বিশ্বের বৃহত্তম অপটিক্যাল টেলিস্কোপ

দ্য এক্সট্রিমলি লার্জ (Extremely Large Telescope (ELT) টেলিস্কোপ (ELT) হল ৩৯ মিটার (১২৭ ফুট) মিটার দূরবীন। টেলিস্কোপটিকে আগে ইউরোপিয়ান এক্সট্রিমলি লার্জ টেলিস্কোপ (E-ELT) বলা হত। 2017 সালের জুনে এই নাম পরিবর্তন করে ইএলটি নামকরণ করা হয়েছিল। এটি একটি বৈপ্লবিক বৈজ্ঞানিক প্রকল্প। আমাদের মহাবিশ্ব সম্পর্কে অমীমাংসিত নানান প্রশ্নের উত্তর খুঁজতে সাহায্য করবে এটি। ২০২৪ সালে চালু হলে, এটি হবে বিশ্বের বৃহত্তম optical/near-infrared টেলিস্কোপ। এই টেলিস্কোপে বর্তমানের বৃহত্তম অপটিক্যাল টেলিস্কোপের চেয়ে 13 গুণ বড় আলো-সমাবেশের এলাকা থাকবে। এটি হাবল স্পেস টেলিস্কোপের তুলনায় 16 গুণ পরিস্কার ছবি তুলতে সক্ষম। এর আরেকটি দারুণ ব্যাপার হচ্ছে পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলে আলোড়নের কারণে সৃষ্ট চিত্র বিকৃতি সংশোধন করতে পারা।

ইএলটি চিলির আটাকামা মরুভূমিতে সেরো আরমাজোনে স্থাপন করা হবে। জায়গাটি ৩০৪৬ মিটার উঁচু যা চিলির আটাকামা মরুভূমির সর্বোচ্চ বিন্দু। কম আর্দ্রতার জন্য এই স্থানটিকে টেলিস্কোপ স্থাপনের জন্য পছন্দ করা হয়। স্থানটি ২০১০ সালে নির্বাচন করা হয়েছিল এবং ২০১১ সালে চিলির সরকার ইএলটি স্থাপনের জন্য জমি দান করেছিল। সেইসাথে ইএলটি দিয়ে আকাশ পর্যবেক্ষনে যাতে কোন ঝামেলা না হয় সেইজন্য অতিরিক্ত ১৪০ বর্গ মাইল (৩৬২ বর্গ কিলোমিটার) এলাকা মুক্ত রাখার প্রতিশ্রুতি দেয়া হয়েছে। এই ১৪০ বর্গ মাইলের মধ্যে কোন স্থাপনা নির্মাণ করা যাবে না। মনে প্রশ্ন আসতে পারে পৃথিবীতে এত স্থান থাকতে স্থলভিত্তিক বড় টেলিস্কোপগুলি কেন চিলিতে স্থাপন করা হয়? কারণ, চিলিতে পৃথিবীর মধ্যে সবচেয়ে পরিষ্কার আকাশ রয়েছে। তাই জ্যোতির্বিদ্যা পর্যবেক্ষণের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কেন্দ্রগুলি এখানে স্থাপন করা হয়।

ইএলটি ইউরোপীয় সাউদার্ন অবজারভেটরি (ESO) নির্মান এবং পরিচালনা করবে। এর প্রধান লক্ষ্য, ১৯৬২ সালের কনভেনশনে নির্ধারিত জ্যোতির্বিজ্ঞানী এবং জ্যোতির্পদার্থবিদদের জন্য অত্যাধুনিক গবেষণা সুবিধা প্রদান করা, যাতে তারা সর্বোত্তম এবং প্রথম শ্রেনীর বিজ্ঞান গবেষনা এবং পরিচালনা করতে পারে। এটি অন্যান্য নক্ষত্রের আশেপাশের গ্রহ, মহাবিশ্বের প্রথম ছায়াপথ, সুপার-ম্যাসিভ ব্ল্যাক হোল, কসমোলজি, মৌলিক পদার্থবিদ্যা এবং ডার্ক ম্যাটার ও ডার্ক এনার্জি সম্পর্কে বিস্তারিত জানতে, সেইসাথে জ্যোতির্বিদ্যাকে আরো সামনে এগিয়ে নিতে সাহায্য করবে।

কাঠামো সজ্জা

এই টেলিস্কোপটি অত্যাধুনিক যন্ত্রপাতি সজ্জিত যার মধ্যে আছে- near-infrared imager (ELT-CAM: MICADO), single-field near-infrared wide-band integral field spectrograph (ELT-IFU: HARMONI), mid-infrared imager and spectrometer ELT-MDIR: METIS, high-resolution spectrometer (ELT-HIRES: HIRES) এবং multi-object spectrometer (ELT-MOS: MOSAIC)। টেলিস্কোপের কাঠামোটি দুটি প্রধান অংশে বিভক্তঃ আজিমুথ কাঠামো এবং উচ্চতা কাঠামো। এই দুরবীনের মুল কাঠামো এমনভাবে ডিজাইন করা হয়েছে যে উচ্চ বাতাস এবং ভূমিকম্প সহ যে কোন পরিস্থিতিতে অপটিক্স এবং যন্ত্রপাতি সহ দুরবীনটিকে স্থিতিশীল থাকবে। এর নকশা দুটি পরস্পরবিরোধী চাহিদা পূরণ করবে। এক. এর উপাদানগুলিকে স্থিতিশীল এবং সুনির্দিষ্টভাবে সারিবদ্ধ রাখার জন্য কাঠামোটি অবশ্যই শক্ত হতে হবে, দুই. সেইসাথে একে অবশ্যই যথেষ্ট হালকা হতে হবে যাতে বিশাল ইএলটি তার নিজের ওজনে ভেঙে না পরে। দুরবীনটি সম্পূর্ণরূপে অপটিক্স এবং বৈজ্ঞানিক যন্ত্রপাতি দিয়ে সজ্জিত করার পরে এর ওজন হবে প্রায় 3700 টন।

অনুভূমিক অংশ বা azimuth কাঠামোর সাথে দুটি বিশাল প্ল্যাটফর্ম রয়েছে, যেখানে ইএলটি-এর বৈজ্ঞানিক যন্ত্রগুলিকে রাখা হবে। এই যন্ত্রগুলি টেলিস্কোপ থেকে পাঠানো মহাজাগতিক বস্তুর আলো সংগ্রহ করে প্রক্রিয়া করবে। টেলিস্কোপে বেশ কিছু অত্যাধুনিক যন্ত্রপাতি থাকবে যা মিনিটের মধ্যে এক যন্ত্র থেকে অন্য যন্ত্রে সুইচ করতে পারবে। তথ্য আদান প্রদানের জন্য ৫০০ কিলোমিটার ক্যাবল এবং ১৫০০ কিলোমিটার অপটিক্যাল ফাইবার ব্যাবহার করা হবে। এছাড়াও টেলিস্কোপ এবং এর গম্বুজ খুব দ্রুত আকাশে এর অবস্থান পরিবর্তন করতে এবং খুব অল্প সময়ের মধ্যে একটি নতুন পর্যবেক্ষণ শুরু করতে পারবে। ভূমি থেকে টেলিস্কোপের গম্বুজের উচ্চতা ৭৪ মিটার এবং ব্যাস ৮৬ মিটার। এই টেলিস্কোপের গম্বুজের প্রবেশদ্বার থেকে গম্বুজের ভিতরের দিকে সিঁড়ি বেয়ে এই গম্বুজের শীর্ষে যেতে ৩০ মিনিট সময় লাগে। এর ডিজাইনে ল্যুভার্স এবং একটি উইন্ডস্ক্রিন অন্তর্ভুক্ত করা হবে, যা পর্যাপ্ত বায়ুচলাচল প্রদান করবে।

কতগুলো আয়না আছে?

ইএলটি প্রধানত পাঁচটি আয়নাকে একীভূত করবে যার ফলে অসাধারণ চিত্র পাওয়া যাবে। প্রথম তিনটি আয়না বাঁকা হবে। আর চতুর্থ এবং পঞ্চম আয়না হবে সমতল। ৩৯-মিটার (১২৮ ফুট) ব্যাসের প্রধান আয়নাটি ৭৯৮ টি পৃথক ষড়ভুজ অংশ নিয়ে গঠিত। ২০১৮ সালের জানুয়ারীতে ইএলটির প্রধান আয়নার জন্য প্রথম ছয়টি ষড়ভুজ অংশ জার্মানিতে ঢালাই করা হয়েছিলো। ৯০০ টিরও বেশি সেগমেন্ট ঢালাই করা হবে মূল আয়নার জন্য, সেইসাথে ১৩৩ সেগমেন্ট এর একটি অতিরিক্ত সেট বানানো হবে। প্রতিটি সেগমেন্ট ৪.৫ ফুট (১.৪ মিটার) এলাকা জুড়ে থাকবে যার পুরুত্ব ৫০মি.মি. (১.৯ ইঞ্চি)। আয়নাগুলির সবগুলোরই বিভিন্ন আকার এবং পৃথক পৃথক ভূমিকা রয়েছে। তবে নির্বিঘ্নে একসাথে কাজ করবে।

M-1, সবচেয়ে দর্শনীয় একটি বিশাল ৩৯-মিটার অবতল আয়না যা রাতের আকাশ থেকে আলো সংগ্রহ করবে এবং এই আলোকে সেকেন্ডারি আয়নায় প্রতিফলিত করবে। M-2, হলো একটি উত্তল আয়না যা এখন পর্যন্ত একটি টেলিস্কোপে নিযুক্ত সবচেয়ে বড় সেকেন্ডারি আয়না। এর ব্যাস ৪.২ মিটার এবং ওজন ৩.৫ টন। অবতল চতুর্থ আয়নার ব্যাস ৩.৭ মিটার এবং এটি প্রাথমিক আয়নার শীর্ষে অবস্থান করবে। M-2 একটি গর্তের মধ্যে দিয়ে আলোকরশ্মিকে M-3 এর দিকে ফেরত পাঠাবে, যা এটিকে এর উপরে একটি অভিযোজিত সমতল আয়নার (M-4) সাথে রিলে করবে। M-5 আয়না আকারে সমতল এবং উপবৃত্তাকার আলো’কে M-5 এ পাঠানোর আগে, এই চতুর্থ আয়নাটি পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলীয় আলোড়নে সৃষ্ট চিত্র বিকৃতি ঠিক করার জন্য প্রতি সেকেন্ডে হাজার বার তার আকৃতি সামঞ্জস্য করবে।

প্রাথমিক আয়নার (M-1) ফোকাল অনুপাত হল f/০.৮৭ এবং ফিল্ড অফ ভিউ ১০ আর্ক মিনিট। টেলিস্কোপটি ইন্টিগ্রেটেড ওয়েভফ্রন্ট কন্ট্রোল এর উপর নির্ভরশীল, যার উদ্দেশ্য হল ওয়েভফ্রন্ট এবং সহনশীলতার মধ্যে ট্র্যাকিং বজায় রাখা। এই টেলিস্কোপে অত্যাধুনিক অ্যাডাপটিভ অপটিক্স প্রযুক্তি ব্যবহার করা হবে। এর ফলে এই টেলিস্কোপের ছবিগুলি অন্য যেকোনো টেলিস্কোপের চেয়ে তীক্ষ্ণ হবে। অ্যাডাপটিভ অপটিক্স প্রযুক্তি এর জন্য গবেষনাধীন বস্তুর খুব কাছাকাছি একটি মোটামুটি উজ্জ্বল রেফারেন্স নক্ষত্রের প্রয়োজন হয়, এই রেফারেন্স নক্ষত্র স্থানীয় বায়ুমণ্ডল দ্বারা সৃষ্ট অস্পষ্টতা পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয় যাতে পরবর্তীতে সংশোধন করা যায়। যেহেতু রাতের আকাশে সবসময় উপযুক্ত নক্ষত্র পাওয়া যায় না, তাই জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা পৃথিবীর উপরের বায়ুমণ্ডলে একটি শক্তিশালী লেজার রশ্মি ব্যাবহার করে কৃত্রিম নক্ষত্র তৈরি করতে পারে। প্রায় সমগ্র আকাশ এখন অভিযোজিত অপটিক্স দ্বারা পর্যবেক্ষণ করা যায়। ইএলটি-তে এই রকমের আটটি লেজার থাকবে। M-4 আয়না হলো ইএলটি এর অভিযোজিত অপটিক্স সংশোধনের কেন্দ্রবিন্দু।লেজার রশ্মির কাছাকাছি আসা বিমানের নিরাপত্তা নিশ্চিত করতে, একটি ডেডিকেটেড ক্যামেরা স্থায়ীভাবে লেজার গাইড নক্ষত্রের চারপাশের অঞ্চল পর্যবেক্ষণ করবে। একটি অত্যাধুনিক অ্যালগরিদম ছবিগুলিকে বিশ্লেষণ করবে যাতে উড়ন্ত কোন বস্তু বিমের খুব কাছাকাছি যাওয়ার সাথে সাথে লেজারটি বন্ধ হয়ে যাবে। অনুরূপ স্বয়ংক্রিয় পদ্ধতি ইতিমধ্যেই VLT টেলিস্কোপে কাজ করছে।

ওয়েভফ্রন্ট সেন্সিং ক্যামেরা

অ্যাডাপটিভ অপটিক্স সিস্টেমের আরেকটি অপরিহার্য উপাদান হল ওয়েভফ্রন্ট সেন্সিং ক্যামেরা যা টেলিস্কোপের চোখ হিসেবে কাজ করে। ইএলটিতে তিনটি ওয়েভফ্রন্ট সেন্সিং ক্যামেরা দিয়ে সজ্জিত থাকবে। প্রতিটিতে একটি স্বতন্ত্র ইমেজ সেন্সর বা ডিটেক্টর থাকবে, যা টেলিস্কোপ এবং বৈজ্ঞানিক যন্ত্রগুলি উভয়ই ব্যবহার করবে। এই ওয়েভফ্রন্ট সেন্সরগুলি বায়ুমণ্ডলীয় বিকৃতিগুলি অত্যন্ত দ্রুত পরিমাপ করে, যাতে সর্বোত্তমভাবে পুনরায় আকৃতি দেওয়া যায়। দশ ন্যানোমিটারের নির্ভুলতার সাথে প্রতি সেকেন্ডে ১০০০ বার সমন্বয় করে। বায়ুমণ্ডলীয় ব্যাঘাতের জন্য আয়না সংশোধন খুব দ্রুত সামঞ্জস্য করা প্রয়োজন। ২.৪ মিটার ব্যাসের প্রতিফলিত পৃষ্ঠের বৃহৎ এই আয়নাটি টেলিস্কোপের সমস্ত যন্ত্র দ্বারা ব্যবহার করা হবে। আয়নার পৃষ্ঠটি অত্যন্ত পাতলা ২ মিমি থেকে কম এবং এটির পিছনের দিকে আঠাযুক্ত ৫০০০ চুম্বক দ্বারা সক্রিয়ভাবে রক্ষণাবেক্ষণ করা হয়। এই চুম্বকগুলি নমনীয় M-4 আয়নার পৃষ্ঠকে ডিফর্মিং করতে মূল ভূমিকা পালন করে। একসাথে ইএলটির এই আয়নার অংশগুলি মানুষের চোখের চেয়ে কয়েক মিলিয়ন গুণ বেশি আলো সংগ্রহ করবে। এর আলো সংগ্রহের স্থান ৯৭৮ স্কয়ার মিটার।

এই টেলিস্কোপ কি পরিমান আলো সংগ্রহ করবে?

এর পরিমান ভি এল টি (Very Large Telescope) টেলিস্কোপের চেয়ে 20 গুন বেশী, মানুষের চোখের থেকে ১০০,০০০,০০০ বেশী। বর্তমানে ব্যবহৃত সবচেয়ে বড় একক আয়নাগুলি আছে বড় বাইনোকুলার টেলিস্কোপে (LBT) যার প্রতিটির ব্যাস ২৭.৫ ফুট (৮.৪ মিটার)। ইএলটির প্রথম দিকের নকশায় ১৪০ ফুট (৪২ মিটার) প্রাথমিক আয়না এবং ১৯ ফুট (৫.৯ মিটার) সেকেন্ডারি আয়নার আকার কমানোর সিদ্ধান্ত নিয়েছিল, এতে করে খরচ কমিয়ে টেলিস্কোপের কাজ তাড়াতাড়ি শেষ করা যাবে। ইএলটির গম্বুজ এবং টেলিস্কোপ কাঠামো নির্মান করবে ইতালীয় কনসোর্টিয়াম ACE Cimolai, Astaldi। গম্বুজ এবং টেলিস্কোপ কাঠামো নির্মান করতে ১০,০০০ টন স্টিল ব্যাবহার করা হবে।

ইএলটি প্রোগ্রামের সবচেয়ে আকর্ষণীয় এবং উত্তেজনাপূর্ণ দিকগুলির মধ্যে একটি হ’ল অন্যান্য নক্ষত্রের চারপাশে গ্রহ এবং প্রোটোপ্ল্যানেটারি সিস্টেম এবং এর বৈশিষ্ট্য আবিষ্কার। সেইসাথে বৃহত্তর গ্রহগুলির সরাসরি ছবি ধারন এবং তাদের সম্ভাব্য বায়ুমণ্ডলকে চিহ্নিত করতে সক্ষম।

এটি তরুণ নক্ষত্রের চারপাশে এবং নক্ষত্র-গঠনকারী অঞ্চলগুলিতে দৈত্যাকার গ্রহগুলি পর্যবেক্ষণ করবে এবং সময়ের সাথে তাদের বিবর্তনের সন্ধান করবে। এছাড়াও ছায়াপথগুলির নক্ষত্র গঠন, ধাতু সমৃদ্ধকরণ এবং কাছাকাছি ছায়াপথগুলির গতিবিধি সম্পর্কে বিশদ তথ্য প্রদান করবে। ইএলটি অন্ধকার যুগের শেষের দিকে যখন বিগ ব্যাং- এর পরে গ্যালাক্সিগুলি প্রথম তৈরি হতে শুরু করেছিল, প্রথম কিছু ছায়াপথ এবং তাদের বৈশিষ্ট্যগুলি সনাক্ত করতে পারবে। ইএলটি মহাবিশ্ব এবং এর সম্প্রসারণের ইতিহাসকে ম্যাপ আউট করতে সাহায্য করবে৷ এই পরিমাপ মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ ইতিহাস অন্বেষণের জন্য একটি সত্যিকারের স্বাধীন এবং অনন্য পদ্ধতির সুযোগ করে দেবে।

ইএলটির বৈজ্ঞানিক পর্যবেক্ষণ কেন্দ্রটি টেলিস্কোপ থেকে ২৩ কিঃমিঃ দূরে Cerro Paranal-এর একটি ভবনে, VLT টেলিস্কোপও এখান থেকে নিয়ন্ত্রন করা হয়। এখানকার কন্ট্রোল রুম হবে সমস্ত কর্মকাণ্ডের কেন্দ্র। এখান থেকে পর্যবেক্ষক দল ইএলটি এবং এর যন্ত্রগুলি নিয়ন্ত্রণ করবে এবং কম্পিউটারের একটি বিশাল অ্যারের দ্বারা চালিত হবে৷ এখানে কাজের মধ্যে থাকবে টেলিস্কোপ এবং যন্ত্রগুলির ক্রমাগত পর্যবেক্ষণ এবং অপটিমাইজেশন। আকাশের বস্তুগুলিকে লক্ষ্য করার জন্য টেলিস্কোপকে নির্দেশ করা এবং বৈজ্ঞানিক ডেটার পরবর্তী মূল্যায়ন (যেমন, চিত্র এবং বর্ণালী)। সবকিছু ঠিক থাকলে ২০২৪ সালে ইএলটি মহাবিশ্বের দিকে তার দৃষ্টি প্রসারিত করবে। ইএলটির নির্মান ব্যায় আনুমানিক ১.৩ বিলিয়ন ইউ এস ডলার। এই ব্যয় আরো বাড়তে পারে।