This Tiny Yet Powerful Laser Might Help Detect Water on Moon: NASA
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यह पहले ही निष्कर्ष निकाला जा चुका है और पुष्टि की जा चुकी है कि चंद्रमा पर कुछ मात्रा में पानी है। हालांकि, पानी की उपस्थिति का संकेत देने वाली प्रौद्योगिकियां यह बताने में असमर्थ हैं कि यह पानी है, हाइड्रोजन आयन या हाइड्रॉक्सिल है। अंतर को भरने के लिए, अमेरिकी अंतरिक्ष एजेंसी नासा के एक इंजीनियर ने एक छोटा लेकिन उच्च शक्ति वाला लेजर विकसित किया है जो हमारे चंद्र पड़ोसी पर जल स्रोतों का पता लगाने में मदद कर सकता है। इस लेजर का उपयोग हेटेरोडाइन स्पेक्ट्रोमीटर नामक एक उपकरण विकसित करने के लिए किया जा सकता है, जो विशेष आवृत्तियों पर ज़ूम इन करने और चंद्रमा की सतह पर पानी की उपस्थिति की पुष्टि करने में सक्षम होगा। शोधकर्ताओं का मानना है कि लेजर एक हैंडहेल्ड डिवाइस को शक्ति प्रदान कर सकता है जिसका उपयोग भविष्य के मिशनों में चंद्रमा, मंगल और उससे आगे भी पता लगाने के लिए किया जा सकता है।
स्पेक्ट्रोमीटर प्रकाश के स्पेक्ट्रा या तरंग दैर्ध्य की पहचान करके पदार्थ के रासायनिक गुणों को प्रकट कर सकते हैं जो इसे छूते हैं। जबकि इनमें से अधिकांश उपकरण स्पेक्ट्रम के व्यापक वर्गों में काम करते हैं, हेटेरोडाइन स्पेक्ट्रोमीटर एक विशिष्ट प्रकाश आवृत्ति जैसे टेराहर्ट्ज़ या अवरक्त पर केंद्रित होता है।
पानी और अन्य यौगिक जिनमें हाइड्रोजन होता है, टेराहर्ट्ज़ फ़्रीक्वेंसी रेंज में फोटॉन उत्सर्जित करते हैं, जो कि 2 ट्रिलियन से 10 ट्रिलियन चक्र प्रति सेकंड है। एक हेटेरोडाइन स्पेक्ट्रोमीटर आने वाली रोशनी के साथ एक स्थानीय लेजर स्रोत को जोड़ता है और लेजर स्रोत और संयुक्त तरंग दैर्ध्य के बीच अंतर को मापने में मदद करता है। बदले में यह माप स्पेक्ट्रम की सब-बैंड चौड़ाई के बीच सटीक रीडिंग देता है।
परंपरागत रूप से, प्रयुक्त लेजर प्रकाश उत्पन्न करने के लिए परमाणु के बाहरी आवरण के भीतर इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करते हैं। प्रकाश की आवृत्ति परमाणु और एक इलेक्ट्रॉन को उत्तेजित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा पर निर्भर करती है। लेकिन, ये लेज़र टेराहर्ट्ज़ गैप या इन्फ्रारेड और माइक्रोवेव के बीच के स्पेक्ट्रम में प्रदर्शन करने में विफल रहते हैं।
“मौजूदा लेजर तकनीक के साथ समस्या यह है कि किसी भी सामग्री में टेराहर्ट्ज तरंग उत्पन्न करने के लिए सही गुण नहीं होते हैं,” इंजीनियर ने कहा डॉ राज्यपाल.
इस समस्या को दूर करने के लिए शोधकर्ताओं की टीम ने गोडार्ड तकनीक का इस्तेमाल किया। वे क्वांटम कैस्केड लेजर विकसित करने के लिए काम कर रहे हैं जो प्रत्येक इलेक्ट्रॉन संक्रमण घटना के साथ कुछ परमाणुओं की चौड़ाई वाले स्तरित सामग्री के कुछ अद्वितीय क्वांटम-स्केल भौतिकी का उपयोग करके फोटॉन का उत्पादन करते हैं।
ऐसी सामग्रियों में, लेजर एक विशिष्ट आवृत्ति में फोटॉन का उत्पादन करता है जो सामग्री में तत्वों के बजाय अर्धचालकों की वैकल्पिक परतों की मोटाई से निर्धारित होता है।
इसके अलावा, लेज़र का आकार काफी छोटा होता है जो शोधकर्ताओं को प्रोसेसर, स्पेक्ट्रोमीटर हार्डवेयर और बिजली की आपूर्ति के साथ एक चायदानी के आकार के 1U क्यूबसैट के अंदर फिट करने में सक्षम बनाता है।
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