NASA Air Glow: વાતાવરણીય તરંગોનો પ્રયોગ એ પાર્થિવ અને અવકાશના હવામાન વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરવાના હેતુથી નાસાનો પ્રથમ પ્રકારનો પ્રાયોગિક પ્રયાસ છે. તે શા માટે હાથ ધરવામાં આવે છે? બેંગલુરુ સ્થિત રામન રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યૂટના અંજલિ મારર અહીં વિગતે સમજાવે છે.
નેવિગેશન અને સંદેશાવ્યવહાર માટે ઉપયોગમાં લેવાતી ઉપગ્રહ-આધારિત સેવાઓમાં તેજીથી વૃધ્ધિ સાથે, અવકાશ હવામાનના સ્વાસ્થ્ય પર આગાહીઓ અને ડેટા મેળવવા અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે.
પરંતુ કયા પરિબળો અવકાશના હવામાનને ચલાવે છે? નેશનલ એરોનોટિક્સ એન્ડ સ્પેસ એડમિનિસ્ટ્રેશન (NASA) એ સ્પેસ વેધર – પૃથ્વીના હવામાનના મહત્વના ડ્રાઇવરોમાંના એકનો અભ્યાસ કરવા માટે એટમોસ્ફેરિક વેવ્સ એક્સપેરિમેન્ટ (AWE) શરૂ કરવા માટે તૈયાર છે.
અવકાશનું હવામાન શું છે અને શા માટે મહત્વપૂર્ણ છે?
જેમ પૃથ્વી પર હવામાન છે, તેમ પૃથ્વીની આસપાસનું વાતાવરણ અને અન્ય ગ્રહો સતત સૂર્ય અને તેની વર્તણૂકોના પ્રભાવ હેઠળ રહે છે – સૌર જ્વાળાઓ અને ઉત્સર્જન સાથે અવકાશની આસપાસના પ્રવર્તમાન પદાર્થોના પ્રભાવમાં રહે છે.
અમુક દિવસો દરમિયાન, જ્યારે પૃથ્વી પરનું હવામાન ખરાબ અથવા આત્યંતિક થઈ જાય છે, ત્યારે અવકાશનું હવામાન પણ આત્યંતિક ઘટનાઓનો ભોગ બની શકે છે. આની સીધી અસર પૃથ્વી પરના મહત્વપૂર્ણ સ્થાપનો પર પડે છે, જેમ કે સેટેલાઇટ-આધારિત સંચાર, રેડિયો સંચાર અને અવકાશ-આધારિત એરક્રાફ્ટ ભ્રમણકક્ષા અથવા સ્ટેશનો – નેવિગેશન અને ગ્લોબલ પોઝિશનિંગ સિસ્ટમ્સ (GPS) અને પાવર ગ્રીડની સરળ કામગીરીને અસર કરે છે. સૂર્યથી થનારા ઉત્સર્જનના પ્રભાવ ઉપરાંત, અવકાશ હવામાન પણ સ્થળીય હવામાનની અસર હેઠળ આવે છે.
ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ શું છે?
ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગને સમજાવવાની સૌથી સરળ રીત એ છે કે જ્યારે તળાવના શાંત પાણીમાં કાંકરા ફેંકવામાં આવે ત્યારે બનેલી લહેરોના ઉદાહરણ પર વિચાર કરવો. જ્યાં કાંકરા પાણીની સપાટીને સ્પર્શે છે તેની નજીક, તરંગો કેન્દ્રિત અને ચુસ્તપણે ભરેલા હોય છે જ્યારે તે કાંકરાથી દૂરના બિંદુએ ઓછા થયા જાય છે.
તેવી જ રીતે, વાતાવરણમાં, તરંગોની વિશાળ વિવિધતા હોય છે, જે આડી અને ઊભી બંને રીતે મુસાફરી કરે છે. વાતાવરણીય ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો (AGW) એ આવા જ એક પ્રકારના વર્ટિકલ તરંગો છે. તેઓ મોટાભાગે ત્યારે ઉત્પન્ન થાય છે જ્યારે કોઈ આત્યંતિક હવામાનની ઘટના હોય અથવા અચાનક વિક્ષેપ જે સ્થિર હવાના ઊભી વિસ્થાપન તરફ દોરી જાય છે.
વાવાઝોડા, બરફ વર્ષા, ટોર્નેડો, પ્રાદેશિક ઓરોગ્રાફી અને અન્ય જેવી કુદરતી ઘટનાઓ વાતાવરણના નીચલા સ્તરોમાં AGW સહિત વિવિધ સામયિક તરંગો મોકલવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.
ઉપગ્રહો દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવેલ આ તરંગો વિશે મર્યાદિત ડેટા છે. પરંતુ અમને તરંગોની ઊભી ગતિ, ઊંચાઈ અને તેમના વિકાસના કારણો વિશે વધુ સારી રીતે સમજણની જરૂર છે – આ તમામ તરંગો અને અવકાશના હવામાનની સાથે એકંદર હવામાન, આબોહવા પરની તેમની અસરોને વધુ સારી રીતે સમજવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે
થારા પ્રભાકરન, ભારતીય ઉષ્ણકટિબંધીય હવામાનશાસ્ત્ર સંસ્થા (IITM), પુણેના વરિષ્ઠ હવામાનશાસ્ત્રી .
ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોના નિર્માણમાં સ્થિર વાતાવરણ મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે, એટલે કે, જ્યારે વાતાવરણ સ્થિર હોય છે, ત્યારે વધતી હવા અને વાતાવરણ વચ્ચેના તાપમાનનો તફાવત એક બળ ઉત્પન્ન કરે છે જે આ હવાને તેની મૂળ સ્થિતિમાં ધકેલે છે. હવા સતત વધશે અને ડૂબી જશે, આમ તરંગ જેવી પેટર્ન બનાવશે.
AGW એ એક તરંગ છે જે વાતાવરણના સ્થિર સ્તરમાંથી પસાર થાય છે, જેમાં ઉપર તરફ જતો પ્રદેશ ક્લાઉડ પેટર્ન અથવા સ્ટ્રીક્સની રચના માટે સૌથી અનુકૂળ હોય છે. AGWs અવકાશમાં તમામ રીતે ચાલુ રહે છે, જ્યાં તેઓ અવકાશના હવામાનમાં ફાળો આપે છે.
એક હવામાનશાસ્ત્રી તરીકે, પ્રભાકરે વાતાવરણનું વર્ટિકલી પ્રોફાઇલિંગ કરીને મેળવેલા ડેટાની જરૂરિયાત પર ભાર મૂક્યો હતો. “આ ડેટાનો ઉપયોગ હવામાન મોડલ ઇનપુટ્સ તરીકે થઈ શકે છે અને તેના દ્વારા, હવામાનની આગાહીને સુધારવામાં મદદ કરે છે,” તેણીએ કહ્યું.
વાતાવરણીય તરંગોનો પ્રયોગ (AWE) શું છે?
AWE એ પાર્થિવ અને અવકાશ હવામાન વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરવાના હેતુથી નાસાનો પ્રથમ પ્રકારનો પ્રાયોગિક પ્રયાસ છે.
નાસાના હેલિયોફિઝિક્સ એક્સપ્લોરર્સ પ્રોગ્રામ હેઠળ આયોજિત, $42 મિલિયનનું મિશન વાતાવરણના નીચલા સ્તરોમાંના તરંગો કેવી રીતે ઉપલા વાતાવરણને અસર કરે છે, અને આમ, અવકાશ હવામાન વચ્ચેની કડીઓનો અભ્યાસ કરશે.
AWE લોન્ચ કરવામાં આવશે અને પૃથ્વી-ભ્રમણ કરતા ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશન (ISS) ના બહારના ભાગમાં માઉન્ટ કરવામાં આવશે. અનુકૂળ બિંદુથી, તે પૃથ્વી તરફ નીચે જોશે અને રંગબેરંગી પ્રકાશ બેન્ડ રેકોર્ડ કરશે, જેને સામાન્ય રીતે એર ગ્લો તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
નાસાનું નવું મિશન ઉપલા વાતાવરણમાં અવકાશના હવામાનને ચલાવતા દળોના સંયોજનને સમજવાનો પ્રયાસ કરશે.
“AWE અભ્યાસની નવી વિન્ડો ખોલી શકે છે, જેમાં વૈજ્ઞાનિકો એ સમજવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા છે કે શું અવકાશના હવામાનને પાર્થિવ અને બોટમ-અપ દળો દ્વારા અસર થાય છે,” દિબયેન્દુ નંદીએ જણાવ્યું હતું કે, સૌર ભૌતિકશાસ્ત્રી અને હેડ, સેન્ટર ઓફ એક્સેલન્સ ઇન સ્પેસ સાયન્સ ઇન્ડિયા, IISER, કોલકાતા
AWE એ મેસોપોઝ (પૃથ્વીની સપાટીથી લગભગ 85 થી 87 કિમી ઉપર) હવાના ગ્લોને માપશે, જ્યાં વાતાવરણનું તાપમાન માઈનસ 100 ડિગ્રી સેલ્સિયસ થઈ જાય છે. આ ઉંચાઈ પર, ઇન્ફ્રારેડ બેન્ડવિડ્થમાં ઝાંખા એરગ્લોને કેપ્ચર કરવું શક્ય છે, જે સૌથી વધુ તેજસ્વી દેખાય છે જે સરળતાથી શોધી શકાય છે.
AWE એ ઊંચાઈએ જે ઉપગ્રહો સામાન્ય રીતે જોઈ શકે છે તેના કરતાં ઝીણી આડી સ્કેલ પર તરંગોને ઉકેલવામાં સક્ષમ હશે, જે મિશનને અનન્ય બનાવે છે તેનો એક ભાગ છે, રુથ લિબરમેને, AWE મિશન વૈજ્ઞાનિક, ગ્રીનબેલ્ટમાં ગોડાર્ડ સ્પેસ ફ્લાઇટ સેન્ટર, નાસાના લેખમાં જણાવ્યું હતું. .
આયનોસ્ફિયરનું સ્વાસ્થ્ય, જેના નીચલા સ્તરો અવકાશના કિનારે બેસે છે, સીમલેસ કમ્યુનિકેશન જાળવવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે. આયનોસ્ફિયર વાવાઝોડા અથવા ટોર્નેડોના પરિણામે ક્ષણિક ઘટનાઓ અથવા તીવ્ર વિક્ષેપથી પ્રભાવિત છે કે કેમ તે હજુ પણ સંપૂર્ણપણે સમજી શકાયું નથી.
ઑગસ્ટ 2022 માં તેના મૂળ નિર્ધારિત પ્રક્ષેપણથી, આ મહિનામાં કોઈક સમયે નવેસરથી લોન્ચનું આયોજન કરવામાં આવ્યું છે.
નાસાનું AWE શું કરશે?
AWE પૃથ્વીના વાતાવરણમાં રંગીન એરગ્લોઝનું ધ્યાન કેન્દ્રિત મેપિંગ કરશે. ઓનબોર્ડ AWE એ એડવાન્સ્ડ મેસોસ્ફેરિક ટેમ્પરેચર મેપર (ATMT), એક સાધન છે જે મેસોપોઝ (મેસોસ્ફિયર અને થર્મોસ્ફિયર વચ્ચેનો વિસ્તાર)ને સ્કેન અથવા મેપ કરશે. ઇમેજિંગ રેડિયોમીટર ધરાવતા ચાર સરખા ટેલિસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને, વૈજ્ઞાનિકો ચોક્કસ તરંગલંબાઇ પર પ્રકાશની તેજ મેળવવાની આશા રાખે છે.
આ માહિતીને પછી તાપમાનના નકશામાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે, જે એરગ્લોની હિલચાલને જાહેર કરી શકે છે અને અંતે, ઉપલા વાતાવરણ અને અવકાશના હવામાનમાં તેમની ભૂમિકા પર સંકેતો આપી શકે છે.
