एक इंटरस्टेलर जांच के क्या लाभ होंगे?

14 जुलाई, 2015 को द नए क्षितिज मिशन ने इतिहास बनाया जब यह प्लूटो के फ्लाईबाई का संचालन करने वाला पहला रोबोटिक अंतरिक्ष यान बन गया। 31 दिसंबर, 2018 को, कुइपर बेल्ट ऑब्जेक्ट (KBO) - अल्टिमा थुले (2014 MU69) के साथ तालमेल करने वाला पहला अंतरिक्ष यान बनकर इसने फिर से इतिहास बनाया। इसके साथ में मल्लाह २ जांच हाल ही में अपनी बहन की जांच में शामिल हुई (मल्लाह १) इंटरस्टेलर स्पेस में।

इन उपलब्धियों को देखते हुए, यह समझ में आता है कि इंटरस्टेलर मिशनों के प्रस्तावों पर एक बार फिर विचार किया जा रहा है। लेकिन ऐसा मिशन क्या होगा, और क्या यह इसके लायक भी है? केल्विन एफ। लांग, इंटरस्टेलर स्टडीज (i4iS) के लिए पहल के सह-संस्थापक और इंटरस्टेलर फ्लाइट के एक प्रमुख प्रस्तावक, ने हाल ही में एक पेपर प्रकाशित किया है जो पास-स्टार रिकॉम्बिनेशन का संचालन करने के लिए पास के स्टार सिस्टम को रोबोट मिशन भेजने के विचार का समर्थन करता है।

"इंटरस्टेलर प्रोब्स: द बेनिफिट्स टू एस्ट्रोनॉमी एंड एस्ट्रोफिजिक्स" शीर्षक वाला पेपर हाल ही में ऑनलाइन प्रकाशित हुआ। यह पेपर उस सामग्री को संक्षेप में प्रस्तुत करता है जो लोंग भविष्य के अंतरिक्ष खगोल विज्ञान और सौर-प्रणाली विज्ञान मिशनों में 47 वें IAA संगोष्ठी में प्रस्तुत करेंगे - जो कि 70 वें अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष यात्री कांग्रेस का हिस्सा है - 10 अक्टूबर, 2019 को; विशेष रूप से, अंतरिक्ष एजेंसी रणनीतियाँ और योजनाओं से निपटने वाला सत्र।

शुरू करने के लिए, लंबे समय की रूपरेखा बताती है कि कैसे खगोल विज्ञान / खगोल भौतिकी (विशेष रूप से जहां अंतरिक्ष दूरबीन शामिल किए गए हैं) और रोबोट जांच का उपयोग करके अंतरिक्ष अन्वेषण का हमारी प्रजातियों पर गहरा प्रभाव पड़ा है। जैसा कि उन्होंने अंतरिक्ष पत्रिका को ईमेल के माध्यम से समझाया:

“खगोलीय प्रयास ने सौरमंडल, आकाशगंगा और व्यापक ब्रह्मांड की उत्पत्ति और विकास पर हमारे ज्ञान के क्षितिज को खोल दिया है। यह एक गतिविधि है जो मनुष्यों ने यकीनन दसियों वर्षों तक संचालित की है जैसा कि हमने सितारों की ओर देखा, और उन्होंने हमारी जिज्ञासा को प्रोत्साहित किया। हम तारों को कभी नहीं छू सकते थे, लेकिन हम उन्हें देख सकते थे, और इंस्ट्रूमेंटेशन ने हमें उन्हें और भी करीब से देखने की क्षमता दी। फिर, विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम की खोज ने हमें ब्रह्मांड को एक तरह से समझने में मदद की, जैसा हमने पहले कभी नहीं किया था। ”

वर्तमान में, ग्रहों और खगोलीय पिंडों का सीधे अध्ययन करने के लिए मानवता के प्रयास पूरी तरह से सौर मंडल तक ही सीमित हैं। सबसे दूर के रोबोट मिशनों की यात्रा कर चुके हैं ( मल्लाह १ तथा 2 अंतरिक्ष जांच) हेलिओपॉज़ के बाहरी किनारे, हमारे सौर मंडल के बीच की सीमा और इंटरस्टेलर माध्यम के लिए किया गया है।

इन सभी मिशनों ने हमें ग्रह निर्माण, हमारे सौर मंडल के इतिहास और विकास और ग्रह पृथ्वी के बारे में बहुत कुछ सिखाया है। और हाल के दशकों में, जैसे मिशन की तैनाती हबल, स्पिट्जर, चंद्रा, केप्लर, और यह ट्रांसोपिंग एक्सोप्लैनेट सर्वे सैटेलाइट (TESS) ने हमारे सौर मंडल से परे हजारों ग्रहों का पता लगाया है।

स्वाभाविक रूप से, इसने बढ़ते मिशनों में नए सिरे से रुचि पैदा की है जो सीधे एक्स्ट्रासोलर ग्रहों का पता लगाने में सक्षम होंगे। उसी तरह जो मिशनों को पसंद है दूत, जूनो, भोर, तथा नए क्षितिज क्रमशः बुध, बृहस्पति, सेरेस और वेस्टा और प्लूटो की खोज की है, ये मिशन अंतर-तारकीय विभाजन को पाटने और दूर के ग्रहों की छवियों और डेटा को बीम करने के लिए जिम्मेदार होंगे।

"[एस] ओ सवाल यह है कि क्या हम केवल उन्हें दूर से देखने के लिए संतुष्ट हैं या हम वहां जाना चाहेंगे?" लंबा कहा। “अंतरिक्ष जांच लंबी दूरी की सुदूर संवेदन पर एक स्पष्ट लाभ प्रदान करती है, जो कि कक्षा से या सतह पर भी इन-सीटू वैज्ञानिक जांच के लिए प्रत्यक्ष है। एक ब्रह्मांड में जहां पृथ्वी और यहां तक ​​कि हमारे सौर मंडल शून्य के बीच एक नीली पीली नीली किरण तक कम हो जाते हैं, हम एक दिन कोशिश करने के लिए पागल नहीं होंगे। ”

लेकिन निश्चित रूप से, अन्य सौर प्रणालियों की खोज की संभावना कुछ प्रमुख कठिनाइयों को प्रस्तुत करती है, जिनमें से कम से कम लागत नहीं है। इसे परिप्रेक्ष्य में रखने के लिए, अपोलो कार्यक्रम की अनुमानित लागत $ 25.4 बिलियन यूएसडी है, जो मुद्रास्फीति से समायोजित होने पर $ 143.7 बिलियन तक काम करता है। एक जहाज को दूसरे तारे में भेजना इसलिए खरबों में दौड़ना पसंद है।

लेकिन जब तक समझाया गया है, इन सभी चुनौतियों को दो श्रेणियों में संक्षेपित किया जा सकता है। पहला तथ्य यह है कि हमारे पास आवश्यक तकनीकी परिपक्वता की कमी है:

“सभी अंतरिक्ष यान की तरह, एक अंतरतारकीय अंतरिक्ष जांच को अपने मिशन को प्राप्त करने के लिए शक्ति, प्रणोदन और अन्य प्रणालियों की आवश्यकता होगी और सफलतापूर्वक अपने लक्ष्य तक पहुंचने और अपने डेटा को हासिल करने के लिए। अंतरिक्ष यान का निर्माण जो एक उचित मानव जीवन काल में निकटतम सितारों की यात्रा को पूरा करने के लिए काफी तेजी से आगे बढ़ सकता है और उन प्रणोदन प्रणालियों को शक्ति प्रदान करना भी आसान नहीं है, और हमने कभी भी कई आदेशों के द्वारा अंतरिक्ष में लॉन्च की गई किसी भी तकनीक के प्रदर्शन से अधिक है। परिमाण का। फिर भी, बुनियादी सिद्धांत, जिन पर वे मशीनें कैसे चलेंगी, एक भौतिकी और इंजीनियरिंग के दृष्टिकोण से, अच्छी तरह से समझा जाता है। इसे संभव बनाने के लिए प्रयास के एक केंद्रित कार्यक्रम की आवश्यकता है। ”

जैसा कि हमने पिछले पोस्ट में बताया था, यह निकटतम स्टार के लिए उद्यम करने के लिए एक अविश्वसनीय रूप से लंबा समय लगेगा। मौजूदा तकनीक का उपयोग करते हुए, यह अल्फा सेन्टौरी तक पहुंचने के लिए 19,000 से 81,000 वर्षों तक कहीं भी एक अंतरिक्ष यान ले जाएगा। यहां तक ​​कि परमाणु प्रणोदन (एक व्यवहार्य लेकिन अभी तक परीक्षण नहीं की गई तकनीक) का उपयोग करते हुए, वहां पहुंचने में अभी भी 1000 साल लगेंगे।

लोंग के अनुसार दूसरा प्रमुख मुद्दा राजनीतिक इच्छाशक्ति की कमी है। वर्तमान में, ग्रह पृथ्वी कई समस्याओं का सामना कर रही है, जिनमें से सबसे अधिक अतिवृद्धि, गरीबी और जलवायु परिवर्तन हैं। संयुक्त रूप से इन समस्याओं का मतलब है कि मानवता को कम संसाधनों के साथ एक ही समय में अरबों लोगों की जरूरतों को देखना होगा।

", पृथ्वी पर प्रतिस्पर्धा की समस्याओं को देखते हुए, यह महसूस किया जाता है कि इस तरह के मिशन के खर्च को मंजूरी देने का आज कोई औचित्य नहीं है," लोंग ने कहा। “जाहिर है, संभावित दिलचस्प जीव विज्ञान के साथ एक एक्सोप्लैनेट की खोज इसे बदल सकती है। निजी क्षेत्र में इस तरह के मिशन के लिए प्रयास करने की क्षमता है, लेकिन ये भविष्य में होने की संभावना है, क्योंकि अधिकांश निजी प्रयास चंद्रमा और मंगल ग्रह पर केंद्रित हैं। "

इसका एक अपवाद, लॉन्ग बताते हैं, ब्रेकथ्रू इनिशिएटिव्स ' प्रोजेक्ट स्टारशॉट, जिसका उद्देश्य केवल 20 वर्षों में प्रॉक्सिमा सेंटॉरी को एक ग्राम-स्केल जांच भेजना है। यह एक हल्की पाल का उपयोग करके संभव होगा, जो लेज़रों द्वारा 60,000 किमी / सेकंड (37,282 एमबीपीएस) तक की सापेक्ष गति, या प्रकाश की गति 20% तक बढ़ाई जाएगी।

एक समान मिशन अवधारणा के रूप में जाना जाता है प्रोजेक्ट ड्रैगनफ्लाईटोबियास हेफनर द्वारा वैज्ञानिकों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम द्वारा विकसित एक अवधारणा। दिलचस्प रूप से पर्याप्त है, यह प्रस्ताव उसी वैचारिक डिजाइन अध्ययन से पैदा हुआ था जो प्रेरित था Starshot- जिसे 2013 में इंटरस्टेलर स्टडीज (i4iS) के लिए पहल द्वारा होस्ट किया गया था।

पसंद Starshot, Dragonfly एक लेजर चालित प्रकाश पाल के लिए अवधारणा कॉल जो एक अंतरिक्ष यान को सापेक्ष गति तक बढ़ाएगी। तथापि, Dragonfly अंतरिक्ष यान ग्राम-स्केल की जांच से काफी भारी होगा, जिसमें अधिक वैज्ञानिक उपकरणों को शामिल करने की अनुमति होगी। अंतरिक्ष यान भी एक चुंबकीय पाल के आने से धीमा हो जाएगा।

हालांकि इस तरह के मिशनों को विकसित करने के लिए $ 100 बिलियन के आसपास के क्षेत्र में खर्च होने की संभावना है, लोंग निश्चित रूप से महसूस करते हैं कि यह सामर्थ्य के दायरे में संभावित अदायगी को देखते हुए है। अदायगी की बात करें, तो एक अंतर-सरकारी मिशन बहुत होगा, जो सभी के लिए ज्ञानवर्धक और रोमांचक होगा। जब तक कहा:

“अन्य तारकीय प्रणालियों के करीब से अवलोकन करने का अवसर हमें इस बारे में बहुत बेहतर समझ देगा कि कैसे हमारे अपने सौर मंडल का गठन हुआ और साथ ही तारों, आकाशगंगाओं और विदेशी घटनाओं की प्रकृति जैसे ब्लैक होल, डार्क मैटर और डार्क एनर्जी। यह हमें जीवन विकसित करने की क्षमता के लिए बेहतर भविष्यवाणियां भी दे सकता है। ”

इस बात की भी संभावना है कि रिलेटिव स्पीड पर इंटरस्टेलर यात्राओं का आयोजन करने वाली अंतरिक्ष जांच नई भौतिकी की खोज करेगी। वर्तमान में, वैज्ञानिक ब्रह्माण्ड को क्वांटम यांत्रिकी (उपपरमाण्विक स्तर पर पदार्थ का व्यवहार) और सामान्य सापेक्षता (तराजू के सबसे बड़े पदार्थ पर मामला - स्टार सिस्टम, आकाशगंगा, सुपरक्लस्टर्स, आदि) के संदर्भ में समझते हैं।

आज तक, ग्रैंड यूनिफाइड थ्योरी (GUT) खोजने में सभी प्रयास - उर्फ। थ्योरी ऑफ एवरीथिंग (टीओई) - जो विलय के विचार के इन दो स्कूलों को विफल कर देगा। लंबे समय से यह दावा किया जाता है कि अन्य स्टार सिस्टम के लिए वैज्ञानिक मिशन बहुत अच्छी तरह से एक नया संश्लेषण प्रदान कर सकते हैं, जो हमें इस बारे में अधिक जानने में मदद करेगा कि ब्रह्मांड एक पूरे के रूप में कैसे कार्य करता है।

लेकिन निश्चित रूप से, सबसे बड़ी में से एक का उल्लेख किए बिना भुगतान की कोई भी बात पूरी नहीं होगी: जीवन की खोज! यहां तक ​​कि अगर यह केवल रोगाणुओं का एक उपनिवेश था, तो वैज्ञानिक निहितार्थ अपार होगा। एक बुद्धिमान प्रजाति खोजने के निहितार्थ के लिए, निहितार्थ अथाह होगा। यह इस बात का भी निराकरण होगा कि ब्रह्मांड में मानवता अकेले है या नहीं।

"बुद्धिमान जीवन खोजना एक गेम चेंजर होगा, क्योंकि अगर हम इस तरह की प्रजाति के साथ संपर्क बनाए हुए थे और प्रत्येक ज्ञान के साथ अपने ज्ञान को साझा करते थे, तो इससे हमारे विज्ञानों पर भी गहरा असर पड़ेगा," "यह मानव उत्पत्ति के पुराने प्रश्न पर विचार करते समय महत्वपूर्ण है।"

लेकिन निश्चित रूप से, इस तरह के किसी भी मिशन पर विचार करने से पहले बहुत कुछ करने की आवश्यकता है। शुरुआत के लिए, तकनीकी आवश्यकताओं, यहां तक ​​कि जैसे तकनीकी रूप से व्यवहार्य अवधारणा के लिए Starshot, अग्रिम में अच्छी तरह से संबोधित किया जाना चाहिए। जैसा कि सभी संभावित जोखिम सापेक्षतावादी गति से इंटरस्टेलर उड़ान से जुड़े होंगे।

लेकिन इन सबसे ऊपर, हमें अपने निवेश पर वैज्ञानिक रिटर्न को अधिकतम करने के लिए इन मिशनों को भेजने के लिए समय से पहले जानना होगा। यह वह जगह है जहाँ पारंपरिक खगोल विज्ञान और खगोल भौतिकी एक बड़ी भूमिका निभाएंगे। जब तक समझाया गया:

किसी भी मिशन को अन्य सितारों की प्रणालियों में लॉन्च किए जाने से पहले, पहले उन प्रणालियों पर जाने के वैज्ञानिक मूल्य को चित्रित करना आवश्यक होगा, जिनके लिए लंबी दूरी की खगोलीय अवलोकन प्लेटफार्मों की आवश्यकता होगी। फिर, एक बार जांच शुरू होने के बाद, वे कॉस्मिक दूरी के हमारे मापों को जांचने में भी मदद करेंगे, जिससे हमारे खगोलीय उपकरणों को बेहतर बनाने में भी मदद मिलेगी। इसलिए यह स्पष्ट है कि कोई भी प्रजाति जो ब्रह्मांड और उसके स्थान के बारे में प्रबुद्ध होने की आकांक्षा रखती है, दोनों को एक-दूसरे को बढ़ाने के लिए पूछताछ के दोनों रूपों को अपनाना चाहिए।

मानवता को अंतरतारकीय मिशन के लिए समय, ऊर्जा और संसाधनों के लिए तैयार करने से कई दशक पहले हो सकता है। या मौजूदा प्रस्तावों के सभी तकनीकी और तार्किक मुद्दों पर काम करने से पहले बस कुछ ही साल हो सकते हैं। किसी भी तरह से, जब एक इंटरस्टेलर मिशन माउंट किया जाता है, तो यह एक महत्वपूर्ण और अत्यंत ऐतिहासिक घटना होगी।

और जब यह निकटतम स्टार सिस्टम से डेटा भेजना शुरू करता है, तो यह इतिहास में एक घटना होगी। प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में आवश्यक प्रगति के अलावा, जरूरी निवेश करने की इच्छाशक्ति है।