• वि.सं २०७९ श्रावण २९ आइतबार
  • Sunday, 14 August, 2022
आकाश महर्जन
२०७९ श्रावण १४ शनिबार ०८:३५:००
विज्ञान प्रविधि

अत्याधुनिक प्रविधिको जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप

जसले पृथ्वीबाट करिब १५ लाख किलोमिटर टाढा रहेर तारापुञ्जको तस्बिर खिचिरहेको छ

२०७९ श्रावण १४ शनिबार ०८:३५:००
आकाश महर्जन

दुई साताअघि जुन १२ को दिन अमेरिकी अन्तरिक्ष एजेन्सी नासाले सार्वजनिक गरेका नयाँ तस्बिर सामाजिक सञ्जालमा भाइरल भए । ती चारवटा तस्बिरमध्ये करिना नेबुलाको तस्बिर सबैले निकै मनपराए र धेरैले आफ्नो मोबाइलमा वालपेपर राख्नका लागि डाउनलोडसमेत गरे ।

 

हजारौँ तारापुञ्ज भएको एउटा तस्बिर, करिना नेबुलाको एउटा खण्डको तस्बिर, स्टेफन्स क्विन्टेट नामक चारवटा नजिक–नजिक रहेका तारापुञ्जहरूको समूहको तस्बिर र सदर्न रिङ नेबुला नामक एउटा मृत अवस्थामा पुग्न लागेको ताराको तस्बिर । यी चारवटा तस्बिरहरू नासा, युरोपेली अन्तरिक्ष एजेन्सी (इएसए) र क्यानडेली अन्तरिक्ष एजेन्सीको संयुक्त प्रयासमा गत वर्षको क्रिसमसको दिन दक्षिण अमेरिकाको फ्रेन्च गुयानाबाट प्रक्षेपण गरिएको जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपबाट खिचिएका तस्बिर हुन् । यी चारवटा तस्बिरले जस्तो सायदै कुनै वैज्ञानिक प्रयोगले अहिलेसम्म आममानिसको ध्यान यसरी खिच्न सफल भएको छ । 


जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप भनेको के होे ? किन यति धेरै चर्चामा छ अहिले ? र, यति धेरै महत्वका साथ किन हेरिएको हो यसलाई ? तारापुञ्जहरूको तस्बिर हामीले पहिले नदेखेका होइनौँ । तर, जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपले खिचेका यी तस्बिर खास छन् । यस लेखमा हामी जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपको प्रविधि अन्य टेलिस्कोपको भन्दा किन खास छ भन्ने कुराको केही चर्चा गर्नेछौँ । जेम्स वेबले खिचेका तस्बिरहरूको महत्व, यसको कारण सम्पूर्ण मानव जातिमा पर्ने प्रभावजस्ता विषयमा आउँदा लेखहरूमा कुरा गर्नेछौँ ।


जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपका बारेमा चर्चा गर्नुअघि टेलिस्कोपलाई स्पेस, यानिकी अन्तरिक्षमै किन पठाइनुपर्‍यो ? हब्बल स्पेस टेलिस्कोप (जुनलाई जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपको पूर्वाधिकारीका रूपमा लिइन्छ) र विशेष गरी सौर्यमण्डलबाहिरका ग्रहहरूको अध्ययनका लागि निर्माण गरिएको केप्लर स्पेस टेलिस्कोपलाई पनि अन्तरिक्षमै प्रक्षेपण गरिएको थियो । यसको खास कारण के हो भने तारा तथा तारापुञ्जबाट आउने प्रकाश पृथ्वीको सतहसम्म आइपुग्नका लागि पृथ्वीको वायुमण्डल पार गरी आउनुपर्ने हुन्छ । र, पृथ्वीको वायुमण्डलमा रहेको हावा तापका कारण कतै धेरै बाक्लो त कतै कम बाक्लो हुने भएर बाहिरबाट आउने प्रकाशले सतहमा आइपुग्दासम्म थुप्रैपटक दिशा परिवर्तन गरिसकेको हुन्छ । यस्तो अवस्थामा तारा तथा अन्य आकाशीय पिण्डहरूको तस्बिर लिन खोज्दा धमिलो देखिन्छ । ठीक यहीकारण हो कि हामीले पृथ्वीबाट तारा हेर्दा पिलपिल बलिरहेको देख्ने । तर, टेलिस्कोपलाई अन्तरिक्षमा पठाइँदा यो समस्या आउँदैन, किनभने अन्तरिक्षमा त वायुमण्डल नै हुँदैन । 


यो मानेमा हब्बल स्पेस टेलिस्कोपभन्दा जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप निकै नै आधुनिक टेलिस्कोप हो । हब्बल स्पेस टेलिस्कोपले पृथ्वीको सतहभन्दा करिब ५५० किलोमिटर पर रहेर पृथ्वीको परिक्रमा गरी अन्तरिक्षको तस्बिर खिच्छ । जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप भने पृथ्वीभन्दा करिब १५ लाख किलोमिटर पर रहेर सूर्यको परिक्रमा गर्छ । यो भनेको पृथ्वीबाट चन्द्रमाको दूरीभन्दा करिब चारगुणा बढी हो । जेम्स वेबलाई यति पर पठाउनुको खास कारण छ । त्यसका बारेमा अहिले कुरा गरौँला । 


जेम्स वेब टेलिस्कोप हब्बलभन्दा अन्य दुई कारणले फरक छन् । पहिलो, यसको ऐनाको आकार । हब्बल स्पेस टेलिस्कोपको मुख्य ऐनाको व्यास ७.८ फिटको छ भने जेम्स वेब टेलिस्कोपको मुख्य ऐनाको व्यास २१ फुट हुन्छ । यसका कारण जेम्स वेबले हब्बलले भन्दा ६ गुणा बढी प्रकाश संकलन गर्न सक्छ । फोटोग्राफीमा सामान्य चासो राख्नेलाई पनि थाहै होला, क्यामेरामा जति धेरै प्रकाश संकलन गर्न सकिन्छ, त्यति नै राम्रो तस्बिर बन्छ । 


अर्को, जेम्स वेबले संकलन गर्ने प्रकाशको प्रकार । प्रकाश पनि प्रकार–प्रकारको हुन्छ र ? भन्ने लाग्ला । तर, मानव आँखाले देख्न सक्ने प्रकाश त सम्पूर्ण प्रकाशको एक सानो अंश मात्रै हो । त्यसलाई अंग्रेजीमा ‘भिजिबल स्पेक्ट्रम’ भनिन्छ । भिजिबल स्पेक्ट्रमभन्दा कम र बढी तरंग लम्बाइ भएका प्रकाश पनि हुन्छन्, जुन हाम्रो आँखाले देख्न सक्दैन । भिजिबल स्पेक्ट्रमभन्दा बढी तरंग लम्बाइका प्रकाश इन्फ्रारेड, गामा रे हुँदै रेडियो वेबसम्म पुग्छन् भने भिजिबल स्पेक्ट्रमभन्दा कम तरंग लम्बाइ भएका प्रकाश अल्ट्राभायोलेट हुँदै माइक्रोवेबतिर जान्छन् । यी सबै प्रकाशका प्रकार हुन् । हाम्रो आँखाले भने इन्द्रेणीमा हुने भायोलेटदेखि रातो रंगसम्मका प्रकाशलाई मात्र देख्न सक्छ ।

तारापुञ्जहरूको तस्बिर हामीले पहिल्यै नदेखेका होइनौँ । तर, जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपले खिचेका यी तस्बिर खास छन् । किनभने यो टेलिस्कोपको प्रविधि अन्य टेलिस्कोपको भन्दा फरक छ ।


सन् १९९० मा अन्तरिक्षमा पठाइएको हब्बल स्पेस टेलिस्कोपले विशेष गरी भिजिबल स्पेक्ट्रममा भएको प्रकाशको तस्बिर खिच्छ । यस मानेमा हाम्रो आँखाले जस्तो देख्छ, हब्बलले खिचेका तस्बिरहरू करिब–करिब उस्तै हुन्छन् । हब्बलले केही अल्ट्राभायोलेट र केही इन्फ्रारेड तरंगका प्रकाश पनि खिच्न सक्छ । तर, विशेष गरी यसले खिच्ने तस्बिर भिजिबल स्पेक्ट्रमभित्रै पर्छ । जेम्स वेबले भने विशेष गरी इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रमका प्रकाशको तस्बिर खिच्छ । 


हब्बलभन्दा यी दुई कुरामा फरक भएका कारण जेम्स वेब टेलिस्कोप निकै नै अत्याधुनिक भएको हो । एक त, हब्बलको भन्दा निकै ठूलो ऐना भएको कारण यसलाई अन्तरिक्षमा पुर्‍याउन कुनै रकेटमा राख्नका लागि यसलाई पट्याउनुपर्ने हुन्छ । नपट्याई राख्नका लागि कुनै रकेटमा अट्दैअट्दैन । अब ऐना कसरी पट्याउने ? यसका लागि ऐनालाई १८ वटा षड्भुज (हेग्जागन) आकारका ऐनामा टुक्र्याएको छ । पुनः पट्याएर आफ्नो गन्तव्यमा पुगिसकेपछि खोल्नुपर्‍यो । खोल्दा अठारैवटा ऐनाका टुक्रा यसरी जोडिनुपर्‍यो कि त्यसले एउटै ऐनाको रूपमा काम गरोस् । यसका लागि ऐनाका ती टुक्रालाई एकदमै सूक्ष्म (एउटा भाइरसको आकारभन्दा पनि सूक्ष्म) स्केलमा मिलाउनुप¥यो । त्यसैले पट्याएर राखिएको ऐनालाई खोल्नका लागि अत्याधुनिक मोटर जडान गरिएको हुन्छ जेम्स वेबमा । 


अर्को, माथि उल्लेख गरिसकियो कि जेम्स वेबले विशेष गरी इन्फ्रारेड तरंगका तस्बिर खिच्छ । यसको पनि कारण छ । ब्रह्माण्ड फैलिँदै गइरहेको छ भन्ने कुरा त अन्तरिक्ष विज्ञानमा सामान्य चासो राख्ने सबैलाई थाहा भएकै कुरा हो । ब्रह्माण्ड फैलिँदै गइरहेको तथ्य हब्बल स्पेस टेलिस्कोपले प्रयोगात्मक रूपमा प्रमाणित गरेको थियो । फैलिँदै गइरहेको कारण तारापुञ्ज हामीबाट जति टाढा छन्, त्यति नै बढी गतिमा हामीभन्दा अझ टाढा गइरहेका छन् । यस्तो अवस्थामा त्यस्ता तारापुञ्जबाट आउने प्रकाशको तरंग लम्बाइ लम्बिन जान्छ । यो भनेको एम्बुलेन्स हामीबाट टाढा भाग्दा त्यसको साइरनको आवाजमा आउने परिवर्तनजस्तै हो ।

 

यसलाई वैज्ञानिक भाषामा डोप्लर इफेक्ट भनिन्छ । टाढाका तारापुञ्जबाट आउने प्रकाशको तरंग लम्बाइ लम्बिँदै इन्फ्रारेड र त्योभन्दा पनि बढी तरंग लम्बाइ भएका प्रकाशतिर सर्दै जान्छ । त्यसैले इन्फ्रारेड प्रकाशको तस्बिर लिन सक्ने टेलिस्कोपले भिजिबल स्पेक्ट्रमको प्रकाशको तस्बिर लिन सक्ने टेलिस्कोपले भन्दा परका तारापुञ्जको तस्बिर लिन सक्छ । अर्को कुरा, अन्तरिक्षको तस्बिर लिँदा जति टाढाको वस्तुको तस्बिर लिइन्छ, त्यो वस्तु त्यति नै पुरानो अवस्थाको तस्बिर बन्छ । सरल भाषामा भन्दा हामीले यहाँबाट सूर्यको तस्बिर लिँदा त्यो आठ मिनेट २० सेकेन्डअगाडिको सूर्यको तस्बिर हुन्छ, किनकि सूर्यबाट यहाँसम्म प्रकाश पुग्दै आठ मिनेट २० सेकेन्ड लाग्छ । त्यस्तै, हामीबाट सबैभन्दा नजिक रहेको प्रोक्सिमा सेन्टोरी नामक ताराको तस्बिर लिँदा कम्तीमा चार वर्षअगाडिको अवस्थाको ताराको तस्बिर लिएका हुन्छौँ । त्यसैले जेम्स वेबले हब्बलले भन्दा टाढाका तारापुञ्जको तस्बिर लिन सक्ने हुँदा जेम्स वेब हब्बलले भन्दा निकै अगाडिको ब्रह्माण्ड कस्तो थियो भन्ने कुराको अध्ययन गर्न सक्छ ।


तर, यसका लागि एउटा समस्या छ । इन्फ्रारेड तरंग भनेको तापको तरंग हो । त्यसैले पृथ्वीनजिकको अन्तरिक्षमा जेम्स वेबलाई राख्दा पृथ्वीबाटै आउने तापले जेम्स वेबले लिन खोज्ने तस्बिर खलबल्याइदिन्छ । त्यसैले यसलाई पृथ्वीभन्दा निकै टाढा राखिएको होे । अर्को, सूर्यबाट आउने तापबाट पनि यसलाई बचाउनुपर्‍यो । त्यसैले यसलाई जहिले पनि पृथ्वीको छायाँ पर्ने गरी पृथ्वीसँगै सूर्यलाई परिक्रमा गर्ने अन्तरिक्षको एउटा विशेष बिन्दुमा लगेर राखिएको छ । त्यस बिन्दुलाई वैज्ञानिक भाषामा लग्रान्ज बिन्दु–२ भनिन्छ । पृथ्वीको छायाँ पर्दैमा सम्पूर्ण ताप नछेकिने भएकाले र पृथ्वीबाटै निस्कने ताप पनि पर्न सक्ने सम्भावना अझै कम गर्नका लागि ताप छेक्ने हिट सिल्ड पनि जडान गरिएको छ जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपमा । हिट सिल्ड पनि निकै ठूलो, एउटा टेनिस कोर्टको आकारको, भएका कारण यसलाई पनि पट्याएर मात्र रकेटमा राख्न सकिन्छ । 


यी सम्पूर्ण चिजलाई ध्यानमा राखेर निर्माण गरिनुपर्ने भएकाले जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप हब्बल स्पेस टेलिस्कोप वा अहिलेसम्मका अन्य सबै स्पेस टेलिस्कोपभन्दा प्राविधिक रूपमा निकै नै अत्याधुनिक छ । हब्बल स्पेस टेलिस्कोपको प्रक्षेपणभन्दा अगाडिदेखि नै काम सुरु भएको जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप सुरुमा सन् २०१० मा प्रक्षेपण गरिने योजना थियो । यसको बजेट पनि सुरु हुँदा एक बिलियन डलरको हुने आकलन गरिएको थियो । तर, प्राविधिक रूपमा अत्यन्तै जटिल र केही त्रुटि भयो भने मान्छे गएर मर्मत गर्न नमिल्ने भएर सबै कुरा पूर्ण रूपमा तयार भइसकेपछि मात्र प्रक्षेपण गरिनुपर्ने भएर कैयौँपटक यसको प्रक्षेपण गर्ने मिति सारिएको थियो । साथै यसको बजेट पनि बढेर १० बिलियन डलर कटिसकेको छ । 


जेम्स वेबको प्रविधि जति नै अत्याधुनिक किन नहोस्, यदि यसले मानव जातिलाई प्रत्यक्ष–अप्रत्यक्ष रूपमा टेवा पुग्ने काम गर्न सकेन भने यसको महŒव खासै अर्थपूर्ण हुँदैन । यसका बारेमा आउँदा लेखहरूमा चर्चा गर्नेछौँ ।