ఆస్ట్రోశాట్: ఖగోళ పరిశోధనలో భారత విజయం – దశాబ్దపు మైలురాళ్లు

రవిరాజా పోతినేని

తొలిమాట
విశ్వం అంటే మనకు కనిపించే ఆకాశం మాత్రమే కాదు — అపరిమితమైన రహస్యాలతో నిండిన అద్భుత ప్రపంచం. విశ్వాన్ని అధ్యయనం చేయడం ద్వారా మన ఆరంభం ఎక్కడో, భూమి ఎందుకు ప్రత్యేకమో, నక్షత్రాల, గ్రహాల జీవన చక్రం ఎలా ఉందో తెలుసుకుంటాం. ఈ జ్ఞానం మనలో జిజ్ఞాసను పెంచి, కొత్త ఆవిష్కరణలకు మార్గం చూపుతుంది. విశ్వం మనకు కేవలం శాస్త్రం కాదు, ఆశ్చర్యం, ఆలోచన, స్ఫూర్తి కలిగించే అనంతమైన పాఠశాల. అటువంటి విశ్వాన్ని అధ్యయనం చేయడానికై భారతదేశం వేసిన తొలిఅడుగు, తొలి అంకితమైన అంతరిక్ష పరిశీలనశాల (అబ్జర్వేటరీ) – ఆస్ట్రోశాట్. ఇది 2025 సెప్టెంబర్ 28న విజయవంతంగా పది సంవత్సరాలు పూర్తి చేసుకుంది. ప్రారంభంలో ఐదేళ్ల జీవితకాలం కోసం రూపొందించబడినప్పటికీ, ఇది అంచనాలను అధిగమించి, ఈ దశాబ్దం పాటు అమూల్యమైన ఖగోళ డేటాను అందిస్తూనే ఉంది.

పరిచయం
ఆస్ట్రోశాట్ అనేది ఖగోళ శాస్త్రం మరియు ఖగోళ భౌతిక శాస్త్ర పరిశోధనల కోసం ప్రత్యేకంగా రూపొందించబడిన భారతదేశపు మొట్టమొదటి ప్రత్యేక అంతరిక్ష పరిశీలనశాల. భారత అంతరిక్ష పరిశోధన సంస్థ (ఇస్రో) యొక్క ఈ ప్రతిష్టాత్మక విజయం, అంతరిక్ష పరిశోధనలో భారతదేశం యొక్క సామర్థ్యాన్ని ప్రపంచానికి చాటింది. బహుళ-తరంగదైర్ఘ్య పరిశీలన కేంద్రంగా ఆస్ట్రోశాట్, మన విశ్వాన్ని ఏకకాలంలో అతినీలలోహిత (UV), ఆప్టికల్ మరియు ఎక్స్-రే తరంగదైర్ఘ్యాలలో అధ్యయనం చేయగల విశిష్ట సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది.

సెప్టెంబర్ 28, 2015న శ్రీహరికోటలోని సతీష్ ధావన్ అంతరిక్ష కేంద్రం నుండి PSLV-C30 (XL) రాకెట్ ద్వారా ఆస్ట్రోశాట్‌ను విజయవంతంగా ప్రయోగించారు. ఈ ఉపగ్రహం భూమికి సమీపంలోని కక్ష్యలో దాదాపు 650 కి.మీ ఎత్తులో, భూమధ్యరేఖకు 6 డిగ్రీల వంపులో ఉంచబడింది. ఈ స్థానం దాని ఐదు శాస్త్రీయ పరికరాలతో ఖగోళ వస్తువులను నిరంతరం మరియు సమర్థవంతంగా పరిశోధించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.

ప్రత్యేక లక్షణాలు, సామర్థ్యాలు మరియు ముఖ్యమైన శాస్త్రీయ పరికరాలు
ఆస్ట్రోశాట్‌ను ఇతర అంతరిక్ష పరిశీలనశాలల నుండి వేరు చేసేది దాని బహుళ-తరంగదైర్ఘ్య పరిశీలన సామర్థ్యం. అతినీలలోహిత కిరణాల నుండి కఠినమైన ఎక్స్-కిరణాల వరకు అనేక తరంగదైర్ఘ్యాలలో విశ్వ వనరులను ఒకేసారి పరిశీలించడం వలన, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ఖగోళ దృగ్విషయాల యొక్క మరింత సమగ్ర వీక్షణను పొందగలుగుతారు. వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాలు ఖగోళ వస్తువులలో సంభవించే భౌతిక ప్రక్రియల గురించి విభిన్న సమాచారాన్ని అందిస్తాయి.

ఆస్ట్రోశాట్ లో ఉన్న ముఖ్య పరికరాలు:

• అల్ట్రా వైలెట్ ఇమేజింగ్ టెలిస్కోప్ (UVIT): ఇది 1.5 ఆర్క్ సెకన్ల అత్యధిక కోణీయ రిజల్యూషన్ కలిగి ఉంది, మునుపటి అతినీలలోహిత టెలిస్కోప్‌ల కంటే మెరుగైన చిత్రాలను అందిస్తుంది.
• లార్జ్ ఏరియా ఎక్స్-రే ప్రొపోర్షనల్ కౌంటర్ (LAXPC): ప్రపంచంలోనే అతిపెద్ద ఎక్స్-రే సేకరణ ప్రాంతాలలో ఒకటిగా ఉంది.
• కాడ్మియం జింక్ టెల్యూరైడ్ ఇమేజర్ (CZTI): ఇది ఎక్స్-రే ధ్రువణతను కొలవగలదు మరియు 100 keV కంటే ఎక్కువ హార్డ్ ఎక్స్-కిరణాలను గుర్తించగల సామర్థ్యం కలిగి ఉంటుంది.
• సాఫ్ట్ ఎక్స్-రే టెలిస్కోప్ (SXT): సాఫ్ట్ ఎక్స్-రే బ్యాండ్‌లో ఇమేజింగ్ మరియు స్పెక్ట్రోస్కోపీ కోసం ఉపయోగిస్తారు.
• స్కానింగ్ స్కై మానిటర్ (SSM): తాత్కాలిక ఎక్స్-రే సంఘటనలను పర్యవేక్షించడానికి రూపొందించబడింది.

ఈ కలయిక న్యూట్రాన్ నక్షత్రాలు, కృష్ణ బిలాలు, క్రియాశీల గెలాక్సీ కేంద్రకాలు (AGN), సూపర్నోవా అవశేషాలు, గెలాక్సీల సమూహాలు మరియు నక్షత్ర కరోనాలతో సహా వివిధ విశ్వ వనరుల వివరణాత్మక అధ్యయనాలను అనుమతిస్తుంది.

శాస్త్రీయ లక్ష్యాలు, ఉపయోగాలు మరియు అనువర్తనాలు
ఆస్ట్రోశాట్ యొక్క ప్రాథమిక లక్ష్యం విశ్వంలోని అత్యంత శక్తివంతమైన ప్రక్రియలను పరిశోధించడం మరియు ఈ క్రింది అంశాలపై లోతైన అంతర్దృష్టిని అందించడం:

• ఎక్స్-రే బైనరీలు మరియు పల్సర్లలో తీవ్రత వైవిధ్యాలు మరియు సమయ-ఆధారిత దృగ్విషయాలను అధ్యయనం చేయడం.
• సూపర్ మాసివ్ బ్లాక్ హోల్స్‌ను కలిగి ఉన్నాయని నమ్ముతున్న క్రియాశీల గెలాక్సీ కేంద్రకాలను అన్వేషించడం.
• హార్డ్ ఎక్స్-రే మరియు అతినీలలోహిత బ్యాండ్‌లలో స్కై సర్వేలు నిర్వహించడం.
• ఖగోళ మూలాల నుండి ఉద్గార మరియు శోషణ లక్షణాలను అర్థం చేసుకోవడానికి విస్తృత స్పెక్ట్రోస్కోపిక్ అధ్యయనాలు.

బహుళ-తరంగదైర్ఘ్య పరిశీలన: ఆస్ట్రోశాట్ యొక్క ప్రత్యేక సామర్థ్యం అతినీలలోహిత (UV), ఆప్టికల్ మరియు ఎక్స్-రే తరంగదైర్ఘ్యాలలో ఖగోళ వస్తువులను ఏకకాలంలో పరిశీలించగల సామర్థ్యం. ఈ బహుళ-తరంగదైర్ఘ్య పరిశీలనా సామర్థ్యం శాస్త్రవేత్తలు విశ్వంలోని వివిధ భౌతిక మరియు శక్తివంతమైన ప్రక్రియలను సమగ్రంగా అధ్యయనం చేయడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. ఒకేసారి గమనించిన బహుళ తరంగదైర్ఘ్యాల నుండి డేటాను కలపడం ద్వారా, ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఖగోళ సంఘటనలను నడిపించే సంక్లిష్ట విధానాలపై అంతర్దృష్టిని పొందవచ్చు.

అధిక శక్తి దృగ్విషయాలను అధ్యయనం చేయడం: ఆస్ట్రోశాట్ విశ్వ వనరులలో అధిక శక్తి ప్రక్రియలను అన్వేషించడానికి రూపొందించబడింది, అవి:

• న్యూట్రాన్ నక్షత్రాలు మరియు కృష్ణ బిలాలను కలిగి ఉన్న బైనరీ నక్షత్ర వ్యవస్థలు.
• యాక్టివ్ గెలాక్సీ న్యూక్లియైలు (AGN) సూపర్ మాసివ్ బ్లాక్ హోల్స్‌ను కలిగి ఉంటాయి.
• వైవిధ్యం మరియు ఆవర్తన మార్పులను ప్రదర్శించే ఎక్స్-రే బైనరీలు. ఈ శక్తివంతమైన వ్యవస్థల ప్రవర్తన మరియు పరిణామాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి ఇది వివరణాత్మక సమయం మరియు వర్ణపట అధ్యయనాలను అనుమతిస్తుంది.

అతినీలలోహిత మరియు ఆప్టికల్ ఇమేజింగ్: ఆస్ట్రోశాట్‌లోని అల్ట్రా వైలెట్ ఇమేజింగ్ టెలిస్కోప్ (UVIT) సమీప మరియు దూర UV బ్యాండ్‌లలో అధిక-కోణీయ-రిజల్యూషన్ చిత్రాలను అందిస్తుంది, అలాగే ఈ క్రింది వాటికీ ఉపకరిస్తుంది :

• నక్షత్ర నిర్మాణ ప్రాంతాల స్వరూప అధ్యయనాలు.
• మన పాలపుంతకు ఆవల ఉన్న సుదూర గెలాక్సీల లోతైన క్షేత్ర UV సర్వేలు.
• నక్షత్రాలు మరియు నక్షత్ర సమూహాల జనన మరణ ప్రక్రియల పరిశోధన.

ఎక్స్-రే ఖగోళ శాస్త్రం: ఆస్ట్రోశాట్ లార్జ్ ఏరియా ఎక్స్-రే ప్రొపోర్షనల్ కౌంటర్ (LAXPC) మరియు సాఫ్ట్ ఎక్స్-రే టెలిస్కోప్ (SXT) వంటి పరికరాలను కలిగి ఉంటుంది, అలాగే ఈ క్రింది వాటికీ ఉపకరిస్తుంది :

• 0.3 నుండి 100 keV పరిధిలో బ్రాడ్‌బ్యాండ్ ఎక్స్-రే స్పెక్ట్రల్ కొలతలు.
• ఎక్స్-రే పేలుళ్లు మరియు మంటలు వంటి తాత్కాలిక ఎక్స్-రే మూలాల గుర్తింపు.
• కాస్మిక్ ఎక్స్-రే మూలాల నుండి ఉద్గార మరియు శోషణ లక్షణాల విశ్లేషణ.
• ఎక్స్-రే ఉద్గారాలలో ఆవర్తన మరియు అపెరియోడిక్ వైవిధ్యం యొక్క అధిక సమయ-రిజల్యూషన్ అధ్యయనాలు.

అయస్కాంత క్షేత్రాల అధ్యయనం: ఆస్ట్రోశాట్ న్యూట్రాన్ నక్షత్రాల ఎక్స్-రే ఉద్గారాలు మరియు ధ్రువణాన్ని అధ్యయనం చేయడం ద్వారా వాటి అయస్కాంత క్షేత్రాలను అంచనా వేయడానికి సహాయపడుతుంది, ఈ సాంద్రమైన వస్తువుల చుట్టూ ఉన్న తీవ్ర భౌతిక పరిస్థితులపై అంతర్దృష్టులను అందిస్తుంది.

కొత్త ఎక్స్-రే వనరుల ఆవిష్కరణ: దాని స్కానింగ్ స్కై మానిటర్ (SSM) తో, ఆస్ట్రోశాట్ కొత్త తాత్కాలిక ఎక్స్-రే మూలాలను గుర్తిస్తుంది మరియు ఎక్స్-రే ఆకాశంలో వైవిధ్యాన్ని పర్యవేక్షిస్తుంది, గతంలో తెలియని విశ్వ దృగ్విషయాల ఆవిష్కరణకు దోహదపడుతుంది.

అలాగే సాధారణ భారతీయులకు ఇది ప్రాథమికంగా సైన్స్ విద్యలో అవగాహన పెంచడం, యువ శాస్త్రవేత్తలను ప్రేరేపించడం, మరియు భారతదేశాన్ని అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష పరిశోధనల్లో ముందంజలో నిలబెట్టడం వంటి ప్రయోజనాలు కల్పిస్తుంది. అలాగే, భవిష్యత్ సాంకేతికత అభివృద్ధి కోసం దిశా నిర్ధేశము చేస్తుంది, తద్వారా దేశం ఆర్థికంగా, శాస్త్ర సాంకేతికంగా అభివృద్ధి చెందడం సులభమవుతుంది.

మిషన్ ఆపరేషన్లు మరియు ప్రభావం
ఆస్ట్రోశాట్ నియంత్రణ మరియు డేటా నిర్వహణను బెంగళూరులోని ఇస్రో టెలిమెట్రీ, ట్రాకింగ్ అండ్ కమాండ్ నెట్‌వర్క్ (ISTRAC)లోని మిషన్ ఆపరేషన్స్ కాంప్లెక్స్ (MOX) నిర్వహిస్తుంది. ఉపగ్రహం 0.05∘ కంటే తక్కువ పాయింటింగ్ ఖచ్చితత్వాన్ని నిర్వహించడానికి స్టార్ సెన్సార్లు మరియు రియాక్షన్ వీల్స్‌ను ఉపయోగిస్తుంది.

శాస్త్రీయ సమాజానికి మద్దతు: ఇండియన్ స్పేస్ సైన్స్ డేటా సెంటర్ (ISSDC)లో ప్రాసెస్ చేయబడి, ఆర్కైవ్ చేయబడిన ఆస్ట్రోశాట్ డేటా ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న శాస్త్రవేత్తలకు అందుబాటులో ఉంటుంది. ఇది ప్రతిపాదన-ఆధారిత కార్యకలాపాలకు మద్దతు ఇస్తుంది మరియు వివిధ జాతీయ మరియు అంతర్జాతీయ పరిశోధన ప్రాజెక్టులు అత్యాధునిక ఖగోళ భౌతిక పరిశోధన కోసం ఆస్ట్రోశాట్ పరిశీలనలపై ఆధారపడతాయి.

ముఖ్య సంఘటనలు మరియు మైలురాళ్లు

• 2004: IXAE ప్రయోగంలో విజయం తర్వాత ISRO ఆస్ట్రోసాట్ అభివృద్ధిని ఆమోదించింది.
• ఏప్రిల్ 2009: సాంకేతిక పరికరాల అభివృద్ధి పూర్తి, ఉపగ్రహం సమీకరణ ప్రారంభం.
• మే 2015: ఆస్ట్రోసాట్ సమీకరణ పూర్తయింది మరియు తుది పరీక్షలు జరుపుకుంటూ ఉండగా, ఆవిష్కరణ 2015 రెండవ భాగంలో జరగాలని ప్రకటించారు.
• 28 సెప్టెంబర్ 2015: ఆస్ట్రోసాట్ విజయవంతంగా PSLV-C30 ద్వారా ప్రయోగించబడింది.
• అక్టోబర్ 2015: స్కానింగ్ స్కై మానిటర్ (SSM) మరియు ఇతర పరికరాలు సజావుగా పని ప్రారంభించాయి.
• సెప్టెంబర్ 2016: ఆస్ట్రోసాట్ ప్రయోగం ఒక సంవత్సరం పూర్తి చేసింది. ఈ సమయంలో 5400+ కక్ష్యాలు పూర్తి చేసి 141 వనరుల పర్యవేక్షణ జరిగింది.
• సెప్టెంబర్ 2018: ఆస్ట్రోసాట్ 3 సంవత్సరాలు పూర్తి చేసుకుని 750కి పైగా వనరుల గురించి సమాచారాన్ని సేకరించింది, మరియు ప్రఖ్యాత శాస్త్ర పత్రాలలో సుమారు 100 ప్రచురణలు వచ్చాయి.
• సెప్టెంబర్ 2020: ఆస్ట్రోసాట్ తన ప్రారంభ 5 సంవతాసమైన మిషన్ జీవితం పూర్తి చేసింది, కానీ ఇంకా నిర్వహణలో కొనసాగుతోంది.

సెప్టెంబర్ 2015 – 2025: ఆస్ట్రోసాట్ ఈ దశాబ్దిలో కీలక విజయాలు:

• 9.3 బిలియన్ కాంతి సంవత్సరాల దూరం నుండి UV వెలుతురును గుర్తించడం.
• బ్లాక్ హోల్స్, న్యూట్రాన్ తారలు వంటి వాటిపై కీలక పరిశోధనలు.
• ఆండ్రోమెడా గెలాక్సీతో సహా అనేక విశ్వ వనరుల గురించి విస్తృత పరిశీలనలు.
• ప్రఖ్యాత శాస్త్ర పత్రాలలో సుమారు 100 కంటే ఎక్కువ ప్రచురణలు వెలువడ్డాయి.

ముగింపు: విశ్వ యాత్రలో భారతదేశపు నిరంతర విజయం

ఆస్ట్రోశాట్ మిషన్ కేవలం ఒక ఉపగ్రహ ప్రయోగం మాత్రమే కాదు, ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రంలో భారతదేశం సాధించిన సాంకేతిక మరియు శాస్త్రీయ స్వయంప్రతిపత్తికి నిదర్శనం. ఐదేళ్ల కాలవ్యవధి కోసం రూపొందించబడిన ఆస్ట్రోశాట్, పదేళ్లకు పైగా (సెప్టెంబర్ 2025 నాటికి) విజయవంతంగా పనిచేయడం ఇస్రో యొక్క ఇంజనీరింగ్ నైపుణ్యానికి, ఉపకరణాల నాణ్యతకు తిరుగులేని సాక్ష్యం.

బహుళ-తరంగదైర్ఘ్య పరిశీలన ద్వారా ఇది అందించిన డేటా, సుదూర గెలాక్సీల అతినీలలోహిత ఉద్గారాల నుండి బ్లాక్ హోల్స్ మరియు న్యూట్రాన్ నక్షత్రాల ఎక్స్-రే ధ్రువణాల వరకు ఎన్నో కీలక ఆవిష్కరణలకు మార్గం వేసింది. ఆస్ట్రోశాట్ కేవలం పరిశోధన కేంద్రంగా మాత్రమే కాకుండా, ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న పరిశోధకులకు ముఖ్యమైన డేటా వనరుగా మారింది, తద్వారా అంతర్జాతీయ ఖగోళ శాస్త్ర సమాజంలో భారతదేశపు స్థానాన్ని పటిష్టం చేసింది.

Image sources:

1. https://www.isro.gov.in/mission_PSLV_C30_AstroSat.html
2. https://www.isro.gov.in/Astrosat_Spacecraft.html
3. https://www.isro.gov.in/mission_PSLV_C30_AstroSat_CZTImager.html

రచయిత: రవి రాజా పోతినేని, డాక్టోరల్ రీసెర్చ్ కాండిడేట్,  డిపార్ట్మెంట్ అఫ్ ఆస్ట్రానమీ, ఉస్మానియా యూనివర్సిటీ.