তারকার শক্তিতে চলছে তারকা পর্যবেক্ষণ


বিভাগ: পদার্থবিদ্যার কিছু বিস্ময়, প্রযুক্তি বিজ্ঞান, বিজ্ঞানের খবর (November 19, 2017)

 

নক্ষত্র পর্যবেক্ষণের জন্য চাই দূরবীক্ষণযন্ত্র। তাকে নিয়ন্ত্রণের জন্য চাই নিরবচ্ছিন্ন বিদ্যুৎশক্তি। এই বিপুল কর্মকাণ্ডের মধ্যে ছাত্র-ছাত্রীদের জড়িয়ে চলছে ব্রহ্মাণ্ডের রহস্যোদ্ঘাটন।



দক্ষিণ ভারতের গ্রামাঞ্চলে সদ্য অপারেশন সোলার ফার্মইয়ার্ড (Operation Solar Farmyard) সম্পন্ন হলো। যে প্রত্যন্ত গ্রামে আমাদের পর্যবেক্ষণকেন্দ্র বসাতে চেয়েছিলাম, সেখানে বিদ্যুতের অবস্থা ভালো নয়: এই আসে, এই যায়, কখনো আবার ভোল্টেজ বেড়ে যায় ঝপ করে। স্থানীয় বিদ্যুতের উপর নির্ভর করলে আমাদের মহাকাশ দেখার ক্যামেরাগুলো বেশিদিন টিকতো না। তাই গবেষণাগারে নির্বিঘ্ন গবেষণার স্বার্থে এই অপারেশন সোলার ফার্মইয়ার্ড-এর কথা ভাবা হলো।

 

যে গবেষণাগারটির কথা বলছি, এরকম আরো কয়েকটা আছে, সব মিলিয়ে পাঁচ ভাইবোন। এদের গ্লোবাল জেট ওয়াচ (Global Jet Watch) অব্জারভেটরি বলা হয়। বিস্তারিত জানতে এখানে দেখুন: www.globaljetwatch.net। পাঁচটি টেলিস্কোপ পৃথিবীর দ্রাঘিমা বরাবর এমনভাবে বসানো যে দিনের যে কোনো সময়ে এর মধ্যে একটি অন্তত অন্ধকারে থাকে। অন্ধকারে থাকাটা অপটিক্যাল অ্যাস্ট্রোনমি-র জন্য খুবই জরুরি কারণ দিনের বেলা সূর্যের চোখধাঁধানো আলোয় আর কিছুই দেখা যায় না। দিনের বেলা পর্যবেক্ষণ বন্ধ রাখতে হয়। কিন্তু পাঁচটি টেলিস্কোপকে এইভাবে বসানোর ফলে মহাকাশ দেখার একটা অভূতপূর্ব সুযোগ তৈরী হয়েছে।

 

পাঁচটি টেলিস্কোপ পৃথিবীর দ্রাঘিমা বরাবর এমনভাবে বসানো যে দিনের যে কোনো সময়ে এর মধ্যে একটি অন্তত অন্ধকারে থাকে।

আমাদের ছায়াপথে থাকা ব্ল্যাক হোল (black hole) বা কৃষ্ণগহ্বরকে এখন চব্বিশ ঘন্টা চোখে চোখে রাখা যাবে। এইরকমটা করা একটা বিশেষ দ্রাঘিমায় অবস্থিত একটি টেলিস্কোপের সাধ্যের বাইরে। কিন্তু এই চব্বিশ ঘন্টা নজরদারিটা খুবই প্রয়োজন কৃষ্ণগহ্বর পর্যবেক্ষণের ক্ষেত্রে। কারণ যেসব অদ্ভুত কাণ্ডকারখানা প্রতিনিয়ত ঘটে চলেছে কৃষ্ণগহ্বরের আশেপাশে, তারা খুবই ক্ষণস্থায়ী। তাদের আয়ু কিছু ঘন্টা বা দিনমাত্র। তাই ওই সময়টা চোখের আড়াল করলে আমাদের পর্যবেক্ষণে বিস্তর ফাঁক থেকে যাবে।

 

আমরা দেখার চেষ্টা করছি একটা কৃষ্ণগহ্বরের চৌহদ্দিতে পদার্থের কি পরিণতি হয়। কিভাবে পদার্থ আকৃষ্ট হয় গহ্বরের মধ্যে বা যেটা আরো চমকপ্রদ, কিভাবে আলোর গতিবেগের কাছাকাছি বেগে বহিষ্কৃত হয়। সেটা করতে অস্ট্রেলিয়ান অ্যাস্ট্রোনমিক্যাল অব্জারভেটরি-র (AAO) স্টিভেন লি একটা স্পেক্ট্রোগ্রাফ বানিয়েছেন যা অস্বাভাবিক দ্রুতগতিতে আলোকে তার কম্পাঙ্কে (ফ্রিকোয়েন্সি-তে) ভেঙ্গে রেকর্ড করে নিতে পারে। সেই স্পেক্ট্রোগ্রাফ ০.৫ মিটার ব্যাস-এর একটি টেলিস্কোপের সাথে জোড়া হয়েছে। কোনো কৃষ্ণগহ্বরের পারিপার্শ্বিক তাণ্ডব থেকে টেলিস্কোপে আলো এলে অনায়াসে তার বিভিন্ন কম্পাঙ্কে ভেঙ্গে ফেলা যায়।

 

কৃষ্ণগহ্বরের আশপাশ থেকে বহিষ্কৃত গ্যাসের গতিবেগ আলোর গতিবেগের প্রায় তুলনীয়।

যেকোনো গ্যাস থেকে কিছু বিশেষ কম্পাঙ্কেই আলোর নিঃসরণ হয়। কিন্তু কৃষ্ণগহ্বরের চারিপাশ থেকে বহিষ্কৃত গ্যাসের গতিবেগ প্রায় আলোর গতিবেগের তুলনীয়। সেই গতিবেগের ফলে নিঃসৃত আলো যখন ধরা হয়, তার কম্পাঙ্ক পরিচিত কম্পাঙ্ক থেকে কিছুটা সরে গেছে। কতটা সরে গেছে, তাকে বলে ডপলার শিফ্ট (Doppler shift)। এই ডপলার শিফ্ট থেকে হিসেব কষে গ্যাসের গতিবিধি নির্ণয় করা যায়। এক কথায়, কৃষ্ণগহ্বরের চারিপাশে কি চলছে, সেটা টেলিস্কোপ-এ ধরা আলোর সাহায্যেই বলে ফেলা যায়।

 

আর এখন, চব্বিশ ঘন্টা কি চলছে, সেটা বলা যায়। আমাদের বসানো পাঁচ পাঁচটা টেলিস্কোপ-এর মাধ্যমে।

 

তবে সেখানেই শেষ নয়…

 

শুধু গবেষণার মাধ্যমে জ্ঞান অর্জন নয়, জ্ঞান বিতরণেও এই প্রযুক্তির ব্যবহার করা হয়েছে। এই যে পাঁচটা গ্লোবাল অব্জারভেটরি-র কথা বললাম, তার অনেকগুলোই কোনো না কোনো ইস্কুলের মধ্যে অবস্থিত। ভারতেরটাও ব্যতিক্রম নয়। একটা সরকারি বোর্ডিং স্কুলে টেলিস্কোপটা বসানো হয়েছে। এখানে অর্ধেকের বেশি ছাত্রছাত্রী এমন পরিবার থেকে আসছে যেখানে তাদের আগে কেউ স্কুলে যায়নি। ভারত সরকারের উদ্যোগে অল্প বয়েসেই চাষবাসে নামার পরিবর্তে তারা শিক্ষার সুযোগ পেয়েছে। এদেরই হাতে আমরা তুলে দিয়েছি টেলিস্কোপটাকে। তারা রাতে ঘুমোতে যাওয়ার আগে অব্দি এটা ব্যবহার করতে পারে ইচ্ছেমতো। তারপর আমরা দূরে ইন্টারনেট-এর মাধ্যমে এর পরিচালনার দায়িত্বটা নিয়ে নিই।

 

 

চব্বিশ ঘন্টা পর্যবেক্ষণ ও ভবিষ্যৎ প্রজন্মকে শিক্ষাদানের জন্য চাই নিরবচ্ছিন্ন “পাওয়ার”।

এবার শুরুর সমস্যাটাতে আসা যাক। এই যে দ্বৈত সুবিধে, চব্বিশ ঘন্টা পর্যবেক্ষণ আর ভবিষ্যত প্রজন্মকে শিক্ষাদান, এর কোনোটাই সম্ভব নয় যদি পাওয়ার না থাকে। কিংবা দুম করে ভোল্টেজ চড়ে গিয়ে যন্ত্রপাতি নষ্ট করে দেয়। এক বছরের বেশি হলো যখন এক সহানুভূতিশীল ব্যক্তি (নাম প্রকাশে অনিচ্ছুক) সাহায্যের হাত বাড়িয়ে দিলেন। স্কুল বিল্ডিং-এর পর্যবেক্ষণকেন্দ্রকে সম্পূর্ণ সৌরশক্তিচালিত করার জন্য অর্থের যোগান দিলেন তিনি। প্রয়োজনীয় সৌরশক্তি উৎপাদন করতে একটা সোলার ফার্ম (solar farm) তৈরি করার উদ্যোগ নেওয়া হলো। সেই থেকে আমি আর অস্ট্রেলিয়ান অ্যাস্ট্রোনমিক্যাল অব্জারভেটরি-র দুই সহকর্মী, স্টিভেন লি ও ক্রিস ম্যাককয়েজ, এই অর্থের সাহায্যে স্থানীয় বিদ্যুৎ গ্রিড এড়িয়ে সম্পূর্ণ সৌরশক্তির উপর নির্ভরশীল হওয়ার পরিকল্পনা করছি।

 

একটা পর্যবেক্ষণকেন্দ্র চালাতে কোন কোন জায়গায় বৈদ্যুতিক শক্তি লাগে? প্রথমত লাগে সিসিডি ক্যামেরাকে শীতল রাখতে যাতে স্রেফ তাপমাত্রার ফলে আলোর শনাক্তকরণটা ঘেঁটে না যায়। সিসিডি ক্যামেরাতে একটা ছবির পিক্সেলগুলো একটা ক্যাপাসিটর-এর স্তরের মধ্যে জমা থাকে আধান বা চার্জ হিসেবে। সেই আধানের বিন্যাস বা চার্জ ডিস্ট্রিবিউশন-কে পড়ে ছবিটাকে বন্দী করা হয়। বাইরে থেকে আসা আলো সেই ক্যাপাসিটর স্তরের উপর আধানের বিন্যাসকে সৃষ্টি করে। যথেষ্ট ঠাণ্ডা না হলে আলো ছাড়াও স্রেফ তাপের জন্য কিছুটা আধান তৈরী হয়ে ছবি ঘেঁটে যেতে পারে। দ্বিতীয়ত লাগে টেলিস্কোপ পরিচালনা করার কম্পিউটারটা চালু রাখতে আর খোদ টেলিস্কোপটাকে ঘোরাতে বা আগুপিছু করতে।

 

স্কুলের ছাদে, অব্জারভেটরি থেকে কয়েক মিটার দূরে, দুটো ফোটোভোল্টিক প্যানেলের সেট বসানো হলো। নাম তাদের পাভো আর ভেলা, দুটো নক্ষত্রপুঞ্জের নামে। এক একটা সেট ছয় স্কোয়ার মিটার জুড়ে চারটে প্যানেলকে প্রথমে সিরিজ-এ আর তারপর প্যারালাল-এ জুড়ে বানানো, যাতে মোটা মোটা তারের প্রয়োজন না হয়। এই ফোটোভোল্টিক প্যানেল থেকে চার্জ রেগুলেটরের মাধ্যমে বিদ্যুৎ যায় চারটে ব্যাটারী ব্যাঙ্কে। আদর করে তাদের তারার নামে নাম রাখা হয়েছে: আলডেবারান, বেলাট্রিক্স, ক্যানোপাস আর ডায়াডেম। এগুলোতে সব মিলিয়ে আছে আটচল্লিশটা দু’ভোল্টের লেড অ্যাসিড ব্যাটারী সেল, যেগুলোকে এমনভাবে জোড়া হয়েছে যাতে ২৪ ভোল্ট আর ২০০০ অ্যাম্পিয়ার আওয়ার্স বৈদ্যুতিক শক্তি পাওয়া যায়। এই শক্তি আমাদের যতটা প্রয়োজন তার থেকে অনেক বেশি, যাতে ব্যাটারীর আয়ু চট করে ফুরিয়ে না যায়।

 

 

এছাড়াও পুরো পর্যবেক্ষণকেন্দ্রটাকেই  DC বিদ্যুতে চলার উপযুক্ত করে তুলেছি আমরা। এতে শক্তি সংরক্ষণ হবে কারণ ব্যাটারীর DC থেকে ইনভার্টার-এর মাধ্যমে AC তে পরিবর্তন, আবার সেই AC-কে ফের ম্যানুফ্যাকচারার-এর পাওয়ার প্যাক-এর মাধ্যমে DC-তে পরিবর্তনে অনেক শক্তির বৃথা ব্যয় হয়। তার থেকে সরাসরি ব্যাটারী দিয়ে যদি পুরো পর্যবেক্ষণকেন্দ্রটা DC-তে চলে, তাহলে ল্যাটা চুকে গেল। সৌরশক্তি শুধু জ্বালানিবিহীন এবং পরিবেশের অনুকূল, তাই নয়, এই শক্তির তারতম্য বা নয়েস (noise) অনেক কম। ক্যামেরাতে বৈদ্যুতিক শক্তির তারতম্য থাকলে সেই নয়েস-এর মধ্যে, ছায়াপথের দূরদূরান্ত থেকে আসা আলোর হারিয়ে যাওয়ার ভয় থাকে।

 

 

ব্যস, এরপর বাদলার দিনে অক্সফোর্ড-এ বসে IP সুইচের সাহায্যে যন্ত্রপাতি চালু করে ফেলা যায়। ইন্টারনেট-এর সাহায্যে পর্যবেক্ষণকেন্দ্রের সবকিছুই দূরে বসে পরিচালনা করা যায়। অতএব, সোলার ফার্ম-এর কল্যাণে গভীর রাতে আমরা নিরিবিলিতে অ্যাস্ট্রোফিজিক্স গবেষণার জন্য মূল্যবান তথ্য সংগ্রহ করি, আর বাকি সময়টা স্কুল-এর ছাত্রছাত্রীরা টেলিস্কোপটা ব্যবহার করে নিজেদের জন্য।

 

শুধু তাই নয়, প্রত্যন্ত গ্রামের বোর্ডিং স্কুলে থাকা এই সব ছাত্রছাত্রীরা আর একটা সত্যিও স্বচক্ষে দেখছে: কিভাবে আমাদের সবচেয়ে কাছের তারাটার সাহায্যে আমরা ছায়াপথের দূরদূরান্তের তারাগুলোতে অনুসন্ধান করে চলেছি। এই উপলব্ধিটাও আশ্চর্যের নয়কি!

 

 

(লেখাটি মূল ইংরাজি থেকে বাংলায় অনুবাদ করেছে ‘বিজ্ঞান’-এর স্বেচ্ছাসেবক, অনির্বান গঙ্গোপাধ্যায়।)

 

লেখক পরিচিতি:

ক্যাথেরিন ব্লানডেল অক্সফোর্ড ইউনিভার্সিটি-তে অ্যাস্ট্রোফিজিক্স-এর প্রফেসর। যে গ্লোবাল জেট ওয়াচ অব্জারভেটরি-র একটি অংশের কথা উনি এখানে বলছেন, সেই বিশাল কর্মকাণ্ডের উনি প্রতিষ্ঠাতা। ওনার গবেষণার বিষয় ছায়াপথের বিবর্তন ও জীবনচক্র, কৃষ্ণগহ্বরের চারিপাশে বস্তুর পুঁজিকরণ এবং আলোর কাছাকাছি গতিবেগে ধাবমান গ্যাসীয় জেট-এর চরিত্র। শুধু গবেষণা নয়, দূরদূরান্তে বিজ্ঞান শিক্ষা ছড়িয়ে দেওয়াতেও ওনার বিশেষ ঝোঁক। ভারত, চিলি, দক্ষিণ আফ্রিকা, অস্ট্রেলিয়া সর্বত্র উনি ঘুরেছেন এই ঝোঁকের বশে।  অনেক পুরষ্কার ও স্বীকৃতিও পেয়েছেন, যার মধ্যে রয়াল সোসাইটি-র রোজালিন্ড ফ্র্যাংকলিন পুরষ্কার (২০১০) আর ইনস্টিটিউট অফ ফিজিক্স-এর ব্র্যাগ মেডেল অন্যতম।

 

সৌরশক্তি নিয়ে বিজ্ঞান-এ প্রকাশিত লেখাগুলি এখানে পড়ুন। আপনি যদি সৌরশক্তির অভিনব ব্যবহার কোথাও দেখে থাকেন বা সেই নিয়ে সমস্যার কোনো অভিনব সমাধান দেখে থাকেন, লিখুন আমাদের ঠিকানায়: bigyan.org.in@gmail.com

 

 

প্রশ্ন পাঠান এই লিঙ্কে ক্লিক করে।

‘বিজ্ঞান’-এ প্রকাশিত লেখার বাছাই সংকলন ‘বিজ্ঞান পত্রিকা’ ডাউনলোড করুন।

 

Facebook Comments
(Visited 235 times, 1 visits today)

Tags: , , , , , ,