পৃথিবী-সদৃশ এক্সোপ্ল্যানেট অনুসন্ধানে স্টারশেড ও গ্রাউন্ড টেলিস্কোপের হাইব্রিড ধারণা

মহাকাশ অনুসন্ধানের একটি প্রধান লক্ষ্য হলো প্রাণের উপাদান ধারণকারী পৃথিবী-সদৃশ গ্রহের সন্ধান করা। সরাসরি ইমেজিং পদ্ধতি, যা হোস্ট তারার আলোকে বাধা দেয়, বায়ুমণ্ডলীয় অস্থিরতার কারণে নিশ্চিত এক্সোপ্ল্যানেট আবিষ্কারের মাত্র প্রায় ১.৫ শতাংশের জন্য দায়ী। এই সীমাবদ্ধতা অতিক্রম করতে, হাইব্রিড অবজারভেটরি ফর আর্থ-লাইক এক্সোপ্ল্যানেটস (HOEE) নামক একটি অভিনব ধারণা প্রস্তাব করা হয়েছে, যা একটি কক্ষপথে স্থাপিত স্টারশেডকে শক্তিশালী গ্রাউন্ড-ভিত্তিক টেলিস্কোপের সাথে একীভূত করে। এই সংকর পদ্ধতিটি বায়ুমণ্ডলীয় অস্থিরতা প্রশমিত করে এবং সরাসরি সনাক্তকরণের জন্য প্রয়োজনীয় বৈসাদৃশ্য অর্জনের লক্ষ্য রাখে, যা বৈজ্ঞানিক গবেষণাপত্রে বিস্তারিতভাবে আলোচিত হয়েছে।

HOEE ধারণার প্রধান লেখক হলেন ডঃ আহমেদ মোহাম্মদ সলিম্যান, যিনি ২০২৬ সালে নাসা জেট প্রপালশন ল্যাবরেটরি (JPL) / ক্যালটেকের বিজ্ঞানী ও প্রযুক্তিবিদ হিসেবে কর্মরত। এই ধারণাটি নাসা ইনোভেটিভ অ্যাডভান্সড কনসেপ্টস (NIAC) তহবিল লাভ করেছে, যা জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপের (JWST) মতো শুধুমাত্র বৃহৎ মহাকাশ টেলিস্কোপের উপর নির্ভরতা কমাতে অনুপ্রাণিত। এই উদ্যোগটি নাসা ইনস্টিটিউট ফর অ্যাডভান্সড কনসেপ্টস (NIAC) কর্মসূচির অংশ, যা উন্নত মহাকাশ ধারণাগুলিকে সমর্থন করে এবং প্রত্যাশিত যে এই ধারণাগুলি ১০ থেকে ৪০ বছরের মধ্যে অর্জনযোগ্য হবে। HOEE-এর মূল চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে একটি হলো প্রথম হাইব্রিড এক্সোপ্ল্যানেট অবজারভেটরির জন্য একটি অতি-হালকা স্টারশেড তৈরি করা, যা যান্ত্রিক প্রকৌশলগত সমাধান দাবি করে।

HOEE বিশেষভাবে প্রস্তাব করে যে একটি ৯৯ মিটার ব্যাসের স্টারশেড কক্ষপথে স্থাপন করা হবে যাতে পরবর্তী প্রজন্মের গ্রাউন্ড টেলিস্কোপগুলির উপর তার ছায়া ফেলা যায়, যার মধ্যে রয়েছে ইউরোপিয়ান এক্সট্রিমলি লার্জ টেলিস্কোপ (ELT), জায়ান্ট ম্যাগেলান টেলিস্কোপ (GMT), এবং থার্টি মিটার টেলিস্কোপ (TMT)। ডঃ সলিম্যান উল্লেখ করেছেন যে ELT-এর উন্নত অ্যাডাপটিভ অপটিক্স বায়ুমণ্ডলীয় অস্থিরতা সংশোধন করতে পারে, যা মাঝারি আবহাওয়ার মধ্যেও স্বচ্ছ ইমেজিং সক্ষম করে। এই বৃহৎ গ্রাউন্ড-ভিত্তিক অ্যাপারচারগুলি, যেমন ELT, যা হ্যাবিটেবল ওয়ার্ল্ডস অবজারভেটরি (HWO)-এর আনুমানিক আয়নার আকারের চেয়ে প্রায় ছয় গুণ বড়, উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চতর কৌণিক রেজোলিউশন এবং দ্রুত পর্যবেক্ষণ সময় প্রদান করে। উদাহরণস্বরূপ, TMT-এর ৩০ মিটার ব্যাসের প্রাথমিক আয়না প্রায় ৬৬৫ বর্গ মিটার আলো সংগ্রহ করতে সক্ষম, যা হাবল স্পেস টেলিস্কোপের চেয়ে দশ গুণেরও বেশি স্থানিক রেজোলিউশন দিতে পারে।

এই হাইব্রিড পদ্ধতির লক্ষ্য হলো কয়েক মিনিটের মধ্যে ডজনখানেক পৃথিবী-আকারের এক্সোপ্ল্যানেট শনাক্ত করা এবং কয়েক ঘণ্টার মধ্যে বায়োসিগনেচার অনুসন্ধান করা। এটি অ্যাস্ট্রো২০২০ ডেসাইডাল সার্ভে দ্বারা সুপারিশকৃত হ্যাবিটেবল ওয়ার্ল্ডস অবজারভেটরি (HWO)-এর একটি গুরুত্বপূর্ণ সহায়ক পদক্ষেপ হিসেবে বিবেচিত। HWO-এর লক্ষ্য হলো কমপক্ষে ২৫টি পৃথিবী-সদৃশ এক্সোপ্ল্যানেট সরাসরি চিত্রিত করা এবং বায়োসিগনেচার অনুসন্ধান করা, যা ২০৩০-এর দশকের শেষভাগ বা ২০৪০-এর দশকের শুরুতে উৎক্ষেপিত হতে পারে। HOEE এই লক্ষ্য পূরণে সহায়ক হবে কারণ এটি স্টারশেডের মাধ্যমে হোস্ট তারার উজ্জ্বলতা ব্লক করে, যা পৃথিবী-সদৃশ এক্সোপ্ল্যানেটের প্রতিফলিত আলোকে পর্যবেক্ষণ করার সর্বোচ্চ অগ্রাধিকারের সুপারিশকে মোকাবিলা করে।

স্টারশেড কৌশলটি মহাকাশ টেলিস্কোপের সাথে ব্যবহারের জন্য ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হলেও, HOEE-এর উদ্ভাবন হলো স্টারশেডটিকে পৃথিবীর স্থলভাগের যন্ত্রপাতির সাথে সারিবদ্ধ করা। এই সংকর কাঠামো বায়ুমণ্ডল দ্বারা আরোপিত সীমাবদ্ধতা এবং নাক্ষত্রিক ঝলকানি অতিক্রম করে, যা সরাসরি পর্যবেক্ষণমূলক প্রমাণের মাধ্যমে পৃথিবীর বাইরে জীবন অনুসন্ধানের নতুন ক্ষেত্র উন্মোচন করে। বিশাল স্থলজ পর্যবেক্ষণাগারগুলিকে কক্ষপথে স্থাপন করা একটি বিশাল স্টারশেডের সাথে যুক্ত করা হয়, যা প্রায় ৯৯ মিটার ব্যাসের এবং তারার অত্যধিক ঝলকানিকে কার্যকরভাবে ব্লক করার জন্য একটি মহাজাগতিক ঢাল হিসাবে কাজ করে। এই ধারণাটি ভবিষ্যতের হাইব্রিড স্পেস-গ্রাউন্ড অবজারভেটরি মিশনের জন্য একটি পথপ্রদর্শক মডেল হিসেবে প্রতিষ্ঠিত হচ্ছে, যার বাস্তবায়নের জন্য আরও নকশা, পরীক্ষা এবং তহবিল সুরক্ষিত করার প্রয়োজন রয়েছে।