किम्बर्ली वीवर
नासा गोडार्ड अंतरिक्ष उड़ान केंद्र
ब्रह्मांड में सबसे रहस्यमय वस्तुओं में से कुछ विशाल सुपरमैसिव ब्लैक होल (एसएमबीएच) हैं। फिर भी 30 वर्षों के अध्ययन के बाद, हम ठीक से नहीं जानते कि ये वस्तुएँ अपनी शक्ति कैसे उत्पन्न करती हैं। इसके लिए एक्स-रे तरंग दैर्ध्य पर अवलोकन की आवश्यकता होती है। एक्स-रे छवियों के लिए अत्याधुनिक चंद्रा (~0.5-1 आर्कसेकंड रिज़ॉल्यूशन) है लेकिन यह एसएमबीएच के निकट छवि क्षेत्रों के लिए अपर्याप्त है जहां सबसे अधिक ऊर्जावान व्यवहार होता है। एक्रीशन एक्सप्लोरर (एई) एक मिशन आर्किटेक्चर है जो चंद्रा से बेहतर परिमाण के 6 ऑर्डर तक 0.7-1.2 केवी, 1.5-2.5 केवी, 6-7 केवी की वैज्ञानिक रूप से महत्वपूर्ण ऊर्जा पर एक्स-रे छवियां बनाकर नई जमीन को तोड़ देगा। , और JWST (IR) और HST (ऑप्टिकल/UV) से बेहतर परिमाण के 4-5 ऑर्डर पर इमेजिंग की पेशकश करेगा। जिन विशिष्ट एक्स-रे ऊर्जा बैंडों को हम कवर करने का प्रस्ताव कर रहे हैं उनमें महत्वपूर्ण एक्स-रे लाइन हस्ताक्षर शामिल हैं जो एसएमबीएच गतिविधि और तारकीय प्रक्रियाओं के बीच अंतर कर सकते हैं। एई एनआईएसी अवधारणा नासा और खगोल भौतिकी के लिए गेम चेंजर होगी। एक्स-रे इंटरफेरोमेट्री नासा के फ्लैगशिप के लिए भविष्य के मिशन की संभावनाओं के बारे में बातचीत को चुनौती देगी और बदल देगी। यह एस्ट्रोफिजिक्स 2030 दशकीय सर्वेक्षण को भी प्रभावित करेगा और एस्ट्रोफिजिक्स और अन्य क्षेत्रों में हमारे वैज्ञानिक ज्ञान आधार में महत्वपूर्ण योगदान देगा। एई में भविष्य के मिशनों के लिए उत्साह पैदा करने और नासा, समाज और एयरोस्पेस समुदाय के भीतर इसका समर्थन करने के लिए वकालत करने की जबरदस्त क्षमता है।
अल्ट्रा हाई-रिज़ॉल्यूशन एक्स-रे इमेजिंग तकनीक के वैकल्पिक तरीकों को वर्तमान में वित्त पोषित नहीं किया जा रहा है। हमारा अध्ययन एक बड़े मुक्त-उड़ान एक्स-रे इंटरफेरोमीटर पर केंद्रित होगा। हम एक एकाधिक अंतरिक्ष यान प्रणाली डिज़ाइन करेंगे जो माइक्रो-आर्कसेकंड रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने के लिए पॉइंटिंग परिशुद्धता के साथ व्यक्तिगत कलेक्टर अंतरिक्ष यान द्वारा प्रदान किए गए व्यक्तिगत दर्पण जोड़ी बेसलाइन समूहों को संरेखित करने के लिए वास्तुकला प्रदान करती है। हमारा अध्ययन आवश्यक पॉइंटिंग स्थिरता का आकलन करेगा और दर्पण मॉड्यूल के भीतर एकत्रित दर्पण फ्लैटों को स्थापित करने और माउंट करने के इष्टतम तरीके निर्धारित करेगा। हम फ्रिंज का पता लगाने के लिए तरंग दैर्ध्य कवरेज को समायोजित करने के लिए डिटेक्टर सरणी के लिए आवश्यक आकार का आकलन करेंगे, अध्ययन करेंगे कि फ्रिंज से छवियां कैसे बनाई जाएंगी, और ऑप्टिकल तत्व सहिष्णुता तालिकाओं के साथ एक डिजाइन से एक सिम्युलेटेड छवि तैयार करेंगे। हम वैकल्पिक दृष्टिकोणों का दस्तावेजीकरण करेंगे, कैसे नए कारक एक्स-रे इंटरफेरोमेट्री के लिए पूर्व प्रयासों से एई को काफी हद तक अलग करते हैं, और तकनीकी बाधाओं की पहचान करते हैं।
इस अध्ययन को करने के परिणामस्वरूप, उल्लेखनीय इंजीनियरिंग लाभ हैं जो अंतरिक्ष अभियानों में योगदान दे सकते हैं, भले ही अवधारणा को अव्यवहार्य दिखाया गया हो। इनमें यह स्थापित करना शामिल है कि स्पेसिंग और टेदरिंग मिरर मॉड्यूल के मामले में छोटे बेसलाइन इंटरफेरोमीटर को कम जोखिम के साथ कैसे उड़ाया जा सकता है, अंतरिक्ष-आधारित इंटरफेरोमीटर के लिए पॉइंटिंग परिशुद्धता के बहुत उच्च स्तर का अध्ययन, और लक्ष्य पर अत्यधिक स्थिरता। सहिष्णुता तालिकाओं के साथ इस डिज़ाइन से एक सिम्युलेटेड छवि का निर्माण अन्य अंतरिक्ष-आधारित इंटरफेरोमेट्री डिज़ाइनों को सूचित कर सकता है।