ஜேம்ஸ் வெப் தொலைநோக்கி: விண்ணை அளக்கும் கண்

நாசாவின் மைல்கல்லாகப் பார்க்கப்படும் ஜேம்ஸ் வெப் விண்வெளி தொலைநோக்கி (James Webb Space Telescope) கிறிஸ்துமஸ் தினத்தன்று விண்ணில் ஏவப்பட்டது. பால்வீதியில், பூமியைப் போன்று உயிர் இருந்த/இருப்பதற்குச் சாத்தியமான புறக்கோள்கள் (exoplanets) இருக்கின்றனவா, பெருவெடிப்பிலிருந்து முதல் விண்மீன் கூட்டங்கள் எப்படி உருவாகின போன்ற பல கேள்விகளுக்கு இத்தொலைநோக்கி பதில் சொல்லும். ஐரோப்பிய மற்றும் கனடிய விண்வெளி நிறுவனங்கள் இத்திட்டத்துக்குப் பங்களித்தன.

தொலைநோக்கி செயல்படும் முறை

‘தொலைநோக்கி’ என்னும் வார்த்தையிலிருந்து தொலைவில் இருக்கும் பொருட்களைப் ‘பார்க்க’ உதவும் கருவி என்று நாம் புரிந்துகொள்வோம். ஒரு பொருளை நாம் பார்க்க வேண்டுமென்றால், அந்தப் பொருளின் மீது ஒளி பட்டு, பிரதிபலித்து அது நம் கண்களுக்கு வந்துசேர வேண்டும். ஒளி என்பது நேனோமீட்டர் முதல் கிலோமீட்டர் வரை அகன்ற அலைநீளத்தை உள்ளடக்கியது. இதில், நம்மால் 0.4 முதல் 0.7 மைக்ரோமீட்டர் அலைநீளத்தில் உள்ள ஒளியைப் பார்க்க முடியும் – அதனால், புலனாகும் ஒளி என்று இந்த அலைநீளம் அழைக்கப்படுகிறது. வெறும் கண்களுக்குப் புலப்படாத அலைநீளத்தில் உள்ள ஒளியை உணர நமக்குக் கருவிகள் தேவைப்படுகின்றன. பூமியில் இருக்கும் அனைத்துப் பொருட்களும் அகச்சிவப்புக் கதிர்களை வெளியிடும். இதை நாம் வெப்பமாக உணர்வோம். அகச்சிவப்புக் கதிர்களின் அலைநீளம் நம் கண்களால் பார்க்கக்கூடிய ஒளியின் அலைநீளத்தைவிட அதிகம். நம் உடலில் உள்ள வெப்பமும் அகச்சிவப்புக் கதிராக வெளிவரும். ஆக, அகச்சிவப்புப் புகைப்படக் கருவிகள் மூலம், இரவிலும் மனிதர்களைக் கண்காணிக்க முடியும். ஏடிஎம் கருவிகளில் உள்ள கண்காணிப்புக் கருவிகள் அதைத்தான் செய்கின்றன.

விண்வெளியில் உள்ள கோள்களும் விண்மீன் கூட்டங்களும் வெப்பத்தை அகச்சிவப்புக் கதிர்களாக வெளியிடும். ஆக, அகச்சிவப்புக் கருவிகளை உணரும் தொலைநோக்கிகளைப் பொருத்துவதன் மூலம் நம்மால் விண்ணில் உள்ள பல்வேறு பொருட்களைப் பற்றி ஆராய முடியும். ஜேம்ஸ் வெப் தொலைநோக்கி 0.6 - 28.3 மைக்ரோமீட்டர் அலைநீளம் கொண்ட அகச்சிவப்புக் கதிர்களை உள்வாங்கும் திறன் கொண்டது.

ஹப்பிளும் ஜேம்ஸ் வெப்பும்

பூமியிலிருந்து செயல்படும் தொலைநோக்கிகளின் பார்வையை நம் வளிமண்டலம் மறைத்துவிடும். அதனாலேயே அதிகப் பொருட்செலவு ஆனாலும், விண்வெளித் தொலைநோக்கிகள் தேவைப்படுகின்றன. ஜேம்ஸ் வெப்புக்கு முன்னதாக 1990-ல் நாசாவால் விண்ணில் அனுப்பப்பட்ட ஹப்பிள் விண்வெளித் தொலைநோக்கி முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. விண்வெளி ஒளிப்படம் என்று கூகுளில் தேடினால் கிடைக்கும் கிட்டத்தட்ட அனைத்து ஒளிப்படங்களும் ஹப்பிள் எடுத்ததாகத்தான் இருக்க முடியும். பிரபஞ்சத்தின் வயது 1,380 கோடி ஆண்டுகள் என்று துல்லியமாகக் கணக்கிட உதவியது, புளூட்டோவைச் சுற்றி வரும் இரண்டு நிலவுகளைக் காண்பித்தது என்று லட்சக்கணக்கான ஆய்வுகளுக்கு உதவியாக ஹப்பிள் இருந்துவருகிறது. இது முக்கியமாக, புலனாகும் ஒளி அலைநீளத்தை உள்வாங்கும் தொலைநோக்கி.

சரி, புலனாகும் அலைநீளத்தை உள்வாங்கும் ஹப்பிள் இருக்கும்போது, அகச்சிவப்புக் கதிர்களைப் படம்பிடிக்கும் ஜேம்ஸ் வெப் எதற்காகத் தேவைப்படுகிறது? அண்டம் விரிவடைந்துகொண்டே போகிறது என்பதை ஹப்பிள் தந்த தரவுகள் மூலம் ஆய்வாளர்கள் உறுதிப்படுத்தினார்கள். ஆக, நமக்கு அருகில் இருக்கும் விண்மீன் கூட்டங்களும் நாளடைவில் நம்மிடமிருந்து விலகும். அப்படி அவை தொலைவுக்குச் செல்லும்போது, அவற்றிலிருந்து வரும் ஒளியின் அலைநீளமும் அதிகரிக்கும். புலனாகும் ஒளியிலிருந்து, அகச்சிவப்பு அலைநீளத்துக்குச் செல்லும். மேலும், ஆய்வாளர்கள் காண விரும்பும் விண்வெளிப் பொருட்களுக்கு முன்பு தூசுப் படலம் இருந்தால் அது புலனாகும் ஒளியில் மறைந்துவிடும். ஆனால், அகச்சிவப்புக் கதிர்கள் தூசுப் படலத்தைத் தாண்டி வரும். இக்காரணங்களால் ஜேம்ஸ் வெப் தேவைப்படுகிறது. விண்வெளிப் பொருட்களிலிருந்து வரும் ஒளியை உள்வாங்கி, அதை மின்னணு சமிக்ஞைகளாக மாற்றுவதற்கு, மிகப் பெரிய கண்ணாடி தேவை. இது எவ்வளவு பெரியதோ அதைப் பொறுத்து நிறைய ஒளியைப் பெற முடியும், பல்வேறு பொருட்களை ஒரே நேரத்தில் பார்க்க முடியும். வெப்பில் 6.5 மீட்டர் விட்டம் கொண்ட கண்ணாடி இருக்கிறது. இவ்வளவு பெரிய கண்ணாடியை விரிந்த நிலையில் விண்ணில் ஏவ முடியாது என்பதற்காக, ஓரிகாமி முறையில் காகிதத்தை மடிப்பதுபோல, கண்ணாடியை மடித்து வைத்து, பிறகு விரித்துக்கொள்ளும் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தியிருக்கின்றனர் ஆய்வாளர்கள்.

ஹப்பிள் தொலைநோக்கி பூமியிலிருந்து 550 கிலோமீட்டர் தூரத்தில் இருக்கிறது. பூமியின் வெப்பத்தின் காரணமாக வரும் அகச்சிவப்புக் கதிர்கள் தொலைநோக்கிக்கு இடையூறாக இருக்கக்கூடாது என்பதற்காக, பூமியிலிருந்து 15 லட்சம் கிலோமீட்டர் தொலைவில் ஜேம்ஸ் வெப் நிலைநிறுத்தப்படவுள்ளது. மேலும், தொலைநோக்கியில் இருக்கும் பாகங்களின் வெப்பத்தாலும் அகச்சிவப்புக் கதிர்கள் வரும் என்பதால், மைனஸ் 267 டிகிரி செல்சியஸ் குளிர்நிலையில் செயல்படுமாறு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. ஹப்பிள் அனுப்பப்பட்ட பிறகு, அதிலிருந்து கிடைத்த ஒளிப்படங்கள் எதிர்பார்த்த அளவுக்குக் கூர்மையாக இல்லாமல் மங்கலாக இருந்தன. இதைச் சரிசெய்வதற்காக விண்வெளி வீரர்கள் விண்வெளி நடை (spacewalk) மேற்கொண்டு அக்கோளாறைச் சரிசெய்தனர். ஏதாவது தவறு இருந்தால், ஹப்பிளைச் சரிசெய்ததுபோல ஜேம்ஸ் வெப்பை அவ்வளவு தொலைவுக்குப் போய் சரிசெய்வதெல்லாம் சாத்தியமில்லாத காரியம். எனவே, பலகட்ட சோதனைகளுக்குப் பின்பு ஜேம்ஸ் வெப் களமிறக்கப்பட்டது.

1960-களில் நிலவுக்கு மனிதர்களை அனுப்பும் திட்டத்தில் நாசா முனைப்புடன் இருந்தபோது, அதன் நிர்வாகியாக இருந்த ஜேம்ஸ் வெப்பின் பெயர் இத்தொலைநோக்கிக்கு சூட்டப்பட்டுள்ளது. எல்.ஜி.பி.டி.க்கு எதிரானவராக வெப் இருந்ததாகவும், அவர் காலத்தில் நாசாவைச் சேர்ந்த ஒருவர் தன்பாலின உறவாளராக இருக்கக்கூடும் என்னும் சந்தேகத்தின் அடிப்படையில் பணிநீக்கம் செய்யப்பட்டதாகவும் கூறி அவர் பெயரை இந்தத் தொலைநோக்கிக்குச் சூட்டக் கூடாது என்று ஆய்வாளர்கள் கோரிக்கை வைத்தனர். நாசா புலனாய்வு செய்து, இப்புகாரை நிராகரித்தது. இதையும் பல வானியல் வல்லுநர்கள் ஏற்கவில்லை.

இத்தனை சர்ச்சைகளையும் தாண்டி, இந்திய மதிப்பில் ரூ. 75,000 கோடி பொருட்செலவில் நவீனத் தொழில்நுட்பத்தின் உதவியுடன் அனுப்பப்பட்டுள்ள இத்தொலைநோக்கியின் அத்தனை கூறுகளும் வடிவமைப்புக்கு ஏற்பச் செயல்பட்டால், இன்னும் ஆறு மாதங்களில் ஜேம்ஸ் வெப்பிடமிருந்து முதல் ஒளிப்படத்தை எதிர்பார்க்கலாம். பிரபஞ்சம் நம் கண்முன் விரிவடையும்.

- இ.ஹேமபிரபா, இஸ்ரேல் டெக்னியான் தொழில்நுட்ப நிறுவனத்தில் ஆராய்ச்சியாளர். தொடர்புக்கு: hemazephyrs@gmail.com