जिस किसी ने भी कभी टीम में काम किया है, वह जानता है कि उनकी ताकत समन्वय और एक साझा दृष्टिकोण में निहित है। हालाँकि, उस समन्वय और साझा दृष्टि को प्रदान करना हमेशा आसान नहीं होता है, और कोई भी टीम जिसमें उस सामंजस्य की कमी होती है, वह मदद से ज्यादा बाधा बन जाती है।
विज्ञान प्रभावी टीमों को चलाने की कठिनाइयों से अछूता नहीं है। विभिन्न साइलो और भौतिक स्थानों के बीच अधिक समन्वय से बहुत कुछ प्राप्त किया जा सकता है। हाल ही में चिली में एक बैठक ने वैज्ञानिकों के एक समूह को इसे बदलने की योजना का प्रस्ताव देने के लिए प्रेरित किया। परिणाम एक श्वेत पत्र है जो जमीन, कक्षीय और के समन्वय के संभावित लाभों को इंगित करता हैबगल मेंवस्तुओं के आधार पर अवलोकन। लेकिन इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि यह एक अलग रास्ता सुझाता है जहां सभी अंतरिक्ष विज्ञान समुदाय समन्वित आउटपुट के प्रकार से लाभ उठा सकते हैं जो केवल एक एकजुट टीम से आ सकता है।
श्वेत पत्र में सुझाया गया मार्ग से शुरू हुआ ग्रह 2020 चिली में सम्मेलन, द्वारा आयोजित अल्मा वेधशाला . बैठक मार्च में वापस हुई, इससे ठीक पहले कोरोनावायरस का प्रकोप यात्रा को प्रतिबंधित करना शुरू कर देता था। सम्मेलन में, विभिन्न पृथ्वी और अंतरिक्ष आधारित अवलोकन प्लेटफार्मों की क्षमताओं पर केंद्रित एक महत्वपूर्ण मात्रा में चर्चा हुई। इरादा उन मिशनों के बारे में और जानना था जो जमीन और अंतरिक्ष-आधारित अवलोकनों को समन्वयित करते थे, और भविष्य के विचारों को समझने के लिए कि नए और मौजूदा प्लेटफार्मों के साथ समन्वय को अपनी विभिन्न क्षमताओं को सर्वोत्तम बनाने के लिए कैसे दोहराया जाए। श्वेत पत्र के प्रमुख लेखक, विन्सेंट कोफ़मैन , एक शोध रसायनज्ञ गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर , ने उस टीम के समन्वय का कार्य संभाला और एक पेपर तैयार किया जो स्पष्ट रूप से अवलोकन करने का एक बेहतर तरीका बताता है।
लेबल किए गए विभिन्न उप-बैंडों के साथ पूर्ण विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम। क्रेडिट: नासा
इस तरह के समन्वय के महत्वपूर्ण होने का मुख्य कारण यह है कि इमेजिंग सिस्टम प्रकाश की विभिन्न तरंग दैर्ध्य के साथ कैसे इंटरैक्ट करते हैं। NS विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम अत्यंत विशाल है। इसमें सभी प्रकार के प्रकाश शामिल हैं, जैसे रेडियो, इन्फ्रारेड, एक्स-रे, पराबैंगनी और दृश्य प्रकाश। कोई एक सेंसर नहीं है जो एक ही समय में उन सभी अलग-अलग तरंग दैर्ध्य में डेटा एकत्र कर सकता है। इसलिए, वैज्ञानिकों ने ऐसे उपकरणों का ढेर विकसित किया है जो एक विशिष्ट स्पेक्ट्रम में डेटा एकत्र करने में बेहद अच्छे हैं, जैसे रेडियो (एएलएमए), या मिड-रेंज इन्फ्रारेड ( जेम्स वेब )
ह्यूस्टन में नासा के जॉनसन स्पेस सेंटर में एक क्लीनरूम के अंदर जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप। श्रेय: नासा/जेएससी
इस विशेषज्ञता का नकारात्मक पक्ष यह है कि वे उपकरण अन्य वर्णक्रमीय श्रेणियों में अंधे हैं। यदि एक वैज्ञानिक टीम केवल एक प्रकार के प्रकाश में देख रही है, तो एक मौका है कि वे एक ऐसी घटना के महत्वपूर्ण पहलुओं को याद कर सकते हैं जो वे अध्ययन कर रहे हैं जो केवल एक अलग वर्णक्रमीय बैंड में दिखाई दे रहे हैं।
एकत्र किए गए अधिकांश ग्रह विज्ञान डेटा अंतरिक्ष यान का परिणाम है जिसे प्रदर्शन करने के लिए एक ग्रह प्रणाली में भेजा जाता हैबगल मेंअवलोकन। हालांकि, अंतरिक्ष-आधारित प्रणालियों को विकसित करने और फिर उन्हें कक्षा में लॉन्च करने की उच्च लागत के कारण, इनके लिए मिशन योजनाकारबगल मेंमिशनों को इस बारे में बहुत चयनात्मक होना चाहिए कि वे अपने अंतरिक्ष यान पर किस प्रकार के उपकरणों की अनुमति देते हैं। इसका सामान्य अर्थ यह है कि वे ऐसे इमेजर लाने में सक्षम नहीं हैं जो पूरे विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम को कवर करने में सक्षम हैं।
यही वह जगह है जहां जमीन और निकट-पृथ्वी-कक्षा आधारित दूरबीनों के साथ समन्वय आता है। उन स्थानों में कई दूरबीनें हैं, जैसे कि अटाकामा मरूस्थल या हवाई का सफेद पहाड़ी , जो बहुत बड़े होते हैं, और रेडियो, माइक्रोवेव, या अवरक्त जैसे विशिष्ट वर्णक्रमीय बैंडों में बहुत उच्च रिज़ॉल्यूशन की छवियां प्रदान कर सकते हैं। अवरक्त विशेष रूप से उपयोगी है क्योंकि बहुत सारे भौतिक डेटा बिंदु हैं जो एक ही माप में प्राप्त किए जा सकते हैं, जैसे दबाव, तापमान और आणविक बहुतायत। यदि ग्रहों की खोज करने वाले अंतरिक्ष यान मिशन का मिशन योजनाकार इन बहुत बड़ी, विशेष वेधशालाओं के साथ टिप्पणियों का समन्वय कर सकता है, तो उन्हें अब उन्हें अपने स्वयं के अंतरिक्ष यान में शामिल करने की आवश्यकता नहीं होगी। हालांकि, अगर वे एक साथ अवलोकनों को समन्वयित करने में असमर्थ हैं, तो वे उस स्पेक्ट्रा को खो देंगे जो घर के नजदीक वेधशालाएं प्रदान कर सकती हैं।
मौना केआ का शीर्ष दूरबीन के लिए एक प्रमुख स्थल है, जैसा कि इस छवि में दिखाया गया है। छवि सौजन्य मौना के वेधशालाएं
एक और लाभ जो पृथ्वी पर आधारित वेधशालाओं का हैबगल मेंसमकक्षों की एक ही बार में पूरे ग्रह की छवि बनाने की उनकी क्षमता है। कई ऑर्बिटर या मिशन द्वारा उड़ान भरने में केवल एक ही समय में अपने विषय के हिस्से को मापने में सक्षम होते हैं। इसके परिणामस्वरूप प्रासंगिक समझ का नुकसान होता है, गतिशील घटना के रूप में जिसे एक ही स्थान पर देखा जा सकता हैबगल मेंअंतरिक्ष यान ग्रह या चंद्रमा की पूरी सतह पर मौजूद नहीं हो सकता है। पृथ्वी-आधारित दूरबीनों से समर्थन, चाहे वह जमीन पर हो या अंतरिक्ष में, वह बड़ा संदर्भ प्रदान कर सकता है जिसका अंतरिक्ष यान में ही अभाव है।
सभी वर्णक्रमीय आधारों को कवर करने के लिए इस प्रकार का समन्वय पहले ही एक . के साथ पूरा किया जा चुका हैबगल मेंग्रह मिशन: जूनो अंतरिक्ष यान वर्तमान में बृहस्पति की कक्षा में है। जूनो अंतरिक्ष यान और पृथ्वी-आधारित वेधशालाओं की एक श्रृंखला के बीच परिणामी समन्वय के परिणामस्वरूप उस समय के दौरान बृहस्पति प्रणाली के एक से अधिक अवलोकन स्रोतों से डेटा का उपयोग करने वाले 40 से अधिक पेपर हुए।
जूनो मल्टी-स्पेक्ट्रल सर्वेक्षण के हिस्से के रूप में तीन अलग-अलग छवियों को कैप्चर किया गया। यह बृहस्पति के एक ही खंड को एक साथ तीन अलग-अलग तरंग दैर्ध्य में दिखाता है। दूर बाईं छवि दृश्य प्रकाश में ली गई थी, मध्य-अवरक्त में केंद्र, और दाईं ओर अवरक्त के एक अलग तरंग दैर्ध्य पर लिया गया था। यह छवि महत्वपूर्ण विशेषताओं को दिखाती है जो केवल एक वर्णक्रमीय बैंड में देखी जा सकती हैं जबकि अन्य दो में अदृश्य रहती हैं। श्रेय: क्रिस मोएकेल / द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल
जूनो की तरह समन्वित प्रयासों के लिए बहुत सारे अन्य कम लटके हुए अवलोकन फल उपलब्ध हैं। मंगल विशेष रुचि का है, क्योंकि यह पृथ्वी के बाहर सबसे अधिक अध्ययन किया जाने वाला ग्रह है, और इसकी सतह पर भौतिक रूप से सक्रिय रोवर्स वाला एकमात्र ग्रह है। वैज्ञानिक यह समझने में रुचि रखते हैं कि मीथेन मंगल ग्रह के वातावरण से आता है, निश्चित रूप से मंगल के चारों ओर कई कक्षाओं के बीच एक समन्वित अवलोकन अभियान से लाभान्वित होगा ( टीजीओ तथा मावेना ), और पृथ्वी-आधारित दूरबीनें जैसे NASA's इन्फ्रारेड टेलीस्कोप सुविधा हवाई में।
मंगल के चारों ओर परिक्रमा करने वाले वर्णक्रमीय डेटा के उत्कृष्ट द्वि-आयामी स्लाइस प्रदान करते हैं क्योंकि वे ग्रह की एक विशिष्ट पट्टी के ऊपर से गुजर रहे हैं। हालांकि, पृथ्वी के करीब वेधशालाएं ग्रह के पूरे गोलार्ध पर डेटा प्रदान कर सकती हैं, और गहराई की एक परत जोड़ सकती है जो वैज्ञानिकों को एक त्रि-आयामी तस्वीर को एक साथ टुकड़े करने की अनुमति देगी जो केवल कक्षाओं से डेटा का उपयोग करना असंभव होगा।
नासा की इन्फ्रारेड टेलीस्कोप सुविधा ग्रहों के अन्वेषण मिशनों के साथ अवलोकन के समन्वय में विशेष रूप से उपयोगी हो सकती है। श्रेय: नासा / जेपीएल
पृथ्वी-आधारित अवलोकनों की अभी भी कुछ सीमाएँ हैं, जैसे तथ्य यह है कि मीथेन पृथ्वी के वायुमंडल में भी मौजूद है, जो मंगल को देखते समय डेटा को तिरछा कर सकता है। इस समस्या को हल करने के लिए, वैज्ञानिकों ने मंगल ग्रह को केवल 13 किमी प्रति सेकंड से अधिक दूर (या ओर) पृथ्वी से दूर जाने के दौरान देखने की एक सरल विधि के साथ आया। यह अंतर गति जाल- (या नीला-) मंगल ग्रह के मीथेन के वर्णक्रमीय हस्ताक्षर को इतना बदल देता है कि इसे पृथ्वी के वायुमंडल में मौजूद बस से अलग किया जा सकता है।
संयुक्त टिप्पणियों का एक और विशेष रूप से दिलचस्प लक्ष्य है टाइटन , जो हाल के वर्षों में अपनी हाइड्रोकार्बन झीलों और इसके मीथेन/ईथेन आधारित होने के कारण गहन जांच का विषय रहा है। जल विज्ञान चक्र .
चंद्रमा इतना दिलचस्प है कि वह इसे स्वयं प्राप्त करने वाला हैबगल मेंके रूप में आगंतुक Dragonfly मिशन। जब 2034 में ड्रैगनफ्लाई उतरता है, तो श्वेत पत्र टीम को उम्मीद है कि कई पृथ्वी-आधारित दूरबीन टाइटन की ओर अपनी आँखें घुमाएंगे, क्योंकि सतह से एकत्र किए गए डेटा को और अधिक दूरस्थ टिप्पणियों के साथ समन्वित किया जा सकता है। ड्रैगनफ्लाई सुसज्जित होगी a मास स्पेक्ट्रोमीटर , जो उन अणुओं का पता लगाने की अनुमति देता है जिन्हें दूर से देखना असंभव है, और वातावरण की पूरी संरचना को प्रकट करता है। बदले में पृथ्वी-आधारित अवलोकन इन मापों के लिए संदर्भ प्रदान कर सकता है।
टाइटन की सतह पर ड्रैगनफ्लाई लैंडर का कलाकार चित्रण। मिशन समन्वित टिप्पणियों के लिए एक उत्कृष्ट अवसर साबित होगा। यह जमीन पर डेटा प्रदान कर सकता है जिसे अन्य, बड़ी वेधशालाओं के साथ संदर्भित किया जा सकता है। श्रेय: NASA / JHU-APL
वे संयुक्त अवलोकन चंद्रमा पर होने वाले कार्बनिक रसायन विज्ञान पर ध्यान केंद्रित करेंगे। एक विशेष रूप से उपयोगी पृथ्वी-आधारित उपकरण ALMA, वेधशाला है जिसने सम्मेलन आयोजित किया जिसने श्वेत पत्र को लात मारी। ALMA की एक श्रृंखला है रेडियो दूरबीन , जो कार्बनिक यौगिकों का अवलोकन करने और इसके अवलोकन संबंधी विषयों के विस्तृत मानचित्र बनाने में विशेष रूप से अच्छे हैं। दोनों क्षमताएं ड्रैगनफ्लाई मिशन में मदद करने में विशेष रूप से सहायक होंगी, और एएलएमए के ऑपरेटर पहले से ही टाइटन से बहुत परिचित हैं।
सरणी ने वास्तव में टाइटन का उपयोग पहली बार लॉन्च होने के बाद कई वर्षों तक अंशांकन लक्ष्य के रूप में किया, इसकी चमक और प्रतीत होने वाली स्थिरता के कारण। अवलोकनों की संपत्ति ने शोधकर्ताओं को टाइटन और उसके वातावरण के विकास का अध्ययन करने, गतिशील प्रक्रियाओं को प्रकट करने और चंद्रमा की बेहतर समझ के लिए प्रेरित करने की अनुमति दी। दुर्भाग्य से, यह भी पता चला कि टाइटन सक्रिय रूप से बदल रहा है, जिससे यह फ्लक्स अंशांकन लक्ष्य के रूप में कम उपयुक्त हो गया है। ALMA टीम ने फिर भविष्य के अंशांकन के लिए पल्सर का उपयोग करना शुरू कर दिया।
ALMA के 66 विशाल रेडियो दूरबीनों में से कुछ (NRAO)
ALMA टीम द्वारा एकत्र किए गए सभी डेटा, साथ ही सभी वेधशालाओं से लगभग सभी खगोलीय डेटा जिन्हें संयुक्त अवलोकन प्रयासों में शामिल किया जा सकता है, अंततः जनता के लिए मुक्त कर दिया जाता है। हालाँकि, जब तक किसी दिए गए ऑब्जेक्ट पर डेटा एक से अधिक वेधशालाओं द्वारा एक साथ एकत्र नहीं किया जाता है, समन्वय के लाभ खो जाते हैं क्योंकि डेटा के उन दोनों सेटों में क्षणिक घटनाएं मौजूद नहीं होंगी। उनके डेटा संग्रह में दफन एक से अधिक अवलोकन मंच द्वारा एकत्र किए गए किसी ऑब्जेक्ट का एक साथ कुछ डेटा हो सकता है। हालांकि, भविष्य के अवलोकन संबंधी प्रयासों के समन्वय से पुराने डेटा के माध्यम से खोज करने के बजाय नई खोजों के परिणाम की अधिक संभावना है। समेकित अवलोकन उन घटनाओं को प्रकट कर सकते हैं जो डेटासेट के संयोजन के बिना दिखाई नहीं दे सकतीं, विदेशी दुनिया में नई और रोमांचक झलक प्रकट करती हैं।
नए श्वेत पत्र का मुख्य उद्देश्य जितना संभव हो सके उतने भविष्य के अवलोकन संबंधी प्रयासों का समन्वय करना है। जब दशकीय सर्वेक्षण पेपर का उद्देश्य कुछ वर्षों में सम्मेलनों को संबोधित करना है, तो उस टीम के पास ग्रहों के अवलोकन के लिए एक उज्जवल भविष्य का समन्वय करने का अवसर होगा।
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