Twinkle exoplanet मिशन डिजाइन मील का पत्थर पूरा करता है

Exoplanets वृत्तचित्र की खोजों - हमारे सौर मंडल से परे ग्रहों (जुलाई 2019).

Anonim

ट्विंकल, हमारी आकाशगंगा में ग्रहों की कहानी को जानने के लिए एक स्वतंत्र मिशन, ने एक महत्वपूर्ण प्रारंभिक डिजाइन मील का पत्थर पूरा कर लिया है। पेलोड अध्ययन के नतीजे बताते हैं कि ट्विंकल के उपकरण मिशन के विज्ञान उद्देश्यों को प्राप्त करने में सक्षम होंगे। ट्विंकल के दो स्पेक्ट्रोमीटर दूरदराज के सितारों की कक्षाओं में दुनिया में कट्टरपंथी अंतर्दृष्टि देने के लिए एक्सप्लानेट्स के वायुमंडल के माध्यम से प्रसारित, और उत्सर्जित या प्रतिबिंबित प्रकाश का विश्लेषण करेंगे।

"यह ट्विंकल के लिए एक बड़ा कदम है, " यूसीएल के डॉ जियोर्जियो साविनी ने कहा, ट्विंकल के पेलोड लीड, जो अध्ययन के लिए ज़िम्मेदार हैं। "मिशन एक महत्वाकांक्षी अवधारणा पर आधारित है: कि हम एक छोटे से उपग्रह और ऑफ-द-शेल्फ घटकों के साथ ग्राउंड ब्रेकिंग खगोल विज्ञान कर सकते हैं। एक्सप्लानेनेट वायुमंडल की जानकारी दस हजार में एक हिस्से की भिन्नता के रूप में दिखाई देती है। मेजबान स्टार द्वारा उत्सर्जित समग्र प्रकाश। इस पेलोड विवरण और डिज़ाइन को पूरा करने के साथ, अब हम यह दिखा सकते हैं कि ट्विंकल में इस प्रकाश को चुनने के लिए चपलता, स्थिरता और संवेदनशीलता होगी, स्पेक्ट्रा का विश्लेषण करें और हमें जानकारी निकालने की अनुमति दें गैस पेश करते हैं। "

ट्विंकल स्पेसक्राफ्ट का निर्माण दुनिया की अग्रणी छोटी उपग्रह कंपनी, सरे सैटेलाइट टेक्नोलॉजी लिमिटेड (एसएसटीएल) द्वारा किया जाएगा, और 100 किलो से कम वजन वाला एक पेलोड लेगा जिसमें वैज्ञानिक उपकरण, इलेक्ट्रॉनिक्स, शीतलन प्रणाली और एक अच्छी मार्गदर्शन प्रणाली शामिल है। पूरा पेलोड पैकेज पानी बॉयलर के आकार के बारे में है।

"अंतरिक्ष में जाने के लिए किसी भी उपकरण का निर्माण करना मुश्किल है क्योंकि सनलाइट और छायादार पक्षों पर अत्यधिक तापमान सामग्री का विस्तार और अनुबंध करने का कारण बनता है। ट्विंकल के लिए, जहां सटीक प्रकाशिकी मिशन की सफलता के लिए महत्वपूर्ण हैं, यह एक विशेष इंजीनियरिंग चुनौती है, " बेरेन्ड ने कहा यूसीएल मुलर्ड स्पेस साइंस लेबोरेटरी की शीतकालीन, जो समग्र यांत्रिक डिजाइन के लिए जिम्मेदार है। "उपकरणों को भी ठंडा करने की आवश्यकता है ताकि डिटेक्टर उपग्रह से उत्सर्जन के बजाय ग्रह से विकिरण को माप सकें। ट्विंकल विज्ञान और प्रौद्योगिकी सुविधाएं परिषदों (एसटीएफसी) आरएएल स्पेस द्वारा निर्मित एक कॉम्पैक्ट, कम लागत वाली शीतलन प्रणाली को शामिल करेगा। सुविधा, जिसमें सफल अंतरिक्ष मिशन के लिए शीतलन प्रौद्योगिकी प्रदान करने में 30 साल का ट्रैक रिकॉर्ड है। सभी पेलोड घटकों को रेडिएटर से जुड़े दो एल्यूमीनियम प्लेटों पर रखा जाएगा, जो अवांछित गर्मी को अंतरिक्ष में जमा कर देंगे। यह संरचना सुनिश्चित करेगा कि ट्विंकल स्थिर, अनियंत्रित प्लेटफार्म में अवलोकन करने की आवश्यकता है। "

ट्विंकल पृथ्वी के अवलोकन मिशन के लिए एसटीएफसी की आरएएल स्पेस सुविधा द्वारा विकसित आरएएलसीएएम 4 नामक एक संशोधित दूरबीन प्रणाली के आधार पर दूरबीन का उपयोग करके अपने लक्षित ग्रह प्रणाली से प्रकाश एकत्र करेगा। 50 सेमी वर्ग के प्राथमिक दर्पण के पीछे, छोटे दर्पणों की एक श्रृंखला अंतरिक्ष सीमाओं को फिट करने के लिए प्रकाश को फोल्ड करेगी। विज्ञान अवलोकन के दौरान ट्विंकल के छोटे आंदोलनों की भरपाई करने के लिए, एक स्टीयरबल 'टिप-झुकाव' दर्पण विज्ञान उपकरण पैकेज में आने वाली रोशनी की एक स्थिर बीम पर केंद्रित होगा। वहां, प्रकाश को अवांछित तरंगदैर्ध्य को हटाने और दो स्पेक्ट्रोमीटर के लिए इनपुट में विभाजित करने के लिए फ़िल्टर किया जाएगा।

ट्विंकल के इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर को उज्ज्वल एक्सोप्लानेट्स में वायुमंडलीय विशेषताओं का अध्ययन करने के लिए अनुकूलित किया गया है, जैसे हॉट-जुपीटर और सुपर-अर्थ ऑर्बिटिंग अपने स्टार में बंद है। इन सुविधाओं में जल वाष्प, कार्बन डाइऑक्साइड, मीथेन, अमोनिया, हाइड्रोजन साइनाइड, हाइड्रोजन सल्फाइड के स्पेक्ट्रल फिंगरप्रिंट, साथ ही साथ टाइटेनियम मोनोऑक्साइड, वैनेडियम मोनोऑक्साइड और सिलिकॉन ऑक्साइड जैसे विदेशी धातु यौगिक शामिल हैं। इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर को एसटीएफसी के यूके खगोल विज्ञान प्रौद्योगिकी केंद्र (यूकेएटीसी) द्वारा डिजाइन किया गया है और जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कॉप के एमआईआरआई इन्फ्रारेड उपकरण से बोर्ड डिज़ाइन विरासत लेता है।

"ट्विंकल के लिए एक महत्वपूर्ण चालक तकनीक का उपयोग करना है जो पहले से ही कक्षा में उपयोग के लिए साबित हुआ है, " लियोनार्डो-फिनमेक्निकिका के कीथ बार्न्स ने कहा, जो इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर के लिए डिटेक्टरों का योगदान दे रहा है। "लियोनार्डो ने यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी, यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला और डीएलआर जर्मन स्पेस एजेंसी समेत संगठनों के लिए 40 वर्षों की अवधि में अंतरिक्ष और खगोल विज्ञान कार्यक्रमों के लिए इन्फ्रारेड डिटेक्टरों की आपूर्ति की है। ट्विंकल में शामिल होना एक उड़ान के प्रदर्शन के लिए एक प्रारंभिक अवसर है exoplanet अनुसंधान के लिए हमारे डिटेक्टर, वर्तमान में खगोल भौतिकी के सबसे तेजी से बढ़ते क्षेत्र। "

एक्स्प्लेनेट लाइट विजिबल स्पेक्ट्रोमीटर (ईएलवीआईएस) का उपयोग करके दृश्यमान और निकट अवरक्त प्रकाश का विश्लेषण किया जाएगा, जो मार्च 2016 में मंगल ग्रह के लिए लॉन्च किए गए एक्सोमार ट्रेस गैस ऑर्बिटर द्वारा किए गए यूवीआईएस उपकरण का एक संशोधित संस्करण है। ईएलवीआईएस, जिसे बनाया जाएगा ओपन यूनिवर्सिटी, ट्विंकल को एक्सप्लानेनेट सिस्टम में तारकीय परिवर्तनशीलता की निगरानी करने और क्लाउड कवर के संकेतों का पता लगाने की अनुमति देगा।

"दृश्यमान प्रकाश बादलों द्वारा अवरुद्ध किया जा सकता है जब एक एक्सोप्लानेट एक स्टार के सामने गुजरता है, और ग्रह के पीछे ग्रहण में जाने के बाद क्लाउड टॉप द्वारा दृढ़ता से प्रतिबिंबित होता है। ईएलवीआईएस को शामिल करने से ट्विंकल मौसम और जलवायु का अध्ययन करने की अनुमति देगा ओपन यूनिवर्सिटी में यूवीआईएस के विकास का नेतृत्व करने वाले डॉ मनीष पटेल ने बताया, "अपने लक्ष्य नमूने में सबसे बड़े, चमकदार एक्सप्लानेट्स में से कुछ।" "डिटेक्टरों की तरंगदैर्ध्य रेंज को अनुकूलित करके, वैकल्पिक विवर्तन ग्रेटिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स में कुछ मामूली बदलाव करने का उपयोग करके, अब हमारे पास एक्सोमारर्स के लिए विकसित तकनीक का पुन: उपयोग करने का एक रोमांचक अवसर है।"

ट्विंकल स्पेसक्राफ्ट पर उपकरणों के सुइट का प्रदर्शन कार्डिफ़ विश्वविद्यालय द्वारा विकसित ट्विंकल इंस्ट्रूमेंट और प्लेटफार्म सिम्युलेटर, एक्सोसिम का उपयोग करके परीक्षण किया गया है।

"सिमुलेशन दिखाते हैं कि ट्विंकल 100-150 गर्म, उज्ज्वल एक्सोप्लानेट्स के लिए उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्पेक्ट्रा वितरित करने में सक्षम होगा। वर्तमान में, हम अपने ग्रहों, आकार और उनके स्टार से दूरी से परे इन ग्रहों के बारे में लगभग कुछ भी नहीं जानते हैं, इसलिए ट्विंकल हमें पूरी तरह से दे देगा ट्विंकल के इंस्ट्रूमेंट वैज्ञानिक, कार्डिफ़ विश्वविद्यालय के डॉ। इंजो पास्कले ने कहा, "वे किस चीज से बने हैं और कैसे विकसित हुए हैं, इस बारे में नई अंतर्दृष्टि।"

यद्यपि ट्विंकल के उपकरण habitable तापमान पर ग्रहों के लिए पूर्ण स्पेक्ट्रा का उत्पादन करने में सक्षम नहीं होंगे, ExoSim सिमुलेशन सुझाव देते हैं कि ट्विंकल आगे के अध्ययन के लिए संभावित दिलचस्प लक्ष्यों को ध्वजांकित करके छोटे, चट्टानी ग्रहों की खोज में योगदान करने में सक्षम हो सकता है।

"पृथ्वी के नजदीकी लक्ष्यों के लिए जहां स्थितियां सही हैं, एक्सोसिम सुझाव देता है कि हम छोटे, चट्टानी ग्रहों के लिए इन्फ्रारेड लाइट में कुछ हद तक डेटा पॉइंट प्राप्त करने में सक्षम होंगे। इसका मतलब यह है कि साथ ही उज्ज्वल एक्सोप्लानेट्स के वर्णक्रमीय हस्ताक्षर भी प्रदान करते हैं, ट्विंकल भविष्य में बड़ी दूरबीनों द्वारा आगे के अवलोकन के लिए ब्याज के लक्ष्यों की पहचान करने में भी मदद कर सकता है, "यूसीएल के प्रोफेसर जियोवन्ना टिनेटी ने कहा, ट्विंकल साइंस लीड।

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