एक और सितारा प्रणाली की यात्रा करने का सपना, और शायद वहाँ भी आबादी वाली दुनिया ढूंढना, एक है जिसने कई पीढ़ियों के लिए मानवता का शिकार किया है। लेकिन यह अंतरिक्ष अन्वेषण के युग तक नहीं था कि वैज्ञानिक एक अंतर-तारकीय यात्रा बनाने के लिए विभिन्न तरीकों की जांच करने में सक्षम रहे हैं। जबकि कई सैद्धांतिक डिजाइनों को वर्षों से प्रस्तावित किया गया है, हाल ही में लेजर-प्रोपेल्ड इंटरस्टेलर जांच पर बहुत ध्यान केंद्रित किया गया है।
2013 में इंटरस्टेलर स्टडीज़ (i4iS) के लिए पहल द्वारा प्रोजेक्ट ड्रैगनफ़्लू के रूप में जाना जाने वाला पहला वैचारिक डिज़ाइन अध्ययन शुरू किया गया था। इस अवधारणा ने प्रकाश सेल और अंतरिक्ष यान को प्रकाश की गति में 5% तक तेजी लाने के लिए लेजर का उपयोग करने के लिए बुलाया, इस प्रकार अल्फा तक पहुंच गया। सेंटौरी लगभग एक शताब्दी में। हाल के एक पेपर में, डिजाइन प्रतियोगिता में भाग लेने वाली टीमों में से एक ने एक लाइटसैल और चुंबकीय जेल के लिए अपने प्रस्ताव की व्यवहार्यता का आकलन किया।
"प्रोजेक्ट ड्रैगनफ्लाई: सेल टू द स्टार्स" शीर्षक वाला यह पेपर हाल ही में वैज्ञानिक पत्रिका में प्रकाशित हुआ था एस्ट्रा एस्ट्रोनॉटिका। अध्ययन का नेतृत्व टोबियास हेफनर द्वारा किया गया था, जो यूनिवर्स पॉल साबेटियर (यूपीएस) टूलूज़ के एक स्नातक और ओपेन कॉसमॉस लिमिटेड के एक वर्तमान सिस्टम इंजीनियर हैं। उन्हें ऑक्सफोर्ड स्पेस सिस्टम्स, एडवांस्ड स्टडीज़ के लिए ग्रेजुएट यूनिवर्सिटी (SOKENDAI), और AKKA टेक्नोलॉजीज।
जब इंटरस्टेलर मिशन अवधारणाओं की बात आती है, तो सबसे बड़ी ठोकर में से एक हमेशा यात्रा के समय में शामिल होता है। जैसा कि हमने पिछले लेख में दिखाया था कि अल्फा सेंटौरी को प्राप्त करने के लिए वर्तमान तकनीक का उपयोग करते हुए 1,000 से 81,000 वर्ष तक कहीं भी लगेगा। जबकि कई सैद्धांतिक विधियां मौजूद हैं जो छोटी यात्रा के समय की पेशकश कर सकती हैं, वे या तो भौतिकी को शामिल करते हैं जो अभी तक साबित नहीं हुए हैं या निषेधात्मक रूप से महंगे होंगे।
इसलिए एक रोशनी की अपील, जो लघु और कम खर्चीले अंतरिक्ष यान बनाने के लिए लघुकरण में हाल के घटनाक्रम का लाभ उठाती है। एक अन्य लाभ, कम से कम सैद्धांतिक रूप से, यह है कि इस तरह के एक अंतरिक्ष यान को प्रकाश की गति के एक अंश तक त्वरित किया जा सकता है, और इसलिए यह हमारे सौर मंडल और निकटतम सितारों के बीच कुछ दशकों या एक सदी में विशाल दूरी को कवर करने में सक्षम होगा ।
जैसा कि उल्लेख किया गया है, i4iS - एक स्वयंसेवी संगठन जो निकट भविष्य में अंतरिक्ष यात्रा करने के लिए एक वास्तविकता बनाने के लिए समर्पित है - ने 2013 में वापस रोशनी के लिए पहला वैचारिक डिजाइन अध्ययन शुरू किया। 2014 में अंतरिक्ष यान डिजाइन करने की प्रतियोगिता के साथ इसका अनुसरण किया गया था। मौजूदा या निकट-अवधि की तकनीकों का उपयोग करके 100 वर्षों के भीतर अल्फा सेंटॉरी तक पहुंचने में सक्षम हो।
चार फाइनलिस्ट ने जुलाई 2015 में ब्रिटिश इंटरप्लेनेटरी सोसाइटी में आयोजित एक कार्यशाला में अपने डिजाइन प्रस्तुत किए। तकनीकी विश्वविद्यालय म्यूनिख की टीम द्वारा प्रस्तुत अवधारणा जीती, जिसने तब अपने डिजाइन के लिए धन जुटाने के लिए किकस्टार्टर अभियान चलाया। कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो से टीम द्वारा प्रस्तुत डिज़ाइन बाद में ब्रेकथ्रू इनिशिएटिव्स के ब्रेकथ्रू स्टारशॉट के लिए डिज़ाइन में विकसित हुआ है।
लीड-लेखक हाफनर और उनके सहयोगी टीम क्रान्सड्स का हिस्सा थे, जिसमें ब्रिटेन में क्रैनफील्ड विश्वविद्यालय के इंजीनियर और वैज्ञानिक शामिल थे, रूस में स्कोल्कोवो इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (स्कोलटेक) और फ्रांस में यूपीएस। इस नवीनतम अध्ययन में, उन्होंने और उनके पूर्व टीम के कुछ सदस्यों ने व्यवहार्यता अध्ययन के हिस्से के रूप में अपने मिशन की अवधारणा प्रस्तुत की।
इस अध्ययन के लिए, उन्होंने रोशनी के मिशन वास्तुकला के हर पहलू पर विचार किया। यह पाल के आकार से लेकर था, इसे बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री, लेजर एपर्चर का आकार, लेजर की स्थिति, अंतरिक्ष यान का वजन और अंतरिक्ष यान द्वारा उपयोग की जाने वाली विधि एक बार इसे अपने गंतव्य के पास ले जाने के लिए।
अंत में, वे मिशन आर्किटेक्चर के साथ आए, जिसमें 2750 किलोग्राम (~ 6000 एलबीएस) अंतरिक्ष यान को 5% प्रकाश की गति में तेजी लाने के लिए 100 गीगावॉट की लेज़र पावर के उपयोग के लिए बुलाया गया था - जिसके परिणामस्वरूप लगभग एक सदी का यात्रा समय था। यह एक तारे का नाम है। पाल 29.4 किमी व्यास (18.26 मील) में एक ग्राफीन मोनोलेयर से बना होगा, इस प्रकार एक 29.4 किमी (18.26 मील) व्यास एपर्चर के साथ लेजर की आवश्यकता होती है।
इस लेजर को सूर्य के आसपास के क्षेत्र में (या तो पृथ्वी-सूर्य L1 लैग्रेंज प्वाइंट पर या सिसलूनर ऑर्बिट में रखा जाएगा) और बड़े पैमाने पर सौर पैनलों द्वारा संचालित किया जाएगा। डिकेलरेट करने के लिए, अंतरिक्ष यान प्रकाश पाल को बंद कर देगा और धातु के तारों से मिलकर एक चुंबकीय पाल को तैनात करेगा। यह पाल लगभग 35 किमी (22 मील) व्यास में एक ढलान वाली संरचना का निर्माण करेगा और इसका वजन 1000 किलोग्राम (2200 पाउंड) होगा।
एक बार तैनात होने के बाद, चुंबकीय सेल इंटरस्टेलर माध्यम से प्लाज्मा और अल्फा सेंटौरी से सौर हवा को विघटित करके सिस्टम में प्रवेश करेगा। यह वास्तुकला, वे निष्कर्ष निकालते हैं, द्रव्यमान और गति के बीच एक संतुलन प्राप्त करेंगे, मिशन को केवल 100 वर्षों में अल्फा सेंटौरी तक पहुंचने की अनुमति देगा, और इसे आगमन पर विज्ञान संचालन करने की अनुमति देगा।
जैसा कि वे अपने अध्ययन में संकेत देते हैं, इस प्रकार के मिशन आर्किटेक्चर कई फायदे प्रदान करते हैं, जिनमें से कम से कम यह तथ्य नहीं है कि एक बड़ा अंतरिक्ष यान उपकरणों के रास्ते में अधिक ले जाने में सक्षम होगा और एक ग्राम-स्केल अंतरिक्ष यान की तुलना में अधिक वैज्ञानिक डेटा एकत्र करेगा। (ब्रेकथ्रू स्टारशॉट के साथ के रूप में StarChip)। जैसा कि उन्होंने निष्कर्ष निकाला:
"दोनों लेजर और चुंबकीय पाल] का लाभ है कि किसी भी प्रणोदक को अंतरिक्ष यान में ले जाने की आवश्यकता नहीं है ... मिशन उन प्रौद्योगिकियों पर आधारित है जो वर्तमान में उपलब्ध हैं या विकास के तहत हैं, लेकिन वास्तव में आवश्यक अंतरिक्ष बुनियादी ढांचे के निर्माण के लिए व्यापक सुधार की आवश्यकता होगी ... एक बहु-अंतरिक्ष यान मिशन बेसलाइन, लेजर प्रणाली का उपयोग समय की उचित अवधि में किया जाता है। सबक सीखा और पहले अंतरिक्ष यान से इकट्ठा किए गए डेटा का उपयोग निम्नलिखित को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है। ”
वे उन चुनौतियों को भी स्वीकार करते हैं जो इस तरह के मिशन को पूरा करेंगे, जिसमें अंतरिक्ष में किलोमीटर के आकार की संरचनाओं की आवश्यकता शामिल है। इस तरह की संरचनाएं कक्षा में बनाई जानी चाहिए, जिसके लिए पहले कक्षीय निर्माण सुविधाओं के विकास की आवश्यकता होगी। और निश्चित रूप से, लेजर और अन्य महत्वपूर्ण प्रणालियों को और अधिक शोधन और विकास की आवश्यकता होगी। फिर भी, अवधारणा, उनके अध्ययन के अनुसार, व्यवहार्य और तकनीकी रूप से ध्वनि है।
कुछ, हालांकि, उनके संदेह हैं। उदाहरण के लिए, डॉ। क्लॉडियस ग्रोस हैं, जो गोएथ यूनिवर्सिटी फ्रैंकफर्ट में सैद्धांतिक भौतिकी संस्थान से सैद्धांतिक भौतिकीविद हैं। इंटरसैलर अंतरिक्ष यान के निर्माण के लिए लेजर सेल तकनीक का उपयोग करने के लिए ग्रोस एक दीर्घकालिक समर्थक है, और इस तरह के अंतरिक्ष यान को धीमा करने के लिए चुंबकीय पाल के उपयोग पर सैद्धांतिक काम किया है।
वह प्रोजेक्ट जेनेसिस के संस्थापक भी हैं, जो जीन फैक्ट्रियों या क्रायोजेनिक पॉड्स से लैस लेजर सेल-चालित अंतरिक्ष यान को अन्य स्टार सिस्टम पर भेजने का प्रस्ताव है, जहां वे माइक्रोबियल जीवन को "क्षणिक रूप से रहने योग्य एक्सोप्लैनेट्स" अर्थात ऐसे पैकेट वितरित करेंगे जो जीवन का समर्थन करने में सक्षम हैं, लेकिन अपने दम पर इसे जन्म देने की संभावना नहीं है। जैसा कि उन्होंने ईमेल के माध्यम से अंतरिक्ष पत्रिका को व्यक्त किया:
“एक चुंबकीय क्षेत्र के साथ मंदी के बारे में, जो वास्तव में ग्रहण किए गए मापदंडों के भीतर संभव नहीं है। वर्तमान में कागज के अनुसार ग्रहण करने पर, जब यह प्रकाश की गति का 5% होता है और जब इसे 20 वर्षों के भीतर बंद करना पड़ता है, तो यह काम करने के लिए कई सौ टन वजन का एक चुंबकीय पाल होता है। इस तरह के भारी शिल्प में तेजी लाने के लिए, ज्यादा मजबूत लॉन्च सिस्टम की आवश्यकता होगी। ”
इंटरस्टेलर मिशन का संचालन करने के लिए लेजर या सौर पाल का उपयोग करने की अवधारणा में गहरी जड़ें हैं। हालाँकि, यह केवल हाल के वर्षों के भीतर है कि इस तरह के अंतरिक्ष यान बनाने के प्रयास वास्तव में एक साथ आए हैं। वर्तमान में, कई अवधारणाएं हैं जो विभिन्न मिशन आर्किटेक्चर पेश करती हैं, जिनमें से सभी में चुनौतियों और लाभों का हिस्सा है।
अब विकास में कई प्रस्तावों के साथ - जिसमें हैफनर और उनके सहयोगी के प्रस्ताव, ii4S की ड्रैगनफ्लाई अवधारणा शामिल है तथा ब्रेकथ्रू स्टारशॉट - यह देखना बहुत दिलचस्प होगा कि (यदि कोई हो) मौजूदा लाइटसैल कॉन्सेप्ट आने वाले दशकों में अल्फा सेंटॉरी की यात्रा करने का प्रयास करेगा।
क्या यह एक ऐसा होगा जो हमारे जीवनकाल के भीतर हो जाता है, या एक जो वैज्ञानिक डेटा के रास्ते में अधिक वापस भेजने में सक्षम है? या यह दो का एक संयोजन हो सकता है, एक प्रकार का अल्पकालिक / दीर्घकालिक प्रकार का सौदा? बताना कठिन है। मुद्दा यह है कि, एक इंटरस्टेलर मिशन को बढ़ाने का सपना बहुत लंबे समय तक एक सपना नहीं रह सकता है।
