नासा ने पृथ्वी की 3D मैपिंग में अंतराल को पाटने के लिए CASALS उपकरण विकसित किया

नासा के शोधकर्ताओं ने कॉनकरेंट आर्टिफिशियली-इंटेलिजेंट स्पेक्ट्रोमेट्री लिडार सिस्टम (CASALS) नामक एक नया उपकरण विकसित किया है, जिसे पृथ्वी के जंगलों और भूभाग के अंतरिक्ष-आधारित लिडार माप में अंतराल को खत्म करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

पारंपरिक रूप से, अंतरिक्ष-आधारित लेजर उपकरण संकीर्ण और अलग-थलग लाइनों में पृथ्वी को मापते हैं, जिससे उनके बीच बड़े अप्रकाशित क्षेत्र छूट जाते हैं। नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर (GSFC) की एक टीम द्वारा विकसित और नासा के अर्थ साइंस टेक्नोलॉजी ऑफिस (ESTO) के समर्थन से निर्मित, CASALS मशीन लर्निंग को एक अति-सघन लिडार उपकरण के साथ मिलाकर सतह के बड़े हिस्सों को स्कैन करने का लक्ष्य रखता है।

तकनीकी नवाचार

लेजर को यांत्रिक रूप से निर्देशित करने के लिए भारी और मोटर चालित दर्पणों का उपयोग करने के बजाय, CASALS तरंग दैर्ध्य का उपयोग करके प्रकाश को निर्देशित करता है। यह 1040 नैनोमीटर पर केंद्रित एक तेज-पल्सिंग, ट्यूनेबल सीड लेजर का उपयोग करता है जो 256 अनूठी तरंग दैर्ध्य के माध्यम से चक्र चलाता है। ये पल्स ट्रांसमिशन ग्रेटिंग नामक सूक्ष्म रिज पैटर्न वाले एक ऑप्टिकल घटक से गुजरते हैं। विवर्तन के माध्यम से, ग्रेटिंग स्वाभाविक रूप से प्रत्येक पल्स को उड़ान पथ के पार एक अलग स्थिति में निर्देशित करती है, जिससे बिना किसी चलते हुए हिस्से के एक निरंतर त्रि-आयामी स्वैथ बनता है।

इसके अतिरिक्त, CASALS में 80% क्वांटम एफिशिएंसी (QE) वाला एक डिटेक्टर सरणी है, जो इसे आने वाले फोटॉनों को विद्युत संकेतों में कुशलता से बदलने की अनुमति देता है। यह उच्च QE उपकरण को darker सतहों या घनी वनस्पति से कमजोर वापसी संकेतों का पता लगाने में सक्षम बनाता है।

हवाई परीक्षण और भविष्य की योजनाएं

नवंबर 2024 में, CASALS के एक हवाई प्रोटोटाइप ने लगभग पांच किलोमीटर की ऊंचाई पर नासा के B200 किंग एयर विमान पर उड़ान भरी, जिससे विज्ञान-गुणवत्ता वाले डेटासेट तैयार हुए जो टीम की उम्मीदों से अधिक थे। प्रोजेक्ट लीड और भौतिक अनुसंधान वैज्ञानिक जॉन योर्क्स के अनुसार, उपकरण ने 22-सेंटीमीटर क्षैतिज रिज़ॉल्यूशन के साथ व्यक्तिगत पेड़ की शाखाओं और सूक्ष्म जमीन की ऊंचाई के परिवर्तनों को सफलतापूर्वक अलग किया।

टीम गर्मियों 2027 में एयरबोर्न सरफेस, क्रायोस्फेयर, इकोसिस्टम, और नियरशोर टोपोग्राफी (ASCENT) अभियान के हिस्से के रूप में CASALS को फिर से उड़ाने के लिए निर्धारित है। अंतरिक्ष मिशन के लिए तकनीक को अनुकूलित करने से पहले, शोधकर्ता उपकरण के स्वैथ को चौड़ा करने और ऑनबोर्ड डेटा प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर को एकीकृत करने की योजना बना रहे हैं।

व्यावहारिक निहितार्थ और सत्यापन

• बेहतर मैपिंग: यदि अंतरिक्ष-आधारित मिशन में सफलतापूर्वक विकसित किया जाता है, तो CASALS अलग-थलग प्रोफाइल के बजाय निरंतर 3D स्थलाकृतिक रेंडरिंग प्रदान कर सकता है।
• घटी हुई जटिलता: चलने वाले हिस्सों को हटाने से आकार, वजन और शक्ति (SWaP) की आवश्यकताएं कम हो जाती हैं, जिससे अंतरिक्ष वातावरण के लिए विश्वसनीयता बढ़ती है।
• सत्यापन: इच्छुक पाठक CASALS के लिए नासा टेकपोर्ट प्रविष्टि के माध्यम से अतिरिक्त परियोजना विवरण और तकनीकी दस्तावेज की समीक्षा कर सकते हैं, या नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर और प्रायोजक कार्यक्रमों से आधिकारिक रिपोर्टों की सलाह ले सकते हैं।

*नोट: स्रोत से मूल मीडिया और छवियों को पुनः उपयोग करने से पहले सत्यापित अधिकारों की आवश्यकता होती है।*