चर्चा में क्यों?
नासा की नील गेहरेल्स स्विफ्ट वेधशाला (Neil Gehrels Swift Observatory) ने अपने प्रक्षेपण के लगभग 22 वर्ष बाद 4 नवंबर 2026 को पृथ्वी के वायुमंडल में पुनः प्रवेश किया। नासा ने बताया कि अमेरिकी अंतरिक्ष बल (U.S. Space Force) ने इंडोनेशिया के उत्तरी सुमात्रा क्षेत्र के ऊपर इस पुनः प्रवेश की पुष्टि की। स्विफ्ट को शक्तिशाली और अल्पकालिक ब्रह्मांडीय विस्फोटों का पता लगाने तथा यह देखने के लिए बनाया गया था कि उनके बाद उनका उत्सर्जन कैसे बदलता है। इसका पुनः प्रवेश दो विषयों को एक साथ जोड़ता है: एक अंतरिक्ष वेधशाला का वैज्ञानिक कार्य और वह वायुमंडलीय कर्षण जो किसी अंतरिक्ष यान के कक्षीय जीवन को समाप्त कर सकता है।
सुमात्रा मलय प्रायद्वीप के पश्चिम में स्थित है और इन दोनों के बीच मलक्का जलडमरूमध्य है। नासा द्वारा बताई गई पुनः प्रवेश की स्थिति लगभग 3.4 डिग्री उत्तरी अक्षांश और 98.6 डिग्री पूर्वी देशांतर पर थी। क्षेत्रीय मानचित्र इस वायुमंडलीय घटना को उसके दक्षिण-पूर्व एशियाई परिवेश में दर्शाता है।
स्विफ्ट ने किसका अध्ययन किया?
स्विफ्ट को 20 नवंबर 2004 को प्रक्षेपित किया गया था और शुरू में इसके मुख्य अभियान की योजना दो वर्ष की थी। यह आगे चलकर गामा-किरण विस्फोटों (gamma-ray bursts - GRBs) और कई अन्य परिवर्तनशील स्रोतों के अध्ययन के लिए लंबे समय तक काम करने वाली वेधशाला बन गई। गामा किरणें विद्युत-चुंबकीय विकिरण (electromagnetic radiation) का अत्यंत उच्च-ऊर्जा वाला रूप हैं। ये विस्फोट विशाल तारों के अंत या न्यूट्रॉन तारों (neutron stars) के आपसी विलय से उत्पन्न हो सकते हैं।
इस वेधशाला में एक-दूसरे के पूरक तीन उपकरण लगे थे। बर्स्ट अलर्ट टेलीस्कोप (Burst Alert Telescope - BAT) गामा-किरण विस्फोटों का पता लगाता था और आकाश में उनके स्थान का अनुमान लगाता था। इसके बाद स्विफ्ट तेजी से घूमकर उसी क्षेत्र को अपने एक्स-रे टेलीस्कोप (X-Ray Telescope - XRT) और अल्ट्रावायलेट/ऑप्टिकल टेलीस्कोप (Ultraviolet/Optical Telescope - UVOT) की दृष्टि-रेखा में ले आता था। ये उपकरण उस स्रोत का एक्स-रे, पराबैंगनी (ultraviolet) और दृश्य प्रकाश में अवलोकन करते थे।
गति और अलग-अलग तरंगदैर्घ्य क्यों महत्वपूर्ण हैं
कोई भी विस्फोट तेजी से धुंधला पड़ सकता है, इसलिए तुरंत उसकी स्थिति का पता चलने से खगोलविदों को उसके बाद होने वाली घटनाओं का अवलोकन करने का अवसर मिलता है। प्रारंभिक विस्फोट के बाद भी जारी रहने वाले उत्सर्जन को उत्तर-दीप्ति (afterglow) कहा जाता है। स्विफ्ट की तेजी से लक्ष्य की ओर मुड़ने की क्षमता ने प्रारंभिक घटना की पहचान को इस बाद के उत्सर्जन के विस्तृत अवलोकनों से जोड़ा। यह अन्य वेधशालाओं को भी तुरंत सूचना भेजता था, जिससे उन्हें आगे के अनुवर्ती अध्ययन करने में मदद मिलती थी।
बहु-तरंगदैर्घ्य खगोल विज्ञान (Multiwavelength astronomy) विद्युत-चुंबकीय स्पेक्ट्रम के विभिन्न भागों में किसी स्रोत का अध्ययन करता है। प्रत्येक उपकरण उसके उत्सर्जन का एक अलग दृष्टिकोण प्रदान करता है। समय-आधारित खगोल विज्ञान (Time-domain astronomy) यह परखता है कि कोई स्रोत समय के साथ कैसे बदलता है। स्विफ्ट ने कई तरंगदैर्घ्य पट्टियों में बदलते उत्सर्जन को मापकर इन दोनों पद्धतियों को एक साथ जोड़ा।
वायुमंडलीय कर्षण कक्षा को कैसे बदलता है
पृथ्वी के चारों ओर मौजूद विरल गैस उससे होकर गुजरने वाले अंतरिक्ष यान पर कर्षण (drag) यानी प्रतिरोध बल लगाती है। यह कर्षण कक्षीय ऊर्जा को कम कर देता है, जिससे कक्षा का धीरे-धीरे क्षय होने लगता है। जैसे-जैसे अंतरिक्ष यान निचले और अधिक सघन क्षेत्रों में पहुँचता है, वायुमंडल के साथ उसकी अंतःक्रिया और प्रबल हो जाती है। यही प्रक्रिया ऊँचाई में होने वाली क्रमिक कमी को अंततः पुनः प्रवेश के चरण से जोड़ती है।
स्विफ्ट के लिए नासा की मॉडलिंग चुनौती में कर्षण और पुनः प्रवेश का पूर्वानुमान लगाने में तापमंडलीय घनत्व (thermospheric density) को अनिश्चितता के एक प्रमुख कारण के रूप में चिह्नित किया गया है। तापमंडल ऊपरी वायुमंडल का एक हिस्सा है। इसका घनत्व सौर और भू-चुंबकीय (geomagnetic) परिस्थितियों के साथ बदलता रहता है, इसलिए सटीक पूर्वानुमान के लिए अंतरिक्ष यान की कक्षा के साथ-साथ वायुमंडल की जानकारी भी आवश्यक होती है।
पुनः प्रवेश के दौरान क्या होता है?
तेज गति से चलती हुई कोई वस्तु अपने आगे मौजूद गैस को संपीड़ित करती है। इससे वह गैस अत्यधिक गर्म हो जाती है और वस्तु की सतह तक ताप पहुँचाती है। वायुगतिकीय बल (aerodynamic forces) और अत्यधिक ताप अंतरिक्ष यान को टुकड़ों में तोड़ सकते हैं। नासा का अनुमान था कि वायुमंडल से गुजरते समय स्विफ्ट का अधिकांश भाग जलकर नष्ट हो जाएगा, हालांकि उसने यह संभावना भी जताई कि इसके कुछ हिस्से बचे रह गए हो सकते हैं।
निष्कर्ष
स्विफ्ट ने विस्फोटों की त्वरित पहचान को कई तरंगदैर्घ्यों और अलग-अलग समय पर किए गए अवलोकनों के साथ जोड़ा। इसका वैज्ञानिक रिकॉर्ड परिवर्तनशील ब्रह्मांडीय स्रोतों के निरंतर अध्ययन में सहायक है। इसके कक्षीय जीवन का अंत वायुमंडलीय घनत्व, कर्षण और अंतरिक्ष यान के पुनः प्रवेश के पूर्वानुमान को समझने के लिए एक महत्वपूर्ण उदाहरण भी प्रस्तुत करता है।