സൗരരഹസ്യങ്ങള്‍‍ തേടി ആദിത്യ; സൂര്യനെ കുറിച്ച് പഠിക്കാൻ ഇന്ത്യയുടെ ആദ്യ ബഹിരാകാശ നിരീക്ഷണ ദൗത്യം

ചാന്ദ്രദൗത്യത്തിന്റെ വിജയത്തിന് ശേഷം ഇന്ത്യൻ ബഹിരാകാശ  ഗവേഷണ കേന്ദ്രം (ഇസ്റോ)  വിക്ഷേപിക്കുന്ന ആദിത്യ -L1 എന്ന  സൗരദൗത്യം നാളെ പുറപ്പെടും.  സൂര്യനെക്കുറിച്ചും ആദിത്യ  ഉൾപ്പെടെയുള്ള സൗരദൗത്യങ്ങളെക്കുറിച്ചും വിശദമായി അറിയാം അടുത്ത ഏതാനും ലക്കം  പഠിപ്പുരകളിൽ

സൂര്യപഠനം എന്തിന്?
സൂര്യനാണു ഭൂമിയോട് ഏറ്റവും അടുത്തുള്ള നക്ഷത്രം. അതിനാൽ മറ്റു നക്ഷത്രങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് കൂടുതൽ വിശദമായി പഠിക്കാൻ കഴിയും. സൂര്യനെക്കുറിച്ചു പഠിക്കുന്നതിലൂടെ നമ്മുടെ ക്ഷീരപഥത്തിലെ നക്ഷത്രങ്ങളെക്കുറിച്ചും മറ്റു വിവിധ ഗാലക്സികളിലെ നക്ഷത്രങ്ങളെക്കുറിച്ചും അങ്ങനെ പ്രപഞ്ചോൽപത്തിയെ കുറിച്ചും കൂടുതൽ അറിയാൻ സാധിക്കും.  നമ്മൾ കാണുന്നതിലും വളരെയധികം സങ്കീർണമായ ഒരു നക്ഷത്രമാണു സൂര്യൻ. ഇതിൽ പല സ്ഫോടനാത്മക സൗരപ്രതിഭാസങ്ങൾ ഉണ്ടാകുകയും സൗരയൂഥത്തിൽനിന്നും വലിയ അളവിൽ ഊർജം പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു. അത് ഒരു ഗ്രഹം എന്ന നിലയിൽ ഭൂമിയെയും പ്രതികൂലമായി ബാധിച്ചേക്കാം. വിവിധ ബഹിരാകാശ വാഹനങ്ങളും സഞ്ചാരികളും ആശയവിനിമയ സംവിധാനങ്ങളും അത്തരം പ്രക്ഷുബ്ധതകൾക്കു വിധേയമായേക്കാം (ഒരു സൗരക്കൊടുങ്കാറ്റ് 1853 സെപ്റ്റംബർ 1-2ന് അമേരിക്കയിലെ ടെലിഗ്രാഫ് സംവിധാനത്തിനെ തകരാറിലാക്കിയിരുന്നു. ഇത്  Carrington Event എന്നറിയപ്പെടുന്നു). അതിനാൽ അത്തരം സംഭവങ്ങളെക്കുറിച്ചു മുന്നറിയിപ്പു ലഭിച്ചാൽ മുൻകൂർ നടപടികൾ സ്വീകരിക്കുന്നതിന് സാധിക്കും. 

സൂര്യനിലെ വിവിധ താപ-കാന്തിക പ്രതിഭാസങ്ങൾ തീവ്രസ്വഭാവമുള്ളവയാണ്. അതിനാൽ, പരീക്ഷണശാലകളിൽ നിന്നു നേരിട്ട് പഠിക്കാൻ കഴിയാത്ത പ്രതിഭാസങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കാൻ സൂര്യൻ ഒരു നല്ല പ്രകൃതിദത്ത പരീക്ഷണശാല കൂടിയാണ്. ഈ പഠനമെല്ലാം ലക്ഷ്യമിട്ടാണ് 1,475 കിലോഗ്രാം ഭാരമുള്ള ആദിത്യ -L1 എന്ന പേടകം PSLV - C57 റോക്കറ്റിലേറി നാളെ യാത്രതിരിക്കുന്നത്. ഭൂമിയിൽ നിന്നു 15 ലക്ഷം കിലോമീറ്റർ അകലെയുള്ള L1 ഭ്രമണപഥമാണ് ലക്ഷ്യം. സൗരരഹസ്യം തേടിയുള്ള ഈ യാത്രയ്ക്ക് ഏകദേശം 4 മാസം എടുക്കുമെന്ന് കണക്കാക്കുന്നു. സൂര്യന്റെ കൊറോണ, ക്രോമോസ്ഫിയർ, ഫോട്ടോസ്ഫിയർ, സൗര വാതത്തിന്റെ ഗതിവേഗം തുടങ്ങിയവ പഠിക്കുകയാണു ദൗത്യത്തിന്റെ മുഖ്യലക്ഷ്യങ്ങൾ. ഡോ.കെ.ശങ്കരസുബ്രഹ്മണ്യനാണ് ആദിത്യ L1 ദൗത്യത്തിന്റെ പ്രിൻസിപ്പൽ സയന്റിസ്റ്റ്.

പേ ലോഡുകൾ 
പ്രധാനമായും 7 നിരീക്ഷണ ഉപകരണങ്ങളാണ്  ആദിത്യയിലുള്ളത് (244 കിലോഗ്രാം ആണ് പേലോഡിന്റെ ഭാരം). അവയിൽ നാലെണ്ണം വിദൂര സംവേദന (Remote sensing) ഉപകരണങ്ങളാണ്. ബാക്കി 3 എണ്ണം in situ (ഉപഗ്രഹ പരിസരങ്ങളെയും അവിടത്തെ പദാർഥങ്ങളെയും അവിടെ തന്നെ പരീക്ഷണനിരീക്ഷണ വിധേയമാക്കുന്ന രീതി) പരീക്ഷണത്തിനായുള്ളതും.

വിസിബിൾ എമിഷൻ ലൈൻ കൊറോണഗ്രാഫ് (VELC) സോളർ കൊറോണയെയും കൊറോണൽ മാസ് ഇജക്‌ഷനുകളുടെ ചലനാത്മകതയെയും കുറിച്ച് പഠിക്കുന്നു. സൂര്യന്റെ ചിത്രങ്ങൾ പകർത്താനും സൗരവികിരണ വ്യതിയാനങ്ങളും അളക്കാനും സോളർ അൾട്രാ-വയലറ്റ് ഇമേജിങ് ടെലിസ്‌കോപ്പ് (SUIT ) ഉപയോഗിക്കും. ആദിത്യ സോളർ വിൻഡ് പാർട്ടിക്കിൾ എക്സ്പെരിമെന്റ് (ASPEX), പ്ലാസ്മ അനലൈസർ പാക്കേജ് ഫോർ ആദിത്യ (PAPA) എന്നിവ സൗരവാതത്തെയും അയോണുകളെയും അവയുടെ ഊർജ വിതരണത്തെയുംപറ്റി പഠിക്കുന്നു. സോളർ ലോ എനർജി എക്സ്-റേ സ്പെക്ട്രോമീറ്ററും (SoLEXS) ഹൈ എനർജി L1 ഓർബിറ്റിങ്  എക്സ്-റേ സ്പെക്ട്രോമീറ്ററും (HEL1OS)  സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള എക്സ്-കിരണങ്ങളെപറ്റി പഠിക്കുന്നു. മാഗ്‌നെറ്റോമീറ്ററിന്  (Advanced Tri-axial High Resolution Digital Magnetometers)  L1 പോയിന്റിൽ ഗ്രഹാന്തര കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങൾ അളക്കാൻ കഴിയും. ഇവയിൽ പലതും സൂര്യനെ നിരീക്ഷിക്കാൻ ഇതുവരെയും പരീക്ഷിക്കാത്ത സംവിധാനങ്ങളാണ്. ഈ ശാസ്ത്ര ഉപകരണങ്ങളെല്ലാം രാജ്യത്തെ വിവിധ ലബോറട്ടറികളിൽ തദ്ദേശീയമായി വികസിപ്പിച്ചതാണ്. തിരുവനന്തപുരത്തെ വിക്രം സാരാഭായ് സ്പേസ് സെന്ററിലെ സ്പേസ് ഫിസിക്സ് ലബോറട്ടറിയിലാണ് PAPA വികസിപ്പിച്ചത്.  

ആദിത്യയുടെ യാത്ര 
ശ്രീഹരിക്കോട്ടയിലെ സതീഷ് ധവാൻ സ്‌പേസ് സെന്ററിൽ (SDSC- SHAR) നിന്ന്  PSLV -C57 റോക്കറ്റിലാണ് ആദിത്യ-എൽ1 ദൗത്യം വിക്ഷേപിക്കുന്നത്. പ്രാരംഭഘട്ടത്തിൽ ഭൂമിയുടെ താഴ്ന്ന ഭ്രമണപഥത്തിലായിരിക്കും പേടകത്തെ നിലനിർത്തുക. തുടർന്ന്, ഭ്രമണപഥം കൂടുതൽ ദീർഘവൃത്താകൃതിയിലാക്കുകയും പിന്നീട് ഓൺ-ബോർഡ് പ്രൊപ്പൽഷൻ ഉപയോഗിച്ച് പേടകം ലഗ്രാഞ്ച്യൻ പോയിന്റ് L1-ലേക്ക് നീക്കുകയും ചെയ്യും. അപ്പോൾ അത് ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണ സ്വാധീന മേഖലയായ സ്ഫിയർ ഓഫ് ഇൻഫ്ലുവൻസിൽ നിന്ന് (SOI) പുറത്തുകടക്കും. അതിന് ശേഷം, ക്രൂയിസ് ഘട്ടം ആരംഭിക്കുകയും പിന്നീട് L1ന് ചുറ്റുമുള്ള ഒരു വലിയ ഹാലോ ഭ്രമണപഥത്തിലേക്ക് (Halo orbit) പേടകത്തെ മാറ്റുകയും ചെയ്യും. വിക്ഷേപണം മുതൽ  L1ൽ എത്തുന്നതിനുമിടയിൽ  ഏകദേശം 4 മാസം സമയം ഉണ്ടാകും.

എന്തുകൊണ്ട്   L1 
ഭൂമിയെപ്പോലെ തന്നെ  ആദിത്യയും 365 ദിവസം കൊണ്ടാകും സൂര്യനെ ചുറ്റി വരിക. ഇതാണ് L1 പ്രദേശത്ത് അതിനെ എത്തിക്കുന്നത് കൊണ്ടുണ്ടാവുന്ന ഒരു ഗുണം. ആദിത്യ ഒരിക്കലും ഭൂമിയുടെയോ ചന്ദ്രന്റെയോ നിഴലിലേക്ക് പോവില്ല. ഗ്രഹണവും ബാധിക്കില്ല. അതിനാൽ 365 ദിവസവും രാപകലില്ലാതെ സൂര്യനെ നിരീക്ഷിച്ചു കൊണ്ടിരിക്കാം. 5 വർഷമാണ് ദൗത്യകാലാവധി.

ആദിത്യ എൽ1ന്റെ  റൂട്ട് മാപ് ഇങ്ങനെ! 
ലഗ്രാഞ്ച്യൻ പോയിന്റുകൾ- സൂര്യനെയും ഭൂമിയെയും പോലെ  ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൽ അധിഷ്ഠിതമായ രണ്ട് ആകാശഗോളങ്ങളുടെ ആകർഷണ -വികർഷണ പരിധിയിൽ കൃത്രിമ ഉപഗ്രഹം പോലുള്ള  ഒരു വസ്തുവിന്  ഇന്ധന ഉപഭോഗം കുറച്ച് ഒരേപാതയിൽ സന്തുലിതമായി തുടരാൻ സാധിക്കുന്ന സവിശേഷ ഇടങ്ങളാണ് ലഗ്രാഞ്ച് പോയിന്റുകൾ. രണ്ട് ഗോളങ്ങളുടെയും ഗുരുത്വാകർഷണബലം ആ ബിന്ദുക്കളിൽ സമതുലിതമായതിനാലാണ് ഇതു സാധിക്കുന്നത്. 

ഇറ്റാലിയൻ- ഫ്രഞ്ച് ഗണിതശാസ്ത്രജ്ഞനായ ജോസഫ് ലൂയി ലഗ്രാഞ്ചിന്റെ ബഹുമാനാർഥം  പേര് നൽകിയിരിക്കുന്നു. L1, L2, L3, L4, L5 എന്നിങ്ങനെ അഞ്ച് ലഗ്രാഞ്ച്യൻ പോയിന്റുകൾ ആണുള്ളത്. ഉദാഹരണത്തിന് ഡീപ് സ്‌പേസ് ക്ലൈമറ്റ് ഒബ്‌സർവേറ്ററി (DSCOVR), Solar and Heliospheric Observatory  (SOHO) തുടങ്ങിയവ L1ൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നു. ജയിംസ് വെബ് ബഹിരാകാശ ദൂരദർശിനി  L2 ലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത് .

ആദിത്യ -L1 
സൂര്യനെ കുറിച്ച് പഠിക്കുന്ന ഇന്ത്യയുടെ ആദ്യത്തെ ബഹിരാകാശ നിരീക്ഷണ  ദൗത്യമാണ് ആദിത്യ എൽ1. ഭൂമിയിൽ നിന്ന്  15 ലക്ഷം കിലോമീറ്റർ  അകലെയുള്ള സൗര -  ഭൗമ ലഗ്രാഞ്ച്യൻ  പോയിന്റ് 1 (L1) ന്  ചുറ്റുമുള്ള ഒരു ഹാലോ  ഭ്രമണപഥത്തിൽ പേടകത്തെ എത്തിക്കാനാണ് പദ്ധതി.

ലക്ഷ്യങ്ങൾ-പ്രത്യേകതകൾ 
∙ കൊറോണൽ ഹീറ്റിങ്ങും സോളർ വിൻഡ് ആക്സിലറേഷനും (സൗര വാത ഗതിവേഗം) മനസ്സിലാക്കുക. 

∙ കൊറോണൽ മാസ് ഇജക്‌ഷന്റെ ആരംഭം മനസ്സിലാക്കൽ(CME)

∙ സൗര ജ്വാലയെയും ഭൂമിയോടടുത്ത  ബഹിരാകാശ കാലാവസ്ഥയും പഠിക്കൽ

∙ സൗരാന്തരീക്ഷത്തിന്റെ  ചലനാത്മകതയും ഘടനയും മനസ്സിലാക്കൽ 

∙ സൗരവാത വിതരണവും താപനിലയിൽ ഉള്ള വ്യതിയാനങ്ങളും മനസ്സിലാക്കൽ

Content Highlight - Aditya-L1 solar mission | Indian Space Research Organization | Solar flares and solar storms | Study of the Sun's corona and chromosphere | Lagrangian point L1 orbit