सादे दृष्टि में छिपे घातक क्षुद्रग्रह। एक नया उपकरण उनकी खोज में मदद करता है।

एड लॉ पृथ्वी को घातक क्षुद्रग्रहों से बचाना चाहता है।

या कम से कम, अगर कोई बड़ी अंतरिक्ष चट्टान हमारे रास्ते में आ रही है, तो नासा के पूर्व अंतरिक्ष यात्री डॉ. लू, जो अनुप्रयुक्त भौतिकी में पीएच.डी. . इसे खर्च करने के लिए.

मंगलवार को, B612 फाउंडेशन, एक गैर-लाभकारी समूह, जिसे डॉ। लू ने खोजने में मदद की, ने 100 से अधिक क्षुद्रग्रहों की खोज की घोषणा की। (संस्था का नाम एंटोनी डी सेंट-एक्सुपरी की बच्चों की किताब, “द लिटिल प्रिंस” का एक संदर्भ है; बी 612 चरित्र का मुख्य क्षुद्रग्रह है।)

यह अपने आप में ध्यान देने योग्य नहीं है। दुनिया भर में आकाश पर नजर रखने वालों द्वारा हर समय नए क्षुद्रग्रहों की सूचना दी जा रही है। इसमें बैकयार्ड टेलीस्कोप और रोबोटिक सर्वेक्षण वाले शौक़ीन शामिल हैं जो व्यवस्थित रूप से रात के आकाश का सर्वेक्षण करते हैं।

उल्लेखनीय रूप से, B612 ने एक नई दूरबीन का निर्माण नहीं किया या मौजूदा दूरबीनों के साथ नए अवलोकन भी नहीं किए। इसके बजाय, B612-वित्त पोषित शोधकर्ताओं ने वर्षों पुरानी छवियों के लिए परिष्कृत कम्प्यूटेशनल क्षमताओं को लागू किया – उनमें से 412, 000 नेशनल इन्फ्रारेड ऑप्टिकल एस्ट्रोनॉमी रिसर्च लेबोरेटरी, या NOIRLab में डिजिटल अभिलेखागार में – ब्रह्मांडीय प्रकाश के 68 बिलियन बिंदुओं में से क्षुद्रग्रहों को बाहर निकालने के लिए। तस्वीरों में कैद।

यह है खगोल विज्ञान की आधुनिक पद्धति” डॉ लू ने कहा।

खोज इसमें जोड़ता है नासा और अन्य संगठनों द्वारा “ग्रह रक्षा” प्रयास दुनिया भर में।

आज पृथ्वी के पास जो 25,000 क्षुद्रग्रह कम से कम 460 फीट व्यास के हैं, उनमें से केवल 40 प्रतिशत ही पाए गए हैं। शेष 60 प्रतिशत—लगभग 15,000 अंतरिक्ष चट्टानें, जिनमें से प्रत्येक में पृथ्वी से टकराने पर करोड़ों टन टीएनटी के बराबर ऊर्जा छोड़ने की क्षमता है—अनदेखी बनी हुई है।

B612 ने वाशिंगटन विश्वविद्यालय में स्नातक छात्र जोआचिम मोयेन्स और खगोल विज्ञान के प्रोफेसर मारियो ज्यूरिक के डॉक्टरेट सलाहकार के साथ सहयोग किया। उन्होंने और यूनिवर्सिटी के इंस्टीट्यूट फॉर डेटा-इंटेंसिव रिसर्च इन एस्ट्रोफिजिक्स एंड कॉस्मोलॉजी में एक एल्गोरिदम विकसित किया है जो खगोलीय छवियों की जांच करने में सक्षम है, न केवल यह निर्धारित करने के लिए कि प्रकाश के कौन से बिंदु क्षुद्रग्रह हो सकते हैं, बल्कि यह भी देखने के लिए कि अलग-अलग रातों में छवियों में प्रकाश के कौन से बिंदु हैं। वास्तव में एक ही क्षुद्रग्रह हैं।

अनिवार्य रूप से, शोधकर्ताओं ने यह पता लगाने का एक तरीका विकसित किया कि वास्तव में क्या देखा गया था लेकिन देखा नहीं गया था।

आमतौर पर, क्षुद्रग्रहों की खोज तब की जाती है जब एक ही रात में आकाश के एक ही हिस्से की कई बार तस्वीरें खींची जाती हैं। रात के आकाश के एक हिस्से में प्रकाश के कई बिंदु होते हैं। दूर के तारे और आकाशगंगा एक ही क्रम में रहते हैं। लेकिन सौर मंडल के बहुत करीब की वस्तुएं, तेजी से आगे बढ़ती हैं, और रात के दौरान उनकी स्थिति बदल जाती है।

खगोलविद एक रात के दौरान एक चलती हुई वस्तु के अवलोकन की एक श्रृंखला को “ट्रैकिंग” कहते हैं। ट्रैकर वस्तु की गति का एक संकेत प्रदान करता है, खगोलविदों को निर्देशित करता है कि वे एक और रात की तलाश में कहां हैं। वे उसी वस्तु की पुरानी तस्वीरें भी खोज सकते हैं।

कई खगोलीय अवलोकन जो व्यवस्थित क्षुद्रग्रह खोजों का हिस्सा नहीं हैं, अनिवार्य रूप से क्षुद्रग्रहों को रिकॉर्ड करते हैं, लेकिन केवल एक ही समय और स्थान पर, छोटे पथों को एक साथ जोड़ने के लिए आवश्यक एकाधिक अवलोकन नहीं।

उदाहरण के लिए, NOIRLab छवियों को मुख्य रूप से चिली में विक्टर एम। ब्लैंको 4-मीटर टेलीस्कोप द्वारा ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं के वितरण को मैप करने के लिए रात के आकाश के लगभग एक-आठवें हिस्से के सर्वेक्षण के हिस्से के रूप में लिया गया था।

प्रकाश के अतिरिक्त धब्बों को नजरअंदाज कर दिया गया, क्योंकि वे वह नहीं थे जो खगोलविद अध्ययन कर रहे थे। डॉ लू ने कहा, “आकाश की सिर्फ यादृच्छिक तस्वीरों में यह सिर्फ यादृच्छिक डेटा है।”

लेकिन मिस्टर मोयेन्स और डॉ. ज्यूरिक के लिए, प्रकाश का एक बिंदु जो तारा या आकाशगंगा नहीं है, उनके एल्गोरिथ्म के लिए एक प्रारंभिक बिंदु है, जिसे उन्होंने ट्रैकलेट-लेस हेलियोसेंट्रिक ऑर्बिट रिकवरी, या THOR कहा।

गुरुत्वाकर्षण का नियम क्षुद्रग्रह की गति को नियंत्रित करता है। THOR एक निश्चित दूरी और वेग मानकर, प्रकाश के प्रेक्षित बिंदु के अनुरूप एक परीक्षण कक्षा बनाता है। फिर यह गणना करता है कि क्षुद्रग्रह बाद की और पिछली रातों में कहाँ था। यदि डेटा में प्रकाश का एक बिंदु दिखाई देता है, तो यह वही क्षुद्रग्रह हो सकता है। यदि एल्गोरिदम कुछ हफ्तों के भीतर पांच या छह अवलोकनों को एक साथ स्ट्रिंग कर सकता है, तो यह क्षुद्रग्रह की खोज के लिए एक आशाजनक उम्मीदवार है।

सिद्धांत रूप में, जांच करने के लिए संभावित परीक्षण कक्षाओं की एक अनंत संख्या है, लेकिन इसकी गणना करने के लिए कभी भी अव्यवहारिक होने की आवश्यकता नहीं है। व्यवहार में, चूंकि क्षुद्रग्रह कुछ कक्षाओं के आसपास क्लस्टर करते हैं, इसलिए एल्गोरिथम को केवल कुछ हज़ार सावधानीपूर्वक चयनित संभावनाओं पर विचार करने की आवश्यकता होती है।

हालांकि, हजारों संभावित क्षुद्रग्रहों के लिए हजारों परीक्षण कक्षाओं की गणना करना संख्याओं को तोड़ना एक कठिन काम है। लेकिन क्लाउड कंप्यूटिंग का आगमन – इंटरनेट पर वितरित विशाल कंप्यूटिंग शक्ति और डेटा भंडारण – इसे संभव बनाता है। इस प्रयास में Google ने अपने Google क्लाउड प्लेटफॉर्म पर समय का योगदान दिया।

Google में एप्लाइड आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस के निदेशक स्कॉट बेनबर्थी ने कहा, “यह मेरे द्वारा देखे गए सबसे अच्छे ऐप्स में से एक है।”

अब तक, वैज्ञानिकों ने NOIRLab अभिलेखागार से एक महीने, सितंबर 2013 के आंकड़ों के लगभग आठवें हिस्से की जांच की है। THOR ने 1,354 संभावित क्षुद्रग्रहों का निर्माण किया है। उनमें से कई पहले से ही अंतर्राष्ट्रीय खगोलीय संघ के लघु ग्रह केंद्र द्वारा बनाए गए क्षुद्रग्रह सूची में थे। उनमें से कुछ को पहले देखा गया है, लेकिन केवल एक रात के दौरान और छोटा रास्ता आत्मविश्वास से एक कक्षा निर्धारित करने के लिए पर्याप्त नहीं था।

माइनर प्लैनेट सेंटर ने पुष्टि की है कि अब तक 104 वस्तुएं नई खोजें हैं। NOIRLab संग्रह में सात साल का डेटा है, जो दर्शाता है कि दसियों हज़ार क्षुद्रग्रहों की खोज की जा रही है।

“मुझे लगता है कि यह अच्छा हैऔर यहमाइनर प्लैनेट सेंटर के निदेशक मैथ्यू पायने ने कहा, जो थोर को विकसित करने में शामिल नहीं था। “मुझे लगता है कि यह बहुत दिलचस्प है और हमें पहले से मौजूद अभिलेखीय डेटा का अच्छा उपयोग करने की अनुमति देता है. “

एल्गोरिदम वर्तमान में केवल मुख्य बेल्ट क्षुद्रग्रहों को खोजने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है, जो मंगल और बृहस्पति के बीच कक्षाओं के साथ हैं, न कि निकट-पृथ्वी क्षुद्रग्रह, जो हमारे ग्रह से टकरा सकते हैं। निकट-पृथ्वी क्षुद्रग्रहों को पहचानना अधिक कठिन है क्योंकि वे तेजी से आगे बढ़ रहे हैं। एक ही क्षुद्रग्रह के विभिन्न अवलोकनों को समय और दूरी में अलग किया जा सकता है, और एल्गोरिदम को कनेक्शन बनाने के लिए अधिक संख्या-क्रंचिंग करने की आवश्यकता होती है।

“यह निश्चित रूप से सफल होगा,” श्री मोएन ने कहा। “ऐसा कोई कारण नहीं है कि ऐसा नहीं होगा। मुझे वास्तव में इसे आज़माने का मौका नहीं मिला है।”

THOR न केवल पुराने डेटा में नए क्षुद्रग्रहों की खोज करने की क्षमता रखता है, बल्कि यह भविष्य के अवलोकनों को भी बदल सकता है। उदाहरण के लिए, वेरा सी रॉबिन वेधशालाजिसे पहले लार्ज यूनिवर्सल सर्वे टेलीस्कोप के नाम से जाना जाता था, वर्तमान में चिली में निर्माणाधीन है।

नेशनल साइंस फाउंडेशन द्वारा वित्त पोषित, रुबिन ऑब्जर्वेटरी एक 8.4-मीटर टेलीस्कोप है जो समय के साथ परिवर्तनों को ट्रैक करने के लिए अक्सर रात के आकाश को स्कैन करता है।

वेधशाला के मिशन का एक हिस्सा ब्रह्मांड की बड़े पैमाने पर संरचना का अध्ययन करना और दूर के सुपरनोवा की पहचान करना है, जिसे सुपरनोवा भी कहा जाता है। घर के करीब, आप सौर मंडल की परिक्रमा करने वाले एक ग्रह से भी छोटी बड़ी संख्या में वस्तुओं की खोज करेंगे।

कई साल पहले, कुछ वैज्ञानिकों ने सुझाव दिया था कि रुबिन टेलीस्कोप के अवलोकन पैटर्न को संशोधित किया जा सकता है ताकि यह अधिक क्षुद्रग्रह प्रभावों का पता लगा सके और इस प्रकार अधिक खतरनाक लेकिन अनदेखे क्षुद्रग्रहों का अधिक तेज़ी से पता लगा सके। लेकिन इस परिवर्तन ने अन्य खगोलीय शोधों को धीमा कर दिया होगा।

यदि थोर एल्गोरिथ्म रुबिन के डेटा के साथ अच्छी तरह से काम करने के लिए साबित होता है, तो दूरबीन को आकाश के एक ही हिस्से को रात में दो बार स्कैन करने की आवश्यकता नहीं होगी, जिससे वह इसके बजाय दो बार क्षेत्र को कवर कर सके।

“यह सिद्धांत रूप में क्रांतिकारी हो सकता है, या कम से कम बहुत महत्वपूर्ण हो सकता है, ” ज़ेल्ज्को इवेज़िक, टेलिस्कोप निदेशक और एक वैज्ञानिक पेपर के लेखक ने THOR का वर्णन किया और टिप्पणियों के खिलाफ इसका परीक्षण किया।

यदि टेलिस्कोप हर चार रातों के बजाय हर दो रातों में आकाश में एक ही स्थान पर लौट सकता है, तो यह सुपरनोवा की खोज सहित अन्य शोधों को लाभ पहुंचा सकता है।

“यह एल्गोरिथम का एक और प्रभाव होगा जिसका क्षुद्रग्रहों से कोई लेना-देना नहीं है,” डॉ। एवेज़ेक ने कहा। “यह बहुत अच्छी तरह से दिखाता है कि परिदृश्य कैसे बदल रहा है। विज्ञान पारिस्थितिकी तंत्र बदल रहा है क्योंकि अब सॉफ्टवेयर ऐसे काम कर सकता है जो आपने 20 या 30 साल पहले सपने में भी नहीं सोचा होगा।”. “

डॉ. लू के लिए, थोर उन्हीं लक्ष्यों को प्राप्त करने का एक अलग तरीका प्रदान करता है जो उन्होंने एक दशक पहले प्राप्त किए थे।

उस समय, B612 एक महत्वाकांक्षी और बहुत अधिक महंगी परियोजना पर नजर गड़ाए हुए था। गैर-लाभकारी संगठन को सेंटिनल नामक अपने स्वयं के अंतरिक्ष दूरबीन का निर्माण, प्रक्षेपण और संचालन करना था।

उस समय, खतरनाक अंतरिक्ष चट्टानों की खोज की धीमी गति से डॉ. लू और बी612 के अन्य नेता निराश थे। 2005 में, कांग्रेस ने नासा को 2020 तक 460 फीट या उससे अधिक व्यास के निकट-पृथ्वी क्षुद्रग्रहों के 90 प्रतिशत का पता लगाने और उन्हें ट्रैक करने का आदेश दिया। लेकिन सांसदों ने नासा को काम पूरा करने के लिए आवश्यक धन प्रदान नहीं किया, और समय सीमा आधे से भी कम के साथ बीत गई। पाया जा रहा है। वे क्षुद्रग्रह।

प्रहरी की सदस्यता के लिए निजी दाताओं से $450 मिलियन जुटाना B612 के लिए चुनौतीपूर्ण था, खासकर जब से नासा क्षुद्रग्रहों का पता लगाने के लिए अपने स्वयं के अंतरिक्ष दूरबीन के निर्माण पर विचार कर रहा था।

जब नेशनल साइंस फाउंडेशन ने रुबिन ऑब्जर्वेटरी को मंजूरी दी, तो बी612 ने अपनी योजनाओं का पुनर्मूल्यांकन किया। “हम जल्दी से घूम सकते हैं और कह सकते हैं, ‘जिस समस्या को हल करने के लिए हम हैं, उसे हल करने के लिए अलग दृष्टिकोण क्या है?” डॉ लू ने कहा। “

रुबिन वेधशाला लगभग एक वर्ष में अपना पहला परीक्षण अवलोकन करने वाली है और लगभग दो वर्षों में चालू हो जाएगी। डॉ. एविसिक ने कहा कि रुबिन के दस साल के अवलोकन, क्षुद्रग्रहों की अन्य खोजों के साथ, कांग्रेस के 90 प्रतिशत लक्ष्य को पूरा कर सकते हैं।

नासा ग्रह रक्षा प्रयासों में भी तेजी ला रहा है। इसका क्षुद्रग्रह दूरबीन, जिसे NEO सर्वेयर कहा जाता है, प्रारंभिक डिजाइन चरण में है, और इसका लक्ष्य 2026 में लॉन्च करना है।

इस वर्ष के अंत में, डबल क्षुद्रग्रह पुनर्निर्देशन परीक्षण मिशन एक छोटे क्षुद्रग्रह पर एक प्रक्षेप्य लॉन्च करेगा और मापेगा कि क्षुद्रग्रह का पथ कितना बदल गया है। चीन की राष्ट्रीय अंतरिक्ष एजेंसी इसी तरह के मिशन पर काम कर रही है।

B612 के लिए, लगभग आधा बिलियन डॉलर की लागत वाली एक दूरबीन परियोजना पर विवाद के बजाय, यह THOR जैसे कम खर्चीले अनुसंधान प्रयासों में योगदान दे सकता है। पिछले हफ्ते, उसने घोषणा की कि उसे क्षुद्रग्रह विज्ञान के लिए क्लाउड कंप्यूटिंग टूल्स पर आगे काम करने के लिए उपहारों में $ 1.3 मिलियन प्राप्त हुए थे। फाउंडेशन को टिटो के हस्तनिर्मित वोदका से भी अनुदान प्राप्त हुआ है जो अन्य दाताओं से $ 1 मिलियन तक मिल जाएगा।

B612 और डॉ लू अब सिर्फ दुनिया को बचाने की कोशिश नहीं कर रहे हैं। “हम एक छोटे से सवाल का जवाब देते हैं कि वोदका क्षुद्रग्रहों से कैसे संबंधित है।” उसने कहा।