পৃথিবী ২.০ খুঁজে পেতে নাসা-র রোমান টেলিস্কোপ ব্যবহার করবে আকৃতি পরিবর্তনকারী দর্পণ

নাসার আসন্ন ন্যান্সি গ্রেস রোমান স্পেস টেলিস্কোপ (Nancy Grace Roman Space Telescope) নক্ষত্রের আলোর একটি অত্যাধুনিক "অদৃশ্যকরণ কৌশলের" মাধ্যমে বহির্গ্রহ (exoplanet) আবিষ্কারের ক্ষেত্রে বিপ্লব ঘটাতে চলেছে। উন্নত 'অ্যাক্টিভ ওয়েভফ্রন্ট কন্ট্রোল' (active wavefront control) ব্যবহার করে, এই মিশনের লক্ষ্য হলো সেইসব গ্রহের সরাসরি ছবি তোলা যা আগে তাদের নক্ষত্রের তীব্র আলোর ঝলকানিতে হারিয়ে যেত।

অ্যাক্টিভ ওয়েভফ্রন্ট কন্ট্রোলের নির্ভুলতা

হাবল (Hubble) এবং জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপের (JWST) মতো বিদ্যমান পর্যবেক্ষণ কেন্দ্রগুলো নক্ষত্রের আলো আটকানোর জন্য স্থির করোনাগ্রাফ (coronagraphs) ব্যবহার করে, তবে দর্পণের অণুবীক্ষণিক ত্রুটির কারণে সৃষ্ট অনাকাঙ্ক্ষিত আলোর ঝলকানি সামলাতে তারা প্রায়শই হিমশিম খায়। রোমান স্পেস টেলিস্কোপ একটি আমূল পরিবর্তন নিয়ে এসেছে: এটি মহাকাশে স্থাপিত প্রথম "অ্যাক্টিভ" করোনাগ্রাফ।

এই প্রযুক্তির মূলে রয়েছে দুটি পরিবর্তনযোগ্য দর্পণ (deformable mirrors), যার প্রতিটিতে ৪৮-বাই-৪৮ আকৃতির একটি অ্যাকচুয়েটর চেকারবোর্ড রয়েছে। এই ক্ষুদ্র পিস্টনগুলো অণুবীক্ষণিক আঙুলের মতো কাজ করে, যা কাঁচের একটি পাতলা স্তরের ওপর ভোল্টেজ প্রয়োগ করে সেটিকে টেনে নিয়ন্ত্রণ করে। এর নির্ভুলতা বিস্ময়কর; দর্পণগুলো মাত্র ১০ পিকোমিটার পর্যন্ত পরিবর্তিত হতে পারে—যা একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর ব্যাসের প্রায় এক-দশমাংশ। এটি টেলিস্কোপকে "অ্যাক্টিভ ওয়েভফ্রন্ট কন্ট্রোল" করতে সক্ষম করে, যা মূলত আলোর জন্য 'নয়েজ-ক্যানসেলিং হেডফোন'-এর মতো কাজ করে। দর্পণের উপরিভাগকে এমনভাবে গঠন করে যে অনাকাঙ্ক্ষিত আলোক তরঙ্গগুলো বাতিল হয়ে যায়, ফলে সিস্টেমটি নক্ষত্রের চারপাশে একটি "ডোনাট-আকৃতির" অন্ধকার অঞ্চল তৈরি করে, যা পার্শ্ববর্তী গ্রহগুলো পর্যবেক্ষণের জন্য একটি স্বচ্ছ পথ তৈরি করে দেয়।

"হট জুপিটার" যুগ ছাড়িয়ে

এখন পর্যন্ত চিত্রিত বেশিরভাগ বহির্গ্রহই হলো "হট জুপিটার" (Hot Jupiters)—বিশাল, উজ্জ্বল গ্যাসীয় দানব গ্রহ যা তাদের নক্ষত্রের অত্যন্ত কাছাকাছি ঘোরে। তাদের আকার এবং উত্তাপের কারণে ইনফ্রারেড আলোতে তাদের শনাক্ত করা সহজ, তবে তারা আমাদের সৌরজগতের প্রতিনিধিত্ব করে না।

রোমান স্পেস টেলিস্কোপ এই ব্যবধান দূর করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। নক্ষত্রের আলোর ঝলকানির বিপরীতে বহির্গ্রহ শনাক্ত করার সংবেদনশীলতা ১,০০০ গুণ পর্যন্ত বৃদ্ধি করার মাধ্যমে, এটি সরাসরি "জুপিটার অ্যানালগ" (Jupiter analogues)-এর ছবি তুলতে সক্ষম হবে। এগুলো হলো পরিপক্ক এবং অপেক্ষাকৃত শীতল গ্যাসীয় দানব গ্রহ, যা সূর্যের মতো নক্ষত্রকে আমাদের বৃহস্পতির মতো দূরত্ব থেকে প্রদক্ষিণ করে এবং তীব্র তাপ নির্গত করার পরিবর্তে আলো প্রতিফলিত করে। এই সক্ষমতা পৃথিবী সদৃশ পৃথিবী খুঁজে বের করার চূড়ান্ত লক্ষ্যের দিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ।

পর্যবেক্ষণের স্কেলে এক বিশাল লাফ

রোমান স্পেস টেলিস্কোপ কেবল নির্ভুলতার জন্য নয়, বরং এর বিশাল স্কেলের জন্যও পরিচিত। ৩০০ মেগাপিক্সেলের একটি ওয়াইড-ফিল্ড ক্যামেরা সজ্জিত এই টেলিস্কোপটি হাবলের সবচেয়ে প্রশস্ত এক্সপোজারের তুলনায় প্রায় ১০০ গুণ বড় ছবি তুলতে সক্ষম হবে, তাও সমমানের রেজোলিউশনে।

উচ্চ-রেজোলিউশন ইমেজিংয়ের সাথে এই বিশাল ফিল্ড অফ ভিউ জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের "অল্প কিছু মানুষের সাক্ষাৎকার নেওয়া" থেকে "বিশ্বব্যাপী জনশুমারি করার" পর্যায়ে নিয়ে যাবে। বহির্গ্রহ ছাড়াও, এই মিশনের কাজ হলো মহাকর্ষীয় মাইক্রোলেন্সিং (gravitational microlensing)-এর মাধ্যমে প্রায় ১,০০,০০০ নতুন গ্রহ শনাক্ত করা এবং ডার্ক ম্যাটার ও ডার্ক এনার্জির রহস্যময় বৈশিষ্ট্যগুলো অনুসন্ধান করা। অভ্যন্তরীণ যন্ত্রপাতির ভেতরে আলো যাতে প্রতিফলিত না হয়, তা নিশ্চিত করতে নাসা এমনকি "সিলিকন গ্রাস" (silicon grass) ব্যবহার করছে—যা অণুবীক্ষণিক কাঁটার একটি ঝোপের মতো, যা অনাকাঙ্ক্ষিত ফোটনগুলোকে আটকে ফেলতে এবং শোষণ করতে ডিজাইন করা হয়েছে।

মূল তথ্যসমূহ

• অ্যাক্টিভ ওয়েভফ্রন্ট কন্ট্রোল: রোমান হাজার হাজার অ্যাকচুয়েটর বিশিষ্ট দুটি পরিবর্তনযোগ্য দর্পণ ব্যবহার করে আলোকে নিয়ন্ত্রণ করে, যা বর্তমান প্রযুক্তির তুলনায় বহির্গ্রহ শনাক্ত করার সংবেদনশীলতা ১,০০০ গুণ পর্যন্ত বাড়িয়ে দেয়।
• জুপিটার অ্যানালগ খুঁজে বের করা: পূর্ববর্তী মিশনগুলো বিশাল "হট জুপিটার"-এর ওপর গুরুত্ব দিলেও, রোমানের নক্ষত্রের আলো দমনে সক্ষমতা আমাদের বৃহস্পতির মতো পরিপক্ক ও শীতল গ্যাসীয় দানব গ্রহগুলোর সরাসরি ছবি তোলার সুযোগ করে দেয়।
• অভূতপূর্ব স্কেল: ৩০০ মেগাপিক্সেলের ওয়াইড-ফিল্ড ক্যামেরা ব্যবহার করে এই মিশন মহাবিশ্বের একটি "জনশুমারি" পরিচালনা করবে, যার লক্ষ্য হলো ১,০০,০০০ নতুন বহির্গ্রহ শনাক্ত করা এবং ডার্ক এনার্জি ও ডার্ক ম্যাটারের রহস্য উন্মোচন করা।