“உருமாற்ற” செயற்கைக்கோள் பூமியின் மேற்பரப்பு மாற்றங்களைக் கண்காணிக்கும்

சில வாரங்களில், பூமி விஞ்ஞானிகள் உலகின் மிகத் தொலைதூர மற்றும் வேகமாக மாறிவரும் சில பகுதிகளின் முன்னோடியில்லாத, உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட கவரேஜை வழங்கும் ஒரு செயற்கைக்கோளை ஏவுவார்கள். நாசா மற்றும் இந்திய விண்வெளி ஆராய்ச்சி அமைப்பு (இஸ்ரோ) ஆகியவற்றின் கூட்டுப் பணியான நாசா-இஸ்ரோ செயற்கை துளை ரேடார் (NISAR) செயற்கைக்கோள், பூமியின் சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகள், கிரையோஸ்பியர் மற்றும் நில மேற்பரப்பில் ஏற்படும் மாற்றங்களை அளவிட ஒவ்வொரு 12 நாட்களுக்கும் இரண்டு முறை கிட்டத்தட்ட முழு உலகத்தையும் ஸ்கேன் செய்யும்.

“என் பார்வையில், இது சுற்றுப்பாதை மாயாஜாலம்” என்று கலிஃபோர்னியாவின் பசடேனாவில் உள்ள ஜெட் ப்ராபல்ஷன் ஆய்வகத்தின் (JPL) பனிப்பாறை நிபுணரும் NISAR இன் கிரையோஸ்பியர் அறிவியல் குழுவின் உறுப்பினருமான அலெக்ஸ் கார்ட்னர் கூறினார். பனிப்பாறைகள் மற்றும் பனி, பல்லுயிர், மண்ணின் ஈரப்பதம் மற்றும் நீர் இடம், மற்றும் பூகம்பங்கள் மற்றும் நிலச்சரிவுகள் போன்ற நிகழ்வுகளிலிருந்து நில இடப்பெயர்வுகளைக் கண்காணிக்க விஞ்ஞானிகளுக்கு உதவும் உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட ரேடார் படங்களை NISAR வழங்கும்.

“பூகம்பம் ஏற்படும் போது, 500 கிலோமீட்டர் உயரத்திலிருந்து இடப்பெயர்வுகளைக் காண முடியும், நீங்கள் தரையில் நின்றால் கூட உங்களால் கவனிக்க முடியாது… அது சுற்றுப்பாதை மந்திரம்,” கார்ட்னர் கூறினார்.

இரட்டை ரேடார்

NISAR தற்போது மே 20 அன்று இந்தியாவில் உள்ள சதீஷ் தவான் விண்வெளி மையத்திலிருந்து ஏவப்பட உள்ளது. இது நாசாவிற்கும் இஸ்ரோவிற்கும் இடையிலான மிகப்பெரிய, ஆனால் முதல் செயற்கைக்கோள் ஒத்துழைப்பாக இருக்கும் என்று JPL இன் NISAR திட்ட விஞ்ஞானி பால் ரோசன் விளக்கினார். “கிரக மற்றும் பூமி அறிவியல் இரண்டிலும் எங்களுக்கு வேறு சில ஒத்துழைப்புகள் இருந்தன, ஆனால் இந்த அளவிலான அளவில் இல்லை,” என்று அவர் கூறினார்.

செயற்கைக்கோள் வெவ்வேறு நுண்ணலை அலைநீளங்களில் செயல்படும் இரண்டு செயற்கை துளை ரேடார் (SAR) அமைப்புகளை வழங்கும், ஒன்று நீண்டது (L பேண்ட், 24 சென்டிமீட்டர் அலைநீளத்தில்) மற்றும் ஒன்று குறுகியது (S பேண்ட், 10 சென்டிமீட்டர் அலைநீளத்தில்). SAR என்பது குறைந்த தெளிவுத்திறன் கொண்ட கருவிகளிலிருந்து உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட படங்களை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு நுட்பமாகும். இந்த கருவிகள் தொடர்ச்சியான நுண்ணலை கதிர்வீச்சு துடிப்புகளை வெளியிடுகின்றன, மேலும் பின்னோக்கிச் செல்லும் ஒளியையும், நேர தாமதத்தையும் பயன்படுத்தி, பின்னோக்கிச் சிதறல் படங்களை உருவாக்குகின்றன.

“இரண்டு ரேடார்கள் ஒன்றாக வேலை செய்ய முடியும் என்பதை நாங்கள் உறுதி செய்தோம்,” என்று ரோசன் கூறினார். “அவை மிகவும் ஒத்திசைவில் உள்ளன, மேலும் அவற்றை ஒன்றாக இயக்கலாம் அல்லது தனித்தனியாக இயக்கலாம்.”

புலப்படும்-ஒளி இமேஜிங் போலல்லாமல், SAR பகல் நேரம் அல்லது வானிலையால் வரையறுக்கப்படவில்லை என்று இந்தியாவின் அகமதாபாத்தில் உள்ள விண்வெளி பயன்பாட்டு மையத்தில் உள்ள NISAR இன் இஸ்ரோ அறிவியல் குழுவின் பொறியாளரும் இணைத் தலைவருமான தீபக் புத்ரேவ் விளக்கினார். “இது படமெடுப்பதற்கு நுண்ணலைகளைப் பயன்படுத்துகிறது, இதனால் மேகங்களை ஊடுருவி இரவு நேரத்திலும் கூட படம் எடுக்க முடியும்.… SAR தொழில்நுட்பம் பகல் மற்றும் இரவு கவரேஜ் மற்றும் அனைத்து வானிலை இமேஜிங் திறனையும் பெற நமக்கு உதவுகிறது.”

NISAR இன் சுற்றுப்பாதை ஒவ்வொரு 12 நாட்களுக்கும் ஒரே இடங்களைக் கடந்து செல்லும். SAR ஒரு பகுதியை நெருங்கும் போது (ஏறும் சுற்றுப்பாதையில்) மற்றும் புறப்படும் போது (இறங்கும் சுற்றுப்பாதையில்) வரைபடமாக்க முடியும் என்பதால், NISAR ஒவ்வொரு பகுதியையும் ஒவ்வொரு 12 நாட்களுக்கும் இரண்டு முறை ஸ்கேன் செய்ய முடியும். ஒவ்வொரு விண்வெளி நிறுவனமும் ஒரு ரேடார் அமைப்பையும், செயற்கைக்கோளின் பிற கூறுகளையும், ஏவுதள அமைப்பையும், தரவு மேலாண்மை உள்கட்டமைப்பையும் வழங்கின.

“நாங்கள் கூட்டாக பணியை இயக்குகிறோம், கூட்டாக அறிவியலைச் செய்கிறோம்,” என்று ரோசன் மேலும் கூறினார்.

“இதை வழங்க நிறைய இருக்கிறது, ஆனால் அதைப் பற்றி எனக்கு அவ்வளவு பதட்டமாக இல்லை,” என்று கார்ட்னர் கூறினார். “இந்த தொழில்நுட்பங்களின் அம்சங்கள் இதற்கு முன்பு பறந்துவிட்டன,” என்று அவர் மேலும் கூறினார். எடுத்துக்காட்டாக, ஐரோப்பிய விண்வெளி நிறுவனத்தின் சென்டினல் செயற்கைக்கோள்கள் SAR கருவிகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை விஞ்ஞானிகள் கிரையோஸ்பியர், பூமி மேற்பரப்பு செயல்முறைகள் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளைப் புரிந்துகொள்ள உதவியுள்ளன. ஆனால் NISAR இன் இரட்டை ரேடார் அதிர்வெண் பட்டைகள் பூமியைக் கண்காணிக்கும் செயற்கைக்கோள்களுக்கு முதல் முறையாகும். இந்த அமைப்புகள் வெவ்வேறு இயற்பியல் அளவுகளில் மாற்றங்களைக் கண்டறிய முடியும் – பெரிய கட்டமைப்புகளுக்கு L பேண்ட் மற்றும் சிறியவற்றுக்கு S பேண்ட் – அத்துடன் தனித்தனியாக அடையக்கூடியதை விட அதிக தெளிவுத்திறன் கொண்ட படங்களை ஒன்றாக வழங்க முடியும்.

உலகளாவிய மேற்பரப்பு மாற்றங்கள்

உலகம் முழுவதும் உள்ள கிரையோஸ்பியர் மற்றும் பனிப்பாறைகளில் ஏற்படும் மாற்றங்களைக் கவனிப்பதே NISAR இன் முதன்மை அறிவியல் நோக்கங்களில் ஒன்றாகும். அதுதான் கார்ட்னரின் வீல்ஹவுஸ்.

“பனிப்பாறைகள் உண்மையிலேயே அற்புதமான உயிரினங்கள்,” என்று அவர் கூறினார். பைன் தீவு மற்றும் த்வைட்ஸ் போன்ற மேற்கு அண்டார்டிக் பனிப்படலங்களில் சிறப்பு கவனம் செலுத்தி, உலகெங்கிலும் உள்ள பனிப்பாறைகளின் பருவகால வளர்ச்சி மற்றும் பின்வாங்கும் முறைகளை NISAR கண்காணிக்கும்.

“அவை மிகப் பெரிய சமூக விளைவுகளைக் கொண்டுள்ளன, அங்கு அதிக கவனம் செலுத்தப்படும்,” என்று கார்ட்னர் விளக்கினார். இன்னும் விரிவாக, அந்த பருவகால வடிவங்கள் கிரையோஸ்பியரில் நீண்டகால மாற்றங்களை முன்னறிவிப்பதாக இருக்கலாம் என்று அவர் கூறினார்.

மிதக்கும் பனிப்படலங்கள் தரையிறங்கிய பனியைச் சந்திக்கும் இடத்தை, தரையிறங்கும் கோடு எனப்படும் எல்லையை, கிரையோஸ்பியர் விஞ்ஞானிகள் வரைபடமாக்க அனுமதிக்கும் என்று கார்ட்னர் கூறினார்.

“இது அளவிடுவது மிகவும் கடினம், மேலும் இது உள்ளூரில் செய்யப்பட்டுள்ளது, ஆனால் உண்மையில் பெரிய அளவில் செய்யப்படவில்லை,” என்று அவர் கூறினார். “காலப்போக்கில் அந்த தரையிறங்கும் கோட்டின் நிலை மாறுவதை நாம் பார்க்கலாம், இது வெப்பமயமாதல் வெப்பநிலைக்கு பாதிப்பைக் குறிக்கிறது”.

NISAR உலகளாவிய பல்லுயிர் பெருக்கம் மற்றும் மண்ணின் ஈரப்பதத்தையும் அளவிடும். இரண்டு ரேடார் அதிர்வெண் பட்டைகள் இதற்கு மிகவும் உதவியாக இருக்கும் என்று புத்ரேவு விளக்கினார். “வன உயிரியலுடன், L-பேண்ட் அமைப்பு அடர்ந்த காடுகளை அதிக உணர்திறனுடன் பார்க்க முடியும். ஆனால் நாம் S-பேண்ட் அமைப்பைப் பயன்படுத்தும்போது, நீங்கள் அதை அரிதான தாவரங்களுக்கும் பயன்படுத்தலாம்.”

SAR அமைப்புகள் பயிர் பரப்பைப் பார்த்து மண்ணின் ஈரப்பதத்தை அளவிட முடியும் என்று புத்ரேவு மேலும் கூறினார், இது விவசாயிகள் மற்றும் விவசாய வணிகங்களுக்கு முக்கிய தகவல்களை வழங்கும். நில சிதைவில் ஏற்படும் மாற்றங்களை உன்னிப்பாகக் கண்காணிப்பதன் முக்கியத்துவத்தையும் அவர் எடுத்துரைத்தார், இது உடனடி பூகம்பங்கள் அல்லது நிலச்சரிவுகளை பரிந்துரைக்கக்கூடும்.

“அனைத்து பயன்பாடுகளும் ஒரு சமூக நன்மையுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன,” புத்ரேவு கூறினார். “இது உண்மையில் சமூகத்திற்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும் என்பது மிகுந்த திருப்தியை அளிக்கிறது.”

ஒரு தரவு வெள்ளம்

ஏவப்பட்ட பிறகு, செயற்கைக்கோள் அதன் செயல்பாட்டு சோதனைகளை நடத்தி அதன் அறிவியல் சுற்றுப்பாதையை அடைய 90 நாட்கள் ஆகும். “ஆனால் நாம் முன்னேறும்போது, திரைக்குப் பின்னால் சிறிய எட்டிப்பார்ப்புகளைப் பெறப் போகிறோம், படங்கள் உண்மையில் முதிர்ச்சியடையத் தொடங்குவதையும், தரவு செயலாக்கம் முதிர்ச்சியடைவதையும், தரவு கையகப்படுத்தல் முதிர்ச்சியடைவதையும் நாம் காணும்போது மிகவும் உற்சாகமாக இருப்போம்,” என்று கார்ட்னர் விளக்கினார். “முதல் வெளிச்சத்தில் இருந்து அறிவியல் தயாராக உள்ள தரவுக்கு ஒரு முன்னேற்றம் இருக்கும்.”

செயற்கைக்கோளின் ஒவ்வொரு பாதையும் முந்தைய செயற்கைக்கோள்கள் வழங்கியதை விட அதிகமான தரவை வழங்கும். ஏவுவதற்கு முன் இறுதி தயாரிப்பில் பெரும்பாலானவை இவ்வளவு பெரிய அளவிலான தரவை திறம்படப் பெற, செயலாக்க மற்றும் கிடைக்கச் செய்யத் தேவையான உள்கட்டமைப்பை உருவாக்குவதை உள்ளடக்கியது.

“NISAR ஆன்லைனில் வந்தவுடன், நாங்கள் கையாளப் போகும் புதிய தரவுகளின் மிகப்பெரிய அளவிற்கு புதிய கருவிகளின் வளர்ச்சி தேவைப்படுகிறது,” என்று கார்ட்னர் கூறினார். தரவு சேமிப்பு, கிடைக்கும் தன்மை மற்றும் கணினிமயமாக்கலுக்காக “NISAR உண்மையில் கிளவுட் கட்டமைப்பில் சாய்ந்து கொண்டிருக்கிறது”, இதனால் பயனர்கள் தனிப்பட்ட சேவையகங்களுக்கு அதிக அளவு தரவை பதிவிறக்கம் செய்ய வேண்டியதில்லை. “தரவை நகர்த்துவது இது போன்ற பணிகளில் மிகப்பெரிய தடைகளில் ஒன்றாகும்.”

“எங்கள் அனைத்து வழிமுறைகளும் மேகக்கட்டத்தில் மிகவும் திறமையாக செயல்பட கடந்த இரண்டு ஆண்டுகளாக நாங்கள் தயாராகி வருகிறோம்,” என்று கார்ட்னர் கூறினார், “இதனால் தரவுகளின் தீ குழாய் ஆன்லைனில் வரும்போது, நாங்கள் அங்கு சென்று, அந்த தரவு ஸ்ட்ரீமில் செருகப்பட்டு, அதிலிருந்து மிக விரைவாக பயனடைய முடியும்.”

இந்தியா முழுவதும் உள்ள விஞ்ஞானிகளும் மாணவர்களும் NISAR இன் தரவை எவ்வாறு அணுகுவது, செயலாக்குவது மற்றும் அறிவியலை உருவாக்குவது என்பதைக் கற்றுக்கொள்ள 2014 முதல் பட்டறைகளில் பங்கேற்று வருவதாக புத்ரேவு கூறினார். “தரவைப் பயன்படுத்த சமூகம் எவ்வாறு தயாராகி வருகிறது என்பதை இது காட்டுகிறது,” என்று அவர் கூறினார். “[வெளியீட்டு] நாளை அனைவரும் ஆவலுடன் எதிர்நோக்குகிறார்கள்.”

தகவலின் அளவிற்கு இதுபோன்ற புதுமையான செயலாக்க கருவிகள் தேவைப்படுவதால், NISAR தரவு புதிய அறிவியல் விளைவுகளைத் தருவதற்கு ஒரு வருடம் அல்லது இரண்டு ஆண்டுகள் ஆகலாம் என்று கார்ட்னர் எச்சரித்தார். இந்த பணியின் பெயரளவு ஆயுட்காலம் 3 ஆண்டுகள் ஆகும், மேலும் பகுப்பாய்வு வேகத்தை அடைந்தவுடன், அந்தத் தரவுகளிலிருந்து பெறப்பட்ட கண்டுபிடிப்புகள் பல தசாப்தங்களாக தொடரும்.

“சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி, இது ஒரு மரபு தரவுத்தொகுப்பாக இருக்கும்,” கார்ட்னர் கூறினார். “இது மாற்றத்தை ஏற்படுத்தும்.”

மூலம்: EOS அறிவியல் செய்திகள் / டிக்பு நியூஸ்டெக்ஸ்