सूर्य-पृथ्वी लैग्रेंज बिन्दु एल1 के आसपास अंतरिक्ष की स्थिति का आकलन होम / सूर्य-पृथ्वी लैग्रेंज बिन्दु एल1 के आसपास अंतरिक्ष की स्थिति का आकलन

2 सितंबर, 2023 को प्रमोचित इसरो का आदित्य-एल1 मिशन, भारत का पहला मिशन है जो सूर्य, विशेष रूप से सूर्य के प्रकाशमंडल, क्रोमोस्फीयर और कोरोना का अध्ययन करने के लिए समर्पित है। अंतरिक्ष यान ने 18 सितंबर, 2023 को अपने अंतिम गंतव्य, सूर्य-पृथ्वी लैग्रेंज बिन्दु 1 (एल1) के लिए अपनी यात्रा शुरू कर दी है।

लैग्रेंज बिंदु, जिन्हें लिब्रेशन बिंदु के रूप में भी जाना जाता है, अंतरिक्ष में अद्वितीय स्थान हैं जहां दो विशाल पिंडों (जैसे सूर्य और पृथ्वी) का गुरुत्वाकर्षण बल एक छोटी वस्तु (जैसे अंतरिक्ष यान) को उनके साथ चलने के लिए आवश्यक सेंट्रिपेटल बल के बराबर होता है। यह लैग्रेंज बिंदुओं को कक्षा सुधार के रूप में अंतरिक्ष यान के लिए एक उत्कृष्ट स्थान बनाता है और इसलिए वांछित कक्षा को बनाए रखने के लिए आवश्यक ईंधन आवश्यकताओं को न्यूनतम रखा जाता है।

दो कक्षीय पिंडों (जैसे सूर्य-पृथ्वी और पृथ्वी-चंद्रमा प्रणाली) के किसी भी संयोजन के लिए, पांच लैग्रेंज बिंदु (एल1 से एल5) हैं, सभी दो बड़े पिंडों के कक्षीय तल में हैं (चित्र-1)। तीन बिंदु - एल1, एल2, और एल3 गतिशील रूप से अस्थिर हैं और दो बड़े पिंडों के केंद्रों से होकर गुजरने वाली रेखा पर स्थित हैं, जबकि शेष दो बिंदु - एल4 और एल5 स्थिर बिंदु हैं और प्रत्येक एक समबाहु त्रिभुज के तीसरे शीर्ष के रूप में कार्य करता है दो बड़े पिंडों के केंद्रों से मिलकर बना है।

सूर्य-पृथ्वी लैग्रेंज बिन्दु एल1 के आसपास अंतरिक्ष की स्थिति का आकलन
चित्र 1: लैग्रेंज बिंदु (तस्वीर सौजन्य विकिपीडिया)

एल1 विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि यह दो प्राइमरीज़ (सूर्य और पृथ्वी) के बीच स्थित है, जो इसे अंतरिक्ष यान के लिए एक आदर्श स्थान बनाता है क्योंकि वे प्राथमिक पिंडों के निरंतर प्रेक्षण, पृथ्वी के साथ निरंतर संचार और आकाशीय पिंडों के अबाधित दृश्य की अनुमति देते हैं। ये कक्षाएँ आदित्य जैसे वैज्ञानिक मिशनों के लिए उपयुक्त हैं जो एल1 के चारों ओर एक सौर वेधशाला की तरह काम करेंगी और पृथ्वी से संचार करेंगी।

आदित्य-एल1 पृथ्वी से लगभग 1.5 मिलियन किलोमीटर दूर स्थित सूर्य-पृथ्वी एल1 बिंदु के चारों ओर एक 'हेलो कक्षा' में संचालित होगा। हेलो कक्षाएँ एक लैग्रेंज बिंदु (एल1, एल2 या एल3) के चारों ओर आवधिक, त्रि-आयामी कक्षाएँ हैं और इसमें प्राथमिक निकायों के सापेक्ष एक आउट-ऑफ़-प्लेन गति घटक शामिल होता है। कक्षा आकार में इतनी बड़ी है कि इसे पृथ्वी से लगातार देखा जा सकता है और यह लैग्रेंज बिंदु (यहां आदित्य एल1 के लिए एल1) के चारों ओर एक प्रभामंडल बनाता हुआ प्रतीत होता है।

विभिन्न पिछले मिशनों ने सूर्य-पृथ्वी एल1 बिंदु का उपयोग किया है, जिसमें अंतरराष्ट्रीय सूर्य-पृथ्वी अन्वेषक (आईएसईई-3), जेनेसिस मिशन, ईएसए का एलआईएसए पाथफाइंडर, चीन का चांग'ई 5 चंद्र कक्षित्र, और नासा का ग्रेविटी रिकवरी एंड इंटीरियर रिकवरी (ग्रैल) शामिल हैं। इन मिशनों ने अंतरिक्ष के बारे में हमारी समझ और अंतरिक्ष मौसम की घटनाओं की निगरानी करने की हमारी क्षमता में योगदान दिया है।

तालिका-1 में दिए गए अनुसार कई परिचालन अंतरिक्ष यान वर्तमान में सूर्य-पृथ्वी एल1 बिंदु पर तैनात हैं। सूर्य-पृथ्वी एल1 बिंदु पर ये अंतरिक्ष यान प्रतिकूल अंतरिक्ष मौसम की घटनाओं पर महत्वपूर्ण प्रारंभिक चेतावनी प्रदान करते हैं जो परिक्रमा करने वाली अंतरिक्ष संपत्तियों और जमीन आधारित बुनियादी ढांचे की रक्षा करने में मदद करते हैं।

क्र.सं. अंतरिक्षयान स्वामित्व प्रमोचन तिथि एल1 बिन्दु प्रविष्टि तिथि (s) मिशन उद्देश्य
1. विंड नासा 01 नवंबर, 1994 नवंबर, 1996 (1st entry) 09 नवंबर, 2020 (2nd entry) पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर तक पहुंचने से पहले अबाधित सौर हवा का प्रेक्षण
2. एसओएचओ (सौर और हेलिओस्फेरिक वेधशाला) ईएसए/नासा 02 दिसंबर, 1995 14 फरवरी, 1996 सूर्य और हेलिओस्फेरिक का अध्ययन
3. एसीई (एडवांस्ड कंपोजिशन अन्वेषक) नासा 25 अगस्त, 1997 25 सितंबर, 1997 सौर हवा और आकाशगंगा मूल के कणों का प्रेक्षण
4. DSसीOVER (डीप स्पेस क्लाइमेट ऑब्जर्वेटरी) नासा 11 फरवरी, 2015 07 जून, 2015 अंतरिक्ष मौसम और जलवायु की निगरानी, गहन अंतरिक्ष पृथ्वी प्रेक्षण
तालिका 1: अंतरिक्ष यान वर्तमान में सूर्य-पृथ्वी एल1 बिंदु पर कार्यरत हैं

एल1 बिंदु (चित्र-2) में अत्यंत विरल जनसंख्या और उनके बीच विशाल पृथक्करण के बावजूद, बड़ी स्थितिगत अनिश्चितता और अन्य विघ्नकारी बलों के प्रति संवेदनशीलता के कारण लैग्रेंज बिन्दु कक्षा (एलपीओ) में एक परिचालन अंतरिक्ष यान के लिए निकट दृष्टिकोण मूल्यांकन वांछनीय है। एलपीओ के लिए ओडी (कक्षा निर्धारण) के लिए विस्तारित अवधि, आमतौर पर कुछ दिनों में डेटा संग्रह को ट्रैक करने की आवश्यकता होती है। सामान्य ओडी सटीकता कुछ किमी के क्रम की होती है। आदित्य एल1 मिशन के लिए, इसरो ने नासा-जेपीएल के सहयोग से सुरक्षा सुनिश्चित करने और अन्य पड़ोसी अंतरिक्ष यान के साथ निकट संपर्क की किसी भी संभावना से बचने के लिए समय-समय पर इस तरह के विश्लेषण करने की योजना बनाई है।

सूर्य-पृथ्वी लैग्रेंज बिन्दु एल1 के आसपास अंतरिक्ष की स्थिति का आकलन
चित्र 2: सूर्य-पृथ्वी एल1 बिंदु पर आदित्य-एल1 के अपेक्षित स्थान (पैमाने के अनुसार नहीं) के साथ विभिन्न परिचालन अंतरिक्ष यानों की कक्षीय स्थिति।