Cosmic Dust Analyzer
காசினி பணியில் உள்ள காஸ்மிக் டஸ்ட் அனலைசர் (சி. டி. ஏ) ஒரு பெரிய பகுதி (0.1 மீ2 மொத்த உணர்திறன் பகுதி) பல சென்சார் தூசி கருவியாகும், இதில் ஒரு இரசாயன தூசி பகுப்பாய்வு (டைம்-ஆஃப்-ஃப்ளைட் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்), மிகவும் நம்பகமான தாக்க அயனியாக்கம் கண்டறிதல் மற்றும் இரண்டு உயர் விகித துருவப்படுத்தப்பட்ட பாலிவினைலிடின் ஃவுளூரைடு (பி. வி. டி. எஃப்) கண்டறிதல்கள் அடங்கும். சனிக்கு செல்லும் வழியில் 6 ஆண்டுகளில் சி. டி. ஏ கிரகங்களுக்கிடையேயான தூசி மேகம், விண்மீன்களுக்கு இடையேயான தூசியின் ஓட்டம் மற்றும் வியாழன் தூசி நீரோடைகள் ஆகியவற்றை பகுப்பாய்வு செய்தது. சனியைச் சுற்றியுள்ள சுற்றுப்பாதையில் 13 ஆண்டுகளில் சி. டி. ஏ ஈ வளையம், என்செலாடஸின் பிளூம்களில் உள்ள தூசி மற்றும் சனியின் சூழலில் உள்ள தூசி ஆகியவற்றை ஆய்வு செய்தது. கண்ணோட்டம் காஸ்மிக் டஸ்ட் அனலைசர், சி. டி. ஏ என்பது ஹைடெல்பெர்க் (ஜெர்மனி) இல் உள்ள மேக்ஸ் பிளாங்க் இன்ஸ்டிடியூட் ஃபார் நியூக்ளியர் இயற்பியலின் (எம். பி. ஐ. கே) ஏழாவது தூசி கருவியாகும், இது கலிலியோ மற்றும் யுலிஸஸ் விண்வெளி ஆய்வுகளில் உள்ள எச். இ. ஓ. எஸ் 2 சாட் 5 செயற்கைக்கோள் மற்றும் தூசி கண்டறிதல்களில் உள்ள தூசி கண்டறிதல்களைப் பின்தொடர்கிறது மற்றும் ஹீலியோஸ் விண்கலத்தில் உள்ள மிகவும் சிக்கலான தூசி பகுப்பாய்வாளர்கள், ஜியோட்டோ மற்றும் வேகா விண்கலம் ஹாலியின் வால்மீனுக்கு. காசினி விண்கலத்தில் சனி மண்டலத்தில் உள்ள தூசியை பகுப்பாய்வு செய்ய எபர்ஹார்ட் க்ரூன் தலைமையிலான விஞ்ஞானிகள் மற்றும் டயட்மார் லிங்கர்ட் தலைமையிலான பொறியாளர்கள் குழுவால் புதிய தூசி பகுப்பாய்வு அமைப்பு உருவாக்கப்பட்டது. இந்த கருவி ஒரு பெரிய உணர்திறன் பகுதி (0.1 மீ2) தாக்கக் கண்டறிதல், ஒரு சிறிய நேர விமான வெகுஜன நிறமாலை வேதியியல் பகுப்பாய்வு மற்றும் இரண்டு உயர் விகித துருவப்படுத்தப்பட்ட பாலிவினைலிடீன் ஃவுளூரைடு (பிவிடிஎஃப்) கண்டறிதல்களைப் பயன்படுத்துகிறது, இது ஈ வளையத்தின் குறுக்குவெட்டுகளின் போது அதிக ஃப்ளக்ஸ்களைச் சமாளிக்க உதவுகிறது. ஹைடெல்பெர்க்கில் உள்ள அணு இயற்பியலுக்கான மேக்ஸ் பிளாங்க் நிறுவனம் ஒட்டுமொத்த கருவி மேம்பாடு மற்றும் சோதனைக்கு பொறுப்பாக இருந்தது. பெர்லின்-அட்லர்ஷோஃப் (இயக்கவியல், தூய்மை, வெப்ப வடிவமைப்பு, சோதனைகள்), கேன்டர்பரி பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த டோனி மெக்டோனெல் (வேதியியல் பகுப்பாய்வாளர், இங்கிலாந்து), ரதர்ஃபோர்ட் ஆப்பிள்டன் ஆய்வகம் (ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் எலக்ட்ரானிக்ஸ், இங்கிலாந்து) மற்றும் ஜி. பாஹ்ல் (இயந்திர வடிவமைப்பு, முனிச், ஜெர்) ஆகியவற்றில் டி. எல். ஆர் முக்கிய பங்களிப்புகளை வழங்கியது. சிகாகோ பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த டோனி டுஸோலினோ என்பவரால் பி. வி. டி. எஃப் கண்டறிதல்கள் வழங்கப்பட்டன. சி. டி. ஏ-வுக்கு முன்மொழியப்பட்ட முதன்மை புலனாய்வாளர் எபர்ஹார்ட் க்ரூன் ஆவார். 1990 ஆம் ஆண்டில் பிஐ-கப்பல் அணு இயற்பியலுக்கான மேக்ஸ் பிளாங்க் நிறுவனத்தில் இருந்து ரால்ஃப் ஸ்ராமாவிடம் ஒப்படைக்கப்பட்டது, அவர் இப்போது ஜெர்மனியின் ஸ்டட்கர்ட் பல்கலைக்கழகத்தில் உள்ளார். ரால்ஃப் ஸ்ராமா முனிச் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகத்தில் தனது ஆய்வறிக்கைக்காக (10 நவம்பர் 2000, ஜெர்மன் மொழியில்), "காஸ்மிக்-டஸ்ட்-அனலைசரிலிருந்து அறிவியல் விண்கலத்தை விவரிக்கும் ஒரு மாதிரி வரை" பட்டம் பெற்றார். சிடிஏவின் முக்கிய சென்சார் கலிலியோ மற்றும் யுலிஸஸ் டஸ்ட் டிடெக்டர்கள் போன்ற தாக்க அயனியாக்கம் கண்டறிதல் (ஐஐடி) ஆகும். அரைக்கோள இலக்கின் மையத்தில் சிறிய (0.016 m2) வேதியியல் பகுப்பாய்வு இலக்கு, CAT, + 1000 V மின்சார ஆற்றலில் உள்ளது. இலக்கின் முன் மூன்று மில்லிமீட்டர் என்பது 0 வி ஆற்றலில் ஒரு கட்டமாகும். சிஏடி மீது தூசி தாக்கங்கள் உயர் மின்சார புலத்தால் பிரிக்கப்பட்ட ஒரு பிளாஸ்மாவை உருவாக்குகின்றன. அயனிகள் ~ 1000eV ஆற்றலைப் பெறுகின்றன மற்றும் மைய சேகரிப்பாளரை நோக்கி கவனம் செலுத்துகின்றன. 230 மில்லிமீட்டர் தூரத்தில் அரை வெளிப்படையான கட்டம் மற்றும் மைய எலக்ட்ரான் பெருக்கி மூலம் அயனிகள் ஓரளவு சேகரிக்கப்படுகின்றன. சார்ஜ் சமிக்ஞைகளின் அலைவடிவங்கள் அளவிடப்படுகின்றன, சேமிக்கப்படுகின்றன மற்றும் தரையில் கடத்தப்படுகின்றன. பெருக்கி சமிக்ஞை வெளியிடப்பட்ட அயனிகளின் நேர-பறக்கும் வெகுஜன நிறமாலையைக் குறிக்கிறது. பகுப்பாய்வியின் நுழைவாயிலில் உள்ள நான்கு கட்டங்களில் இரண்டு தூசி துகள்களின் மின்சார கட்டணத்தை எடுக்கின்றன. இந்த திறன்களுடன் சி. டி. ஏ ஒரு முன்மாதிரி தூசி தொலைநோக்கியாக கருதப்படலாம். சி. டி. ஏ 1999 முதல் 2017 ஆம் ஆண்டில் காசினியின் கடைசி செயலில் உள்ள விநாடிகள் வரை 18 ஆண்டுகளுக்கு மைக்ரோமீடியோராய்டு சூழலை அளவிட்டது, பெரிய சீரழிவு இல்லாமல். இந்த இன்ஸ்ட்ரூமென்ட் ஃப்ளை-அவே-கவர் ஏற்கனவே 1997 ஆம் ஆண்டில் 317 ஆம் நாளில் வெளியிடப்பட்டது. அறிவியல் திட்டமிடல் மற்றும் செயல்பாடுகள் அணு இயற்பியலுக்கான மேக்ஸ்-பிளாங்க்-இன்ஸ்டிடியூட் மற்றும் பின்னர் ஸ்டட்கர்ட் பல்கலைக்கழகத்தால் நிர்வகிக்கப்பட்டன. காசினி விண்கலம் மூன்று அச்சுகள் கொண்ட நிலைப்படுத்தப்பட்ட விண்கலமாகும், இதில் ஆண்டெனா எப்போதாவது தரவைப் பதிவிறக்கவும் செயல்பாட்டு கட்டளைகளைப் பெறவும் பூமியை சுட்டிக்காட்டுகிறது. இதற்கிடையில், கப்பலில் இருந்த 12 கருவிகளில் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்டவற்றிலிருந்து கோரப்பட்ட அவதானிப்புகளால் காசினியின் அணுகுமுறை கட்டுப்படுத்தப்பட்டது. அதன் சுட்டிக்காட்டும் அணுகுமுறையில் இன்னும் சில கட்டுப்பாட்டைப் பெறுவதற்காக, சி. டி. ஏ விண்கலத்திற்கும் தூசி பகுப்பாய்விக்கும் இடையில் ஒரு டர்ன்டேபிளைப் பயன்படுத்தியது. முக்கிய கண்டுபிடிப்புகள் மற்றும் அவதானிப்புகள் கிரகங்களுக்கிடையேயான பயணத்தின் போது 1997 இல் ஏவப்பட்டதிலிருந்து 2004 இல் சனி கிரகத்திற்கு வரும் வரை, காசினி-ஹைஜென்ஸ் கிரகங்களுக்கிடையேயான விண்வெளியை 0.7 முதல் 10 ஏ. யூ வரை பயணித்தது. இந்த நேரத்தில் உள் கிரக அமைப்பில் கிரகங்களுக்கிடையேயான மற்றும் விண்மீன்களுக்கு இடையேயான தூசியைக் கவனிப்பதற்கு நீண்ட காலங்கள் பயனுள்ளதாக இருந்தன. கிரகங்களுக்கிடையேயான விண்வெளியில் தூசியின் மின் கட்டணங்களைக் கண்டறிதல் மற்றும் கிரகங்களுக்கிடையேயான தூசி துகள்களின் கலவையை தீர்மானித்தல் ஆகியவை சிறப்பம்சங்களாக இருந்தன. சிறுகோள் பெல்ட்டைக் கடக்கும் போது எந்த அளவீடுகளும் சாத்தியமில்லை. 2000 ஆம் ஆண்டில் வியாழன் பறக்கும் போது நானோமீட்டர் அளவிலான தூசி நீரோட்டத் துகள்களை பகுப்பாய்வு செய்வதற்கும், அவை தோன்றிய வியாழனின் சந்திரனான அயோவுடன் அவற்றின் கலவை உறவை நிரூபிப்பதற்கும் ஒரு வாய்ப்பு இருந்தது. 2004 ஆம் ஆண்டில் சனியை நெருங்கியபோது, 100 கிமீ/வி வேகத்தில் சப்மைக்ரான் தானியங்களின் ஒத்த நீரோடைகள் கண்டறியப்பட்டன. இந்த துகள்கள் பெரும்பாலும் அடர்த்தியான வளையங்களின் வெளிப்புற பகுதிகளிலிருந்து உருவாகின்றன. சூரியக் காற்று காந்தப்புலத்தில் நுழையும் வரை அவை சனியின் காந்தப்புலத்தால் வெளியேற்றப்பட்டன. சனி நீரோட்டத் துகள்கள் முதன்மை பனிக்கட்டி வளையத் துகள்களின் சிலிக்கேட் அசுத்தங்களைக் கொண்டுள்ளன. சனியின் சுற்றுப்பாதையில் சனியைச் சுற்றி காசினியின் 292 சுற்றுப்பாதைகளின் போது (2004 முதல் 2017 வரை) சி. டி. ஏ பல மில்லியன் தூசி தாக்கங்களை அளவிட்டது, அவை பெரும்பாலும் சனியின் ஈ வளையத்தில் தூசியைக் குறிக்கின்றன. இந்த செயல்பாட்டில் சி. டி. ஏ ஈ வளையம் சனி கிரகத்திலிருந்து ஒளியியல் ரீதியாகக் காணப்பட்டதை விட இரண்டு மடங்கு தொலைவில் உள்ளது என்பதைக் கண்டறிந்தது. காந்த மண்டல பிளாஸ்மா நிலைமைகளைப் பொறுத்து மாறுபட்ட தூசி கட்டணங்களின் அளவீடுகள் (கவனிக்கப்பட்ட பண்புகளை விவரிக்கும் சனியின் ஈ வளையத்தின் மாறும் தூசி மாதிரியின் வரையறையை அனுமதித்தது. 2005 ஆம் ஆண்டில் காசினி மேற்பரப்பில் இருந்து 175 கி. மீ. க்குள் என்செலாடஸை நெருங்கிய பறக்கும் போது சி. டி. ஏ மற்ற இரண்டு காசினி கருவிகளுடன் சேர்ந்து சனியின் சந்திரனான என்செலாடஸின் தென் துருவத்தில் அமைந்துள்ள செயலில் உள்ள பனி வெப்பக்காட்டிகளைக் கண்டுபிடித்தது. பின்னர், என்செலாடஸ் அருகே உள்ள நீர் பனி தானியங்களின் விரிவான கலவை பகுப்பாய்வுகள் என்செலாடஸின் பனிக்கட்டி மேலோடு கீழே திரவ நீர் பெருங்கடல்களின் பெரிய நீர்த்தேக்கங்களைக் கண்டுபிடிக்க வழிவகுத்தன. 2017 ஆம் ஆண்டில் காசினி விண்கலத்தின் கிராண்ட் ஃபினாலே பயணத்தின் போது, இது சனி மற்றும் அதன் உட்புற டி வளையத்திற்கு இடையிலான பிராந்தியத்தின் 22 பயணங்களை நிகழ்த்தியது. இந்த பாதையின் போது சனியின் அடர்த்தியான வளையங்களிலிருந்து தூசி இருப்பதை சி. டி. ஏ கண்டறிந்தது. பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்ட பெரும்பாலான தானியங்கள் சில பத்து நானோமீட்டர் அளவு கொண்டவை மற்றும் சிலிக்கேட் மற்றும் நீர்-பனி கலவையைக் கொண்டிருந்தன. காசினியின் சுற்றுப்பாதை சுற்றுப்பயணத்தின் பெரும்பகுதிக்கு சி. டி. ஏ ஈ வளைய நீர்-பனி துகள்களின் பெரும்பாலும் ஆதிக்கம் செலுத்தும் முன்புறத்தில் விண்மீன்களுக்கு இடையேயான தூசியின் மங்கலான கையொப்பத்தைக் கவனித்தது. விண்மீன்களுக்கு இடையேயான தானியங்களின் வெகுஜன நிறமாலை சிலிக்கேட் மற்றும் ஆக்சைடு கலவையின் மெக்னீசியம் நிறைந்த தானியங்கள் இருப்பதைக் குறிக்கிறது, சில இரும்பு சேர்ப்புகளுடன் உள்ளன. 2011 வரை முக்கிய கண்டுபிடிப்புகள் ஒரு பிரத்யேக காகிதத்தில் சுருக்கமாகக் கூறப்பட்டன. மேலும் காண்கஃ கலிலியோ மற்றும் யுலிஸஸ் டஸ்ட் டிடெக்டர்கள் குறிப்புகள் விண்கலக் கருவிகள் அறிவியல் கருவிகள் விண்வெளி அறிவியல் சோதனைகள் காசினி-ஹைஜென்ஸ்