रोबोटिक टेलीस्कोप

From Vigyanwiki
"एल एनानो", एक रोबोटिक टेलीस्कोप

एक रोबोटिक टेलीस्कोप एक खगोलीय टेलीस्कोप और संसूचक प्रणाली है जो मानव हस्तक्षेप के बिना अवलोकन करता है। खगोलीय विषयों में, एक टेलीस्कोप रोबोटिक के रूप में अर्हता प्राप्त करता है यदि यह मानव द्वारा संचालित किए बिना उन अवलोकनों को करता है, भले ही मानव को रात की शुरुआत में अवलोकन शुरू करना पड़े या उन्हें सुबह समाप्त करना पड़े। इसमें आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस का उपयोग करने वाले सॉफ्टवेयर एजेंट हो सकते हैं जो स्वचालित शेड्यूलिंग जैसे विभिन्न तरीकों से सहायता करता है।[1][2][3] एक रोबोटिक टेलीस्कोप रिमोट टेलीस्कोप से अलग है, हालांकि एक उपकरण रोबोटिक और रिमोट दोनों हो सकता है।

2004 तक, क्षुद्रग्रह कक्षाओं और खोजों, चर सितारा अध्ययनों, सुपरनोवा प्रकाश घटता और खोजों, धूमकेतु कक्षाओं और गुरुत्वाकर्षण माइक्रोलेंसिंग अवलोकनों पर प्रकाशित वैज्ञानिक जानकारी का एक बड़ा प्रतिशत रोबोटिक अवलोकनों का था।

सभी प्रारंभिक चरण के गामा-किरण प्रस्फोट प्रेक्षण रोबोटिक दूरबीनों द्वारा किए गए।

डिजाइन

रोबोटिक टेलीस्कोप जटिल प्रणालियां हैं जो आम तौर पर कई उप-प्रणालियों को शामिल करती हैं। इन उप-प्रणालियों में ऐसे उपकरण शामिल हैं जो टेलीस्कोप की ओर इशारा करने की क्षमता, डिटेक्टर का संचालन (आमतौर पर एक सीसीडी कैमरा), गुंबद या टेलीस्कोप के घेरे का नियंत्रण, टेलीस्कोप के फोकसर पर नियंत्रण, मौसम की स्थिति का पता लगाने और अन्य क्षमताओं को प्रदान करते हैं। अक्सर इन अलग-अलग उप-प्रणालियों की अध्यक्षता एक मास्टर नियंत्रण प्रणाली द्वारा की जाती है, जो लगभग हमेशा एक सॉफ्टवेयर घटक होता है।

रोबोटिक टेलीस्कोप बंद-लूप या खुले-लूप सिद्धांतों के तहत काम करते हैं। एक ओपन लूप सिस्टम में, एक रोबोटिक टेलीस्कोप सिस्टम खुद को इंगित करता है और इसके संचालन के परिणामों का निरीक्षण किए बिना अपना डेटा एकत्र करता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि यह ठीक से काम कर रहा है। खुले-लूप टेलीस्कोप को कभी-कभी विश्वास पर काम करने के लिए कहा जाता है, जिसमें अगर कुछ गलत हो जाता है, तो नियंत्रण प्रणाली के लिए इसका पता लगाने और क्षतिपूर्ति करने का कोई तरीका नहीं है।

एक बंद लूप सिस्टम में त्रुटियों का पता लगाने के लिए अनावश्यक इनपुट के माध्यम से अपने संचालन का मूल्यांकन करने की क्षमता होती है। इस तरह का एक सामान्य इनपुट टेलिस्कोप की गति के अक्षों पर स्थिति एन्कोडर या सिस्टम की छवियों का मूल्यांकन करने की क्षमता होगी ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि जब वे उजागर हुए थे तो यह सही क्षेत्र में इंगित किया गया था।

अधिकांश रोबोटिक टेलिस्कोप छोटे टेलिस्कोप होते हैं। जबकि बड़े वेधशाला उपकरण अत्यधिक स्वचालित हो सकते हैं, कुछ बिना परिचर के काम करते हैं।

वृत्तिक रोबोटिक टेलीस्कोप

वेधशालाओं में कंप्यूटरों के लिए इलेक्ट्रोमेकैनिकल इंटरफेस आम हो जाने के बाद रोबोटिक टेलीस्कोप को सबसे पहले खगोलविदों द्वारा विकसित किया गया था।प्रारंभिक उदाहरण महंगे थे, सीमित क्षमताएं थीं, और हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर दोनों में बड़ी संख्या में अद्वितीय उपप्रणाली शामिल थीं। इसने अपने इतिहास के शुरूआती दौर में रोबोटिक दूरबीनों के विकास में प्रगति की कमी में योगदान दिया था।

1980 के दशक के प्रारंभ तक, सस्ते कंप्यूटरों की उपलब्धता के साथ, कई व्यवहार्य रोबोटिक टेलीस्कोप परियोजनाओं की कल्पना की गई, और कुछ का विकास किया गया। मार्क ट्रूब्लड और रसेल एम. जेनेट की 1985 की पुस्तक, माइक्रोकंप्यूटर कंट्रोल ऑफ़ टेलिस्कोप, इस क्षेत्र में एक ऐतिहासिक इंजीनियरिंग अध्ययन थी। इस पुस्तक की उपलब्धियों में से एक कई कारणों की ओर इशारा कर रही थी, कुछ काफी सूक्ष्म, क्यों दूरबीनों को केवल बुनियादी खगोलीय गणनाओं का उपयोग करके मज़बूती से इंगित नहीं किया जा सकता था। इस पुस्तक में खोजी गई अवधारणाएं टेलिस्कोप माउंट एरर मॉडलिंग सॉफ्टवेयर के साथ एक साझा विरासत साझा करती हैं जिसे टीपॉइंट कहा जाता है, जो 1970 के दशक में बड़ी स्वचालित दूरबीनों की पहली पीढ़ी से उभरा, विशेष रूप से 3.9m एंग्लो-ऑस्ट्रेलियाई टेलीस्कोप।

2004 में, कुछ पेशेवर रोबोटिक दूरबीनों को डिज़ाइन रचनात्मकता की कमी और बंद-स्रोत और स्वामित्व वाले सॉफ़्टवेयर पर निर्भरता के कारण चित्रित किया गया। सॉफ्टवेयर आमतौर पर उस टेलीस्कोप के लिए अद्वितीय होता है जिसके लिए इसे डिजाइन किया गया था और इसे किसी अन्य सिस्टम पर इस्तेमाल नहीं किया जा सकता है। अक्सर, विश्वविद्यालयों में विकसित रोबोटिक टेलीस्कोप सॉफ़्टवेयर को बनाए रखना असंभव हो जाता है और अंततः अप्रचलित हो जाता है क्योंकि इसे लिखने वाले स्नातक छात्र नए पदों पर चले जाते हैं, और उनके संस्थान अपना ज्ञान खो देते हैं। बड़े टेलीस्कोप कंसोर्टिया या सरकार द्वारा वित्त पोषित प्रयोगशालाओं में विश्वविद्यालयों द्वारा अनुभव किए गए डेवलपर्स के समान नुकसान नहीं होता है। व्यावसायिक प्रणालियाँ आम तौर पर बहुत अधिक अवलोकन दक्षता और विश्वसनीयता की विशेषता रखती हैं। कुछ व्यावसायिक सुविधाओं में एएससीओएम प्रौद्योगिकी को अपनाने की प्रवृत्ति भी बढ़ रही है (निम्नलिखित अनुभाग देखें)। स्वामित्व वाले सॉफ़्टवेयर की आवश्यकता आमतौर पर संस्थानों के बीच अनुसंधान डॉलर के लिए प्रतिस्पर्धा द्वारा संचालित होती है।

1980 के दशक के उत्तरार्ध के बाद से, आयोवा विश्वविद्यालय पेशेवर पक्ष में रोबोटिक टेलीस्कोप के विकास में सबसे आगे रहा है। 1990 के दशक की शुरुआत में विकसित ऑटोमेटेड टेलीस्कोप सुविधा (एटीएफ) आयोवा शहर में आयोवा विश्वविद्यालय में भौतिकी भवन की छत पर स्थित थी। वे 1997 में निजी वाइनर वेधशाला में आयोवा रोबोटिक वेधशाला, एक रोबोटिक और रिमोट टेलीस्कोप को पूरा करने के लिए गए। इस प्रणाली ने परिवर्तनशील तारों का सफलतापूर्वक प्रेक्षण किया और दर्जनों वैज्ञानिक पत्रों में प्रेक्षणों का योगदान दिया। मई 2002 में, उन्होंने रिगेल टेलीस्कोप पूरा किया। रिगेल एक 0.37-मीटर (14.5-इंच) F/14 था जिसे ऑप्टिकल मैकेनिक्स, इंक. द्वारा निर्मित किया गया था और टैलोन प्रोग्राम द्वारा नियंत्रित किया गया था।[4] इनमें से प्रत्येक एक अधिक स्वचालित और उपयोगी वेधशाला की ओर एक प्रगति थी।

रोबोटिक टेलीस्कोप के सबसे बड़े मौजूदा नेटवर्क में से एक रोबोनेट है, जो यूके के विश्वविद्यालयों के एक संघ द्वारा संचालित है। लिंकन नियर-अर्थ एस्टेरॉयड रिसर्च (लाइनर) परियोजना एक पेशेवर रोबोटिक दूरबीन का एक और उदाहरण है। लाइनर के प्रतिद्वंद्वियों, लोवेल ऑब्जर्वेटरी नियर-अर्थ-ऑब्जेक्ट सर्च, कैटालिना स्काई सर्वे, स्पेसवॉच और अन्य ने भी ऑटोमेशन के अलग-अलग स्तरों का विकास किया है।

2002 में, ऑप्टिकल रिस्पांस (रैप्टर) प्रोजेक्ट के लिए रैपिड टेलीस्कोप पहला पूर्ण स्वायत्त बंद-लूप रोबोटिक टेलीस्कोप था। रैप्टर को 2000 में डिजाइन किया गया था और 2002 में पूर्ण तैनाती शुरू हुई थी। परियोजना का नेतृत्व टॉम वेस्ट्रैंड और उनकी टीम ने किया था: जेम्स व्रेन, रॉबर्ट व्हाइट, पी। वोज्नियाक और हीथ डेविस। वाइड-फील्ड इंस्ट्रूमेंट्स में से एक पर इसका पहला प्रकाश 2001 के अंत में था। दूसरा वाइड फील्ड सिस्टम 2002 के अंत में ऑनलाइन आया। क्लोज्ड-लूप ऑपरेशन 2003 में शुरू हुआ। मूल रूप से रैप्टर का लक्ष्य ग्राउंड-आधारित टेलीस्कोप की एक प्रणाली विकसित करना था। जो उपग्रह ट्रिगर्स का विश्वसनीय रूप से जवाब देगा और इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि वास्तविक समय में ग्राहकों की पहचान करेगा और अन्य, बड़े, दूरबीनों के साथ अनुवर्ती टिप्पणियों को सक्षम करने के लिए स्रोत स्थानों के साथ अलर्ट उत्पन्न करेगा। इसने इन दोनों लक्ष्यों को हासिल कर लिया है। अब रैप्टर को थिंकिंग टेलीस्कोप टेक्नोलॉजीज प्रोजेक्ट के प्रमुख हार्डवेयर तत्व के रूप में फिर से ट्यून किया गया है।[5] इसका नया जनादेश अब तक तैनात किए गए कुछ सबसे उन्नत रोबोटिक सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके लगातार स्रोतों में दिलचस्प और विषम व्यवहारों की तलाश में रात के आकाश की निगरानी करेगा। दो वाइड-फील्ड सिस्टम सीसीडी कैमरों की पच्चीकारी हैं। मोज़ेक लगभग 1500 वर्ग डिग्री के क्षेत्र को 12 वीं परिमाण की गहराई तक कवर करता है। प्रत्येक विस्तृत क्षेत्र सरणी में केंद्रित एक एकल फोविया प्रणाली है जिसमें 4 डिग्री के दृश्य क्षेत्र और 16वें परिमाण की गहराई है। वाइड फील्ड सिस्टम को 38 किमी बेसलाइन से अलग किया जाता है। इन वाइड-फील्ड सिस्टम का समर्थन दो अन्य परिचालन टेलीस्कोप हैं। इनमें से पहला एक कैटलॉगिंग गश्ती उपकरण है जिसमें मोज़ेक 16 वर्ग डिग्री फ़ील्ड ऑफ़ व्यू 16 मैग्नीट्यूड तक है। अन्य प्रणाली एक .4m ओटीए है जिसमें 19-20वें परिमाण की उपज गहराई और .35 डिग्री का कवरेज है। वर्तमान में तीन अतिरिक्त प्रणालियाँ विकास और परीक्षण के दौर से गुजर रही हैं और अगले दो वर्षों में तैनाती का मंचन किया जाएगा। सभी सिस्टम कस्टम-निर्मित, फास्ट-स्लीविंग माउंट पर लगाए गए हैं जो 3 सेकंड में आकाश में किसी भी बिंदु तक पहुंचने में सक्षम हैं। रैप्टर सिस्टम लॉस अलामोस नेशनल लेबोरेटरी (यूएसए) में ऑन-साइट स्थित है और इसे प्रयोगशाला के निर्देशित अनुसंधान और विकास निधि के माध्यम से समर्थित किया गया है।

अप्रवीण रोबोटिक टेलीस्कोप

2004 में, अधिकांश रोबोटिक दूरबीन शौकिया खगोलविदों के हाथों में हैं। शौकिया रोबोटिक टेलीस्कोप के विस्फोट के लिए एक शर्त अपेक्षाकृत सस्ते सीसीडी कैमरों की उपलब्धता थी, जो 1990 के दशक की शुरुआत में वाणिज्यिक बाजार में दिखाई दिए। इन कैमरों ने शौकिया खगोलविदों को न केवल रात के आकाश की मनभावन छवियां बनाने की अनुमति दी, बल्कि पेशेवर खगोलविदों के सहयोग से अनुसंधान परियोजनाओं को आगे बढ़ाने के लिए अधिक परिष्कृत शौकीनों को प्रोत्साहित किया। शौकिया रोबोटिक दूरबीनों के विकास के पीछे मुख्य उद्देश्य शोध-उन्मुख खगोलीय प्रेक्षण करने का टेडियम रहा है, जैसे कि एक चर तारे की अंतहीन दोहराव वाली छवियां लेना।

1998 में, बॉब डेनी ने माइक्रोसॉफ्ट के घटक वस्तु मॉडल के आधार पर खगोलीय उपकरणों के लिए एक सॉफ्टवेयर इंटरफेस मानक की कल्पना की, जिसे उन्होंने एस्ट्रोनॉमी कॉमन ऑब्जेक्ट मॉडल (एएससीओएम) कहा। उन्होंने वाणिज्यिक टेलीस्कोप नियंत्रण और छवि विश्लेषण कार्यक्रमों और कई फ्रीवेयर घटकों के रूप में इस मानक के पहले उदाहरण भी लिखे और प्रकाशित किए। उन्होंने डॉग जॉर्ज को एएससीओएम क्षमता को एक वाणिज्यिक कैमरा नियंत्रण सॉफ्टवेयर प्रोग्राम में शामिल करने के लिए भी राजी किया। इस तकनीक के माध्यम से, इन अनुप्रयोगों को एकीकृत करने वाली एक मास्टर नियंत्रण प्रणाली को पर्ल, वीबीस्क्रिप्ट, या जावास्क्रिप्ट में आसानी से लिखा जा सकता है। उस प्रकार की एक नमूना स्क्रिप्ट डेनी द्वारा प्रदान की गई थी।

कई महीनों बाद स्काई एंड टेलिस्कोप पत्रिका में एएससीओएम के कवरेज के बाद, एएससीओएम आर्किटेक्ट्स जैसे बॉब डेनी, डग जॉर्ज, टिम लॉन्ग और अन्य ने बाद में एएससीओएम को टेलीस्कोप, सीसीडी कैमरों, टेलीस्कोप के लिए फ्रीवेयर डिवाइस ड्राइवरों के लिए कोडित इंटरफ़ेस मानकों का एक सेट बनने में प्रभावित किया। फ़ोकसर्स, और खगोलीय वेधशाला गुंबद। नतीजतन, शौकिया रोबोटिक टेलीस्कोप तेजी से अधिक परिष्कृत और भरोसेमंद हो गए हैं, जबकि सॉफ्टवेयर लागत कम हो गई है। एएससीओएम को कुछ पेशेवर रोबोटिक टेलीस्कोप के लिए भी अपनाया गया है।

इसके अलावा 1998 में, कॉटेज ग्रोव, ओरेगॉन के पास टेनाग्रा ऑब्जर्वेटरीज साइट का निर्माण माइकल श्वार्ट्ज द्वारा 14-इंच (360 मिमी) सेलेस्ट्रॉन श्मिट-कासेग्रेन टेलीस्कोप सी के साथ रोबोटिक के साथ किया गया था। 1998.[6]

इस बीच, एएससीओएम प्रयोक्ताओं ने पहले से कहीं अधिक सक्षम मास्टर कंट्रोल सिस्टम डिजाइन किए। 1999, 2000 और 2001 में माइनर प्लैनेट एमेच्योर-प्रोफेशनल वर्कशॉप (एमपीएपीडब्ल्यू) और 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, और 2003 के इंटरनेशनल एमेच्योर-प्रोफेशनल फोटोइलेक्ट्रिक फोटोमेट्री कॉन्फ्रेंस में प्रस्तुत किए गए पेपर्स ने तेजी से परिष्कृत मास्टर कंट्रोल सिस्टम का दस्तावेजीकरण किया। इन प्रणालियों की कुछ क्षमताओं में अवलोकन लक्ष्यों का स्वत: चयन, अवसर के लक्ष्यों के लिए अवलोकन कार्यक्रमों को देखने या पुनर्व्यवस्थित करने में बाधा डालने की क्षमता, गाइड सितारों का स्वचालित चयन, और परिष्कृत त्रुटि पहचान और सुधार एल्गोरिदम शामिल हैं।

रिमोट टेलीस्कोप सिस्टम का विकास 1999 में शुरू हुआ, 2000 की शुरुआत में वास्तविक टेलीस्कोप हार्डवेयर पर पहला टेस्ट रन हुआ। आरटीएस2 मुख्य रूप से गामा-रे फट फॉलो-अप टिप्पणियों के लिए अभिप्रेत था, इसलिए अवलोकन को बाधित करने की क्षमता इसके डिजाइन का एक मुख्य हिस्सा था। विकास के दौरान, यह एक एकीकृत वेधशाला प्रबंधन सुइट बन गया। अन्य परिवर्धन में लक्ष्यों और अवलोकन लॉग को संग्रहीत करने के लिए पोस्टग्रेस्क्ल डेटाबेस का उपयोग, एस्ट्रोमेट्री सहित छवि प्रसंस्करण करने की क्षमता और रीयल-टाइम टेलीस्कोप सुधार और वेब-आधारित उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस का प्रदर्शन शामिल है। आरटीएस2 शुरुआत से ही बिना किसी मालिकाना घटक के पूरी तरह से ओपन-सोर्स सिस्टम के रूप में डिजाइन किया गया था। माउंट, सेंसर, सीसीडी और रूफ सिस्टम की बढ़ती सूची का समर्थन करने के लिए, यह अपने स्वयं के टेक्स्ट-आधारित संचार प्रोटोकॉल का उपयोग करता है। आरटीएस2 प्रणाली का वर्णन 2004 और 2006 में प्रदर्शित होने वाले पत्रों में किया गया है।[7]

इंस्ट्रूमेंट न्यूट्रल डिस्ट्रिब्यूटेड इंटरफ़ेस (इंडि) 2003 में शुरू किया गया था। माइक्रोसॉफ्ट विंडोज-केंद्रित एएससीओएम मानक की तुलना में, इंडि एक प्लेटफ़ॉर्म-स्वतंत्र प्रोटोकॉल है, जिसे क्लियरस्काई संस्थान के एलवुड सी. डाउनी द्वारा नियंत्रण, स्वचालन, डेटा अधिग्रहण और समर्थन के लिए विकसित किया गया है। हार्डवेयर उपकरणों और सॉफ्टवेयर फ्रंटएंड के बीच आदान-प्रदान।

2022 तक दो फ्रांसीसी कंपनियों ने शौकिया तौर पर इस्तेमाल के लिए पोर्टेबल रोबोटिक टेलीस्कोप पेश किए। उनके पास एक अंतर्निहित कैमरा, मोटर और एक प्रदान किए गए स्मार्टफोन ऐप के लिए वाई-फाई कनेक्शन वाला नियंत्रक होता है। फोन यह भी दिखाता है कि कैमरा क्या देखता है, उपयोगकर्ता द्वारा देखे जाने पर इमेज स्टैकिंग द्वारा एक छवि का निर्माण। उनके पास न तो ऐपिस ट्यूब है और न ही आंखों द्वारा उपयोग के लिए प्रावधान। जब खोला और शुरू किया, तो वे खुद को सितारों द्वारा उन्मुख करते हैं, और ऐप अवलोकन के लिए ऑब्जेक्ट प्रदान करता है।

  • वोनिस स्टेलिना 80 मिमी रेफ्रेक्टर [8] (2020)
  • वोनिस वेस्पेरा [9] (2022)
  • यूनिस्टेलर ईवीस्कोप [10] (2018)
  • यूनिस्टेलर इक्विनॉक्स[11]

रोबोटिक टेलीस्कोप की सूची

इन पेशेवर रोबोटिक दूरबीनों के बारे में अधिक जानकारी के लिए नीचे देखें:

यह भी देखें

संदर्भ

  1. Allan, A.; Naylor, T.; Steele, I.; Carter, D.; Jenness, T.; Economou, F.; Adamson, A. (2004). "STAR: Astronomers, Agents and when Robotic Telescopes aren't..." Astronomical Data Analysis Software and Systems (Adass) Xiii. 314: 597. Bibcode:2004ASPC..314..597A. Retrieved 2016-08-27.
  2. Mason, Cindy (1994). Pyper (ed.). "स्वतंत्र स्वचालित टेलीस्कोप के सहयोगात्मक नेटवर्क". Optical Astronomy from the Earth and Moon. Astronomical Society of The Pacific. 55: 234. Bibcode:1994ASPC...55..234M. Retrieved 2016-08-27.
  3. Crawford (1992). "GNAT: Global Network of Automated Telescopes". Automated Telescopes for Photometry and Imaging. 28: 111. Bibcode:1992ASPC...28..123C. Retrieved 2016-08-27.
  4. "रिगेल के बारे में". Archived from the original on 2009-01-30. Retrieved 2009-02-14.
  5. Hutterer, Eleanor (August 2014). "ट्रैकिंग ट्रांजिस्टर".{{cite web}}: CS1 maint: url-status (link)
  6. Polakis, Tom (May 2004), "Robotic Observing: If Robotic-Controlled Telescopes Are the Future of Astronomical Observing, Then Tenagra Observatories Are Leading This Technological Revolution", Astronomy, 32 (5)
  7. "RTS2: Open source standard and package for autonomous observatory".
  8. Robin Scagell (2022-08-09). "वोनिस स्टेलिना ऑब्जर्वेशन स्टेशन स्मार्ट टेलीस्कोप समीक्षा". Space.com (in English). Retrieved 2022-09-16.
  9. Jamie Carter (2022-09-14). "वोनिस वेस्पेरा ऑब्जर्वेशन स्टेशन स्मार्ट टेलीस्कोप की समीक्षा". digitalcameraworld (in English). Retrieved 2022-09-16.
  10. Bangeman, Eric (2021-02-14). "The $3,000 eVscope makes stargazing easy and fun". Ars Technica (in English). Retrieved 2022-09-16.
  11. "यूनिस्टेलर ईवीस्कोप इक्विनॉक्स". BBC Sky at Night Magazine (in English). Retrieved 2022-09-25.


बाहरी संबंध

  • Virtual Telescope Project The Virtual Telescope Project robotic facility.
  • List of professional robotic telescopes (with map and statistics).
  • "Robotic telescopes: An interactive exhibit on the world-wide web". 1994. CiteSeerX 10.1.1.51.9564: {{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (help) provides an overview of telescope operation through the internet