फ्यूचर इंटरस्टेलर प्रोब का प्रोटोटाइप सिर्फ एक बैलून पर परीक्षण किया गया था

कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सांता बारबरा में, यूसीएसबी प्रायोगिक कॉस्मोलॉजी ग्रुप (ईसीजी) के शोधकर्ता वर्तमान में इंटरस्टेलर उड़ान के सपने को प्राप्त करने के तरीकों पर काम कर रहे हैं। प्रोफेसर फिलिप लुबिन के नेतृत्व में, समूह ने अंतर-तारकीय मिशन के निर्माण की दिशा में काफी प्रयास किया है, जिसमें निर्देशित-ऊर्जा प्रकाश पाल और एक वेफर-स्केल अंतरिक्ष यान (WSS) "वेफरक्राफ्ट" शामिल हैं।

यदि सब ठीक हो जाता है, तो यह अंतरिक्ष यान हमारे जीवनकाल के भीतर सापेक्ष गति (प्रकाश की गति का एक हिस्सा) तक पहुंचने और निकटतम स्टार सिस्टम (प्रॉक्सिमा सेंटौरी) में पहुंचाने में सक्षम होगा। हाल ही में, ईसीजी ने अपने वेफरक्राफ्ट (उर्फ "स्टारकास्ट") के प्रोटोटाइप संस्करण का सफलतापूर्वक परीक्षण करके एक बड़ा मील का पत्थर हासिल किया। इसमें इसकी कार्यक्षमता और प्रदर्शन का परीक्षण करने के लिए स्ट्रैटोस्फियर में गुब्बारे के माध्यम से प्रोटोटाइप भेजने का समावेश था।

यह प्रक्षेपण 12 अप्रैल, 2019 को संयुक्त राज्य अमेरिका की नौसेना अकादमी के सहयोग से किया गया था। इस तिथि को रूसी कॉस्मोनॉट यूरी गगारिन की कक्षीय अंतरिक्ष उड़ान की 58 वीं वर्षगांठ के साथ संयोग करने के लिए चुना गया था, जिससे वह अंतरिक्ष में जाने वाले पहले मानव बन गए। । इस परीक्षण में पेंसिल्वेनिया के ऊपर 32,000 मीटर (105,000 फीट) की ऊँचाई पर एक गुब्बारे में प्रोटोटाइप को लॉन्च करने का काम था।

जैसा कि प्रो। ल्यूबिन ने यूसीएसबी के साथ एक साक्षात्कार में समझाया द करेंट:

"यह भविष्य के लिए निर्माण की प्रक्रिया का हिस्सा है, और जिस तरह से आप इसे परिष्कृत करने के लिए सिस्टम के प्रत्येक भाग का परीक्षण करते हैं। यह एक लंबी अवधि के कार्यक्रम का हिस्सा है जो अंतःप्रेरणा के लिए लघु अंतरिक्ष यान विकसित करता है और अंतत: अंतरतारकीय उड़ान के लिए। ”

StarChip के पीछे का विचार सरल है। लघुकरण में प्रगति का लाभ उठाकर, एक अन्वेषण मिशन के सभी आवश्यक घटकों को अंतरिक्ष यान पर मानव हाथ के आकार में रखा जा सकता है। पाल घटक एक सौर पाल और हल्के पदार्थों के साथ किए गए विकास की अवधारणा पर बनाता है; और एक साथ, वे एक अंतरिक्ष यान में जोड़ते हैं जिसे प्रकाश की गति 20% तक तेज किया जा सकता है।

इस उड़ान की खातिर, विज्ञान की टीम जिसने इसे बनाया है, उसने अंतरिक्ष में अपने प्रदर्शन और अन्य दुनिया का पता लगाने की क्षमता का पता लगाने के लिए डिज़ाइन किए गए परीक्षणों की एक श्रृंखला के माध्यम से स्टारशिप को रखा। यह देखने के अलावा कि यह पृथ्वी के समताप मंडल (हवाई जहाज के परिचालन छत से तीन गुना अधिक) में कैसे निष्पक्ष हुआ, प्रोटोटाइप ने पृथ्वी की 4000 से अधिक छवियां एकत्र कीं। ल्यूबिन की प्रयोगशाला में एक विकास इंजीनियर निक रूपर्ट ने बताया:

“यह बहुत बड़े अंतरिक्ष यान के कई कार्यों के लिए डिज़ाइन किया गया था, जैसे कि इमेजिंग, डेटा ट्रांसमिशन, जिसमें लेजर संचार, दृष्टिकोण निर्धारण और चुंबकीय क्षेत्र संवेदन शामिल हैं। माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक में तेजी से होने वाली प्रगति के कारण हम अंतरिक्ष यान को हमारे जैसे विशेष अनुप्रयोगों के लिए पहले की तुलना में बहुत छोटे प्रारूप में सिकोड़ सकते हैं। ”

जबकि स्टारशिप ने इस उड़ान में शानदार प्रदर्शन किया है, आगे कुछ बड़े तकनीकी अवरोध हैं। शामिल दूरी को ध्यान में रखते हुए - 4.24 प्रकाश वर्ष (40 ट्रिलियन किमी; 25 ट्रिलियन मील) - और यह तथ्य कि अंतरिक्ष यान को प्रकाश की गति के एक अंश तक पहुंचने की आवश्यकता होगी, तकनीकी आवश्यकताएं कठिन हैं। जैसा कि लुबिन ने कहा:

“साधारण रासायनिक प्रणोदन, जैसे कि जो हमें लगभग 50 साल पहले दिन में चंद्रमा तक ले गया था, निकटतम स्टार सिस्टम, अल्फा सेंटौरी को प्राप्त करने में लगभग एक लाख साल लगेंगे। और यहां तक ​​कि उन्नत प्रणोदन जैसे कि आयन इंजन में कई हजारों साल लगेंगे। केवल एक ज्ञात तकनीक है जो मानव जीवन के भीतर पास के सितारों तक पहुंचने में सक्षम है और यह प्रकाश को प्रणोदन प्रणाली के रूप में उपयोग कर रहा है। ”

इस बिंदु पर सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक पृथ्वी-आधारित लेजर सरणी का निर्माण है जो लेजर सेल को त्वरित करने में सक्षम होगा। "यदि आपके पास एक बड़ा पर्याप्त लेजर सरणी है, तो आप वास्तव में प्रकाश की गति के 20 प्रतिशत के लक्ष्य तक पहुंचने के लिए लेजर सेल के साथ वेफर्स को धक्का दे सकते हैं," रूपर्ट ने कहा। "तो आप 20 साल की तरह कुछ भी अल्फा Centauri पर होगा।"

2009 से, यूसीएसबी एक्सपेरिमेंटल कॉस्मोलॉजी ग्रुप इस अवधारणा को स्टारलाईट नामक नासा एडवांस कॉन्सेप्ट्स प्रोग्राम के हिस्से के रूप में शोध और विकास कर रहा है। 2016 से, उन्हें ब्रेकथ्रू स्टार्सशॉट के हिस्से के रूप में ब्रेकथ्रू इनिशिएटिव्स (यूरी मिलनर द्वारा बनाया गया गैर-लाभकारी अंतरिक्ष अन्वेषण कार्यक्रम) का काफी समर्थन मिला है।

एकल अंतरिक्ष यान बनाने के बजाय, टीम को उम्मीद है कि उनके शोध से सैकड़ों और यहां तक ​​कि हजारों वेफर्सकेल शिल्प का निर्माण होगा जो पास के स्टार सिस्टम में एक्सोप्लैनेट का दौरा कर सकता है। ये अंतरिक्ष यान प्रणोदक की आवश्यकता को दूर करेगा और सदियों या सहस्राब्दियों के बजाय कुछ दशकों के भीतर यात्रा करने में सक्षम होगा।

इस संबंध में, ये अंतरिक्ष यान यह प्रकट करने में सक्षम होंगे कि हमारे जीवन काल में पृथ्वी से परे जीवन मौजूद है या नहीं। यूसीएसबी परियोजना का एक और दिलचस्प पहलू पृथ्वी से दूसरे एक्सोप्लैनेटों में जीवन भेजना शामिल है। विशेष रूप से, टार्डिग्रेड्स और नेमाटोड सी। एलिगेंस, दो प्रजातियों को विकिरण के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी दिखाया गया है, जो अंतरिक्ष की स्थितियों को संभालने में सक्षम हैं, और क्रायोजेनिक रूप से जमे हुए और पुनर्जीवित होने में सक्षम हैं।

उनकी योजना का यह पहलू गोएथ विश्वविद्यालय के सैद्धांतिक भौतिकी के डॉ। क्लॉडियस ग्रोस द्वारा किए गए प्रस्ताव के विपरीत नहीं है। उचित रूप से "प्रोजेक्ट जेनेसिस" नाम दिया गया है, प्रस्ताव अंतरिक्ष यान के लिए निर्देशित करता है जो अन्य स्टार सिस्टमों की यात्रा करने के लिए निर्देशित ऊर्जा द्वारा संचालित होता है और किसी भी "क्षणिक रूप से रहने योग्य" एक्सोप्लैनेट को बीज देता है। संक्षेप में, जीवन को ऐसे ग्रहों पर जम्पस्टार्ट दिया जाएगा जो रहने योग्य हैं लेकिन आबाद नहीं हैं।

डेविड मैकार्थी के रूप में, यूसीएसबी में इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग विभाग में एक स्नातक छात्र ने समझाया, इस बिंदु पर पहुंचना जहां सभी संभव है, एक बहुत ही पुनरावृत्त प्रक्रिया है। "इन चीजों के निर्माण का उद्देश्य यह जानना है कि हम अगले संस्करण में, अगले चिप में क्या शामिल करना चाहते हैं," उन्होंने कहा। "आप ऑफ-द-शेल्फ घटकों के साथ शुरू करते हैं क्योंकि आप जल्दी और सस्ते में पुनरावृति कर सकते हैं।"

इस उच्च-ऊंचाई परीक्षण के पूरा होने के साथ, यूसीएसबी समूह अगले साल एक सबऑर्बिटल पहली उड़ान के लिए लक्ष्य बना रहा है। इस बीच, सिलिकॉन ऑप्टिक्स में प्रगति और एकीकृत वेफर-स्केल फोटोनिक्स - UCSB के इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग विभाग द्वारा किए जा रहे शोध के लिए धन्यवाद - बड़े पैमाने पर इन छोटे अंतरिक्ष यान के उत्पादन की लागत को कम कर रहे हैं।

इंटरस्टेलर यात्रा के अलावा, यह तकनीक मंगल ग्रह और सौर मंडल के अन्य स्थानों पर तेजी से, कम लागत वाले मिशनों को सुविधाजनक बना सकती है। प्रो। ल्यूबिन और उनके साथी शोधकर्ताओं ने धूमकेतु के खिलाफ ग्रहों की रक्षा के लिए आवेदन तलाशने, अंतरिक्ष मलबे को कम करने, पृथ्वी की परिक्रमा करने वाले उपग्रहों को बढ़ावा देने या दूर के सौर मंडल की चौकियों को दूर से देखने के लिए भी वर्षों बिताए हैं। जब यह निर्देशित ऊर्जा की बात आती है, तो संभावनाएं वास्तव में डगमगा जाती हैं।