భూమి 2.0ను కనుగొనడానికి నాసా (NASA) యొక్క రోమన్ టెలిస్కోప్ ఆకారం మారే అద్దాలను ఉపయోగించనుంది

నాసా యొక్క రాబోయే నాన్సీ గ్రేస్ రోమన్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ (Nancy Grace Roman Space Telescope), నక్షత్ర కాంతిని ఒక అధునాతన "డిస్‌అప్పీరింగ్ యాక్ట్" (disappearing act) ద్వారా నియంత్రించడం ద్వారా ఎక్సోప్లానెట్ (గ్రహాంతర గ్రహం) అన్వేషణలో విప్లవాత్మక మార్పులు తీసుకురావడానికి సిద్ధంగా ఉంది. అధునాతన 'యాక్టివ్ వేవ్‌ఫ్రంట్ కంట్రోల్' (active wavefront control) సాంకేతికతను ఉపయోగించడం ద్వారా, నక్షత్రాల మిరుమిట్లు గొలిపే కాంతిలో మునుపు కలిసిపోయిన గ్రహాల యొక్క ప్రత్యక్ష చిత్రాలను బంధించడం ఈ మిషన్ యొక్క లక్ష్యం.

యాక్టివ్ వేవ్‌ఫ్రంట్ కంట్రోల్ యొక్క ఖచ్చితత్వం

హబుల్ (Hubble) మరియు జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ (JWST) వంటి ప్రస్తుత పరిశీలన కేంద్రాలు నక్షత్ర కాంతిని అడ్డుకోవడానికి స్థిరమైన కరోనా గ్రాఫ్‌లను (coronagraphs) ఉపయోగిస్తాయి, కానీ సూక్ష్మమైన అద్దాల లోపాల వల్ల కలిగే అదనపు కాంతి (stray glare) వల్ల అవి తరచుగా ఇబ్బంది పడుతుంటాయి. రోమన్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ ఒక కొత్త విధానాన్ని (paradigm shift) పరిచయం చేస్తోంది: అంతరిక్షంలోకి పంపబడే మొట్టమొదటి "యాక్టివ్" కరోనా గ్రాఫ్.

ఈ సాంకేతికత యొక్క ప్రధాన భాగం రెండు డీఫార్మబుల్ మిర్రర్స్ (deformable mirrors), వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి 48-బై-48 యాక్చుయేటర్ల (actuators) అమరికను కలిగి ఉంటుంది. ఈ చిన్న పిస్టన్లు సూక్ష్మమైన వేళ్లలా పనిచేస్తూ, ఒక సన్నని గాజు పొరను లాగడానికి వోల్టేజీని ఉపయోగిస్తాయి. దీని ఖచ్చితత్వం అద్భుతమైనది; ఈ అద్దాలు కేవలం 10 పికోమీటర్ల (picometers)ంత తక్కువగా కూడా తమ ఆకారాన్ని మార్చుకోగలవు—ఇది హైడ్రోజన్ పరమాణువు వ్యాసం కంటే దాదాపు పదో వంతు మాత్రమే. ఇది టెలిస్కోప్‌కు "యాక్టివ్ వేవ్‌ఫ్రంట్ కంట్రోల్" చేయడానికి వీలు కల్పిస్తుంది, ఇది కాంతికి 'నాయిస్-క్యాన్సిలింగ్ హెడ్‌ఫోన్స్' లాగా పనిచేస్తుంది. అనవసరమైన కాంతి తరంగాలను రద్దు చేయడానికి అద్దం ఉపరితలాన్ని మలచడం ద్వారా, ఈ వ్యవస్థ నక్షత్రం చుట్టూ "డొనట్ ఆకారంలో" ఉన్న చీకటి ప్రాంతాన్ని సృష్టిస్తుంది, తద్వారా సమీపంలోని గ్రహాలను పరిశీలించడానికి స్పష్టమైన వీక్షణను అందిస్తుంది.

"హాట్ జూపిటర్" యుగం నుండి ముందుకు

ఇప్పటి వరకు, చిత్రాలలో కనిపించిన చాలా ఎక్సోప్లానెట్లు "హాట్ జూపిటర్లు" (Hot Jupiters)—అవి తమ నక్షత్రాలకు చాలా దగ్గరగా తిరిగే భారీ, ప్రకాశించే వాయు గ్రహాలు. వాటి పరిమాణం మరియు వేడి కారణంగా ఇన్ఫ్రారెడ్ కాంతిలో వాటిని గుర్తించడం సులభం, కానీ అవి మన సౌర వ్యవస్థకు ప్రతినిధులు కావు.

ఈ అంతరాన్ని పూరించడానికి రోమన్ స్పేస్ టెలిస్కోప్‌ను రూపొందించారు. నక్షత్ర కాంతి ప్రభావం ఉన్నప్పటికీ, ఎక్సోప్లానెట్‌ల పట్ల సున్నితత్వాన్ని 1,000 రెట్లు పెంచడం ద్వారా, ఇది "జూపిటర్ అనలాగ్స్" (Jupiter analogues)ను నేరుగా చిత్రీకరించగలదు. ఇవి సూర్యుడి వంటి నక్షత్రాల చుట్టూ మన జూపిటర్ వంటి దూరంలో తిరిగే పరిపక్వత చెందిన, చల్లని వాయు గ్రహాలు; ఇవి తీవ్రమైన వేడిని విడుదల చేయకుండా కాంతిని ప్రతిబింబిస్తాయి. భూమి వంటి ప్రపంచాలను కనుగొనడం అనే అంతిమ లక్ష్యం వైపు ఈ సామర్థ్యం ఒక కీలకమైన అడుగు.

పరిశీలన పరిమాణంలో ఒక భారీ ముందడుగు

రోమన్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ కేవలం ఖచ్చితత్వం గురించి మాత్రమే కాదు; ఇది పరిమాణం (scale) గురించి కూడా. 300-మెగాపిక్సెల్ వైడ్-ఫీల్డ్ కెమెరాతో సన్నద్ధమైన ఈ టెలిస్కోప్, హబుల్ యొక్క అత్యంత విస్తృతమైన చిత్రాల కంటే సుమారు 100 రెట్లు పెద్ద చిత్రాలను అదే రిజల్యూషన్‌లో చిత్రీకరించగలదు.

ఈ భారీ ఫీల్డ్ ఆఫ్ వ్యూ, హై-రిజల్యూషన్ ఇమేజింగ్‌తో కలిపి, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు "కొద్దిమందిని ఇంటర్వ్యూ చేయడం" నుండి "ప్రపంచవ్యాప్త గణన (census) నిర్వహించడం" వరకు మారడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. ఎక్సోప్లానెట్‌ల కంటే మించి, గ్రావిటేషనల్ మైక్రోలెన్సింగ్ (gravitational microlensing) ద్వారా సుమారు 1,00,000 కొత్త గ్రహాలను గుర్తించడం మరియు డార్క్ మ్యాటర్ (dark matter), డార్క్ ఎనర్జీ (dark energy) యొక్క రహస్య లక్షణాలను పరిశోధించడం ఈ మిషన్ యొక్క బాధ్యత. అంతర్గత యంత్రాలలో కాంతి అటు ఇటు పరావర్తనం చెందకుండా ఉండటానికి, నాసా "సిలికాన్ గ్రాస్" (silicon grass)ను కూడా ఉపయోగిస్తోంది—ఇది అదనపు ఫోటాన్లను బంధించి శోషించుకోవడానికి రూపొందించబడిన సూక్ష్మమైన ముళ్ళ సమూహం.

ముఖ్య అంశాలు

• యాక్టివ్ వేవ్‌ఫ్రంట్ కంట్రోల్: రోమన్ కాంతిని మలచడానికి వేల సంఖ్యలో యాక్చుయేటర్లు కలిగిన రెండు డీఫార్మబుల్ మిర్రర్లను ఉపయోగిస్తుంది, ఇది ప్రస్తుత సాంకేతికతతో పోలిస్తే ఎక్సోప్లానెట్ గుర్తింపు సున్నితత్వాన్ని 1,000 రెట్లు పెంచుతుంది.
• జూపిటర్ అనలాగ్స్‌ను కనుగొనడం: భారీ "హాట్ జూపిటర్ల"పై దృష్టి సారించిన మునుపటి మిషన్ల వలె కాకుండా, నక్షత్ర కాంతిని అణచివేసే రోమన్ సామర్థ్యం మన జూపిటర్ వంటి పరిపక్వత చెందిన, చల్లని వాయు గ్రహాలను నేరుగా చిత్రీకరించడానికి అనుమతిస్తుంది.
• అపూర్వమైన పరిమాణం: 300-మెగాపిక్సెల్ వైడ్-ఫీల్డ్ కెమెరాతో, ఈ మిషన్ విశ్వం యొక్క "గణన"ను నిర్వహించి, 1,00,000 కొత్త ఎక్సోప్లానెట్‌లను గుర్తించాలని మరియు డార్క్ ఎనర్జీ, డార్క్ మ్యాటర్ల రహస్యాలను ఛేదించాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది.