அமெரிக்க விண்வெளி ஆய்வு நிறுவனமான நாசாவும் இந்தியாவின் விண்வெளி ஆய்வு நிறுவனமான இஸ்ரோவும் இணைந்து உருவாக்கியிருக்கும் வரலாற்றுச் சிறப்புமிக்க ‘நிசார்’ (NISAR - NASA ISRO Synthetic Aperture Radar) செயற்கைக்கோள், வெற்றிகரமாக விண்ணில் ஏவப்பட்டிருக்கிறது.
நேற்று (ஜூலை 30) மாலை 5:40 மணிக்கு, இஸ்ரோவின் ‘ஜிஎஸ்எல்வி-எஃப்16’ ஏவூர்தி மூலம் விண்ணில் ஏவப்பட்ட இந்தச் செயற்கைக்கோள் ஏறக்குறைய 12 நாள்களுக்கு ஒருமுறை பூமியின் ஒவ்வொரு புள்ளியையும் மீண்டும் மீண்டும் படம்பிடிக்கும் திறன் கொண்டது.
இதன் மூலம் பூமியின் மேற்பரப்பில் ஏற்படும் மாற்றங்கள், பேரிடர்கள் போன்றவற்றை நுட்பமாகவும் தொடர்ச்சியாகவும் கண்காணிக்க முடியும். நிலப் பயன்பாட்டு மாற்றங்கள், சூழலியல் மாற்றங்கள், இயற்கைச் சீற்றங்கள் ஆகியவற்றைக் கண்டறிய இது பெரிதும் உதவும்.
துல்லியப் பார்வை: நிசார் விண்கலத்தின் கூர்பார்வைக்குக் காரணம், அதன் இரட்டை அலைவரிசைத் தொகுப்புத் துளை வரைவு ராடார் (Dual-Band Synthetic Aperture Radar) கருவி. நிறமாலையில் உள்ள அனைத்து நிறங்களின் கலவையான வெள்ளை சூரிய ஒளி, ரோஜாச் செடியில் பட்டு நான்கு புறமும் தெறிக்கிறது. இந்தத் தெறிப்பு ஒளிக்கதிர்கள் நமது கண்களை அடைந்து விழித்திரையில் உள்ள ஒளி உணர்விகளைத் தூண்டுகின்றன. இதையே நாம் ‘பார்வை’ என்று உணர்கிறோம்.
‘கார்டோசாட்’, ‘ரிசோர்சாட்’ போன்ற இஸ்ரோவின் புவிகண்காணிப்புச் செயற்கைக்கோள்களும் இதே முறையில் செயல்படுகின்றன. பூமியின் மேற்பரப்பில் சூரிய ஒளி பட்டு விண்வெளியை நோக்கித் தெறிக்கும். இந்த ஒளிக்கதிர்களை இஸ்ரோவின் புவிகண்காணிப்புச் செயற்கைக்கோள்களில் உள்ள உயர் தெளிவு கேமராக்கள் படம்பிடிக்கின்றன. பொதுவாக, இவ்வாறு துல்லியமான படங்களைப் பெற, முதலில் பூமியின் அந்தப் பகுதிக்கு நேர்மேலே சூரியன் இருக்க வேண்டும்.
மேலும், சூரியனுக்கும் பூமியின் அந்தப் பகுதிக்கும் இடையே செயற்கைக்கோள் நிலைகொள்ள வேண்டும். கூடுதலாக, மேகமூட்டம் அல்லது எரிமலைப் புகை, தூசு போன்றவை எந்தவித மறைப்பையும் ஏற்படுத்தாமல் இருக்க வேண்டும். இந்நிலையில் மட்டுமே தெளிவான பார்வையும் துல்லியமான படங்களும் கிடைக்கும். இதன் காரணமாக, இரவில் படம்பிடிப்பது சாத்தியமல்ல.
இங்குதான் நிசார் விண்கலத்தின் தனித்துவம் வெளிப்படுகிறது. வண்டின் கண்கள் புற ஊதா நிறங்களைக் காணும் திறன் கொண்டதால், இருட்டிலும் அதன் பார்வை தெளிவாக இருக்கும். அதுபோல, நிசாரின் கண்கள் ‘மைக்ரோவேவ்’ எனப்படும் நுண் அலைகளை உணரும் திறன்கொண்டவை. இருளில் நாம் டார்ச் ஒளியைப் பயன்படுத்தி செயற்கையாக ஒளியை உருவாக்குகிறோம்.
அதேபோல், சூரிய ஒளியைச் சாராமல், தானே நுண்ணலைகளை உருவாக்கி பூமியை நோக்கி நிசார் அனுப்புகிறது. பூமியில் பட்டுப் பிரதிபலித்து வரும் நுண்ணலைகளைப் பகுப்பாய்வு செய்து, எங்கே விளைச்சல் ஏற்பட்டு உள்ளது, எங்கே நீரின்மையால் பயிர்கள் வாடுகின்றன, எங்கே பனி உருகியுள்ளது, எங்கே நிலச்சரிவு ஏற்பட்டுள்ளது என்பது போன்ற பல்வேறு தகவல்களைத் தெரிந்துகொள்ள முடிகிறது.
இரட்டை அலைவரிசையின் முக்கியத்துவம்: நமக்கு இரண்டு கண்கள் இருப்பதால்தான் காட்சியில் உள்ள பொருள்களின் தொலைவை உணர முடிகிறது. ஒரு பொருள் நமக்கு அருகில் உள்ளதா அல்லது தொலைவில் உள்ளதா என்பதை இரு கண்களால் ஏற்படும் இடமாறு தோற்றம் (Parallax) மூலம் புரிந்துகொள்கிறோம். அதுபோல, இந்த ராடார் கருவி பூமியைச் சுற்றி வரும்போது, அடுத்தடுத்த இரண்டு கணங்களில் உணரும் பிரதிபலிப்பு அலைகளை, இரண்டு கண்கள் உணரும் தனித்தனி அலைகள் போலப் பகுப்பாய்வு செய்கிறது.
அதாவது, நமது இரு கண்கள் உருவாக்கும் காட்சிகளில் உள்ள இடமாறு தோற்ற முறையைப் பயன்படுத்தி, மூளை எவ்வாறு தொலைவை உணர்கிறதோ, அதேபோல் இந்த ராடார் கருவியும் அடுத்தடுத்த இரண்டு நேரங்களில் பெறும் அலைகளைத் தனித்தனியாக ஆய்வு செய்து, மலை, பள்ளத்தாக்கு போன்ற புவிப்பரப்பின் ஏற்ற இறக்கங்களைக் கண்டறியும் திறன்கொண்டது. இதுவே தொகுப்புத் துளை வரைவு (Synthetic Aperture) நுட்பம்.
பல நிறங்களின் கலவையே வெள்ளை நிறச் சூரிய ஒளியாகப் புலப்படுகிறது. இதன் தொடர்ச்சியாக நாம் பச்சை நிறத்தைப் பிரதிபலிக்கும் இலையையும் சிவப்பு நிறத்தைப் பிரதிபலிக்கும் ரோஜாவையும் இனம் காண முடிகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, சூரியன் நீல நிற ஒளியை மட்டுமே வெளியிடுகிறது என்று வைத்துக்கொள்வோம். அந்த நிலையில், பச்சை இலை நீல நிற ஒளியை உறிஞ்சிக்கொண்டு, ஏதேனும் பச்சை ஒளி இருந்தால் அதை மட்டும் பிரதிபலிக்கும்.
எனவே, ஒரே ஒரு அலைவரிசையில் மட்டும் ஆய்வு செய்தால், நமக்குக் கிடைக்கும் பார்வை வண்ணமயமாக இருக்காது. இதனால்தான் நிசார் விண்கலம் இரட்டை அலைவரிசையைப் பயன்படுத்துகிறது. இது வெறும் ஒரு நிறத்தை மட்டும் பாய்ச்சாமல், இரண்டு நிறங்களைப் பாய்ச்சு
வதைப் போன்றது.
இரண்டு அலைவரிசைகள்: நிசார் விண்கலம் எல்-பேண்ட், எஸ்-பேண்ட் எனும் இரண்டு அலைவரிசைகளில் நுண்ணலைகளை வெளியிடும். இந்த இரண்டு அலைவரிசைகளில் பிரதிபலிக்கும் அலைகளைப் பகுப்பாய்வு செய்து புவிக் கண்காணிப்புப் பணிகளை மேற்கொள்ளும். எல்-பேண்ட் (நீண்ட அலைநீளம், ~24 செ.மீ): இது தாவரங்கள், மண், பனிப்பாறைகளின் அடித்தளத்தை ஊடுருவிச் செல்லும்.
எனவே, காடுகள், நிலத்தடி நீர், அண்டார்க்டிகாவின் பனிப்பாறைகளை ஆய்வு செய்வதற்கு இது ஏற்றது. எஸ்-பேண்ட் (குறுகிய அலைநீளம், ~10 செ.மீ): இது மேற்பரப்பின் நுண்ணிய விவரங்களைப் படம்பிடிக்கும். பயிர் வளர்ச்சி, நிலநடுக்கம் அல்லது நிலச்சரிவால் ஏற்படும் சிறிய அசைவுகளைத் தெளிவாகக் காட்டும். இரண்டு அலைவரிசைகளையும் ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம், பூமியின் மேற்பரப்பில் ஏற்படும் மாற்றங்களை மேலும் துல்லியமாக அறிய முடியும்.
சிறப்புமிக்க ஸ்வீப்சார்: நிசார் விண்கலத்தின் மற்றொரு சிறப்பு அம்சம் ஸ்வீப்சார் (SweepSAR) என்னும் பரவு நுட்பப்பார்வைத் தொழில்நுட்பம். பள்ளி நண்பர்களின் மீள் சந்திப்பு விழாவில் நாம் அறைக்குள் நுழையும்போது, முதலில் அங்குள்ள அனைவரையும் ஒரே முறையில் பருந்துப் பார்வையாகப் பார்க்கிறோம். பின்னர், நம் நெருங்கிய நண்பர்கள் மீது கவனம் செலுத்துகிறோம். அதுபோல, நிசார் கருவி முதலில் 242 கி.மீ. நீளமும் அகலமும் கொண்ட புவிப்பகுதியில் நுண்ணலைகளைப் பாய்ச்சுகிறது.
பிரதிபலித்த அலைகளைப் பதிவுசெய்த பின்னர், 3-10 மீட்டர் அகலம் கொண்ட சிறிய பகுதிகளில் கவனம் செலுத்தி உயர் தெளிவுக் காட்சியைப் பெறுகிறது. இந்த வரிசையான பார்வை மூலம், பெரிய பகுதிகளை நுண்ணிய அளவில் கூர்மையாக ஆய்வுசெய்ய முடிகிறது.
இதுதான் ஸ்வீப்சார் இயங்கும் விதம். இதற்காகவே இந்த விண்கலத்தில் 12 மீட்டர் அகலம் கொண்ட ராடார் அலைவாங்கி ஆண்டெனா பொருத்தப்பட்டுள்ளது. மழைக்காலத்தில் குடையை விரிப்பதுபோல, இந்த ஆண்டெனா விண்வெளியில் குடைபோல விரியும்.
மூன்று மாதங்கள்: விண்ணில் பாய்ந்தாலும், இன்னும் 90 நாள்கள் கடந்த பின்னரே இந்த விண்கலம் முழுமையாகச் செயல்பாட்டுக்கு வரும். அதுவரை, விண்கலத்தில் உள்ள கருவிகளை இயக்குதல், சோதனை செய்து பார்த்தல், தகவல்களைச் சரிபார்த்தல் போன்ற பணிகளில் விஞ்ஞானிகள் ஈடுபடுவார்கள். முதலில், விண்கலத்தைச் சரியான சுற்றுப்பாதையில் நிலைநிறுத்த வேண்டும்.
பின்னர், மடித்துப் பொட்டலம்போல அனுப்பப்பட்ட 12 மீட்டர் அகலம் கொண்ட அலைவாங்கியை (ஆண்டெனா) குடைபோல விரிக்க வேண்டும். அதன் பிறகு, முன்னரே சோதனைக்காகத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட புவிப்பகுதியின் படங்கள் எடுக்கப்படும். இந்தப் படங்களில் கிடைக்கும் தகவல்களும், பூமியில் உண்மையாக உள்ள தரவுகளும் ஒப்பிட்டுப் பார்க்கப்படும்.
எந்த அலைவரிசை செழித்த பயிர்களைக் காட்டுகிறது, எந்த அலைவரிசை வாடிய பயிர்களைக் குறிக்கிறது என்பது ஆராயப்படும். இதன்மூலம், கருவியால் உருவாக்கப்படும் மின்னணுத் தரவுகள் எதைக் குறிக்கின்றன என்பதைத் துல்லியமாகப் புரிந்துகொள்ள முடியும். இந்தக் கருவிகளை இயக்கி, அவற்றின் செயல்திறனை முழுமையாக மதிப்பிட சுமார் மூன்று மாதங்கள் ஆகும்.
இந்த விண்கலம் பூமியைச் சுற்றிவரும் சுற்றுப்பாதையில் ஒவ்வொரு பகுதியின் மீதும் 12 நாட்களுக்கு ஒருமுறை செல்லுமாறு அமைக்கப்பட்டுள்ளது. எனவே, 12 நாள்களுக்கு ஒருமுறை பூமியில் ஏற்படும் நில அமைப்பு மாற்றங்களை இந்த விண்கலத்தின் கழுகுக்கண் பார்வை மூலம் கண்காணிக்க முடியும்.
நுண்ணலைகளைப் பயன்படுத்துவதால் இரவு அல்லது பகல், மேகம், புகை, தூசு போன்ற எந்த வானிலை நிலவினாலும் புவியைக் கண்காணிக்க முடியும். பூமியின் மாற்றங்களைத் தொடர்ந்து கண்காணிக்கவும், பேரிடர் மேலாண்மை, விவசாயம், சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு போன்ற துறைகளில் முன்னேற்றம் ஏற்படுத்தவும் இது பெரிதும் உதவும்.
- தொடர்புக்கு: tvv123@gmail.com