কক্ষপথ থেকে, আজকের স্থান-ভিত্তিক লেজার যন্ত্রগুলি পৃথিবীর বন এবং ভূখণ্ডকে একবারে একটি সংকীর্ণ রেখা পরিমাপ করে। এই লাইনগুলির মধ্যে বিশাল ফাঁক রয়েছে যার মধ্যে লক্ষ লক্ষ একর জমি বিজ্ঞানীরা সরাসরি পরিমাপ করেন না। NASA-এর CASALS যন্ত্রটি পৃথিবীর পৃষ্ঠের বিশাল অংশকে অভিযোজিতভাবে ‘সুইপ’ করতে একটি অতি-কমপ্যাক্ট লিডার যন্ত্রের সাথে মেশিন লার্নিংকে মিশ্রিত করবে। স্থান-ভিত্তিক রিমোট সেন্সরগুলির জন্য এই নতুন ক্ষমতা CASALS কে সত্যিকারের ত্রিমাত্রিক (3D) টপোগ্রাফিক্যাল রেন্ডারিং তৈরি করতে দেয়।
12 নভেম্বর, 2024-এ ডেলাওয়্যারের গ্রেট সাইপ্রেস জলাভূমির উপর দিয়ে একটি CASALS ফ্লাইটের ভিডিও, যেখানে গাছের ছাউনি টপস সবুজ, মাটি বেগুনি রঙে এবং মাটির কাছাকাছি গাছপালা নীল রঙে দেখানো হয়েছে।
নাসার গডার্ড স্পেস ফ্লাইট সেন্টারের (জিএসএফসি) গবেষকদের একটি দল পৃথিবীর পৃষ্ঠে লিডার ডেটার লাইনের মধ্যে অন্ধ দাগগুলি দূর করার জন্য ডিজাইন করা একটি নতুন যন্ত্র তৈরি করেছে। NASA এর আর্থ সায়েন্স টেকনোলজি অফিস (ESTO) এর সহায়তায় নির্মিত, সমবর্তী কৃত্রিম-বুদ্ধিমান স্পেকট্রোমেট্রি লিডার সিস্টেম (CASALS) গবেষকদের অভূতপূর্ব বিশদ সহ পৃথিবীর পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্যগুলি ম্যাপ করতে সহায়তা করতে পারে৷ চলন্ত আয়না দিয়ে যান্ত্রিকভাবে একটি লেজার পরিচালনা করার পরিবর্তে, CASALS তরঙ্গদৈর্ঘ্য নিজেই ব্যবহার করে আলোকে চালিত করে, নীচের মাটির একটি অবিচ্ছিন্ন, 3D সোয়াথ তৈরি করে।
জন ইয়র্কস, GSFC-এর একজন শারীরিক গবেষণা বিজ্ঞানী এবং CASALS-এর প্রিন্সিপাল ইনভেস্টিগেটর, ব্যাখ্যা করেছেন যে যন্ত্রটিতে একটি অভিনব ট্রান্সমিটার এবং অপটিক্যাল গ্রেটিং সিস্টেম রয়েছে যা ভারী, ব্যর্থতা-প্রবণ মোটর চালিত আয়না ছাড়াই লেজারের ডালগুলি পরিচালনা করে।
পরিবর্তে, CASALS 1040 ন্যানোমিটার কেন্দ্রীভূত একটি দ্রুত-স্পন্দনযোগ্য, টিউনযোগ্য “বীজ” লেজার ব্যবহার করে, 256 অনন্য তরঙ্গদৈর্ঘ্যের মধ্য দিয়ে দ্রুত সাইকেল চালায় কারণ এটি ট্রান্সমিশন গ্রেটিং নামক শিলাগুলির একটি মাইক্রোস্কোপিক প্যাটার্ন সহ একটি অপটিক্যাল উপাদানের মধ্য দিয়ে স্পন্দিত হয়।
এই মুহুর্তে, বিবর্তনের পদার্থবিদ্যা দখল করে নেয়। যেহেতু আলো তার সঠিক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর নির্ভর করে সামান্য ভিন্ন কোণে বাঁকে, তাই ঝাঁঝরি স্বাভাবিকভাবেই 256টি ডালের প্রতিটিকে উড়ানের পথ জুড়ে একটি স্বতন্ত্র অবস্থানে নিয়ে যায়।
এই অ-যান্ত্রিক পদ্ধতিটি ভূমির একটি অবিচ্ছিন্ন 3D সোয়াথ পেইন্ট করে। এটি কেবল লিগ্যাসি স্পেসবর্ন লিডারের বিচ্ছিন্ন ট্র্যাকের মধ্যে থাকা বৃহৎ অম্যাপ করা ফাঁকগুলিকে দূর করে না, তবে চলমান অংশগুলিকে সরিয়ে ফেলার ফলে যন্ত্রের আকার, ওজন এবং শক্তি (SWaP) প্রয়োজনীয়তা হ্রাস পায়। এটি স্থানের কঠোর পরিবেশের জন্য এটিকে আরও নির্ভরযোগ্য করে তোলে।
CASALS-এর মধ্যে আরেকটি মূল উদ্ভাবন হল এর ডিটেক্টর অ্যারে। এই উপাদানটি একটি অনন্য উচ্চ কোয়ান্টাম দক্ষতা (QE) বৈশিষ্ট্যযুক্ত, একটি পরিবর্তনশীল যা বর্ণনা করে যে একটি ডিটেক্টর কতটা কার্যকরভাবে আগত আলোকে (ফোটন) বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করে। CASALS 80% QE তে কাজ করে। এর অর্থ হল CASALS আলোর প্রায় কিছুই নষ্ট করে না যা এটিকে সেন্সরে ফিরিয়ে আনে।
QE এর উচ্চতার সাথে, CASALS অনেক দুর্বল রিটার্ন সিগন্যাল সনাক্ত করতে পারে, এটি গাঢ় পৃষ্ঠ থেকে বা ঘন গাছপালা থেকে দরকারী পরিমাপ সংগ্রহ করতে দেয়।
এই প্রযুক্তিটি একটি পরীক্ষাগার পরিবেশে সীমাবদ্ধ নয়। 2024 সালের নভেম্বরে, একটি বায়ুবাহিত CASALS প্রোটোটাইপ NASA এর B200 কিং এয়ার বিমানে উড়েছিল। যন্ত্রটি তার প্রথম প্রচারে বিজ্ঞান-মানের ডেটাসেট তৈরি করেছে, দলের প্রত্যাশা ছাড়িয়ে গেছে।
“আমি গুয়াং ইয়াং, জেফরি চেন, এবং আমাদের সমস্ত প্রকৌশলী এবং CASALS কতটা ভাল পারফর্ম করেছে তাতে আমি খুব মুগ্ধ। প্রথমবার আমরা এটিকে উড্ডয়ন করার পর থেকে এটি সত্যিই ভাল কাজ করেছে, যা বেশ চিত্তাকর্ষক,” বলেছেন ইয়র্কস।
মোটামুটি পাঁচ কিলোমিটার উচ্চতায় উড়ে যাওয়া, CASALS এর 22-সেন্টিমিটার অনুভূমিক রেজোলিউশনের জন্য ধন্যবাদ, পৃথক গাছের শাখা এবং স্থল উচ্চতায় সূক্ষ্ম পরিবর্তনগুলিকে আলাদা করতে পারে।
“আমরা গাছপালা গঠন এবং পৃষ্ঠের টপোগ্রাফিতে পরিবর্তনের সত্যিই সূক্ষ্ম বিবরণ দেখতে সক্ষম হয়েছি,” ইয়র্কস বলেছেন।
2027 সালের গ্রীষ্মের জন্য নির্ধারিত এয়ারবর্ন সারফেস, ক্রায়োস্ফিয়ার, ইকোসিস্টেম এবং নিয়ারশোর টপোগ্রাফি (ASCENT) ক্যাম্পেইনের অংশ হিসাবে টিম আবার CASALS উড়ানোর লক্ষ্য রাখে।
কিন্তু মহাকাশের জন্য প্রযুক্তি প্রস্তুত করতে আরও কাজ করতে হবে। দলটি একটি স্থান-প্রস্তুত প্রোটোটাইপ তৈরি করার আগে CASALS-এ বেশ কয়েকটি উন্নতি করার পরিকল্পনা করেছে। বিশেষত, তারা যন্ত্রের সোয়াথ প্রশস্ত করছে এবং অনবোর্ড ডেটা প্রসেসিং সফ্টওয়্যার যোগ করছে।
একটি সফল বায়ুবাহিত প্রোটোটাইপ থেকে সম্পূর্ণরূপে উপলব্ধি করা মহাকাশ মিশনে রূপান্তর করা একটি চ্যালেঞ্জ, তবে CASALS টিম কাজটি করতে পারে।
“টিম সত্যিই একসাথে লেগে থাকার এবং কাজ এবং সময়সূচীতে রাখার জন্য একটি দুর্দান্ত কাজ করেছে। আমাদের কর্মক্ষমতা অপ্টিমাইজ এবং উন্নত করার জন্য অর্থায়ন করা হচ্ছে, এবং তারপরে আমরা বায়ুবাহিত যন্ত্রে ব্যবহৃত প্রযুক্তিগুলি গ্রহণ করার উপায়গুলিও দেখছি এবং সেগুলিকে পরিপক্ক করতে এবং ভবিষ্যতে একটি মহাকাশযান সংস্করণের জন্য প্রস্তুত করার উপায়গুলিও দেখছি,” বলেছেন ইয়র্কস৷
সফল হলে, CASALS পৃথিবীর বন এবং ভূখণ্ডকে বিচ্ছিন্ন প্রোফাইলের পরিবর্তে অবিচ্ছিন্ন ত্রিমাত্রিক সোয়াথ হিসাবে ম্যাপ করতে সক্ষম প্রথম মহাকাশবাহী লিডার হয়ে উঠতে পারে, যা বিজ্ঞানীদের আমাদের পরিবর্তিত গ্রহের একটি নাটকীয়ভাবে আরও সম্পূর্ণ চিত্র দেয়।
অতিরিক্ত বিবরণের জন্য, NASA TechPort-এ এই প্রকল্পের এন্ট্রি দেখুন।
প্রজেক্ট লিড(গুলি): জন ইয়র্কস, নাসার গডার্ড স্পেস ফ্লাইট সেন্টার
স্পন্সর সংস্থা(গুলি): NASA এর Decadal Survey Incubation (DSI) প্রোগ্রাম; নাসার ইনস্ট্রুমেন্ট ইনকিউবেশন প্রোগ্রাম (IIP); নাসার গডার্ড স্পেস ফ্লাইট সেন্টার; ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়, সান্তা বারবারা; ভার্জিনিয়া পলিটেকনিক ইনস্টিটিউট এবং স্টেট ইউনিভার্সিটি
বিস্তারিত
নাসার বিজ্ঞান সম্পাদকীয় দল
গডার্ড স্পেস ফ্লাইট সেন্টার
/পাবলিক রিলিজ। উদ্ভূত সংস্থা/লেখক(গুলি) থেকে এই উপাদানটি পয়েন্ট-ইন-টাইম প্রকৃতির হতে পারে এবং স্পষ্টতা, শৈলী এবং দৈর্ঘ্যের জন্য সম্পাদিত হতে পারে। Mirage.News প্রাতিষ্ঠানিক অবস্থান বা পক্ষ নেয় না, এবং এখানে প্রকাশিত সমস্ত মতামত, অবস্থান এবং উপসংহারগুলি শুধুমাত্র লেখকের। সম্পূর্ণ এখানে দেখুন।
