हत्यारे क्षुद्रग्रह सादे दृष्टि में छिपे हुए हैं। एक नया टूल उन्हें स्पॉट करने में मदद करता है।

एड लू पृथ्वी को हत्यारे क्षुद्रग्रहों से बचाना चाहता है।

या कम से कम, अगर हमारे रास्ते में एक बड़ी अंतरिक्ष चट्टान है, तो नासा के एक पूर्व अंतरिक्ष यात्री डॉ। लू, एप्लाइड फिजिक्स में डॉक्टरेट के साथ, इसे हिट करने से पहले इसे ढूंढना चाहते हैं – उम्मीद है कि अग्रिम चेतावनी के वर्षों और मानवता के लिए एक मौका के साथ इसे हटाने के लिए.

मंगलवार को, बी612 फाउंडेशन, एक गैर-लाभकारी समूह, जिसे डॉ. लू ने खोजने में मदद की, ने 100 से अधिक क्षुद्रग्रहों की खोज की घोषणा की। (फाउंडेशन का नाम एंटोनी डी सेंट-एक्सुपरी की बच्चों की किताब, “द लिटिल प्रिंस” के लिए एक संकेत है; बी 612 मुख्य चरित्र का घरेलू क्षुद्रग्रह है।)

यह अपने आप में उल्लेखनीय नहीं है। दुनिया भर के स्काईवॉचर्स द्वारा हर समय नए क्षुद्रग्रहों की सूचना दी जाती है। इसमें बैकयार्ड टेलीस्कोप के साथ शौकिया और रात के आसमान को व्यवस्थित रूप से स्कैन करने वाले रोबोटिक सर्वेक्षण शामिल हैं।

उल्लेखनीय बात यह है कि बी612 ने न तो कोई नया टेलीस्कोप बनाया और न ही मौजूदा दूरबीनों से नए अवलोकन किए। इसके बजाय, B612 द्वारा वित्तपोषित शोधकर्ताओं ने वर्षों पुरानी छवियों के लिए अत्याधुनिक कम्प्यूटेशनल क्षमता लागू की – उनमें से 412, 000 नेशनल ऑप्टिकल-इन्फ्रारेड एस्ट्रोनॉमी रिसर्च लेबोरेटरी, या NOIRLab में डिजिटल अभिलेखागार में – 68 बिलियन डॉट्स कॉस्मिक लाइट में से क्षुद्रग्रहों को बाहर निकालने के लिए। छवियों में कैद।

“यह खगोल विज्ञान करने का आधुनिक तरीका है”” डॉ लू ने कहा।

अनुसंधान में जोड़ता है नासा और अन्य संगठनों द्वारा किए गए “ग्रहों की रक्षा” प्रयास दुनिया भर में।

आज, अनुमानित 25,000 निकट-पृथ्वी क्षुद्रग्रहों में से कम से कम 460 फीट व्यास में, उनमें से केवल 40 प्रतिशत ही पाए गए हैं। अन्य 60 प्रतिशत – लगभग 15,000 अंतरिक्ष चट्टानें, जिनमें से प्रत्येक में पृथ्वी के साथ टकराव में सैकड़ों मिलियन टन टीएनटी के बराबर ऊर्जा प्राप्त करने की क्षमता है – ज्ञात नहीं हैं।

B612 ने वाशिंगटन विश्वविद्यालय में स्नातक छात्र जोआचिम मोयेन्स और उनके डॉक्टरेट सलाहकार, मारियो ज्यूरिक, खगोल विज्ञान के प्रोफेसर के साथ सहयोग किया। यूनिवर्सिटी के इंस्टीट्यूट फॉर डेटा इंटेंसिव रिसर्च इन एस्ट्रोफिजिक्स एंड कॉस्मोलॉजी में उन्होंने और उनके सहयोगियों ने एक एल्गोरिदम विकसित किया जो खगोलीय इमेजरी की जांच करने में सक्षम है न केवल प्रकाश के उन बिंदुओं की पहचान करने के लिए जो क्षुद्रग्रह हो सकते हैं, बल्कि यह भी पता लगा सकते हैं कि ली गई छवियों में प्रकाश के कौन से बिंदु हैं। अलग-अलग रातें वास्तव में एक ही क्षुद्रग्रह हैं।

संक्षेप में, शोधकर्ताओं ने यह पता लगाने का एक तरीका विकसित किया कि क्या देखा जा चुका है लेकिन ध्यान नहीं दिया गया है।

आमतौर पर, क्षुद्रग्रहों की खोज तब की जाती है जब एक रात के दौरान आकाश के एक ही हिस्से की कई बार तस्वीरें खींची जाती हैं। रात के आकाश के एक समूह में प्रकाश के कई बिंदु होते हैं। दूर के तारे और आकाशगंगा एक ही व्यवस्था में रहते हैं। लेकिन जो वस्तुएँ सौर मंडल के बहुत करीब हैं, वे तेज़ी से आगे बढ़ती हैं, और रात के समय उनकी स्थिति बदल जाती है।

खगोलविद एक रात के दौरान एक ही चलती वस्तु के अवलोकन की एक श्रृंखला को “ट्रैकलेट” कहते हैं। एक ट्रैकलेट वस्तु की गति का एक संकेत प्रदान करता है, जो खगोलविदों को इंगित करता है कि वे इसे एक और रात में कहां देख सकते हैं। वे उसी वस्तु के लिए पुराने चित्र भी खोज सकते हैं।

कई खगोलीय अवलोकन जो व्यवस्थित क्षुद्रग्रह खोजों का हिस्सा नहीं हैं, अनिवार्य रूप से क्षुद्रग्रहों को रिकॉर्ड करते हैं, लेकिन केवल एक ही समय और स्थान पर, ट्रैकलेट को एक साथ रखने के लिए आवश्यक एकाधिक अवलोकन नहीं।

उदाहरण के लिए, NOIRLab छवियों को मुख्य रूप से चिली में विक्टर एम। ब्लैंको 4-मीटर टेलीस्कोप द्वारा ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं के वितरण को मैप करने के लिए रात के आकाश के लगभग एक-आठवें हिस्से के सर्वेक्षण के हिस्से के रूप में लिया गया था।

प्रकाश के अतिरिक्त छींटों को नजरअंदाज कर दिया गया, क्योंकि वे वह नहीं थे जो खगोलविद अध्ययन कर रहे थे। डॉ लू ने कहा, “वे आकाश की केवल यादृच्छिक छवियों में केवल यादृच्छिक डेटा हैं।”

लेकिन मिस्टर मोयेन्स और डॉ. ज्यूरिक के लिए, प्रकाश का एक बिंदु जो एक तारा या आकाशगंगा नहीं है, उनके एल्गोरिथ्म के लिए एक प्रारंभिक बिंदु है, जिसे उन्होंने ट्रैकलेट-लेस हेलियोसेंट्रिक ऑर्बिट रिकवरी, या THOR नाम दिया है।

किसी क्षुद्रग्रह की गति गुरुत्वाकर्षण के नियम द्वारा निर्धारित होती है। THOR एक निश्चित दूरी और वेग मानकर, एक परीक्षण कक्षा का निर्माण करता है जो प्रकाश के प्रेक्षित बिंदु से मेल खाती है। इसके बाद यह गणना करता है कि क्षुद्रग्रह बाद की और पिछली रातों में कहां होगा। यदि डेटा में प्रकाश का एक बिंदु दिखाई देता है, तो वह वही क्षुद्रग्रह हो सकता है। यदि एल्गोरिदम कुछ हफ्तों में पांच या छह अवलोकनों को एक साथ जोड़ सकता है, तो यह क्षुद्रग्रह खोज के लिए एक आशाजनक उम्मीदवार है।

सिद्धांत रूप में, जांच करने के लिए संभावित परीक्षण कक्षाओं की एक अनंत संख्या है, लेकिन इसकी गणना करने के लिए एक अव्यवहारिक अनंत काल की आवश्यकता होगी। व्यवहार में, क्योंकि क्षुद्रग्रह कुछ कक्षाओं के आसपास समूहबद्ध होते हैं, एल्गोरिथ्म को केवल कुछ हज़ार सावधानीपूर्वक चुनी गई संभावनाओं पर विचार करने की आवश्यकता होती है।

फिर भी, हजारों संभावित क्षुद्रग्रहों के लिए हजारों परीक्षण कक्षाओं की गणना करना एक विशाल संख्या-क्रंचिंग कार्य है। लेकिन क्लाउड कंप्यूटिंग का आगमन – इंटरनेट पर वितरित विशाल कम्प्यूटेशनल शक्ति और डेटा भंडारण – इसे संभव बनाता है। Google ने इस प्रयास में अपने Google क्लाउड प्लेटफ़ॉर्म पर समय दिया।

Google में एप्लाइड आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस के निदेशक स्कॉट पेनबर्थी ने कहा, “यह मेरे द्वारा देखे गए सबसे अच्छे अनुप्रयोगों में से एक है।”

अब तक, वैज्ञानिकों ने NOIRLab अभिलेखागार से, एक महीने, सितंबर 2013 के लगभग एक-आठवें डेटा की छानबीन की है। THOR ने 1,354 संभावित क्षुद्रग्रहों का मंथन किया। उनमें से कई पहले से ही अंतर्राष्ट्रीय खगोलीय संघ के लघु ग्रह केंद्र द्वारा बनाए गए क्षुद्रग्रहों की सूची में थे। उनमें से कुछ को पहले देखा गया था, लेकिन केवल एक रात के दौरान और ट्रैकलेट आत्मविश्वास से एक कक्षा निर्धारित करने के लिए पर्याप्त नहीं था।

माइनर प्लैनेट सेंटर ने अब तक नई खोजों के रूप में 104 वस्तुओं की पुष्टि की है। NOIRLab संग्रह में सात साल का डेटा है, जो बताता है कि दसियों हज़ार क्षुद्रग्रहों के मिलने की प्रतीक्षा है।

“मुझे लगता है कि यह कमाल है,माइनर प्लैनेट सेंटर के निदेशक मैथ्यू पायने ने कहा, जो THOR के विकास में शामिल नहीं थे। “मुझे लगता है कि यह बेहद दिलचस्प है और यह हमें पहले से मौजूद अभिलेखीय डेटा का अच्छा उपयोग करने की अनुमति देता है।”

एल्गोरिदम वर्तमान में केवल मुख्य बेल्ट क्षुद्रग्रहों को खोजने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है, जो मंगल और बृहस्पति के बीच कक्षाओं के साथ हैं, न कि निकट-पृथ्वी क्षुद्रग्रह, जो हमारे ग्रह से टकरा सकते हैं। निकट-पृथ्वी क्षुद्रग्रहों की पहचान करना अधिक कठिन है क्योंकि वे तेजी से आगे बढ़ते हैं। एक ही क्षुद्रग्रह के विभिन्न अवलोकनों को समय और दूरी में अलग किया जा सकता है, और एल्गोरिदम को कनेक्शन बनाने के लिए अधिक संख्या में क्रंचिंग करने की आवश्यकता होती है।

“यह निश्चित रूप से काम करेगा,” श्री मोयेन्स ने कहा। “ऐसा कोई कारण नहीं है कि यह क्यों नहीं कर सकता। मुझे वास्तव में इसे आजमाने का मौका नहीं मिला है। ”

THOR में न केवल पुराने डेटा में नए क्षुद्रग्रहों की खोज करने की क्षमता है, बल्कि यह भविष्य के अवलोकनों को भी बदल सकता है। उदाहरण के लिए, ले लो वेरा सी. रुबिन वेधशालाजिसे पहले लार्ज सिनोप्टिक सर्वे टेलीस्कोप के नाम से जाना जाता था, वर्तमान में चिली में निर्माणाधीन है।

नेशनल साइंस फाउंडेशन द्वारा वित्तपोषित, रुबिन ऑब्जर्वेटरी एक 8.4-मीटर टेलीस्कोप है जो समय के साथ होने वाले परिवर्तनों को ट्रैक करने के लिए रात के आकाश को बार-बार स्कैन करेगा।

वेधशाला के मिशन का एक हिस्सा ब्रह्मांड की बड़े पैमाने पर संरचना का अध्ययन करना और दूर के विस्फोट करने वाले सितारों को स्पॉट करना है, जिन्हें सुपरनोवा भी कहा जाता है। घर के करीब, यह सौर मंडल के चारों ओर चक्कर लगाने वाले छोटे-से-छोटे ग्रहों के पिंडों की भीड़ को भी देखेगा।

कई साल पहले, कुछ वैज्ञानिकों ने सुझाव दिया था कि रुबिन टेलीस्कोप के अवलोकन पैटर्न को समायोजित किया जा सकता है ताकि यह अधिक क्षुद्रग्रह ट्रैकलेट की पहचान कर सके और इस प्रकार खतरनाक, अभी तक अनदेखे क्षुद्रग्रहों का अधिक तेज़ी से पता लगा सके। लेकिन उस परिवर्तन ने अन्य खगोलीय शोधों को धीमा कर दिया होगा।

यदि THOR एल्गोरिथम रुबिन डेटा के साथ अच्छी तरह से काम करने के लिए साबित होता है, तो टेलिस्कोप को आकाश के एक ही हिस्से को रात में दो बार स्कैन करने की आवश्यकता नहीं होगी, जिससे वह इसके बजाय दोगुने क्षेत्र को कवर कर सके।

“यह सिद्धांत रूप में क्रांतिकारी हो सकता है, या कम से कम बहुत महत्वपूर्ण हो सकता है,” टेलिस्कोप के निदेशक और एक वैज्ञानिक पेपर पर एक लेखक ज़ेल्ज्को इवेज़िक ने कहा, जिसने THOR का वर्णन किया और टिप्पणियों के खिलाफ इसका परीक्षण किया।

यदि टेलिस्कोप हर चार के बजाय हर दो रात में आकाश में एक ही स्थान पर लौट सकता है, तो इससे सुपरनोवा की खोज सहित अन्य शोधों को लाभ हो सकता है।

“यह एल्गोरिथम का एक और प्रभाव होगा जिसका क्षुद्रग्रहों से कोई लेना-देना नहीं है,” डॉ इवेज़िक ने कहा। “यह अच्छी तरह से दिखा रहा है कि परिदृश्य कैसे बदल रहा है। विज्ञान का पारिस्थितिकी तंत्र बदल रहा है क्योंकि सॉफ्टवेयर अब वह कर सकता है जो 20, 30 साल पहले आपने सपने में भी नहीं सोचा होगा, जिसके बारे में आपने सोचा भी नहीं होगा।”

डॉ. लू के लिए, थोर उन्हीं लक्ष्यों को पूरा करने का एक अलग तरीका पेश करता है जो उसने एक दशक पहले हासिल किए थे।

उस समय, B612 की नज़र एक महत्वाकांक्षी और कहीं अधिक महंगी परियोजना पर थी। गैर-लाभकारी संस्था सेंटिनल नामक अपना स्वयं का अंतरिक्ष दूरबीन बनाने, लॉन्च करने और संचालित करने जा रही थी।

उस समय, डॉ. लू और बी612 के अन्य नेता खतरनाक अंतरिक्ष चट्टानों की खोज की धीमी गति से निराश थे। 2005 में, कांग्रेस ने नासा के लिए 2020 तक 460 फीट या उससे अधिक के व्यास वाले 90 प्रतिशत निकट-पृथ्वी क्षुद्रग्रहों का पता लगाने और उन्हें ट्रैक करने के लिए एक जनादेश पारित किया। लेकिन सांसदों ने नासा को कार्य को पूरा करने के लिए आवश्यक धन प्रदान नहीं किया, और समय सीमा इससे कम के साथ पारित हुई। उनमें से आधे क्षुद्रग्रह पाए गए।

निजी दाताओं से $450 मिलियन जुटाना सेंटिनल को अंडरराइट करने के लिए B612 के लिए मुश्किल था, खासकर क्योंकि नासा अपने स्वयं के क्षुद्रग्रह-खोज अंतरिक्ष दूरबीन पर विचार कर रहा था।

जब नेशनल साइंस फाउंडेशन ने रुबिन ऑब्जर्वेटरी के निर्माण को मंजूरी दी, तो B612 ने अपनी योजनाओं का पुनर्मूल्यांकन किया। “हम जल्दी से घूम सकते हैं और कह सकते हैं, ‘जिस समस्या को हल करने के लिए हम मौजूद हैं उसे हल करने के लिए एक अलग दृष्टिकोण क्या है?” डॉ लू ने कहा।

रुबिन वेधशाला को लगभग एक वर्ष में अपना पहला परीक्षण अवलोकन करना है और लगभग दो वर्षों में चालू होना है। रुबिन अवलोकन के दस साल, अन्य क्षुद्रग्रह खोजों के साथ अंततः कांग्रेस के 90 प्रतिशत लक्ष्य को पूरा कर सकते हैं, डॉ इवेज़िक ने कहा।

नासा अपने ग्रह रक्षा प्रयासों में भी तेजी ला रहा है। इसका क्षुद्रग्रह दूरबीन, जिसका नाम NEO सर्वेयर है, प्रारंभिक डिजाइन चरण में है, जिसका लक्ष्य 2026 में लॉन्च करना है।

और इस साल के अंत में, इसका डबल क्षुद्रग्रह पुनर्निर्देशन परीक्षण मिशन एक प्रक्षेप्य को एक छोटे क्षुद्रग्रह में पटक देगा और मापेगा कि क्षुद्रग्रह के प्रक्षेपवक्र में कितना परिवर्तन होता है। चीन की राष्ट्रीय अंतरिक्ष एजेंसी इसी तरह के मिशन पर काम कर रही है।

B612 के लिए, लगभग आधा बिलियन डॉलर की लागत वाली एक दूरबीन परियोजना को टालने के बजाय, यह THOR जैसे कम खर्चीले अनुसंधान प्रयासों में योगदान दे सकती है। पिछले हफ्ते, उसने घोषणा की कि उसे क्षुद्रग्रह विज्ञान के लिए क्लाउड-आधारित कम्प्यूटेशनल टूल पर आगे काम करने के लिए 1.3 मिलियन डॉलर का उपहार मिला है। फाउंडेशन को टिटो के हस्तनिर्मित वोदका से भी अनुदान प्राप्त हुआ जो अन्य दाताओं से $ 1 मिलियन तक मिल जाएगा।

B612 और डॉ लू अब सिर्फ दुनिया को बचाने की कोशिश नहीं कर रहे हैं। “हम एक सामान्य ज्ञान के प्रश्न का उत्तर हैं कि वोदका क्षुद्रग्रहों से कैसे संबंधित है।” उन्होंने कहा।