වැන් ඇලන් විකිරණ පට (Van Allen radiation belt) කියන්නේ අපේ පෘථිවිය වටා අභ්‍යවකාශයේ විහිදී ඇති මුදු හැඩැති විකිරණ වළලූ විශේෂයක්. අපේ ග‍්‍රහයා ආවරණය කර ගෙන මෙවැනි වළලූ දෙකක් ඇතැයි මෙතෙක් සොයා ගෙන තිබුණා.
ඒවා සොයා ගනු ලැබුවේ 1958 දී ඇමරිකානු භෞතික විද්‍යාඥයකු වූ ජේම්ස් ඇල්ෆ‍්‍රඞ් වැන් ඇලන් විසින්. ‘එක්ස්ෆ්ලෝරර් -1’ චන්ද්‍රිකාව මගින් ඉහළට යැවූ විශේෂ උපකරණවලින් තමයි, වැන් ඇලන් විසින් ඒ විකිරණ වළලූ සොයා ගනු ලැබුවේ. ආරෝපිත අංශුවලින් පිරි එවැනි කලාප දෙකක් පෘථිවියට ඉහළින් ඇති අවකාශයේ චුම්බකගෝලය වටා විහිදී ඇති බව ඔහු පෙන්වා දුන්නා. ඒවා වැන් ඇලන් පටි නමින් හැඳින්වෙන්නේ ඔහුට ගෞරවයක් වශයෙනුයි.
දැන් අලූතින් තුන්වැනි විකිරණ කලාපයකුත් ඇති වූ බව පසුගියදා සොයා ගත්තා. සූර්ය කුණාටු ඇති විට හා වෙනත් අභ්‍යවකාශ කාලගුණික වෙනස්වීම්වල දී ඒවාට ප‍්‍රතිචාර වශයෙන් ඉතා විශාල ලෙසින් ප‍්‍රසාරණය වෙනවා. එයින් අපේ සන්නිවේදන චන්ද්‍රිකාවලට හා අපට මග පෙන්වන ගෝලීය ස්ථානගත පද්ධතියට අයත් අභ්‍යවකාශගත චන්ද්‍රිකාවලට පමණක් නොව අභ්‍යවකාශයට යන මිනිසුන්ටත් අනතුරුදායක තත්වයක් ඇති කෙරෙනවා.
වැන් ඇලන් පටි සිත්තරකුට පෙනෙන හැටි! ඒවා පෘථිවියට පිටතින් චුම්බකගෝලයේ පිහිටා ඇති ‘මාරක ඉලෙක්ට්‍රෝන’වලින් පිරුණු විකිරණ කලාප වෙයි.
කලින් විශ්වාස කළේ වැන් ඇලන් පටි ඇත්තේ දෙකක් පමණක්ය කියායි. එහෙත් පසුගිය ගිම්හානයේ උඩු ගුවනට යවනු ලැබූ නිරීක්ෂණ චන්ද්‍රිකා යුගලක සවි කළ අංශූ අනාවරක උපකරණ මගින් තවත් වැන් ඇලන් පටියක් ඇති බව සොයා ගනු ලැබුවා. එය අනිත්‍ය විකිරණ පටියක්.
මෙම විකිරණ පටිය සෑදෙනු විද්‍යාඥයන්ට නිරීක්ෂණය කළ හැකි වුණා. එය සති හතරක් හොඳින් පැවති අතර හදිසියේ ම සුර්යයාගෙන් හමා ආ ප‍්‍රබල අන්තර්ග‍්‍රාහීය කම්පන තරංගයක් විසින් සහමුලින්ම විනාශ කරනු ලැබුවා.
”දශක කීපයක් විකිරණ පටි ගැන අධ්‍යයනය කරමින් සිටි විද්‍යාඥයන්ට එය අලූත් සංසිද්ධියක් වුණා.” ඇමරිකාවේ නිව් හැම්ප්ෂයර් විශ්ව විද්‍යාලයේ හාලන් ස්පෙන්ස් කියනවා. ඔහු මේ නිරීක්ෂණ චන්ද්‍රිකා මෙහෙයවන කණ්ඩායමේ සාමාජිකයෙක්.
”වැන් ඇලන් නිරීක්ෂක චන්ද්‍රිකාවල විශේෂ උපකරණ නිසා අපට එවැනි සුවිශේෂී සංසිද්ධියක් දැක ගැනීමේ හැකියාව ලැබී තිබෙනවා.”
අප ලොකු උන්නදුවකින් මේ මෙහෙයුමේ අනාගත කටයුතු දෙස බලා සිටිනවා, මේ අධි විකිරණ පටි සහිත ව්‍යුහයන් හා ගතිකයන් ඇති වන්නේ කොපමණ කලකට වරක් ද කියා දැන ගන්න.”
මේ වැන් ඇලන් පටි තමයි අභ්‍යවකාශ යුගයේ දී කළ ලොකුම සොයා ගැනීම හැටියට සැලකෙන්නේ.
1958 දී යවනු ලැබූ නාසා ආයතනයේ පයනියර් 3 හා එක්ස්ප්ලෝරර් 4 යන අභ්‍යවකාශ යානා දෙකෙහි රැගෙන ගිය ජේම්ස් වැන් ඇලන් විසින් තනන ලද උපකරණ මගින් තමයි, පළමුවරට එකිනෙකට වෙනස් අධි-ශක්ති ඉලෙක්ට්‍රෝන සහිත වළලූ දෙකක් ඇති බව සොයා ගත්තේ.
වැන් ඇලන් නිරීක්ෂණ චන්ද්‍රිකා දෙක වැන් ඇලන් විකිරණ පටි හරහා යන අයුරු දැක්වෙන හරස් කඩ චිත‍්‍රයක්. මුදු හැඩැතිව පොළොව වටා විහිදෙන මෙම විකිරණ වළලූ දෙකෙහි ඇත්තේ ඉලෙක්ට්‍රෝන හා අයන ඇතුළත් අධි-ශක්ති අංශුයි.
ඒ සොයා ගැනීම කළ කාලයේ ඔවුන් සිතුවේ ඒවා සාපේක්ෂව ස්ථාවර ව්‍යුහයන් දෙකක් කියලයි. එහෙත් පසුව වරින් වර කළ නිරීක්ෂණවලින් පෙනී ගියා ඒවා ගතික හා ගුප්ත ලක්ෂණවලින් යුක්ත බව.
පසුගිය වසරේ අගෝස්තු 30 වැනිදා නාසා ආයතනය දියත් කළ විකිරණ පටි නිරීක්ෂණයට යැවූ යානා තමයි, පසුව වැන් ඇලන් නිරීක්ෂණ යානා ලෙස යළි නම් කරනු ලැබුවේ.
ඒවායින්, චන්ද්‍රිකාවලට, අභ්‍යවකාශගාමීන්ට ඒවා පෘථිවිය මත ඇති තාක්ෂණික පද්ධතිවලට හානි පැමිණෙන නිසා ඒවා පිළිබඳ දැනුම හා අවබෝධය වැඩි කර ගන්නට අවශ්‍ය වුණා. අභ්‍යවකාශය පදනම් කර ගත් තාක්ෂණය වඩාත් දියුණු වීම නිසා ඒවා වඩා හොඳින් අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා වැඩි අවධානයක් යොමු කෙරුණා.
විකිරණ පටි සංඛ්‍යාව හා ඒවා නිර්මාණය වීම පිළිබඳ වඩා හොඳ අවබෝධයක් ලබා ගැනීම මෙන් ම, පෘථිවියට මහත් විනාශයක් කළ හැකි සූර්ය කුණාටු ගැන සිය අවබෝධය තියුණු කර ගැනීමටත් මේ අධ්‍යයනයන් මගින් පර්යේෂකයන්ට අවස්ථාව ලැබෙනවා.
තුන් වැනි විකිරණ පටිය සොයා ගැනීම එක්තරා දුරකට අහම්බෙන් වාගේ සිදු වූ විස්මිත දෙයක්. මෙය සොයා ගනු ලැබුවේ, රෙප්ට් (REPT) යන කෙටි නමින් හැඳින්වෙන, සාපේක්ෂාශි‍්‍රත ඉලෙක්ට්‍රෝන ප්‍රෝටෝන දුරේක්ෂය (Electron Proton Telescope) මගින්. එය හැකි වූයේ සැලසුම් කළ දිනයට කලින් එම දුරේක්ෂය කි‍්‍රයාත්මක කිරීම නිසයි.
”එය වාසනාවන්ත තීරණයක්.” නාසා ආයතනය ඒ පිළිබඳව ප‍්‍රකාශයක් නිකුත් කරමින් සඳහන් කළා. ”රෙප්ට් දුරේක්ෂය කි‍්‍රයාත්මක කරන්න මොහොතකට කලින් සූර්යයා මත ඇති වූ සූර්ය කි‍්‍රයාකාරිත්වයක් ඇති වුණා. එහි ශක්තිය පෘථිවිය දෙස ගලා ආවා. එයින් විකිරණ පටි ප‍්‍රසාරණය වුණා.”
එහි දත්ත රෙප්ට්හි ඇති උපකරණවලින් පෘථිවිය වෙත එවන්ට යෙදුණා. ඒ සැප්තැම්බර් මාසයේදියි. එයින් මුලින් පෙන්නුම් කළේ බලාපොරොත්තු වුණු ආකාරයට වැන් ඇලන් විකිරණ පටි දෙකක් විතරයි.
ඒත් දින කීපයකට පසු, පිටත වළල්ල සම්පීඩනයට පත් වෙමින් තියුණු, එමෙන් ම තදින් පිඬු වුණු ඉලෙක්ට්‍රෝන පටියක් බවට පත් වුණා. එයට වඩාත් පිටතින් සංයුක්ත බවින් අඩු ඉලෙක්ට්‍රෝන පටියක් නිර්මාණය වුණා. ඒ අනුව එතෙක් පැවති වැන් ඇලන් විකිරණ පටි දෙක වෙනුවට තුනක් ඇති වුණා.
”පස් වැනි දිනයේ දී, රෙප්ට් කි‍්‍රයාත්මක කොට අපට එය නිරීක්ෂණය කිරීමටත්, තුන් වැනි විකිරණ පටිය නිර්මාණය වන ආකාරය දැක ගැනීමටත් හැකි වුණා.” යයි ශී‍්‍ර කනේකල් පැවසුවා. ඔහු වැන් ඇලන් නිරීක්ෂණ යානාවල නියෝජ්‍ය මෙහෙයුම් විද්‍යාඥයායි.
”අපි මවිතයට පත් වුණා. අපි හිතුවා අපේ උපකරණවල දෝෂයක් කියලා. අපි හැම දෙයක් ම චෙක් කළා. ඒ කිසිවක වරදක් තිබුණේ නැහැ. තුන් වැනි විකිරණ පටිය ඉතා අලංකාරව පැවතුණා, දිනෙන් දින, සතියෙන් සතිය, සති හතරක් ම.”
බෝල්ඩර්හි පිහිටි කොලරාඩෝ විශ්ව විද්‍යාලයේ ඩෑන් බේකර්ගේ පර්යේෂණාගාරය තමයි, මේ ‘රෙප්ට්’ දුරේක්ෂය සැලැසුම් කොට නිෂ්පාදනය කළේ. ඔහු කීවේ, ”එහි විශාල අමුත්තක් තිබුණා. අපි හිතුවා ඒ උපකරණවල යම් දෝෂයක් ඇති වෙලා කියලයි.”
”ඒත් අපට එකම විදියට අභ්‍යවකාශ ගවේෂණ යානා දෙකෙන් ම එය පෙනුණා. අපට නිගමනය කරන්න සිදු වුණා, එය ඇත්තට ම සිදුවන්නක් බව.”
ඇමරිකාවේ නිව් හැම්ෂයර් විශ්ව විද්‍යාලයේ තාරකාභෞතික විද්‍යාඥ හාලන් ස්පෙන්ස් කීවේ ඒ මොහොත විස්මිත සොයා ගැනීමක් කළ මොහොතක් කියායි. හරියට ආකිමිඞීස් ‘යුරේකා’ කියා දිව්ව මොහොත වගේ එකක්. ‘රෙප්ට්’ ව්‍යාපෘතියේ කොටසක් වූ ශක්තිජනක අංශු, සංයුතිය හා තාප ප්ලාස්මා උපකරණ ඇතුළත් කොටසේ ප‍්‍රධාන පරීක්ෂකයා, ඔහුයි.
”අපි විස්මයෙන් ගල් ගැසී බලා සිටියා, බාහිර විකිරණ පටිය ඉක්මනින් අතුරුදන් වෙන්න පටන් ගත්තා, ඒත් සම්පූර්ණයෙන් නෙමෙයි. එහි ඇතුළු පැත්තේ දාරයේ ශක්තියෙන් වැඩි ඉලෙක්ට්‍රෝන තීරුවක් ඉතිරි වුණා. අප එය නම් කළා ‘ගබඩා වළල්ලක්’ ලෙසට.” ඔහු පැවසුවා.
”පිටත ඇති ප‍්‍රධාන ඉලෙක්ට්‍රෝන පටිය නැවතත් නිර්මාණය වුණා ඊළඟ දින කීපය ඇතුළත. එය එසේ සිදු වූයේ ගබඩා වළල්ල පිහිටි කලාපයට වඩා ලොකු දුරකින්. මේ ආකාරයට තාවකාලික වැන් ඇලන් පටි තුනක ව්‍යුහයක් බිහි වුණා.
”මෙවැන්නක් සිදු වෙන ආකාරය ඇස් පනා පිට දැක ගන්න අපට හැකි වුණා.”
පසුගිය වසරේ අගෝස්තු 31 වැනි සූර්යයා තුළින් දැවැන්ත විදාරණයක් සිදු වුණා. එයින් නිකුත් වූ විකිරණ අංශු හා කම්පන තරංග පෘථිවිය ආසන්නයට ම ආවා. සමහර විට මෙය තුන්වැනි විකිරණ පටිය නිර්මාණ වන්නට හේතු වෙන්නට ඇති.
මැද ‘ගබඩා වළල්ල’ දිගටම පැවතුණා, පෘථිවියෙන් වඩාත් ඈතින් පිහිටි විකිරණ පටිය දිය වෙන්න පටන් ගත්තා. මේක සිදු වුණේ සැප්තැම්බර් තුන් වැනි සතියෙදියි. අවසානයේ දී සූර්යයාගෙන් නිකුත් වූ ප‍්‍රබල කම්පන තරංගයක් ග‍්‍රහලෝක අතරින් ගලා විත්, ගබඩා වළල්ලත්, පිටත විකිරණ පටියේ ඉතිරි කොටසත්, සහමුලින් ම විනාශ කර දැම්මා.
විද්‍යාඥයන් දැන සිටියා බාහිර වැන් ඇලන් පටිය දරුණු ලෙස උච්චාවනයට ලක් වන බව. ආරෝපිත අංශු එක් රැස් වූ විටෙක එය පිම්බුණා. පසුව ඒවා යළි මුදා හැරුණා. මෙය සිදු වූයේ අභ්‍යවකාශ කාලගුණය අනුවයි.
කෙසේ වෙතත්, මේ වර්ගයේ ගතික විකිරණ පටි තුනක් සහිත ව්‍යුහයක් කලින් දැක තිබුණේ නැහැ. ඒ විතරක් නෙවෙයි, න්‍යායිකව එවැන්නක් ඇති වෙතැයි අනුමාන කර තිබුණෙත් නෑ.
ගබඩා වළල්ල හා බාහිර විකිරණ පටිය සම්පූර්ණයෙන් ම අතුරුදන් වූවාට මාස කීපයකට පසු වැන් ඇලන් විකිරණ කලාපයන් නැවත මුලින් පැවති විකිරණ පටි දෙකේ ව්‍යුහය බවට පත් වුණා.
”අපට සිතා ගන්න බැරි වුණා, මෙවැන්නක් කොපමණ කාලයකට වරක් සිදු වෙනවාද කියා.” මහාචාර්ය බේකර් කියනවා. ”සමහර විට මේ වගේ දේවල් නිතරම පාහේ සිදුවෙනව ඇති. ඒත් මෙතෙක් කලක් අපට ඒවා දැක ගන්න දැන් වගේ උපකරණ තිබුණේ නැහැ.”
”පළමු වතාවටයි, අපට කාලය, අවකාශය හා ශක්තිය මිනිය හැකි අධි සමාධානිත (high-resolution) උපකරණ ලැබුණේ.” ඔහු තවදුරටත් පැවසුවා.
”බාහිර විකිරණ පටියේ කලින් කළ නිරීක්ෂණ තනි විශද ප‍්‍රතිම්බයක් ලෙසයි, අපට දැක ගත හැකි වූයේ. ‘රෙප්ට්’ උඩුගුවනට යවා දින දෙකකින් එය කි‍්‍රයාත්මක කරන විටත් ප‍්‍රබල ඉලෙක්ට්‍රෝන ත්වරණ කි‍්‍රයාවලියක් ආරම්භ වී තිබුණා. අපි පැහැදිලව ම දුටුවා නව විකිරණ පටිය හා ඒ අතර ඇති නව විවරය හා බාහිර විකිරණ පටිය ආදිය.” ඔහු වැඩිදුරටත් කීවා.
මේ වැන් ඇලන් විකිරණ පටිවලින් චන්ද්‍රිකාවලට, අභ්‍යවකාශගාමීන්ට හා පෘථිවිය මත ඇති තාක්ෂණික පද්ධතිවලට හානි සිදු වෙනවා. ඒ නිසා ඒවා ගැන ඇති අවබෝධය වැඩි කර ගැනීම අත්‍යවශ්‍ය වෙනවා, අභ්‍යවකාශ තාක්ෂණය පදනම් කර ගත් කටයුතු ඉදිරියේ දී වැඩි විය හැකි නිසා.
වැන් ඇලන් විකිරණ පටි ගැන ගවේෂණය කරන්න උඩුගුවනට යවා ඇති අභ්‍යවකාශ ගවේෂණ යානා දෙකම හරියටම එක හා සමානයි. එහි ඇති විවිධ පාරසයේ ශක්තීන් හා ආරෝපිත අංශූන් වර්ගීකරණය කොට ලැයිස්තු ගත කිරීමට මේ යානාවල ඇති උපකරණවලින් බලාපොරොත්තු වෙනවා. ඒ කලාපයේ ඇති චුම්බක තරංග විමර්ශනයත් ඒවා මගින් සිදු කෙරෙනවා.
මේ ගවේෂණ යානා දෙක පෘථිවිය වටා යන්නේ ඉලිප්සාකාර කක්ෂයකයි. ඒ පටි අතරින් යද්දී ඒවා පළමුවරට ඒ පිළිබඳ තොරතුරු අපට එවනවා.
මේ දෙකෙහිම එක හා සමාන උපකරණ කට්ටල පහ බැගින් තියෙනවා. ඒ උපකරණවලින් මෙතෙක් නොවූ විරූ අයුරින් දත්ත එක්රැස් කර ගන්න විද්‍යාඥයන්ට හැකි වේවි.
මෙසේ ලබා ගන්නා තොරතුරු අභ්‍යවකාශ කාලගුණය පෘථිවිය ආසන්නයේ සංසිද්ධීන් ඇති වීමට බලපාන අයුරු ගැන වැඩි අවබෝධයක් ලබා ගැනීමට මග පාදනු ඇති. එය අනාගතයේ උඩුගුවනට යන අයගේ හා චන්ද්‍රිකා ඇතුළු උපකරණවලට පමණක් නොව පෘථිවියේ සවි කරන පද්ධතිවල ආරක්ෂාව සහතික කිරීමටත් උපකාර වනු ඇති.
මෙතෙක් මේ පිළිබඳව කර ඇති සොයා ගැනීම් හා තොරතුරු අලූත් ම ‘සයන්ස්’ (Science) විද්‍යා ජර්නලයේ පළ වී තියෙනවා.
1 Comments
ඉතාම වැදගත් ලිපියක්,, ස්තුතියි ඔබට...
ReplyDelete