितियों और मिशन के आधार पर संवेदनशील उपकरणों को सुरक्षा मोड में रखने जैसे सुरक्षा उपाय लागू करते हैं।

मॉडल और नए सेंसर का विकास

वर्तमान में, INPE के वैज्ञानिक अंतरिक्ष मौसम की भविष्यवाणी करने और अंतरिक्ष उपकरणों के लिए सुरक्षा रणनीतियाँ तैयार करने हेतु विश्वसनीय मॉडल बनाने पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं। इस पहल का उद्देश्य उत्सर्जन की आवृत्ति, इलेक्ट्रॉनों की मात्रा और विभिन्न प्रकार के कणों की सटीक निगरानी करना है। प्राथमिक लक्ष्य यह निर्धारित करना है कि भू-चुंबकीय तूफानों का गतिशील व्यवहार प्रभावित क्षेत्र पर गिरने वाले इन रास्तों को कैसे संशोधित करता है।

आवेशित कण पृथ्वी के चारों ओर वैन एलन विकिरण बेल्ट में फंसे रहते हैं। इन बेल्टों में, वे व्हिसलर तरंगों नामक विद्युत चुम्बकीय तरंगों के साथ परस्पर क्रिया कर सकते हैं, जो उनके पथ को बदल देती है और इन कणों के कुछ हिस्से के वायुमंडल में प्रवेश करने की सुविधा प्रदान कर सकती है। SAMA क्षेत्र में, जहां चुंबकीय क्षेत्र कमजोर है, यह तंत्र कणों को कम ऊंचाई तक पहुंचने की अनुमति देता है।

INPE की टीम विसंगति के प्रभाव वाले क्षेत्र में लगातार विकिरण का सामना करने के लिए डिज़ाइन किए गए नए सेंसर की योजना बना रही है। चूंकि अधिकांश निम्न-ऊंचाई वाले उपग्रह केवल सतही मौसम की निगरानी या वनस्पति छवियों के लिए उपकरण ले जाते हैं, इसलिए नई तकनीकी उपकरणों को शुरू से डिजाइन करना आवश्यक है। ये उपकरण विसंगति के अध्ययन के लिए आवश्यक माप के लिए जिम्मेदार होंगे।

नए उपकरणों का प्रयोगशाला वातावरण में कठोर परीक्षण से गुजरना होगा इससे पहले कि उन्हें अंतरिक्ष में भेजा जाए। हार्टमैन स्पष्ट करते हैं कि उपकरणों का उद्देश्य आवेशित कणों, विशेष रूप से इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को मापना है, और बताते हैं कि INPE परियोजना प्रारंभिक चरण में है, जो प्रारंभिक गणनाओं और सिमुलेशन पर केंद्रित है। वह जोड़ते हैं कि टीम उपकरणों की आवश्यकताओं को परिभाषित कर रही है और पता लगाने, तापमान, विकिरण और इलेक्ट्रॉनिक संचालन की स्थितियों में उनके प्रदर्शन को मान्य करने के लिए गणना, सिमुलेशन और परीक्षण कर रही है, इसलिए अभी तक कोई लॉन्च तिथि निर्धारित नहीं की गई है।

लॉन्च प्लेटफॉर्म और रणनीतिक महत्व

नए ब्राज़ीलियाई सेंसर को अंतरिक्ष में ले जाने के लिए पहले से ही अंतरिक्ष मिशन निर्धारित हैं। प्रमुख उम्मीदवारों में CBERS (सिनो-ब्राज़ीलियन अर्थ रिसोर्सेज सैटेलाइट) और गैलीलियो मिशन शामिल हैं, जो INPE द्वारा ब्राज़ीलियाई अंतरिक्ष एजेंसी (AEB) को सौर अवलोकन टेलीस्कोप लॉन्च करने के लिए प्रस्तुत एक परियोजना है। दोनों प्लेटफार्मों पर कक्षा में उपकरणों का परीक्षण करने पर विचार किया जा रहा है।

इस प्रौद्योगिकी के विकास से सीधे घटना की जांच करने और अंतरिक्ष वातावरण की निगरानी के लिए अपने स्वयं के उपकरण बनाने की ब्राजील की क्षमता का विस्तार होता है। चूंकि विसंगति राष्ट्रीय क्षेत्र को प्रभावित करती है, हार्टमैन इस बात पर जोर देते हैं कि यह परियोजना ब्राजील को घटना से जुड़े अंतरिक्ष वातावरण को सीधे मापने का एक रणनीतिक अवसर प्रदान करती है। यह योग्यता शोधकर्ताओं की स्वायत्तता को मजबूत करती है और SAMA क्षेत्र में सीधे किए गए माप के साथ अंतरराष्ट्रीय मिशनों द्वारा एकत्र किए गए डेटा को पूरक करती है।

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र ग्रह के कोर में पिघले हुए लोहे की गति से लगातार उत्पन्न होता है, जो लगभग 2,900 किलोमीटर की गहराई पर स्थित है। हार्टमैन समझाते हैं कि हालांकि पृथ्वी के क्षेत्र को एक बड़े द्विध्रुवीय चुंबक के रूप में सरल बनाया जा सकता है, इसमें जटिल गैर-द्विध्रुवीय घटक होते हैं जो आंतरिक रूप से अनुमानित व्यवहार से अलग क्षेत्रों को उत्पन्न करते हैं।

वह विस्तार से बताते हैं कि दक्षिण अटलांटिक क्षेत्र में, कोर के शीर्ष पर, एक महत्वपूर्ण विन्यास मौजूद है: चुंबकीय प्रवाह के बड़े क्षेत्र जिनकी ध्रुवीयता मुख्य क्षेत्र के लिए अपेक्षित के विपरीत है। ये संरचनाएं बाहरी कोर और मेंटल के बीच की सीमा पर स्थित हैं, जो सतह पर देखे गए चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता को कम करती हैं। शोधकर्ता चेतावनी देते हैं कि यह घटना क्रस्ट या महाद्वीप पर भूवैज्ञानिक संरचनाओं से संबंधित नहीं है, बल्कि बाहरी कोर की एक गहरी विशेषता है जो भू-चुंबकीय गतिशीलता के साथ चलती है। इसलिए, दक्षिण अटलांटिक चुंबकीय विसंगति को पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में 'छेद' या विफलता के रूप में नहीं समझा जाना चाहिए, बल्कि भू-चुंबकीय क्षेत्र की एक प्राकृतिक और गतिशील विशेषता के रूप में समझा जाना चाहिए।

ये विपरीत चुंबकीय प्रवाह क्षेत्र स्थिर नहीं रहते हैं; वे वर्षों से धीरे-धीरे पश्चिम की ओर विकसित और प्रवास करते हैं, जो अफ्रीका के दक्षिणी भाग तक क्षेत्र के व्यवहार को प्रभावित करते हैं। इस गतिशीलता के कारण जो विसंगति को लगातार सक्रिय रखता है, अंतरिक्ष मौसम की निगरानी के लिए कक्षा में तकनीकी बुनियादी ढांचे की सुरक्षा के लिए निरंतरता की आवश्यकता होती है। अध्ययनों की प्रगति और सेंसर के विकास के साथ, ब्राज़ीलियाई विज्ञान यह समझने की कोशिश कर रहा है कि दक्षिण अटलांटिक चुंबकीय विसंगति कैसे विकसित होती है और अंतरिक्ष वातावरण को कैसे प्रभावित करती है, जिससे डेटा उपग्रहों के लिए सुरक्षा योजना बनाने और उस क्षेत्र में सौर तूफानों के प्रभावों के बारे में ज्ञान का विस्तार करने में मदद करता है।