मेगाप्रोजेक्ट्स
DKIST वेधशाला का सबसे शक्तिशाली सौर कैमरा अब लाइव
सूर्य की निकट-रेंज खगोल विज्ञान के साथ खोज
Astronomy वह विज्ञान है जो अक्सर बहुत दूरस्थ और विदेशी खगोलीय वस्तुओं पर केंद्रित रहता है, जैसे कि विकिरण करने वाले पल्सर, भयावह ब्लैक होल और बिग बैंग में उत्पन्न पृष्ठभूमि विकिरण की अमूर्त तस्वीरें। कभी‑कभी यह हमारे निकट के ग्रहों का अध्ययन करके घर के करीब देखता है, जो अभी तक पूरी तरह समझे नहीं गए हैं।
स्रोत: ESO
बहुत कम ही हम यह विचार करते हैं कि हम एक बहुत महत्वपूर्ण तारे, हमारे अपने सूर्य, के बारे में कितना कम जानते हैं। हमें अभी भी उसके सक्रियता चक्रों को समझना है, साथ ही यह हमें अन्य तारों के बारे में क्या बता सकता है। पृथ्वी के सबसे निकट के तारे के रूप में, यह किसी भी अन्य देखे गए तारे की तुलना में अधिक विस्तृत और सटीक डेटा प्रदान करता है।
यह Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST) का कार्य है, जो हवाई के माउई द्वीप पर स्थित Haleakala Observatory में स्थित है, जिसे पहले Advanced Technology Solar Telescope (ATST) कहा जाता था।
DKIST ने हाल ही में अपने इमेजिंग सिस्टम का एक बड़ा अपग्रेड किया है, जो 10 सालों में तैयार हुआ। और यह सूर्य की गहरी समझ को खोल सकता है, साथ ही हमारे नाज़ुक मानव इलेक्ट्रिक और इलेक्ट्रॉनिक सिस्टमों के लिए सौर तूफानों के खतरे की चेतावनी भी दे सकता है।
सौर अवलोकनों और प्रगति का संक्षिप्त इतिहास
पहले सूर्य धब्बों की खोज 1611 में होने के बाद से, खगोलविद क्रमशः उस तारे के बारे में अधिक सीखते आए हैं जिसके चारों ओर पृथ्वी घूमती है।
उदाहरण के लिए, उन्होंने सीखा कि सूर्य धब्बा संख्या, जो अब सूर्य की चुंबकीय सक्रियता को दर्शाती है, एक चक्रीय पैटर्न के आसपास दोलन करती है, लेकिन यह दशकों तक अज्ञात कारणों से बाधित भी हो सकती है।
स्रोत: NASA
19th शताब्दी में स्पेक्ट्रोस्कोपी के आविष्कार के साथ आगे की प्रगति हुई, एक तकनीक जो सूर्य के प्रकाश से विशिष्ट तत्वों का पता लगा सकती है, जिससे उसकी परमाणु संरचना उजागर होती है।
स्रोत: NASA
1859 में हमने समझा कि सूर्य पृथ्वी को केवल प्रकाश और मौसम पैटर्न से आगे भी प्रभावित कर सकता है, कैरिंगटन इवेंट के साथ। यह नाम अंग्रेज़ खगोलविद रिचर्ड कैरिंगटन के नाम पर रखा गया, जिन्होंने एक विशाल सौर तूफ़ान को देखा; 17 घंटे बाद, यह पश्चिमी दुनिया में टेलीग्राफ सिस्टमों को विफल और आग पकड़ने का कारण बना, कुछ मामलों में ऑपरेटरों को विद्युत झटका भी मिला।
विद्युत प्रणालियों पर यह तीव्र प्रभाव जियोमैग्नेटिक तूफ़ान के कारण हुआ, जो एक विशाल कॉरोनल मास इजेक्शन के साथ आया, जिसमें सूर्य से चार्ज्ड कण विस्फोटक बर्स्ट में निकाले जाते हैं, जिससे शक्तिशाली विद्युत धारा और उत्तरी रोशनी बनती है।
स्रोत: Ars Technica
सूर्य की चुंबकीय प्रकृति की पुष्टि 1908 में अमेरिकी खगोलविद जॉर्ज एलेरी हेले ने की, जिन्होंने पाया कि सूर्य धब्बों के चुंबकीय क्षेत्र पृथ्वी से हजार गुना अधिक मजबूत होते हैं।
1931 में, फ्रांसीसी खगोलविद बर्नार्ड ल्यो ने कोरोनाग्राफ़ का आविष्कार किया, एक टेलीस्कोप जो सूर्य के चमकीले सतह से प्रकाश को ब्लॉक करके कृत्रिम रूप से सूर्य ग्रहण की नकल करता है, जिससे सूर्य के वायुमंडल का बेहतर अध्ययन संभव हो सका।
1976 में, हेलियोस मिशन ने मर्करी की कक्षा से भी सूर्य के करीब पहुंचने वाला पहला प्रोब बना, जिसके बाद 2018 में पार्कर प्रोब ने “सिर्फ” 3.8 मिलियन मील की दूरी से 430,000 मील प्रति घंटे की गति से सूर्य की ओर यात्रा की। 2020 में, European Space Agency (ESA) Solar Orbiter ने ध्रुवीय कक्षा में प्रवेश किया, जिससे सूर्य के उत्तर और दक्षिण ध्रुवों की पहली तस्वीर ली गई।
सौर खगोल विज्ञान पृथ्वी और अंतरिक्ष के लिए क्यों महत्वपूर्ण है
शुद्ध बौद्धिक दृष्टिकोण से, सूर्य की बेहतर समझ ब्रह्मांड को समझने में क्रांतिकारी सुधार ला सकती है, यह स्पष्ट करते हुए कि यह विशेष तारा कैसे काम करता है, और विस्तार से किसी भी अन्य तारे को समझने में मदद करता है। यह स्वयं में वैज्ञानिक प्रयास को बढ़ावा देने का पर्याप्त कारण है।
लेकिन इसका व्यावहारिक परिणाम भी हो सकता है। जैसे-जैसे मानवता एक अंतरिक्ष‑यात्रा करने वाली सभ्यता बनती जा रही है, विशेषकर स्पेसएक्स के स्टारशिप जैसे सुपर‑हेवी रॉकेटों के कारण, सूर्य की सक्रियता की बेहतर समझ भविष्य के मंगल या उससे आगे के गहरे अंतरिक्ष मिशनों के लिए महत्वपूर्ण हो सकती है, जहाँ अप्रत्याशित सौर तूफ़ान खतरनाक हो सकते हैं।
ये सौर तूफ़ान पृथ्वी पर भी बहुत बाधा उत्पन्न कर सकते हैं यदि वे पर्याप्त मजबूत हों। यह संकेत नहीं है कि कैरिंगटन इवेंट विशेष रूप से दुर्लभ था। इसलिए, जैसे ही हम टेलीग्राफ युग की तुलना में बहुत अधिक विद्युत प्रणालियों पर निर्भर होते हैं, ऐसा तूफ़ान आधुनिक सभ्यता को बर्बाद कर सकता है। सूर्य की सक्रियता को सही ढंग से समझना कम से कम तैयारी में मदद कर सकता है, और ऐसे घटना के फिर से होने के जोखिम का सही अनुमान लगा सकता है।
“जब शक्तिशाली सौर तूफ़ान पृथ्वी को मारते हैं, तो वे वैश्विक और अंतरिक्ष में महत्वपूर्ण बुनियादी ढांचे को प्रभावित करते हैं। सूर्य के उच्च‑रिज़ॉल्यूशन अवलोकन ऐसे विनाशकारी तूफ़ानों की भविष्यवाणी को सुधारने के लिए आवश्यक हैं।”
कैरी ब्लैक – NSF कार्यक्रम निदेशक, NSF राष्ट्रीय सौर वेधशाला के लिए
भू‑भौतिकीय जोखिमों के अलावा, सूर्य की सक्रियता में परिवर्तन को जलवायु में नाटकीय बदलावों से जोड़ा गया है, विशेषकर 18th शताब्दी के “छोटी बर्फ़ीली अवधि” से, जब पेरिस की सीन नदी जमी हुई थी। सूर्य के दीर्घकालिक चक्र की सही भविष्यवाणी हमारे जलवायु मॉडल को काफी सुधार सकती है और यह समझने में मदद कर सकती है कि सूर्य जलवायु परिवर्तन को कैसे प्रभावित करता है, चाहे वह सकारात्मक हो या नकारात्मक।
अंत में, इस प्रकार का प्रोजेक्ट सामान्यतः विज्ञान और इंजीनियरिंग की सीमाओं को आगे बढ़ाता है। यह अक्सर नई सामग्री, नई सॉफ़्टवेयर, और समग्र नई तकनीकों के विकास का परिणाम होता है, जो अन्य अनुप्रयोगों में अपना रास्ता खोज सकती हैं। उदाहरण के लिए, CERN कण त्वरक ने शुरुआती इंटरनेट के आविष्कार में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।
डैनियल K. इनौए सौर टेलिस्कोप (DKIST) क्या है?
डैनियल K. इनौए सौर टेलिस्कोप विश्व का सबसे बड़ा सौर टेलिस्कोप है, जिसका अपर्चर 4 मीटर है, और यह दृश्यमान से निकट‑इन्फ्रारेड तरंगदैर्घ्य में सूर्य का अवलोकन करता है।
यह राष्ट्रीय सौर वेधशाला (NSO) का हिस्सा है, जिसमें 1,000+ वैज्ञानिक और 10 विभिन्न टेलिस्कोप शामिल हैं।
इन बड़े आयामों के कारण टेलिस्कोप बहुत अधिक इमेज रिज़ॉल्यूशन प्राप्त कर सकता है। यह सूर्य से पर्याप्त फोटॉनों को एकत्रित करने में भी मदद करता है, जिससे सटीक पोलरिमेट्री माप (नीचे इस तकनीक के बारे में) संभव हो पाते हैं।
टेलिस्कोप की अन्य महत्वपूर्ण क्षमताओं में निकट‑अल्ट्रावायलेट और इन्फ्रारेड तरंगदैर्घ्य को एक साथ पहचानने की क्षमता शामिल है, जिससे सौर वायुमंडल का 3‑डायमेंशनल मॉडल बनाया जा सकता है। यह बहुत तेज़ी से चित्र भी कैप्चर करता है, जिससे यह मॉडल सूर्य के वायुमंडल की बदलती गतिशीलता को पकड़ सकता है और अप्रत्यक्ष रूप से उसके चुंबकीय क्षेत्रों को माप सकता है।
टेलिस्कोप 2022 से सक्रिय है और धीरे‑धीरे अतिरिक्त वैज्ञानिक उपकरणों से सुसज्जित हो रहा है, जो एकत्रित सूर्य के प्रकाश का विश्लेषण करेंगे।
हवाई का स्थान इस कारण चुना गया है क्योंकि वहाँ साल में कई साफ़ आसमान वाले दिन होते हैं और प्रशांत महासागर के मध्य में स्थित होने के कारण वायु प्रदूषण का स्तर कम रहता है।
DKIST टेलिस्कोप के भीतर: घटक और क्षमताएँ
टेलिस्कोप का स्थल एक काफी बड़ा परिसर है, जिसमें कई स्तरों वाली इमारतें वेधशाला से जुड़ी हुई हैं।
टेलिस्कोप स्वयं एक जटिल मशीनरी पर स्थापित है, जो उसकी गति के अल्ट्रा‑प्रेसिशन नियंत्रण और स्थिर अवलोकन को संभव बनाती है। इसमें सभी बियरिंग, कंट्रोलर, ड्राइव और उपकरण शामिल हैं, जो विज्ञान संचालन के दौरान इन ऑप्टिक्स और उपकरणों को पॉइंट, ट्रैक और स्ल्यू करने के लिए उपयोग होते हैं।
यह 4.2 मीटर (165 इंच) प्राथमिक दर्पण वहन करता है, जो टेलिस्कोप का मूल है। यह उन्नत Zerodur कांच से बना है, जो कंपनी Schott द्वारा निर्मित एक विशेष कांच‑सिरेमिक सामग्री है। दर्पण को 2‑नैनोमीटर सतह रफ़नेस तक पॉलिश किया गया है। इसे सख्त थर्मल नियंत्रण और थर्मल प्रोटेक्शन द्वारा समर्थित किया जाता है।
टॉप एंड ऑप्टिकल असेंबली (TOE) प्राप्त प्रकाश और उपकरण को अनचाहे हस्तक्षेप, जैसे कि गर्मी और परावर्तित प्रकाश, से बचाने के लिए मौजूद है।
सूर्य से प्राप्त प्रकाश फिर वापस प्रतिबिंबित होकर कई ऑप्टिकल उपकरणों तक पहुँचाया जाता है, विशेष रूप से Coudé स्पेक्ट्रोग्राफ़।
विजिबल ट्यूनेबल फ़िल्टरग्राफ (VTF) के साथ उन्नत इमेजिंग
यह DKIST से जुड़ा 5th उपकरण है, और सबसे महत्वपूर्ण। यह टेलिस्कोप द्वारा कैप्चर किए गए सूर्य के प्रकाश का अत्यधिक विस्तृत विश्लेषण करने की अनुमति देता है।
यह वैज्ञानिकों को सूर्य के प्लाज़्मा के प्रवाह वेग और दृश्यमान सतह पर तथा सीधे ऊपर के गैस परतों में चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति निर्धारित करने में मदद करेगा।
VTF ने अप्रैल 2025 में ‘पहली रोशनी’ हासिल की, जिससे एक ऐसा सूर्य धब्बा दिखा जो महाद्वीपीय यूएसए से बड़ा था, कुल छवि 25,000 किमी × 25,000 किमी (15,500 मील) क्षेत्र को कवर करती है।
स्रोत: NSO
भविष्य के वैज्ञानिक संचालन में, जब डेटा को व्यापक रूप से पोस्ट‑प्रोसेस किया जाएगा, तो छवि की रिज़ॉल्यूशन और भी बेहतर हो जाएगी। विज्ञान सत्यापन और कमीशनिंग 2026 में शुरू होने की उम्मीद है, जिससे टेलिस्कोप का एक लंबा अवलोकन करियर शुरू होगा।
छवियों की स्थानिक रिज़ॉल्यूशन लगभग 10 किमी प्रति पिक्सेल और समयिक रिज़ॉल्यूशन सैकड़ों छवियों प्रति सेकंड है।
“ये छवियां ऐसी हैं जो टेलिस्कोप के किसी अन्य उपकरण द्वारा उसी तरह हासिल नहीं की जा सकतीं। मैं उत्साहित हूँ कि सिस्टम को पूरा करने के बाद क्या संभव है।”
विजिबल ट्यूनेबल फ़िल्टरग्राफ: आकार, विनिर्देश और डिज़ाइन
VTF कैसे स्पेक्ट्रोमेट्री का उपयोग करके सूर्य का विश्लेषण करता है
VTF एक विशाल उपकरण है, जिसका वजन 5.6 टन है और इसका फुटप्रिंट लगभग एक छोटे गैरेज के बराबर है, दो मंज़िलों में फैला हुआ।
यह फ्राइबर्ग (जर्मनी) के इंस्टिट्यूट फॉर सोलर फिज़िक्स में 15 वर्षों में विकसित किया गया, जो सौर टेलिस्कोप के बाकी विकास जितना ही लंबा प्रक्रिया थी।
परम्परागत स्पेक्ट्रोमीटरों के विपरीत, जो प्रकाश को इंद्रधनुष की तरह फैलाते हैं, VTF एक एटालॉन का उपयोग करता है, जो सटीक रूप से अंतराल वाले दो कांच की प्लेटों का युग्म है, जो दसियों माइक्रॉन से अलग होते हैं, ताकि एक विशिष्ट प्रकाश तरंगदैर्घ्य पर चित्र लिया जा सके।
स्रोत: NSO
यह कुछ सौ छवियां कुछ सेकंड में लेता है, जो विभिन्न रंग फ़िल्टरों का उपयोग करके फ़ोटोग्राफ़ लेने के समान है।
तीन उच्च‑सटीकता वाले सिंक्रोनाइज़्ड कैमरों के विभिन्न रंगों के साथ, यह इन छवियों को मिलाकर सौर संरचनाओं का त्रि‑आयामी दृश्य बनाता है और उनके प्लाज़्मा गुणों का विश्लेषण करता है।
“पहले स्पेक्ट्रल स्कैन देखना एक अलौकिक क्षण था। यह वह चीज़ है जो टेलिस्कोप के किसी अन्य उपकरण द्वारा उसी तरह हासिल नहीं की जा सकती। यह महीनों के ऑप्टिकल संरेखण, परीक्षण और महाद्वीपीय टीमवर्क का परिणाम था।”
एक दूसरा एटालॉन 2025 के अंत तक सिस्टम में जोड़ा जाएगा, जिससे यह और भी सटीक हो जाएगा।
“यह केवल शुरुआत है, और मैं उत्साहित हूँ कि सिस्टम को पूरा करने, दूसरे एटालॉन को एकीकृत करने, और विज्ञान सत्यापन एवं कमीशनिंग की ओर बढ़ते हुए क्या संभव है।”
पोलरिमेट्री कैसे सूर्य के चुंबकीय क्षेत्रों को उजागर करने में मदद करती है
प्रकाश तरंगों में विभिन्न दिशाओं में दोलन हो सकता है। पोलरिमेट्री वह तकनीक है जो इन प्रकाश तरंगों के दोलन दिशा को मापती है।
सौर चुंबकीय क्षेत्र, जो स्पष्ट रूप से प्रकाश के रंगों को प्रभावित नहीं करते, उसे ध्रुवीकृत कर सकते हैं। इसलिए यह सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र के छिपे हुए विवरणों को उजागर कर सकता है।
VTF एक साथ ध्रुवीकरण और रंग को 3D में मापने में सक्षम होगा, जिससे सूर्य की तस्वीरों में अभूतपूर्व विवरण स्तर प्राप्त होगा।
अंततः, सभी इस जानकारी (स्थानिक, समयिक, स्पेक्ट्रल और चुंबकीय) का संयोजन सूर्य के आंतरिक तंत्रों की गहरी समझ को प्रेरित करेगा।
उन्नत ऑप्टिक्स और ग्लास कंपनी में निवेश
Corning Incorporated
(GLW )
जैसे‑जैसे टेलिस्कोप उन्नत ग्लास के प्रिसीजन निर्माण की सीमाओं को धकेलते हैं, यह ऑटोमोबाइल, सेमीकंडक्टर, AI, रक्षा, बायोटेक, हेल्थकेयर आदि विभिन्न क्षेत्रों में कई औद्योगिक संभावनाओं को खोलता है। उन्नत ऑप्टिक बाजार $310 बिलियन का है, और 2032 तक 9.2 % CAGR से बढ़ने की उम्मीद है।
Corning एक ग्लास और ऑप्टिक्स कंपनी है जिसका इतिहास 170 वर्ष पुराना है। अपने इतिहास में इसने थॉमस एडिसन की इलेक्ट्रिक लाइट के लिए पहला ग्लास बल्ब, पहला लो‑लॉस ऑप्टिकल फाइबर, कैटालिटिक कन्वर्टर को सक्षम करने वाले सेलुलर सब्सट्रेट, और मोबाइल डिवाइसों के लिए पहला डैमेज‑रेज़िस्टेंट कवर ग्लास बनाया।
स्रोत: Corning
आज, कंपनी ग्लास और सिरेमिक के निर्माण तथा ऑप्टिकल फिज़िक्स तकनीकों पर केंद्रित है, जो समान निर्माण प्रक्रियाओं और अंत‑बाजारों को साझा करती हैं।
स्रोत: Corning
इन तकनीकों का आपसी संबंध कंपनी को विभिन्न उत्पाद लाइनों के बीच सामान्य निर्माण, अनुसंधान और इंजीनियरिंग क्षमताओं को साझा करने की अनुमति देता है। 52,000+ कर्मचारियों, 77+ विश्वव्यापी निर्माण साइटों और 10+ R&D सुविधाओं के साथ, कंपनी अपने निच में एक बड़ा खिलाड़ी है।
स्रोत: Corning
कंपनी AI और डेटा सेंटर निर्माण (ऑप्टिकल फाइबर) के बूम से लाभान्वित हो रही है, साथ ही स्क्रीन और बायोटेक्नोलॉजी में विशेष ग्लास की समग्र खपत से।
Corning पर टैरिफ़ का प्रभाव कम होगा, क्योंकि 90 % अमेरिकी राजस्व अमेरिकी मूल के उत्पादों से आता है। चीन में बेची गई बहुत कम बिक्री अमेरिकी सुविधाओं से उत्पन्न होती है, जबकि 80 % चीनी बिक्री चीन में ही की जाती है।
टैरिफ़ यहाँ तक मदद भी कर सकते हैं, क्योंकि Corning सौर पैनल बाजार में प्रवेश कर रहा है, Hemlock Solar के रणनीतिक नियंत्रण के साथ, जिससे अमेरिकी‑निर्मित पैनल बनाए जा रहे हैं, जबकि एशियाई सौर पैनल (केवल चीनी नहीं) को चार-अंकीय टैरिफ़ का सामना करना पड़ रहा है। क्षमता का 80 % पहले ही ग्राहकों की प्रतिबद्धताओं द्वारा सुरक्षित हो चुका है।
सौर ऊर्जा कंपनी के लिए बहुत समझदारी भरा कदम है, क्योंकि सिलिकॉन कंपनी की मुख्य निर्माण विशेषज्ञता है; इसने 60 वर्षों से पॉली‑सिलिकॉन का उत्पादन किया है, जिसमें अल्ट्रा‑प्योर सिलिकॉन (99.9999999999 % शुद्ध) शामिल है, और अब सिलिकॉन वेफ़र का उत्पादन शुरू कर रहा है, जो USA में 100 % आयातित उत्पाद है।
स्रोत: Corning
कंपनी अन्य उन्नत तकनीकों पर भी नजर रख रही है जहाँ उसके ग्लास और सिरेमिक विशेषज्ञता को एक ठोस बढ़त मिल सकती है, जैसे कि बेंडेबल ग्लास, AR, कार्बन कैप्चर आदि।
स्रोत: Corning
समग्र रूप से, Corning एक गहराई से तकनीकी कंपनी है, जिसकी स्थानीयकृत निर्माण डिग्लोबलाइजेशन से नहीं डगमगाएगी। यह नए बाजारों को अपनाता है जो उसकी मुख्य क्षमताओं से मेल खाते हैं, विशेषकर सौर और ऑप्टिकल कम्युनिकेशन / AI इन्फ्रास्ट्रक्चर। यह इसे एक तुलनात्मक रूप से रूढ़िवादी कंपनी बनाता है जो अपने निच में गहराई से उतरती है, लेकिन साथ ही हाई‑टेक बाजारों में संभावित ग्रोथ स्टॉक भी बनाता है।
Corning Inc. पर नवीनतम समाचार
सूर्य का अध्ययन क्यों ग्रिड आपदा को रोकने में मदद कर सकता है
विज्ञान की सबसे प्रभावशाली उपलब्धियों में से कई अपेक्षाकृत अस्पष्ट या सैद्धांतिक प्रोजेक्ट्स के लिए की जाती हैं, जैसे कि सूर्य के आंतरिक तंत्रों को समझना।
हालाँकि, इसका कई संभावित अनुप्रयोग हैं, जैसे अंतरिक्ष यात्रा को सुरक्षित बनाना, हमारे पावर ग्रिड और इलेक्ट्रॉनिक्स को गिरा सकने वाले विनाशकारी भू‑चुंबकीय तूफ़ान को रोकना, या पृथ्वी के जलवायु मॉडल को बेहतर बनाना।
सूर्य के आंतरिक तंत्रों की बेहतर समझ संभवतः प्लाज़्मा भौतिकी में गहरी अंतर्दृष्टि प्रदान करेगी। आखिरकार, सूर्य मूलतः एक विशाल नाभिकीय संलयन रिएक्टर है जो हमारे दरवाज़े पर ही चल रहा है।
इसलिए आश्चर्य की बात नहीं होगी कि दीर्घकाल में यह प्लाज़्मा को बेहतर समझने में भी मदद कर सकता है, जो व्यावसायिक नाभिकीय संलयन की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है, जो असीमित और प्रचुर ऊर्जा की कुंजी रखता है।
