सैटेलाइट 'लाइसेंस प्लेट्स' और रॉकेट ईंधन को फिर से प्रज्वलित करने से अंतरिक्ष कबाड़ दुर्घटनाग्रस्त हो सकता है

दो दोषपूर्ण उपग्रह लगभग 29 जनवरी को टकराए, और उनकी करीबी कॉल (वस्तुएं एक दूसरे से 154 फीट या 47 मीटर की दूरी पर छूट गईं) ने पृथ्वी के ऊपर बढ़ती समस्या के लिए नए सिरे से ध्यान आकर्षित किया: अंतरिक्ष कबाड़ का एक बादल।

नासा के अनुसार, लाखों वस्तुएं इस परिक्रमा करते हुए कबाड़खाना बनाती हैं, जहां चोट पहुंचाने वाले टुकड़े बुलेट की गति से लगभग 18,000 मील प्रति घंटे (19,000 किमी / घंटा) की गति तक पहुंच सकते हैं। नासा ने 2013 में बताया कि लगभग 500,000 मलबे कम से कम संगमरमर के आकार के हैं, और लगभग 20,000 वस्तुएं सॉफ्टबॉल या बड़े आकार की हैं।

अव्यवस्था में जोड़ना लघु उपग्रहों का प्रसार है जिसे क्यूबिट्स कहा जाता है। ये 4 इंच लंबे (10 सेंटीमीटर) क्यूब्स का वजन सिर्फ 3 पाउंड है। (1.4 किलोग्राम) और लॉन्च की लागत $ 40,000 से शुरू होती है; लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी के मुताबिक, निजी कंपनियां डेटा इकट्ठा करने और इंटरनेट और रेडियो सेवा प्रदान करने के लिए हजारों लोगों द्वारा कमीशन देती हैं।

स्पेस कंजेशन के इस बिल्डअप के साथ, एयरोस्पेस इंजीनियर प्रौद्योगिकियों और प्रणालियों को विकसित करने के लिए दौड़ रहे हैं जो काम करने वाले उपग्रहों, भविष्य के अंतरिक्ष मिशनों और जमीन पर लोगों और संपत्ति की रक्षा करने के लिए क्रैश को रोक सकते हैं, लॉस एलामोस के विशेषज्ञों ने लाइव साइंस को बताया।

लगभग 5,000 उपग्रह हमारे ग्रह के चारों ओर कक्षा में पेलोड ले जाते हैं, लेकिन लगभग 2,000 ही सक्रिय हैं और पृथ्वी के साथ संचार कर रहे हैं, डेविड पामर, एक लॉस अलामोस अंतरिक्ष और रिमोट-सेंसिंग वैज्ञानिक ने कहा।

"वर्तमान में, जब कुछ लॉन्च किया जाता है - और एक लॉन्च 100 या अधिक उपग्रहों को जारी कर सकता है - ऑपरेटरों और अंतरिक्ष निगरानी लोगों को रॉकेट द्वारा जारी किए गए अंतरिक्ष हार्डवेयर के हर टुकड़े को ट्रैक करना होगा और व्यक्तिगत रूप से निर्धारित करना होगा कि कौन सा टुकड़ा है," उन्होंने कहा लाइव साइंस

पाल्मर उपग्रहों के लिए एक प्रकार की इलेक्ट्रॉनिक लाइसेंस प्लेट विकसित करने वाली परियोजना के लिए प्रमुख अन्वेषक है। यह ऑर्बिटर्स को उनके मालिकों और पदों को प्रसारित करने की अनुमति देगा, जब तक कि वे अंतरिक्ष में नहीं हैं, भले ही उपग्रह काम करना बंद कर दे।

स्व-संचालित और लेजर स्पंदन

तथाकथित लाइसेंस प्लेट एक स्क्रैबल टाइल के आकार के बारे में है, जो छोटे से छोटे क्यूब्स द्वारा भी ले जाने के लिए पर्याप्त है। बेहद कम संसाधन वाले ऑप्टिकल आइडेंटिफायर या ELROI को डब किया, यह एक विशिष्ट पहचान कोड - एक सैटेलाइट लाइसेंस नंबर - एक लेजर के साथ जो प्रति सेकंड 1,000 बार पलकें झपकाता है। ब्लिंक्स द्वारा बनाए गए पैटर्न धारावाहिक कोड में अनुवाद करते हैं जो कि जमीन पर दूरबीन द्वारा पढ़ा जा सकता है, एक उपग्रह के मालिक और निर्देशांक की पहचान करता है।

क्योंकि ELROI अपने स्वयं के सौर सेल द्वारा संचालित है, यह उपग्रह के जीवन काल के अंत के बाद पृथ्वी के लिए "बात" कर सकता है। और क्योंकि ELROI छोटा और हल्का है और इसे किसी बाहरी शक्ति की आवश्यकता नहीं है, इसलिए इसे आसानी से अंतरिक्ष हार्डवेयर के टुकड़ों से जोड़ा जा सकता है, जिसमें रेडियो ट्रांसमीटर नहीं हैं, जैसे कि रॉकेट जो अंतरिक्ष में उपग्रहों को लॉन्च करते हैं और मुक्त-फ्लोटिंग कबाड़ के रूप में हवा करते हैं।

अंतरिक्ष मलबे के बढ़ते बादल में व्यक्तिगत वस्तुओं के लिए ट्रैक करने योग्य डेटा प्रदान करके, ELROI टकरावों को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है। यह भी काम कर रहे उपग्रहों और सतर्क ऑपरेटरों में रेडियो प्रसारण की निगरानी कर सकता है, जब पामर ने कहा।

उन्होंने कहा, "इसकी पहचान समारोह से परे, इसे कम-बैंडविड्थ डायग्नोस्टिक फ़ंक्शन के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है। ताकि अंतरिक्ष में टूटे हुए उपग्रहों की मात्रा को कम करने में भी मदद मिलेगी।" "लाइसेंस प्लेट प्रौद्योगिकी समाधान का केवल एक हिस्सा है - लेकिन यह एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।"

रॉकेट विज्ञान

जब रॉकेट उपग्रहों को कक्षा में प्रक्षेपित करते हैं, तो वे आमतौर पर एक ही बार में अपने सभी ईंधन को जला देते हैं। हालांकि, रॉकेट को एक प्रकार के ईंधन के साथ भरना, जिसे बार-बार राज किया जा सकता है, जो जमीनी ऑपरेटरों को अभी तक उपग्रहों को अंतरिक्ष दुर्घटनाओं से सुरक्षित रखने के लिए एक और विकल्प दे सकता है, लॉस अलामोस के अनुसंधान इंजीनियर निक डेलमैन ने लाइव साइंस को बताया।

इस उपन्यास पद्धति के विकास के लिए एक परियोजना के नेता, डल्मन ने कहा, "हम यहां लॉस एलामोस में जो काम कर रहे हैं, वह एक ठोस रॉकेट बना रहा है, जहां आप इसे शुरू कर सकते हैं, इसे रोक सकते हैं और फिर इसे फिर से शुरू कर सकते हैं।" उन्होंने बताया कि उपग्रह के एक कक्षा में पहुंचने के बाद भी रॉकेट के ईंधन को पुन: स्थापित करने में सक्षम होने के कारण अंतरिक्ष हार्डवेयर को संभावित टकराव से बचने के लिए पाठ्यक्रम को स्थानांतरित करने में सक्षम बनाया जा सकता है।

"हम उस अवधारणा को परिपक्व कर रहे हैं जिसमें हमारा रॉकेट एक पेलोड है जिसे एक उपग्रह में एकीकृत किया गया है," डॉल्मन ने कहा। "संभावित रूप से, उपग्रह के प्रक्षेपण वाहन के ऊपरी चरण से अलग होने के कई वर्षों बाद, हमारे पेलोड को आपातकालीन कक्षीय मलबे से बचने के लिए युद्धाभ्यास करने के लिए कहा जा सकता है।"

1960 के दशक के बाद से, वैज्ञानिकों ने जाना है कि एक ठोस ईंधन वाले रॉकेट में दहन कक्ष को तेजी से विघटित करने के बाद जलने को बुझाया जा सकता है। डल्मन और उनके सहयोगियों के लिए, चुनौती एक पुन: प्रयोज्य इग्निशन सिस्टम बनाने की थी, जो कि फ्यूल चैंबर में तेजी से विघटित होने के लिए एक तंत्र के साथ संयुक्त थी।

एक अन्य चुनौती यह थी कि ईंधन को कैसे फिर से स्थापित किया जाए, क्योंकि पहले जलने से आग्नेयास्त्र आमतौर पर नष्ट हो जाते हैं। इसे हल करने के लिए, वैज्ञानिकों ने पारंपरिक पायरोटेक्निक इग्नाइटर का उपयोग नहीं करने का फैसला किया। इसके बजाय, उन्होंने दहन कक्ष के भीतर हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में पानी को अलग करने के साथ प्रयोग किया और फिर एक चिंगारी उत्पन्न करने के लिए इलेक्ट्रोड का उपयोग करके उन्हें प्रज्वलित किया। फिर, शोधकर्ताओं ने जलने को विघटन के माध्यम से बुझा दिया।

"हम इस बिंदु पर इसे विकसित करने में सक्षम हैं, जहां हम एक छोटे रॉकेट में क्रमिक रूप से कई जलता प्रदर्शन कर सकते हैं," डॉल्मन ने कहा। अगले चरणों में कक्षा में परीक्षण शामिल होंगे, "जहां हम एक क्यूब्सैट पर कई बर्न का प्रदर्शन करेंगे," डॉल्मन ने कहा।