टोक्यो मेट्रोपॉलिटन यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने सिमुलेशन का उपयोग करके दिखाया है कि एक छोटा, नव विकसित एक्स-रे दूरबीन पूरे चंद्र सतह का रासायनिक नक्शा बनाने में मदद कर सकता है - जो यह समझने की दिशा में एक बड़ा कदम है कि चंद्रमा कैसे बना, बदला और समय के साथ विकसित हुआ। क्योंकि, सच कहें तो, हम जल्द ही हर गड्ढे से नमूने नहीं लेने वाले हैं।

उनके विस्तृत मॉडलिंग, जिसमें दूरबीन डिटेक्टर और एक यथार्थवादी चंद्र-परिक्रमा उपग्रह मिशन दोनों शामिल थे, से पता चलता है कि एक दूरबीन लगभग दो वर्षों में पांच महत्वपूर्ण तत्वों का नक्शा बना सकता है। पांच-पांच डिटेक्टरों की एक बड़ी सरणी तेज नक्शे बना सकती है और काम को अधिक तेजी से पूरा कर सकती है। क्योंकि दो साल में क्यों करें जो 25 दूरबीनों से एक साल में किया जा सकता है?

चंद्रमा का भूवैज्ञानिक इतिहास अभी भी पूरी तरह से समझा नहीं गया है, मुख्यतः क्योंकि वैज्ञानिकों के पास अभी तक चंद्र सतह का पूरा भू-रासायनिक नक्शा नहीं है। चूंकि शोधकर्ता चंद्रमा के हर हिस्से से नमूने एकत्र नहीं कर सकते - लॉजिस्टिक्स, आप जानते हैं - उन्हें एक्स-रे फ्लोरेसेंस इमेजिंग जैसी रिमोट सेंसिंग विधियों पर निर्भर रहना पड़ता है। डिटेक्टर चंद्रमा की ओर इशारा करते हैं ताकि विशिष्ट तत्वों द्वारा उत्सर्जित एक्स-रे को कैप्चर किया जा सके, जब वे सौर विकिरण से टकराते हैं, जिससे पता चलता है कि विभिन्न क्षेत्रों में कौन से तत्व मौजूद हैं।

अपोलो और चंद्रयान मिशनों से पहले के अवलोकनों ने उपयोगी आंशिक नक्शे तैयार किए, लेकिन पूर्ण वैश्विक नक्शा अभी भी मायावी बना हुआ है। मिशनों के पास पर्याप्त सूर्य-संचालित एक्स-रे सिग्नल इकट्ठा करने के लिए सीमित समय होता है, और डिटेक्टर अंतरिक्ष में लंबी अवधि के दौरान खराब हो सकते हैं। यह समस्या विशेष रूप से चंद्रमा के ध्रुवों के पास गंभीर है, जहां सौर एक्स-रे कमजोर होते हैं।

इन बाधाओं को दूर करने के लिए, एयरी टोइडा और प्रो. युइचिरो एज़ो के नेतृत्व में एक टीम ने चंद्रमा की परिक्रमा करने वाले उपग्रह पर एक कॉम्पैक्ट एक्स-रे दूरबीन का उपयोग करने का प्रस्ताव रखा। यह दूरबीन, मूल रूप से पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर के अध्ययन के लिए डिज़ाइन की गई, दस किलोग्राम से कम वजन की है - इतनी छोटी कि यह दीर्घकालिक चंद्र उपग्रह अवलोकनों के लिए व्यावहारिक है। पारंपरिक एक्स-रे दूरबीनें अक्सर इस प्रकार के मिशन के लिए बहुत बड़ी और भारी होती हैं। डिटेक्टर का परीक्षण चंद्र कक्षा में अपेक्षित से कहीं अधिक कठोर विकिरण स्थितियों में भी किया गया है।

शोधकर्ताओं ने फिर दूरबीन के विनिर्देशों को एक संख्यात्मक सिमुलेशन में जोड़ा ताकि यह परीक्षण किया जा सके कि क्या कोई उपग्रह मिशन सफलतापूर्वक चंद्रमा का नक्शा बना सकता है। प्रति वर्ष 300 सौर ज्वालाओं और चंद्र-परिक्रमा उपग्रह पर एक एकल दूरबीन मानते हुए, सिमुलेशन ने दिखाया कि पूरी चंद्र सतह को दो वर्षों में पांच तत्वों (ऑक्सीजन, लोहा, मैग्नीशियम, एल्युमिनियम, सिलिकॉन) के लिए 70 x 70 किलोमीटर के ग्रिड आकार का उपयोग करके मैप किया जा सकता है।

चूंकि दूरबीन इतनी कॉम्पैक्ट है, टीम ने पांच-पांच दूरबीनों की एक सरणी ले जाने वाले उपग्रह की भी जांच की। सिमुलेशन के अनुसार, यह 25-दूरबीन प्रणाली मिशन के समय को एक वर्ष तक कम कर सकती है। दो वर्षों के संचालन के साथ, यह सोडियम का भी नक्शा बना सकता है, साथ ही ग्रिड आकार में 30 x 30 किलोमीटर तक सुधार कर सकता है।

यदि कोई भी मिशन अवधारणा वास्तविकता बन जाती है, तो यह पूरे चंद्रमा पर तत्व बहुतायत का पहला पूर्ण नक्शा तैयार करेगा - जो वैज्ञानिकों को चंद्र भूविज्ञान का अध्ययन करने और चंद्रमा के लंबे और जटिल इतिहास के पुनर्निर्माण के लिए एक शक्तिशाली नया उपकरण देगा। यह कार्य JSPS KAKENHI अनुदान संख्या 21H04972 द्वारा समर्थित था। सामग्री टोक्यो मेट्रोपॉलिटन यूनिवर्सिटी द्वारा प्रदान की गई।