वैज्ञानिकों ने एक लेजर-निर्देशित प्रणाली विकसित की है जो 45 दिनों में मंगल ग्रह पर एक अंतरिक्ष यान भेज सकती है

नासा को उम्मीद है कि मनुष्यों को लाल ग्रह तक पहुंचने में लगभग 500 दिन लगेंगे, लेकिन कनाडा के इंजीनियरों का कहना है कि एक लेजर-आधारित प्रणाली उस यात्रा को केवल 45 दिनों तक कम कर सकती है।

अमेरिकी अंतरिक्ष एजेंसी की योजना 1930 के दशक के मध्य में लाल ग्रह पर एक दल भेजने की है, उसी समय के आसपास चीन भी मंगल ग्रह पर मनुष्यों को उतारने की योजना बना रहा है।

कनाडा के मॉन्ट्रियल में मैकगिल विश्वविद्यालय के इंजीनियरों का कहना है कि उन्होंने एक थर्मल लेजर प्रणोदन प्रणाली विकसित की है, जिसमें हाइड्रोजन ईंधन को गर्म करने के लिए एक लेजर का उपयोग किया जाता है।

यह एक अंतरिक्ष यान पर फोटोवोल्टिक सरणियों को शक्ति प्रदान करने के लिए पृथ्वी से निकाले गए बड़े लेजर का उपयोग करके ऊर्जा प्रणोदन को निर्देशित करता है, जो बिजली उत्पन्न करता है, और इस प्रकार प्रणोदन।

अंतरिक्ष यान पृथ्वी के निकट रहते हुए बहुत तेज़ी से गति करता है, फिर अगले महीने मंगल की ओर दौड़ता है, मुख्य शिल्प को लाल ग्रह पर उतारने के लिए लॉन्च करता है और शेष शिल्प को अगले प्रक्षेपण के लिए पुनर्चक्रण के लिए पृथ्वी पर लौटाता है।

केवल छह हफ्तों में मंगल पर पहुंचना कुछ ऐसा था जिसे पहले केवल विखंडन-संचालित रॉकेटों के साथ संभव माना जाता था, जो एक बढ़े हुए रेडियोलॉजिकल जोखिम को बढ़ाता है।

अंतरिक्ष यान पृथ्वी के निकट रहते हुए बहुत तेज़ी से गति करता है, फिर अगले महीने मंगल की ओर दौड़ता है, मुख्य शिल्प को लाल ग्रह पर उतारने के लिए लॉन्च करता है और शेष शिल्प को अगले प्रक्षेपण के लिए पुनर्चक्रण के लिए पृथ्वी पर लौटाता है।

नासा को उम्मीद है कि मनुष्यों को लाल ग्रह तक पहुंचने में लगभग 500 दिन लगेंगे, लेकिन कनाडा के इंजीनियरों का कहना है कि एक लेजर-आधारित प्रणाली उस यात्रा को केवल 45 दिनों तक कम कर सकती है।  कलाकार की छाप

नासा को उम्मीद है कि मनुष्यों को लाल ग्रह तक पहुंचने में लगभग 500 दिन लगेंगे, लेकिन कनाडा के इंजीनियरों का कहना है कि एक लेजर-आधारित प्रणाली उस यात्रा को केवल 45 दिनों तक कम कर सकती है। कलाकार की छाप

से बात कर रहे हैं ब्रह्मांड आजअध्ययन के पीछे टीम ने कहा कि यह प्रणाली सौर मंडल के भीतर तेजी से परिवहन की अनुमति दे सकती है।

निर्देशित ऊर्जा प्रणोदन एक नया विचार नहीं है – इसने हाल ही में ब्रेकथ्रू स्टारशॉट के साथ सुर्खियां बटोरीं, एक परियोजना जिसका उद्देश्य लेज़रों का उपयोग करके निकटतम स्टार सिस्टम, प्रॉक्सिमा सेंटॉरी को सापेक्ष गति से छोटे प्रकाश-सेल जांच भेजना है।

सिस्टम एक अंतरिक्ष यान को गहरे अंतरिक्ष में, सापेक्ष गति से – प्रकाश की गति का एक अंश – और जितना अधिक शक्तिशाली लेज़र, अंतरिक्ष यान को तेज़ करने के लिए लेज़रों का उपयोग करता है।

कुछ शोध भविष्यवाणी करते हैं कि यह केवल तीन दिनों में मंगल पर 200 पाउंड का उपग्रह भेज सकता है, और एक बड़े अंतरिक्ष यान को लगभग एक से छह सप्ताह की आवश्यकता होगी।

अवधारणाओं को पृथ्वी पर एक गीगावाट क्षमता के साथ एक लेजर सरणी की आवश्यकता होती है, जिसे अंतरिक्ष में लॉन्च किया जा सकता है, और एक अंतरिक्ष यान से जुड़ी एक हल्की पाल पर निर्देशित किया जाता है ताकि इसे उच्च गति तक बढ़ाया जा सके – प्रकाश की गति के एक अंश पर।

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मैकगिल के पूर्व छात्र और टीयू डेल्फ़्ट में एयरोस्पेस इंजीनियरिंग में मास्टर के छात्र इमैनुएल डोबले ने एक पेपर प्रकाशित किया है जिसमें सुझाव दिया गया है कि इसे मंगल ग्रह की यात्रा पर लागू किया जा सकता है।

निर्देशित ऊर्जा प्रणोदन एक नया विचार नहीं है - इसने हाल ही में ब्रेकथ्रू स्टारशॉट के साथ सुर्खियां बटोरीं, एक परियोजना जिसका उद्देश्य लेज़रों का उपयोग करके निकटतम स्टार सिस्टम, प्रॉक्सिमा सेंटॉरी को सापेक्ष गति से छोटे प्रकाश-सेल जांच भेजना है।

निर्देशित ऊर्जा प्रणोदन एक नया विचार नहीं है – इसने हाल ही में ब्रेकथ्रू स्टारशॉट के साथ सुर्खियां बटोरीं, एक परियोजना जिसका उद्देश्य लेज़रों का उपयोग करके निकटतम स्टार सिस्टम, प्रॉक्सिमा सेंटॉरी को सापेक्ष गति से छोटे प्रकाश-सेल जांच भेजना है।

अमेरिकी अंतरिक्ष एजेंसी की योजना 1930 के दशक के मध्य में लाल ग्रह पर एक दल भेजने की है, उसी समय के आसपास चीन भी मंगल ग्रह पर मनुष्यों को उतारने की योजना बना रहा है।  कलाकार की छाप

अमेरिकी अंतरिक्ष एजेंसी की योजना 1930 के दशक के मध्य में लाल ग्रह पर एक दल भेजने की है, उसी समय के आसपास चीन भी मंगल ग्रह पर मनुष्यों को उतारने की योजना बना रहा है। कलाकार की छाप

उन्होंने यूनिवर्स टुडे को बताया: “निर्देशित ऊर्जा प्रणोदन का अंतिम अनुप्रयोग वास्तविक अंतरतारकीय यात्रा के लिए सितारों में एक प्रकाश पाल को प्रेरित करना होगा, एक संभावना जिसने इस अध्ययन को करने वाली हमारी टीम को प्रेरित किया।

हम इस बात में रुचि रखते थे कि सौर मंडल में तेजी से संचरण के लिए उसी लेजर तकनीक का उपयोग कैसे किया जा सकता है, जो हमें उम्मीद है कि यह एक निकट-अवधि का प्रारंभिक बिंदु होगा जो इस तकनीक का प्रदर्शन कर सकता है।

टीम के आभासी अंतरिक्ष यान को पृथ्वी पर कहीं बनाने के लिए 32-फुट-व्यास, 100-मेगावाट लेजर सरणी की आवश्यकता होती है।

यह काम किस प्रकार करता है

लेज़रों की एक 32-फुट, 100-वाट सरणी कम पृथ्वी की कक्षा में एक अंतरिक्ष यान पर एक लक्षित बीम को शूट करती है।

लेजर को एक inflatable परावर्तक के माध्यम से हाइड्रोजन हीटिंग कक्ष में केंद्रित किया जाता है, जो सौर पैनल के समान काम करता है – लेकिन अधिक शक्ति लेता है।

कक्ष के अंदर हाइड्रोजन थ्रस्टर एक नोजल के माध्यम से समाप्त हो जाता है जो अंतरिक्ष यान को आगे बढ़ाता है।

यह अंतरिक्ष यान को उच्च गति तक ले जाने के लिए पर्याप्त जोर उत्पन्न करता है।

इसके प्रक्षेपण के छह सप्ताह के भीतर मंगल पर पहुंचने की उम्मीद है।

डोबेली ने कहा, “हमारा दृष्टिकोण एक विशाल भाप बॉयलर के समान प्रणोदक को सीधे गर्म करने के लिए अंतरिक्ष यान पर एक अधिक तीव्र लेजर प्रवाह का उपयोग करेगा।”

“यह अंतरिक्ष यान को पृथ्वी के करीब रहते हुए भी तेजी से बढ़ने की अनुमति देता है, इसलिए लेजर को अंतरिक्ष में दूर तक ध्यान केंद्रित करने की आवश्यकता नहीं है।”

जैसे ही यह मंगल पर पहुंचता है, यह वायुमंडल में टूट सकता है, जिससे क्रू केबिन अलग हो सकता है और उतर सकता है।

हमें लगता है कि हम बूस्टर को पृथ्वी की कक्षा में वापस लाने के लिए उसी लेजर-संचालित रॉकेट इंजन का भी उपयोग कर सकते हैं, जब यह मुख्य रोवर को मंगल पर ले गया, जिससे इसे अगले लॉन्च के लिए जल्दी से पुनर्नवीनीकरण किया जा सके।

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यह, ऑप्टिकल लेजर प्रौद्योगिकी के विकास में वर्तमान प्रवृत्ति को देखते हुए, मंगल ग्रह के लिए बाध्य अंतरिक्ष यान को शक्ति प्रदान करने के लिए पर्याप्त होगा।

यह एक inflatable परावर्तक के माध्यम से एक हाइड्रोजन हीटिंग कक्ष में एक लेजर को केंद्रित करके काम करता है – हाइड्रोजन थ्रस्टर इसे आगे बढ़ाने के लिए नोजल के माध्यम से समाप्त हो जाता है।

डोबेली ने कहा, “हमारा दृष्टिकोण एक विशाल भाप बॉयलर के समान प्रणोदक को सीधे गर्म करने के लिए अंतरिक्ष यान पर एक अधिक तीव्र लेजर प्रवाह का उपयोग करेगा।”

“यह अंतरिक्ष यान को पृथ्वी के करीब रहते हुए भी तेजी से बढ़ने की अनुमति देता है, इसलिए लेजर को अंतरिक्ष में दूर तक ध्यान केंद्रित करने की आवश्यकता नहीं है।”

“हमारा ग्रेस्टर जैसा अंतरिक्ष यान अभी भी पृथ्वी के करीब रहते हुए बहुत तेज़ी से बढ़ रहा है, और यह विधि इसे मंगल ग्रह से वापस लाने में मदद कर सकती है, जहां इसके रास्ते में भेजे जाने के लिए एक बड़ी लेजर सरणी तैयार नहीं होगी,” डोबले ने समझाया।

उन्होंने यूनिवर्स टुडे को बताया, “हमें लगता है कि हम मुख्य रोवर को मंगल पर फेंकने के बाद बूस्टर को पृथ्वी की कक्षा में वापस लाने के लिए उसी लेजर-संचालित रॉकेट इंजन का भी उपयोग कर सकते हैं, जिससे इसे अगले लॉन्च के लिए जल्दी से पुनर्नवीनीकरण किया जा सके।”

inflatable परावर्तक ठीक से काम करने वाली तकनीक की कुंजी है, क्योंकि इसे अत्यधिक परावर्तक होने के लिए डिज़ाइन किया जाएगा ताकि यह फोटोवोल्टिक पैनल की तुलना में प्रति यूनिट क्षेत्र में अधिक लेजर शक्ति बनाए रख सके।

यही कारण है कि कार्य को अपेक्षाकृत मामूली लेजर सरणी – 32 फीट व्यास – जमीन पर संभव बनाता है।

अंतरिक्ष में समय कम करके, अंतरिक्ष यात्रियों को विकिरण के निम्न स्तर का सामना करना पड़ता है, जो मंगल की यात्रा और वापस सुरक्षित बना सकता है।

अंतरिक्ष यान को छह सप्ताह के भीतर मंगल ग्रह तक पहुंचने की अनुमति देने के लिए सभी नई वस्तुओं की आवश्यकता होगी – नासा की भविष्यवाणी के नौ महीनों से काफी कम।

डोबेली ने कहा, “फाइबर-ऑप्टिक लेजर की सरणी जो एक ऑप्टिकल तत्व के रूप में कार्य करती है, लेजर बीम पर ध्यान केंद्रित करने के लिए inflatable अंतरिक्ष संरचनाओं का उपयोग किया जा सकता है क्योंकि यह अंतरिक्ष यान को हीटिंग कक्ष में पहुंचता है।”

इसके अलावा “उच्च तापमान वाली सामग्री विकसित करना जो अंतरिक्ष यान को उसके आगमन पर मंगल ग्रह के वातावरण के खिलाफ तोड़ने की अनुमति देगा।”

वातावरण को तोड़ने की क्षमता ही वह चाल है जो वापसी की अनुमति देगी।

समस्या यह है कि इनमें से कई प्रौद्योगिकियां अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में हैं, और वास्तविक दुनिया में उनका परीक्षण नहीं किया गया है – 2035 तक उनकी व्यवहार्यता पर सवाल उठा रहे हैं।

“लेजर का ताप कक्ष शायद सबसे बड़ी चुनौती है,” डोबले ने यूनिवर्स टुडे को बताया, संदेह है कि हाइड्रोजन गैस को समाहित किया जा सकता है।

कनाडा के मॉन्ट्रियल में मैकगिल विश्वविद्यालय के इंजीनियरों का कहना है कि उन्होंने एक थर्मल लेजर प्रणोदन प्रणाली विकसित की है, जिसमें हाइड्रोजन ईंधन को गर्म करने के लिए एक लेजर का उपयोग किया जाता है।  कलाकार की छाप

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कनाडा के मॉन्ट्रियल में मैकगिल विश्वविद्यालय के इंजीनियरों का कहना है कि उन्होंने एक थर्मल लेजर प्रणोदन प्रणाली विकसित की है, जिसमें हाइड्रोजन ईंधन को गर्म करने के लिए एक लेजर का उपयोग किया जाता है। कलाकार की छाप

वह पूछता है कि क्या इसे समाहित किया जा सकता है क्योंकि इसे “लेजर बीम द्वारा 10,000 K से ऊपर के तापमान पर गर्म किया जाता है जबकि साथ ही कमरे की दीवारों को ठंडा रखा जाता है?”

हमारे मॉडल कहते हैं कि यह संभव है, लेकिन बड़े पैमाने पर पायलट परीक्षण वर्तमान में संभव नहीं है क्योंकि हमने अभी तक आवश्यक 100 मेगावाट के लेजर नहीं बनाए हैं।

मैकगिल के प्रोफेसर एंड्रयू हिगिंस, जिन्होंने डोप्ले के काम की निगरानी की, ने कहा: “लेजरों के माध्यम से अंतरिक्ष में गहरी ऊर्जा देने में सक्षम होना जोर और शक्ति के लिए एक विघटनकारी तकनीक होगी।

हमारे अध्ययन ने लेज़रों के लिए थर्मल दृष्टिकोण की जांच की, जो उत्साहजनक लगता है, लेकिन लेज़र तकनीक अपने आप में एक वास्तविक गेम-चेंजर है।

परिणाम प्रीप्रिंट में प्रकाशित किए गए थे arXiv.

नासा ने 2030 के दशक में चंद्रमा पर पहली बार उतरने के बाद मंगल पर एक मानव मिशन भेजने की योजना बनाई है

अंतरिक्ष में मानव जाति की खोज के लिए मंगल अगली विशाल छलांग बन गया है।

लेकिन इससे पहले कि मनुष्य लाल ग्रह पर पहुंचें, अंतरिक्ष यात्री एक साल के लंबे मिशन पर चंद्रमा पर कई छोटे कदम उठाएंगे।

1930 के दशक में मंगल ग्रह पर मिशन की ओर ले जाने वाली घटनाओं की समयरेखा के हिस्से के रूप में चंद्र कक्षा में महत्वपूर्ण विवरण प्रकट किए गए थे।

नासा ने अपनी चार-चरणीय योजना (चित्रित) की रूपरेखा तैयार की है कि उसे उम्मीद है कि एक दिन कल वाशिंगटन, डीसी में आयोजित मानव मंगल शिखर सम्मेलन में मनुष्यों को मंगल ग्रह पर जाने की अनुमति होगी।  यह आने वाले दशकों में चंद्रमा पर कई मिशनों को पूरा करेगा

नासा ने अपनी चार-चरणीय योजना (चित्रित) की रूपरेखा तैयार की है कि उसे उम्मीद है कि एक दिन मनुष्यों को कल वाशिंगटन, डीसी में आयोजित मानव मंगल शिखर सम्मेलन में मंगल ग्रह की यात्रा करने की अनुमति होगी। यह आने वाले दशकों में चंद्रमा पर कई मिशनों को पूरा करेगा

मई 2017 में, नीति और योजना के लिए नासा के उप सहायक निदेशक, ग्रेग विलियम्स ने अंतरिक्ष एजेंसी की चार-चरणीय योजना की रूपरेखा तैयार की, जिससे यह आशा की जाती है कि एक दिन मनुष्यों को मंगल ग्रह पर जाने की अनुमति होगी, साथ ही इसके लिए अनुमानित समय सीमा भी।

पहला और दूसरा चरण इसमें एक आवास के निर्माण की अनुमति देने के लिए चंद्र अंतरिक्ष में कई उड़ानें शामिल होंगी जो उड़ान के लिए एक मंचन क्षेत्र प्रदान करेगी।

वितरित किया गया हार्डवेयर का अंतिम टुकड़ा वास्तविक डीप स्पेस ट्रांसपोर्ट रोवर होगा जिसे बाद में मंगल पर चालक दल के परिवहन के लिए उपयोग किया जाएगा।

2027 में एक साल के लिए मंगल ग्रह पर जीवन का अनुकरण किया जाएगा।

तीसरा और चौथा चरण 2030 के बाद शुरू होगा और इसमें मंगल प्रणाली और मंगल की सतह के लिए निरंतर चालक दल की खोज उड़ानें शामिल होंगी।

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