छवि क्रेडिट: ईएसए
यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के SMART-1 मिशन एक क्रांतिकारी आयन इंजन का उपयोग करेगा ताकि यह साबित हो सके कि पृथ्वी के साथ एक छोटे ग्रह की हिंसक टक्कर के बाद चंद्रमा का गठन किया गया था। आयन इंजन गैस के आयनित कणों को महीनों या वर्षों तक स्थिर धारा में काम करके काम करता है। यद्यपि यह जोर बहुत कम है, यह बहुत ही कुशल है और इसके लिए ईंधन का एक अंश आवश्यक है जिसका उपयोग पारंपरिक रॉकेट करते हैं।
विज्ञान कथा फिल्म के प्रशंसकों को पता है कि, यदि आप अपने घर के ग्रह से कम दूरी की यात्रा करना चाहते हैं, तो आप एक सब-आयन आयन ड्राइव का उपयोग करेंगे। हालांकि, इस तरह के एक आयन ड्राइव विज्ञान कथा, या विज्ञान तथ्य है?
उत्तर कहीं बीच में है। आयन इंजन कम से कम 1959 तक वापस आते हैं। 1964 में अमेरिकी SERT 1 उपग्रह पर दो आयन इंजन का परीक्षण किया गया था - एक सफल था, दूसरा नहीं था।
सिद्धांत केवल पारंपरिक भौतिकी है - आप एक गैस लेते हैं और आप इसे आयनित करते हैं, जिसका अर्थ है कि आप इसे विद्युत प्रभार देते हैं। यह इलेक्ट्रॉनों के साथ-साथ गैस के सकारात्मक रूप से चार्ज होने वाले आयन बनाता है। आयनित गैस इंजन के पीछे एक विद्युत क्षेत्र या स्क्रीन से होकर गुजरती है और आयन इंजन को छोड़ देते हैं, जिससे विपरीत दिशा में जोर पैदा होता है।
बहुत ईंधन कुशल
अंतरिक्ष के निकट निर्वात में संचालित, आयन इंजन एक रासायनिक रॉकेट के जेट की तुलना में प्रोपेलेंट गैस को बहुत तेजी से बाहर निकालते हैं। इसलिए वे इस्तेमाल किए गए प्रणोदक के प्रति किलोग्राम का लगभग दस गुना अधिक वितरण करते हैं, जिससे वे बहुत-ईंधन-कुशल ’बन जाते हैं।
हालांकि वे कुशल हैं, आयन इंजन बहुत कम-थ्रस्ट डिवाइस हैं। प्रॉपेलेंट की मात्रा के लिए आपको जितना धक्का मिलता है, वह बहुत अच्छा है, लेकिन वे बहुत जोर से धक्का नहीं देते हैं। उदाहरण के लिए, अंतरिक्ष यात्री किसी ग्रह की सतह को उतारने के लिए उनका उपयोग कभी नहीं कर सकते। हालांकि, एक बार अंतरिक्ष में, वे उन्हें चारों ओर से पैंतरेबाज़ी के लिए इस्तेमाल कर सकते हैं, अगर वे जल्दी से जल्दी करने के लिए जल्दी में नहीं हैं। क्यों? आयन ड्राइव अंतरिक्ष में उच्च गति तक पहुँच सकते हैं, लेकिन उन्हें समय के साथ ऐसी गति का निर्माण करने के लिए बहुत लंबी दूरी की आवश्यकता होती है।
आराम से फायदा
आयन इंजन इत्मीनान से अपने जादू का काम करते हैं। विद्युत बंदूकें आयनों को गति देती हैं। यदि इस त्वरण की शक्ति अंतरिक्ष यान के सौर पैनलों से आती है, तो वैज्ञानिक इसे 'सौर-विद्युत प्रणोदन' कहते हैं। आमतौर पर वर्तमान अंतरिक्ष यान पर उपयोग किए जाने वाले आकार के सौर पैनल केवल कुछ किलोवाट बिजली की आपूर्ति कर सकते हैं।
एक सौर-संचालित आयन इंजन इसलिए एक रासायनिक रॉकेट के बड़े जोर के साथ प्रतिस्पर्धा नहीं कर सकता था। हालांकि, एक विशिष्ट रासायनिक रॉकेट केवल कुछ ही मिनटों के लिए जलता है, जबकि एक आयन इंजन महीनों या वर्षों तक धीरे-धीरे आगे बढ़ सकता है - जब तक कि सूर्य चमकता है और प्रणोदक की आपूर्ति समाप्त हो जाती है।
सौम्य जोर का एक और लाभ यह है कि यह बहुत ही सटीक अंतरिक्ष यान नियंत्रण की अनुमति देता है, वैज्ञानिक मिशनों के लिए बहुत उपयोगी है जो अत्यधिक सटीक लक्ष्य इंगित करने की आवश्यकता होती है।
अंतरिक्ष में ईएसए का स्थान सुनिश्चित करना
इंजीनियरों ने पहली बार 1998 और 2001 के बीच नासा के डीप स्पेस 1 मिशन का उपयोग करते हुए एक मुख्य प्रणोदन प्रणाली के रूप में एक आयन इंजन का परीक्षण किया। अगस्त 2003 के अंत में लॉन्च होने के कारण ईएसए का SMART-1 मिशन, चंद्रमा पर जाएगा और अधिक उप-संचालन कार्यों का प्रदर्शन करेगा। भविष्य के लंबी दूरी के मिशनों में जिस तरह की जरूरत है। ये पहली बार ग्रहों और चंद्रमाओं के गुरुत्वाकर्षण का उपयोग करते हुए युद्धाभ्यास के साथ सौर-इलेक्ट्रिक प्रणोदन को जोड़ेंगे।
स्मार्ट -1 आयन प्रणोदन के उपयोग में यूरोप की स्वतंत्रता सुनिश्चित करेगा। अन्य अंतरिक्ष विज्ञान मिशनों को पृथ्वी की कक्षा के करीब जटिल युद्धाभ्यास के लिए आयन इंजन का उपयोग करने की उम्मीद है। उदाहरण के लिए, ईएसए के मिशन LISA दूर ब्रह्मांड से आने वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाएगा। ग्रहों के ईएसए के भविष्य के मिशन भी उन्हें अपने रास्ते पर भेजने के लिए आयन इंजन का उपयोग करेंगे।
अब विज्ञान तथ्य
सौर-इलेक्ट्रिक प्रणोदन की वर्तमान वास्तविकताओं को सिनेमा स्क्रीन पर फिल्माए गए अंतरिक्ष यान के साथ विज्ञान-फाई फिल्मों के जादू से मेल नहीं हो सकता है। हालांकि, SMART-1 और भविष्य के अभियानों पर ईएसए का काम यह सुनिश्चित कर रहा है कि आयन ड्राइव अब विज्ञान कथाओं की तुलना में अधिक विज्ञान तथ्य हैं।
मूल स्रोत: ईएसए न्यूज रिलीज
