किसी अंतरिक्ष यान को दूसरे तारे तक ले जाना एक बड़ी चुनौती है। हालाँकि, यह लोगों को इस पर काम करने से नहीं रोकता है।
वर्तमान में ऐसा करने वाले सबसे अधिक दिखाई देने वाले समूह ब्रेकथ्रू स्टारशॉट और ताऊ ज़ीरो फाउंडेशन हैं, जो दोनों एक बहुत ही विशेष प्रकार की प्रणोदन-बीम शक्ति पर ध्यान केंद्रित करते हैं।
ताऊ ज़ीरो के बोर्ड के अध्यक्ष, जेफरी ग्रीसन और लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी के भौतिक विज्ञानी गेरिट ब्रुहाग, जो लेजर भौतिकी में विशेषज्ञ हैं, का एक पेपर एक ऐसी बीमिंग तकनीक – एक सापेक्ष इलेक्ट्रॉन बीम – की भौतिकी पर एक नज़र डालता है कि यह कैसे हो सकता है एक अंतरिक्ष यान को दूसरे तारे तक धकेलने के लिए उपयोग किया जाता है।
इस प्रकार के मिशन को डिज़ाइन करते समय बहुत सारे विचार किए जाते हैं। उनमें से सबसे बड़ी (शाब्दिक रूप से) यह है कि अंतरिक्ष यान कितना भारी है।
ब्रेकथ्रू स्टारशॉट विशाल सौर “पंखों” के साथ एक छोटे डिजाइन पर केंद्रित है जो उन्हें अल्फा सेंटॉरी तक प्रकाश की किरण की सवारी करने की अनुमति देगा। हालाँकि, व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, एक छोटी सी जांच वहां पहुंचने के बाद बहुत कम या कोई वास्तविक जानकारी एकत्र करने में सक्षम नहीं होगी – यह एक वास्तविक वैज्ञानिक मिशन के बजाय इंजीनियरिंग की एक उपलब्धि है।
दूसरी ओर, पेपर लगभग 1,000 किलोग्राम तक के जांच आकार को देखता है – 1970 के दशक में निर्मित वोयाजर जांच के आकार के बारे में। जाहिर है, अधिक उन्नत तकनीक के साथ, उन प्रणालियों की तुलना में उन पर बहुत अधिक सेंसर और नियंत्रण फिट करना संभव होगा।
लेकिन इतने बड़े प्रोब को बीम से धकेलने के लिए एक और डिज़ाइन पर विचार करने की आवश्यकता होती है – किस प्रकार का बीम?
ब्रेकथ्रू स्टारशॉट संभवतः दृश्यमान स्पेक्ट्रम में एक लेजर बीम की योजना बना रहा है, जो सीधे जांच से जुड़े प्रकाश पालों पर दबाव डालेगा। हालाँकि, ऑप्टिकल तकनीक की वर्तमान स्थिति को देखते हुए, यह बीम अपनी यात्रा के लगभग 0.1 एयू तक ही जांच पर प्रभावी ढंग से दबाव डाल सका, जो अल्फ़ा सेंटॉरी तक कुल 277,000 एयू से अधिक है।
यहां तक कि सम्मानजनक अंतरतारकीय गति तक जांच प्राप्त करने के लिए समय की वह छोटी सी राशि भी पर्याप्त हो सकती है, लेकिन केवल तभी जब यह छोटा हो और लेजर बीम इसे भून न दे। अधिक से अधिक, जांच को उसकी परिभ्रमण गति तक तेज करने के लिए लेजर को केवल थोड़े समय के लिए चालू करने की आवश्यकता होगी।
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हालाँकि, पेपर के लेखक एक अलग दृष्टिकोण अपनाते हैं। केवल थोड़े समय के लिए बिजली उपलब्ध कराने के बजाय, लंबी अवधि के लिए ऐसा क्यों नहीं किया जाए? इससे अधिक बल का निर्माण हो सकेगा और प्रकाश की गति के सम्मानजनक प्रतिशत पर अधिक मजबूत जांच यात्रा करने की अनुमति मिलेगी।
उस तरह के डिज़ाइन के साथ बहुत सारी चुनौतियाँ भी हैं। सबसे पहले किरण का प्रसार होगा – सूर्य से पृथ्वी की दूरी से 10 गुना से अधिक दूरी पर, ऐसी किरण कोई सार्थक शक्ति प्रदान करने के लिए पर्याप्त रूप से सुसंगत कैसे होगी?
अधिकांश पेपर इसके बारे में विस्तार से बताते हैं, सापेक्षतावादी इलेक्ट्रॉन बीम पर ध्यान केंद्रित करते हैं। यह मिशन अवधारणा, जिसे सनबीम के नाम से जाना जाता है, ऐसी ही किरण का उपयोग करेगी।
इतनी तेज़ गति से यात्रा करने वाले इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करने के कुछ फायदे हैं। सबसे पहले, इलेक्ट्रॉनों को प्रकाश की गति के आसपास गति देना अपेक्षाकृत आसान है – कम से कम अन्य कणों की तुलना में। हालाँकि, चूंकि वे सभी एक ही नकारात्मक चार्ज साझा करते हैं, इसलिए वे संभवतः एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करेंगे, जिससे किरण का प्रभावी धक्का कम हो जाएगा।
कण त्वरक में खोजी गई एक घटना, जिसे सापेक्षतावादी चुटकी के रूप में जाना जाता है, के कारण सापेक्षिक गति पर यह उतना बड़ा मुद्दा नहीं है। अनिवार्य रूप से, सापेक्ष गति से यात्रा करने के समय के विस्तार के कारण, इलेक्ट्रॉनों द्वारा एक दूसरे को किसी भी सार्थक डिग्री तक अलग करने के लिए पर्याप्त सापेक्ष समय का अनुभव नहीं होता है।
पेपर में गणना से पता चलता है कि ऐसी किरण 100 या 1,000 एयू तक बिजली प्रदान कर सकती है, जो उस बिंदु से काफी आगे है जहां कोई अन्य ज्ञात प्रणोदन प्रणाली प्रभाव डालने में सक्षम होगी। इससे यह भी पता चलता है कि, बीम पावरिंग अवधि के अंत में, 1,000 किलोग्राम की जांच प्रकाश की गति के 10% जितनी तेजी से आगे बढ़ सकती है – जिससे यह 40 वर्षों से कुछ अधिक समय में अल्फा सेंटॉरी तक पहुंच सकती है।
हालाँकि, ऐसा होने के लिए बहुत सारी चुनौतियाँ हैं जिन पर काबू पाना होगा – जिनमें से एक यह है कि पहली बार में इतनी अधिक शक्ति को एक बीम में कैसे बनाया जाए। जांच किरण के स्रोत से जितनी दूर होगी, उसी बल को संचारित करने के लिए उतनी ही अधिक शक्ति की आवश्यकता होगी।
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अनुमान है कि 100 एयू पर एक जांच के लिए 19 गीगाइलेक्ट्रॉन वोल्ट तक की सीमा होती है, जो एक काफी उच्च-ऊर्जा किरण है, हालांकि यह हमारी तकनीक की समझ के भीतर है, क्योंकि लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर अधिक ऊर्जा के परिमाण के साथ किरणें बना सकता है।
अंतरिक्ष में उस ऊर्जा को पकड़ने के लिए, लेखक एक ऐसे उपकरण का उपयोग करने का सुझाव देते हैं जो अभी तक अस्तित्व में नहीं है, लेकिन कम से कम सिद्धांत रूप में – एक सौर स्टेटाइट हो सकता है। यह प्लेटफ़ॉर्म सूर्य की सतह के ऊपर स्थित होगा, जो तारे से प्रकाश के दबाव और एक चुंबकीय क्षेत्र के बल के संयोजन का उपयोग करेगा जो सूर्य द्वारा उत्सर्जित चुंबकीय कणों का उपयोग करता है ताकि इसे सूर्य के गुरुत्वाकर्षण में अच्छी तरह से गिरने से रोका जा सके।
यह पार्कर सोलर प्रोब के सूर्य के सबसे करीब पहुंचने के बराबर होगा, जिसका मतलब है कि, कम से कम सिद्धांत रूप में, हम उस गर्मी को झेलने के लिए सामग्री का निर्माण कर सकते हैं।
किरण का निर्माण एक विशाल सूर्य ढाल के पीछे होगा, जो इसे अपेक्षाकृत ठंडे, स्थिर वातावरण में संचालित करने की अनुमति देगा और 1,000 किलोग्राम की जांच को दूर तक धकेलने के लिए आवश्यक दिनों से लेकर हफ्तों तक स्टेशन पर रहने में सक्षम होगा। जाऊंगा।
कक्षा के बजाय क़ानून का उपयोग करने का यही कारण है – यह जांच के सापेक्ष स्थिर रह सकता है और पृथ्वी या सूर्य द्वारा अवरुद्ध होने के बारे में चिंता करने की ज़रूरत नहीं है।
यह सब अब तक विज्ञान कथा के दायरे में है, यही कारण है कि लेखक पहली बार टफएसएफ डिस्कॉर्ड सर्वर पर मिले, जहां विज्ञान-फाई उत्साही एकत्र होते हैं।
लेकिन, कम से कम सिद्धांत में, यह दर्शाता है कि मौजूदा तकनीक में न्यूनतम प्रगति के साथ मानव जीवनकाल के भीतर अल्फा सेंटौरी में वैज्ञानिक रूप से उपयोगी जांच को आगे बढ़ाना संभव है।
यह लेख मूल रूप से यूनिवर्स टुडे द्वारा प्रकाशित किया गया था। मूल लेख पढ़ें.
