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चंद्रयान-1, चंद्रमा के लिए भारत का पहला मिशन, 22 अक्टूबर, 2008 को सतीश धवन अंतरिक्ष केंद्र, शार, श्रीहरिकोटा से सफलतापूर्वक प्रमोचित किया गया था। अंतरिक्ष यान ने चंद्रमा की सतह से 100 किमी की ऊंचाई पर चंद्रमा के चारों ओर परिक्रमा की और चंद्रमा के रासायनिक, खनिज और फोटो-भौगोलिक मानचित्रण प्रदान किए। अंतरिक्ष यान भारत और अन्य देशों में विकसित कुल 11 वैज्ञानिक उपकरणों को ले गया।
प्रमुख मिशन उद्देश्यों को पूर्ण करने के बाद, मई 2009 में कक्षा को 200 किमी तक बढ़ा दिया गया। उपग्रह ने अपने जीवनकाल में चंद्रमा के चारों ओर 3400 से अधिक परिक्रमाएँ कीं। 29 अगस्त, 2009 को अंतरिक्ष यान से संपर्क टूट जाने के बाद मिशन पूरा हुआ। चंद्रयान-1 पर नीतभार हैं,
हाईसाई का उद्देश्य चंद्र सतह के खनिज मानचित्रण के लिए स्पेक्ट्रोस्कोपिक डेटा प्राप्त करना है। इस उपकरण के डेटा ने चंद्रमा की सतह की खनिज संरचना पर उपलब्ध जानकारी को बेहतर बनाने में मदद की। साथ ही, गहरे गड्ढा क्षेत्रों/ केंद्रीय चोटियों में डेटा का अध्ययन, जो निचली पपड़ी या ऊपरी मेंटल सामग्री को दर्शाता है, चंद्रमा के आंतरिक भाग की खनिज संरचना को समझने में मदद कर सकता है।
हाईसाई की विशिष्टता वी.एन.आई.आर. में 0.4-0.95 माइक्रोन क्षेत्र की वर्णक्रम रेंज 15 एनएम से बेहतर के वर्णक्रम विभेदन और 80 मीटर के स्थानिक विभेदन के साथ, प्रमार्ज कवरेज के साथ 64 सन्निहित बैंडों में चंद्र सतह की मानचित्रण की क्षमता में थी। 20 किमी. हाईसाई ने टेली-सेंट्रिक रिफ्रेक्टर प्रकाशिकी के माध्यम से चंद्रमा की सतह से सूर्य के परावर्तित प्रकाश को एकत्र किया और इस उद्देश्य के लिए ए.पी.एस. क्षेत्र संसूचक पर ध्यान केंद्रित किया।
हेक्स हार्ड एक्स-किरण क्षेत्र को 30 केवी से 270 केवी तक कवर करता है। प्रयोग मुख्य रूप से 238U और 232Th और उनकी क्षय श्रृंखला न्यूक्लाइड्स के कारण चंद्र सतह से कम ऊर्जा (30-270 keV ) प्राकृतिक गामा-किरणों के उत्सर्जन का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। 144 सेमी2 का ज्यामितीय संसूचक क्षेत्र नौ कैडमियम जिंक टेलुराइड (सीजेडटी) सरणियों द्वारा महसूस किया गया था, प्रत्येक 4 सेमी x 4 सेमी (5 मिमी मोटा), 256 (16x16) पिक्सल (आकार: 2.5 मिमी x 2.5 मिमी) से बना था। प्रत्येक सी.जेड.टी. सरणी को दो निकटस्थ अनुप्रयोग विशिष्ट एकीकृत सर्किट (ए.सी.आई.सी.) का उपयोग करके पढ़ा गया था, जो स्व-ट्रिगरिंग क्षमता प्रदान करता था। संसूचक-550 वी के साथ कैथोड पर पक्षपाती था और एनोड पर इलेक्ट्रॉनिक चार्ज संकेत एकत्र किए गए थे। एक सीज़ियम आयोडाइड (CsI (Tl)) स्कंटिलेटर क्रिस्टल को फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब (पी.एम.टी.) से जोड़ा जाता है, जिसका उपयोग प्रतिसंयोग प्रणाली (ए.सी.एस) के रूप में किया जाता था।
एक विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए संधानक ने 100 किमी की कक्षा से चंद्र सतह पर 33 किमी X 33 किमी का दृश्य क्षेत्र (एफ.ओ.वी.) प्रदान किया। हेक्स का स्थानिक विभेदन 33 किमी था और द्रव्यमान 14.4 किग्रा था।
35 किलो द्रव्यमान की प्रभाव जांच मुख्य कक्षित्र के शीर्ष डेक पर जुड़ी हुई थी और अंतिम 100 किमी x 100 किमी कक्षा के दौरान पूर्व निर्धारित स्थान पर प्रभाव के लिए पूर्व निर्धारित समय पर जारी की गई थी। वंश चरण के दौरान, यह स्पिन-स्थिर था। रिलीज से चंद्रमा पर प्रभाव तक कुल उड़ान का समय लगभग 25 मिनट था।
प्राथमिक उद्देश्य चंद्रमा पर एक वांछित स्थान पर जांच को उतारने के लिए आवश्यक तकनीकों का प्रदर्शन करना और भविष्य के सॉफ्ट लैंडिंग मिशनों से संबंधित कुछ तकनीकों को योग्य बनाना था।
सी.1एक्स.एस. उपकरण मुख्य रूप से ई.एस.ए. स्मार्ट-1 मिशन पर डी.-सी.आई.एक्स.एस. उपकरण पर आधारित है। चंद्रयान-1 एक्स-किरण वर्णक्रममापी (सी.1एक्स.एस.) का एहसास हुआ मुख्य रूप से इसरो से आंशिक समर्थन के साथ ईएसए फंड के माध्यम से। हार्डवेयर को इसरो उपग्रह केंद्र, बेंगलूरु के सहयोग से रदरफोर्ड एपलटन प्रयोगशाला, यूके में विकसित किया गया है और स्मार्ट-1 पर प्रवाहित उपकरण पर महत्वपूर्ण सुधार प्रदर्शित करता है।
एस.आई.आर.-2 एक ग्रेटिंग एन.आई.आर. पॉइंट वर्णक्रममापी था जो 0.93-2.4 माइक्रोन वेवलेंथ रेंज में 6 एनएम वर्णक्रम विभेदन के साथ काम कर रहा था। इसने मुख्य और द्वितीयक दर्पण की सहायता से चंद्रमा द्वारा परावर्तित सूर्य के प्रकाश को एकत्र किया। यह प्रकाश एक ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से उपकरण के संवेदक सिर को खिलाया जाता है, जहां यह एक फैलाव झंझरी से परिलक्षित होता था। छितरी हुई रोशनी एक संसूचक तक पहुंचती है, जिसमें फोटोसेंसिटिव पिक्सल्स की एक पंक्ति होती है, जो तीव्रता को तरंग दैर्ध्य के एक समारोह के रूप में मापता है और एक इलेक्ट्रॉनिक संकेत उत्पन्न करता है, जिसे प्रयोग के इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा पढ़ा और संसाधित किया जाता है। उपकरण का द्रव्यमान 3.3 किलोग्राम था और उपकरण इकाई का आयाम 260 मिमी x 171 मिमी x 143 मिमी है। एस.आई.आर.-2 को मैक्स-प्लैंक-इंस्टीट्यूट फॉर सोलर प्रणाली साइंस, मैक्स-प्लैंक सोसाइटी, जर्मनी और ई.एस.ए. के माध्यम से विकसित किया गया है।
सारा उपकरण में तटस्थ परमाणु संवेदक सी.ई.एन.ए.(चंद्रयान-1 ऊर्जावान न्यूट्रल एनालाइज़र), सौर पवन मॉनिटर एस.डब्ल्यू.आई.एम. और डी.पी.यू. (डेटा प्रसंस्करण इकाई) शामिल हैं। डी.पी.यू. के साथ सी.ई.एन.ए.और एस.डब्ल्यू.आई.एम. इंटरफ़ेस, जो बदले में अंतरिक्ष यान के साथ इंटरफेस करता है। सी.ई.एन.ए., एस.डब्ल्यू.आई.एम. और डी.पी.यू. की का द्रव्यमान क्रमशः 2 किग्रा, 0.5 किग्रा और 2 किग्रा हैं, सारा द्रव्यमान 4.5 किग्रा के रूप में है। सारा को स्वीडिश इंस्टीट्यूट ऑफ स्पेस फिजिक्स, स्वीडन और स्पेस फिजिक्स लेबोरेटरी, विक्रम साराभाई अंतरिक्ष केंद्र, इसरो के सहयोग से ई.एस.ए. के माध्यम से निर्मित किया जाता है। इस नीतभार/प्रयोग की डाटा प्रसंस्करण यूनिट इसरो द्वारा डिजाइन और विकसित की गई है, जबकि स्वीडिश इंस्टीट्यूट ऑफ स्पेस फिजिक्स ने नीतभार विकसित किया है।
मिनी-एस.ए.आर. का उद्देश्य कुछ मीटर की गहराई तक चंद्र ध्रुवों पर स्थायी रूप से छाया वाले क्षेत्रों में पानी की बर्फ का पता लगाना था। उपयुक्त घटना पर ऑनबोर्ड एस.ए.आर. चंद्रमा पर सभी स्थायी रूप से छाया वाले क्षेत्रों को देखने की अनुमति देगा, चाहे वह कोई भी हो धूप उपलब्ध है या कोण संतोषजनक नहीं है। रडार 45 डिग्री के करीब आपतन कोण पर इन क्षेत्रों का निरीक्षण करेगा, प्राप्त ध्रुवीकरण की दोनों ओर्थोगोनल इंद्रियों में प्रतिध्वनि की रिकॉर्डिंग करेगा, बर्फ को शुष्क चंद्र सतह से इष्टतम रूप से अलग करने की अनुमति देगा। मिनी-एस.ए.आर. रडार प्रणाली एक अल्टीमीटर/ प्रकीर्णकमापी , रेडियोमीटर और के रूप में संचालित होता है। एक संश्लेषी द्वारक रडार प्रतिबिंबित्र के रूप में। मिनी-एस.ए.आर. प्रणाली ने दायां वर्तुल ध्रुवीकरण (आर.सी.पी.) को ट्रांसमिट किया और बायां वर्तुल ध्रुवीकरण (एल.सी.पी.) और आर.सी.पी. दोनों को रिसीव किया। प्रकीर्णकमापी मोड में , प्रणाली ने नादिर ग्राउंड ट्रैक
के साथ अल्टीमेट्री पदचिह्न में आरसीपी और एलसीपी प्रतिक्रिया को मापा। रेडियोमीटर मोड में, प्रणाली ने सतह आरएफ उत्सर्जन को मापा, जिससे लगभग सामान्य घटना फ्रेस्नेल परावर्तकता का निर्धारण किया जा सके। इस पदचिह्न के लिए मीटर-स्केल सतह खुरदरापन और वृत्ताकार ध्रुवीकरण अनुपात (सी.पी.आर.) निर्धारित किया गया था। इसने बिंदुओं के एक नेटवर्क के लिए रडार और चंद्र सतह के भौतिक गुणों (जैसे, ढांकता हुआ स्थिरांक, सरंध्रता) के अभिलक्षणनकी अनुमति दी। नादिर से निर्देशित होने पर, रडार प्रणाली आर.सी.पी. और एल.सी.पी.P दोनों में विलंब/डॉपलर विधियों (एस.ए.आर. मोड) द्वारा कक्षीय ट्रैक के समानांतर एक पट्टी की प्रतिबिंब बनाएगा। संश्लेषी द्वारक रडार प्रणाली 75 मीटर के विभेदन के साथ 2.38 गीगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर काम करता है। 100 किमी की कक्षा से प्रति पिक्सेल और इसका द्रव्यमान 8.77 किलोग्राम था। लघुकृत संश्लेषी द्वारक रडार (लघु एस.ए.आर.) नासा के माध्यम से एप्लाइड फिजिक्स लेबोरेटरी
एम3 का प्राथमिक विज्ञान लक्ष्य चंद्र भूगर्भीय विकास के संदर्भ में चंद्र सतह खनिज विज्ञान को चिह्नित करना और उसका मानचित्रण करना था। यह हाइलैंड क्रस्ट, बेसाल्टिक ज्वालामुखी, प्रभाव क्रेटर और संभावित वाष्पशील को समझने से संबंधित कई उप-विषयों में अनुवाद करता है। प्राथमिक अन्वेषण लक्ष्य भविष्य, लक्षित मिशनों की योजना बनाने के लिए उच्च स्थानिक संकल्प पर चंद्र खनिज संसाधनों का आकलन और मानचित्रण करना था। एम 3 वैज्ञानिक उपकरण एक उच्च थ्रूपुट पुशब्रूम प्रतिबिंबन वर्णक्रममापी था, जो 0.7 से 3.0 माइक्रोन रेंज में काम कर रहा था। यह द्वि-आयामी HgCdTe संसूचक सरणी का उपयोग करके सौर परावर्तित ऊर्जा को मापता है।
वर्णक्रमीय सीमा 0.7 से 2.6 माइक्रोन सबसे महत्वपूर्ण चंद्र खनिजों के लिए अवशोषण बैंड को केप्चर करती है। इसके अलावा, चंद्र ध्रुवों के पास संभावित वाष्पशील का पता लगाने के लिए वर्णक्रम रेंज 2.5 से 3.0 माइक्रोन महत्वपूर्ण है। OH या H2O की छोटी मात्रा की उपस्थिति को 3000 nm के पास होने वाले मौलिक अवशोषण से स्पष्ट रूप से पहचाना जा सकता है।
एम3 माप 640 क्रॉस ट्रैक स्थानिक तत्वों और 261 वर्णक्रमीय तत्वों के लिए प्राप्त किए जाते हैं। यह चंद्रयान-1 के लिए नाममात्र 100 किमी ध्रुवीय कक्षा से 70 मीटर/पिक्सेल स्थानिक संकल्प और 10 एनएम वर्णक्रमीय संकल्प (निरंतर) में अनुवाद करता है। एम3 एफ.ओ.वी. भूमध्य रेखा पर सन्निहित कक्षा-से-कक्षा माप की अनुमति देने के लिए 40 किमी है जो प्रकाश की स्थिति भिन्नता को कम करेगा। चंद्रमा खनिजविज्ञान मानचित्रक (एम3) नीतभार ब्राउन यूनिवर्सिटी और जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी, यूएसए से नासा के माध्यम से है।
आर.ए.डी.ओ.एम. का उद्देश्य कण प्रवाह, खुराक दर और जमा ऊर्जा वर्णक्रम के संदर्भ में निकट चंद्र अंतरिक्ष में विकिरण पर्यावरण को गुणात्मक और मात्रात्मक रूप से चित्रित करना है। विशिष्ट उद्देश्यों में हैं :-
भविष्य में मानवयुक्त अंतरिक्ष उड़ान पर चालक दल के सदस्यों के विकिरण जोखिम को ऐसे मिशनों की योजना और डिजाइनिंग के लिए एक महत्वपूर्ण कारक के रूप में पहचाना गया था। दरअसल, चालक दल के स्वास्थ्य, प्रदर्शन और जीवन प्रत्याशा पर विकिरण के प्रभाव अंतरिक्ष में मनुष्य के रहने की अवधि तक सीमित हैं। लंबी अवधि के अंतरिक्ष मिशन के दौरान मनुष्यों पर विकिरण के प्रभावों की भविष्यवाणी करने के लिए i) अंतरिक्ष विकिरण पर्यावरण का सटीक ज्ञान और मॉडलिंग, ii) परिरक्षण सामग्री और मानव शरीर के माध्यम से प्राथमिक और द्वितीयक कण परिवहन की गणना, और iii) मूल्यांकन की आवश्यकता होती है। खुराक के जैविक प्रभाव। आर.ए.डी.ओ.एम. का सामान्य उद्देश्य चंद्रमा की खोज के दौरान विकिरण के खतरों का अध्ययन करना है। प्राप्त डेटा का उपयोग भविष्य के मानवयुक्त चंद्र मिशनों के लिए विकिरण पर्यावरण और विकिरण परिरक्षण आवश्यकताओं के मूल्यांकन के लिए किया जाएगा। आर.ए.डी.ओ.एम. एक लघु वर्णक्रममापी-डोसीमीटर था जिसमें 0.3 मिमी मोटाई का एक सेमीकंडक्टर संसूचक, एक चार्ज-सेंसिटिव प्रीएम्प्लीफायर और दो माइक्रो कंट्रोलर थे। संसूचक का वजन 139.8 मिलीग्राम है। पल्स विश्लेषण तकनीक का उपयोग जमा ऊर्जा वर्णक्रम प्राप्त करने के लिए किया जाता है, जिसे सिलिकॉन संसूचक में जमा खुराक और प्रवाह में परिवर्तित किया जाता है। एक वर्णक्रम के लिए एक्सपोजर का समय 30 एस पर तय किया गया है। आर.ए.डी.ओ.एम. वर्णक्रममापी ने 256 चैनलों में प्राथमिक और द्वितीयक कणों से जमा ऊर्जा के वर्णक्रम को मापा। आर.ए.डी.ओ.एम. मास 160 ग्राम था। आर.ए.डी.ओ.एम. बल्गेरियाई एकेडमी ऑफ साइंसेज से है।