2016 के अप्रैल में, रूसी अरबपति यूरी मिलनर ने ब्रेकथ्रू स्टारशॉट के निर्माण की घोषणा की। उनके गैर-लाभकारी वैज्ञानिक संगठन (ब्रेकथ्रू इनिशिएटिव्स के रूप में जाना जाता है) के हिस्से के रूप में, स्टारशॉट का उद्देश्य एक लाइटसैल नैनोक्राफ्ट डिजाइन करना था जो हमारे जीवनकाल के भीतर - अल्फा सेंटॉरी (उर्फ। रिगेल केंटोरस) - निकटतम स्टार सिस्टम तक पहुंचने में सक्षम होगा।
अपनी स्थापना के बाद से, सितारों की अवधारणा के पीछे के वैज्ञानिकों और इंजीनियरों ने उन चुनौतियों का समाधान करने की कोशिश की है जो इस तरह के मिशन का सामना करेंगे। इसी तरह, वैज्ञानिक समुदाय में भी ऐसे कई लोग हुए हैं जिन्होंने इस तरह की अवधारणा पर काम किया है। नवीनतम मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर सोलर सिस्टम रिसर्च से आता है, जहां दो शोधकर्ता अपने गंतव्य तक पहुंचने के बाद शिल्प को धीमा करने का एक नया तरीका लेकर आए।
पुनरावृत्ति करने के लिए, स्टारशॉट अवधारणा में एक छोटा, ग्राम-स्केल नैनोक्राफ्ट शामिल है जिसे एक लाइटसैल द्वारा टो किया जा रहा है। ग्राउंड-आधारित लेजर सरणी का उपयोग करते हुए, इस लाइटसैल को लगभग 60,000 किमी / सेकंड (37,282 एमबीपीएस) - या 20% प्रकाश की गति के वेग से त्वरित किया जाएगा। इस गति से, नैनोक्राफ्ट केवल 20 साल के समय में, अपने निकटतम उपग्रह प्रणाली - 4.37 प्रकाश वर्ष दूर स्थित अल्फा सेंटौरी तक पहुंचने में सक्षम होगा।
स्वाभाविक रूप से, यह कई तकनीकी चुनौतियां प्रस्तुत करता है - जिसमें इंटरस्टेलर डस्ट के साथ टकराव की संभावना, रोशनी की उचित आकृति और लेजर सरणी को शक्ति प्रदान करने के लिए सरासर ऊर्जा की आवश्यकताएं शामिल हैं। लेकिन उतना ही महत्वपूर्ण यह विचार है कि एक बार अपने गंतव्य तक पहुंचने के बाद इस तरह का शिल्प धीमा कैसे होगा। ब्रेकिंग एनर्जी को लागू करने के लिए दूसरे छोर पर लेसरों के साथ, सिस्टम का अध्ययन शुरू करने के लिए शिल्प पर्याप्त धीमा कैसे होगा?
यह बहुत ही सवाल था कि रेने हेलर और माइकल हिप्पके ने अपने अध्ययन में संबोधित करने के लिए चुना, "उच्च-वेग वाले इंटरस्टेलर फोटॉन की कमी अल्फा सेंटौरी में बाध्य कक्षाओं में होती है"। हेलर एक खगोल भौतिकी है, जो वर्तमान में सितारों के आगामी PLAnetary पारगमन और दोलन (PLATO) मिशन के लिए अपनी तैयारी के साथ ईएसए की सहायता कर रहा है - एक एक्सोप्लेनेट शिकारी को उनके कॉस्मिक विजन प्रोग्राम के हिस्से के रूप में तैनात किया जा रहा है।
आईटी विशेषज्ञ माइकल हिप्पके की मदद से, दोनों ने विचार किया कि अल्फा सेंटॉरी तक पहुंचने के लिए इंटरस्टेलर मिशन के लिए क्या आवश्यक होगा, और इसके आगमन पर अच्छे वैज्ञानिक रिटर्न प्रदान करेगा। इसके लिए आवश्यक होगा कि ब्रेकिंग युद्धाभ्यास एक बार आयोजित किया जाए ताकि अंतरिक्ष यान आंख की पलक झपकने में सिस्टम की देखरेख न करे। जैसा कि वे अपने अध्ययन में बताते हैं:
"हालांकि इस तरह के एक इंटरस्टेलर जांच प्रक्षेपण के 20 साल बाद तक पहुंच सकता है, लेकिन इसे धीमा करने के लिए प्रणोदक के बिना यह सिस्टम को घंटों के भीतर रोक देगा। यहाँ हम प्रदर्शित करते हैं कि कैसे तारकीय फोटोग्राफ़ी तारकीय ट्रिपल अल्फा सेन ए, बी, और सी (प्रॉक्सिमा) का दबाव गुरुत्वाकर्षण गुरुत्वाकर्षण के साथ मिलकर पृथ्वी से आने वाली सौर पालों को नष्ट करने में मदद करता है। ”
उनकी गणना के लिए, हेलर और हिप्पके ने अनुमान लगाया कि शिल्प 100 ग्राम (3.5 औंस) से कम वजन का होगा, और सतह क्षेत्र में 100,000 वर्ग मीटर (1,076,391 वर्ग फुट) को मापने वाले पाल पर रखा जाएगा। एक बार जब ये पूरे हो गए, तो हिप्पके ने उन्हें कंप्यूटर सिमुलेशन की एक श्रृंखला में बदल दिया। अपने परिणामों के आधार पर, उन्होंने एक पूरी तरह से नए मिशन की अवधारणा का प्रस्ताव रखा जो पूरी तरह से लेज़रों की आवश्यकता के साथ दूर हो।
संक्षेप में, उनकी संशोधित अवधारणा ने एक स्वायत्त सक्रिय सेल (एएएस) शिल्प के लिए कहा जो अपने स्वयं के प्रणोदन और रोक शक्ति के लिए प्रदान करेगा। यह शिल्प सौर मंडल में रहते हुए अपनी पाल को तैनात करेगा और इसे उच्च गति तक लाने के लिए सूर्य की सौर हवा का उपयोग करेगा। एक बार जब यह अल्फा सेंटॉरी सिस्टम तक पहुंच गया, तो यह अपनी पाल को फिर से तैयार करेगा ताकि अल्फा सेंटौरी ए और बी से आने वाले विकिरण को धीमा करने का प्रभाव हो।
इस प्रस्तावित पैंतरेबाज़ी का एक अतिरिक्त बोनस यह है कि शिल्प, एक बार इस बिंदु पर विघटित हो गया था कि यह अल्फा सेंटौरी प्रणाली को प्रभावी ढंग से खोज सकता है, फिर इन सितारों से एक गुरुत्वाकर्षण सहायता का उपयोग कर खुद को प्रोक्सिमा गौरी की ओर पुन: उत्पन्न कर सकता है। एक बार वहां, यह प्रॉक्सिमा बी के पहले अप-क्लोज एक्सप्लोरेशन का संचालन कर सकता है - जो पृथ्वी के सबसे निकट एक्सोप्लैनेट है - और यह निर्धारित करता है कि इसकी वायुमंडलीय और सतह की स्थिति क्या है।
चूंकि इस ग्रह के अस्तित्व की घोषणा पहली बार 2016 के अगस्त में यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला द्वारा की गई थी, इस बात की बहुत अटकलें हैं कि यह रहने योग्य हो सकता है या नहीं। एक मिशन होने से जो इसे टेल्टेल मार्करों की जांच के लिए जांच सकता है - एक व्यवहार्य वातावरण, एक मैग्नेटोस्फीयर, और सतह पर तरल पानी - निश्चित रूप से उस बहस को सुलझाएगा।
जैसा कि हेलर ने मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट से एक प्रेस विज्ञप्ति में बताया, यह अवधारणा काफी फायदे प्रस्तुत करती है, लेकिन इसके व्यापार के हिस्से के साथ आता है - कम से कम वह समय नहीं है जो अल्फा सेंटॉरी को प्राप्त करने में समय लगेगा। "हमारे नए मिशन की अवधारणा एक उच्च वैज्ञानिक प्रतिफल दे सकती है, लेकिन हमारे पोते के पोते केवल इसे प्राप्त करेंगे," उन्होंने कहा। दूसरी ओर, स्टारशॉट दशकों के समय पर काम करता है और एक पीढ़ी में महसूस किया जा सकता है। इसलिए हमने स्टारशॉट के लिए एक लंबी पहचान, अनुवर्ती अवधारणा की पहचान की हो सकती है। ”
वर्तमान में, हेलर और हिप्पके ब्रेकथ्रू स्टारशॉट के साथ अपनी अवधारणा पर चर्चा कर रहे हैं यह देखने के लिए कि क्या यह व्यवहार्य होगा। एक व्यक्ति जो अपने काम पर नज़र रखता है, वह है प्रोफेसर एवी लोएब, हार्वर्ड विश्वविद्यालय में फ्रैंक बी बेयर्ड जूनियर, विज्ञान के प्रोफेसर और ब्रेकथ्रू फाउंडेशन के सलाहकार बोर्ड के अध्यक्ष। जैसा कि उन्होंने अंतरिक्ष पत्रिका को ईमेल के माध्यम से बताया, हेलर और हिप्पके द्वारा डाली गई अवधारणा विचार के योग्य है, लेकिन इसकी सीमाएं हैं:
"अगर यह स्टारलाइट (और गुरुत्वाकर्षण सहायता) द्वारा एक अंतरिक्ष यान को धीमा करना संभव है, तो इसे एक ही बल द्वारा पहली जगह में लॉन्च करना भी संभव है ... यदि हां, तो हाल ही में लेजर का उपयोग करके ब्रेकथ्रू स्टारशॉट प्रोजेक्ट की घोषणा क्यों की गई है हमारे अंतरिक्ष यान को फैलाने के लिए सूर्य का प्रकाश नहीं? इसका उत्तर यह है कि हमारे प्रचलित लेजर सरणी सेल को एक ऊर्जा प्रवाह के साथ धक्का दे सकते हैं जो स्थानीय सौर प्रवाह से एक लाख गुना बड़ा है।
“सापेक्षता की गति तक पहुँचने के लिए स्टारलाईट का उपयोग करने में, किसी को बहुत पतली पाल का उपयोग करना चाहिए। नए पेपर में, हेलर और हिप्पके एक ग्राम-स्केल सेल के बजाय एक मिलीग्राम के उदाहरण पर विचार करते हैं। दस वर्ग मीटर (हमारे स्टारशॉट अवधारणा अध्ययन में कल्पना के अनुसार) क्षेत्र की एक पाल के लिए, उनकी पाल की मोटाई केवल कुछ परमाणु होनी चाहिए। इस तरह की सतह प्रकाश की तरंग दैर्ध्य की तुलना में परिमाण के पतले होने का आदेश देती है जिसका उद्देश्य प्रतिबिंबित करना है, और इसलिए इसकी परावर्तनता कम होगी। यह परिमाण के इतने आदेशों से वजन को कम करने के लिए संभव नहीं है और फिर भी पाल सामग्री की कठोरता और परावर्तन को बनाए रखता है।
“स्टारशॉट अवधारणा को परिभाषित करने में मुख्य बाधा हमारे जीवनकाल के भीतर अल्फा सेंटॉरी का दौरा करना था। एक मानव के जीवनकाल से परे यात्रा के समय को बढ़ाते हुए, जैसा कि इस पत्र में कहा गया है, इससे इसमें शामिल लोगों के लिए अपील कम होगी। इसके अलावा, एक को ध्यान में रखना चाहिए कि पाल को इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ होना चाहिए जो इसके वजन में महत्वपूर्ण रूप से जोड़ देगा। ”
संक्षेप में, यदि समय एक कारक नहीं है, तो हम यह कल्पना कर सकते हैं कि किसी अन्य सौर मंडल तक पहुंचने के हमारे पहले प्रयास में वास्तव में एक एएएस को शामिल किया जा सकता है जो सौर पवन द्वारा संचालित और धीमा हो रहा है। लेकिन यदि हम इस तरह के मिशन के पूरा होने के लिए सदियों इंतजार करने को तैयार हैं, तो हम अल्फा सेंटौरी के लिए पारंपरिक इंजन (संभवतः क्रू वाले भी) के साथ रॉकेट भेजने पर विचार कर सकते हैं।
लेकिन अगर हम अपने स्वयं के जीवनकाल के भीतर वहां पहुंचने का इरादा रखते हैं, तो एक लेजर चालित पाल या कुछ इसी तरह का रास्ता तय करना होगा। मानवता ने आधी सदी से अधिक समय बिताया है, जो हमारे अपने पिछवाड़े में खोजबीन कर रहा है, और हममें से कुछ लोग यह देखने के लिए अधीर हैं कि आगे का द्वार क्या है!
