ब्रेकथ्रू स्टारशॉट प्रोजेक्ट: 20% प्रकाश की गति से जांच पृथ्वी से अल्फा सेंटौरी सिस्टम तक उड़ान भरेगी?

विज्ञान कथाओं में, अंतरिक्ष यान लंबे समय से "वर्महोल", हाइपरड्राइव और अन्य प्रणालियों, घटना और उपकरणों की मदद से ब्रह्मांड के चारों ओर घूम रहे हैं। कुछ वैज्ञानिकों के अनुसार, वर्महोल या हाइपरड्राइव, एक परीकथा नहीं हैं, और इन्हें बनाना सैद्धांतिक रूप से संभव है। सच है, अभी नहीं और निकट भविष्य में नहीं - हमारे पास बस आवश्यक ज्ञान और तकनीक नहीं है।

ठीक है, 15-20% प्रकाश की गति से दूसरे तारे की उड़ान भरने के बारे में क्या? यह काफी वास्तविक है। यह वैज्ञानिकों, विज्ञान के लोकप्रिय लोगों की राय है, इसलिए ब्रेकथ्रू स्टार्स प्रोजेक्ट पर काम करने वाले ब्रेकथ्रू इनिशिएटिव्स प्रोजेक्ट के लेखक हैं। परियोजना का उद्देश्य एक हल्के पाल के साथ अंतरिक्ष यान का निर्माण है, जो अल्फा सेंटॉरी सिस्टम तक पहुंचने में सक्षम हैं20-30 वर्षों के लिए। ऐसे समय में इस प्रणाली को प्राप्त करने के लिए, अंतरिक्ष यान को प्रकाश की गति के 15% से 20% की गति से बढ़ना चाहिए।

क्या है प्लान?

इस परियोजना के मुख्य विचार की घोषणा इस साल 12 अप्रैल को न्यूयॉर्क में एक संवाददाता सम्मेलन में की गई थी। ब्रेकथ्रू स्टारशॉट के संस्थापक यूरी मिलनर और स्टीफन हॉकिंग हैं। परियोजना के पहल बोर्ड में फेसबुक के प्रमुख मार्क जुकरबर्ग भी शामिल हैं। मिलनर के अनुसार, परियोजना की लागत इतनी अधिक नहीं है - 5-10 बिलियन अमेरिकी डॉलर। पहला जहाज, वह मानता है, 20 साल में स्टार जा सकता है।

ब्रेकथ्रू स्टारशॉट के हिस्से के रूप में, एक बेस शिप लॉन्च करने की योजना है जो कई छोटे अंतरिक्ष यान को कक्षा में लाएगा। पृथ्वी से, इन उपकरणों के सौर पाल एक लेजर बीम से प्रभावित होंगे। पराबैंगनीकिरण काफी शक्तिशाली होते हैं, यह कई लेज़र बीमों को 1 टेराजॉले की ऊर्जा के साथ सौर पाल 4 * 4 मीटर आकार (कुछ रिपोर्टों के अनुसार - 100 गिगाजॉल्स) के लिए निर्देशित करने की योजना है।



लेजर का उपयोग करते हुए, लघु अंतरिक्ष यान अल्फा सेंटॉरी प्रणाली का लक्ष्य रखेगा, जबकि लेजर आवश्यक गति से जांच को गति देगा। जब और जब पृथ्वी उपकरण वहां उड़ान भरेंगे, तो वे पूरे सिस्टम की तस्वीरें प्राप्त कर सकेंगे। कुल मिलाकर, लगभग 1000 लघु सितारों को अल्फा सेंटॉरी में भेजा जाएगा। डिवाइस एक लघु लेजर प्रणाली का उपयोग करके डेटा को जमीन पर प्रसारित करेंगे - सौर पाल एंटीना के रूप में काम करेगा। प्रत्येक जांच में एक कैमरा, एक सौर सेल, एक लेजर डेटा ट्रांसमिशन सिस्टम, एक प्लूटोनियम ऊर्जा स्रोत शामिल होगा।

अब समस्याओं के बारे में

परियोजना स्वयं काफी यथार्थवादी लग रही है - आप शायद मिनी-स्टारशिप लॉन्च कर सकते हैं। और प्रकाश की 15-20% की गति प्राप्त करने के लिए, शायद यह भी संभव है। लेकिन एक समस्या है। तथ्य यह है कि जांच के लिए इतनी तेज गति से न केवल एक उल्कापिंड या धूल एक समस्या होगी, व्यक्तिगत परमाणुओं के साथ भी टकराव खतरनाक हो जाएगा। अब वैज्ञानिक यह समझने की कोशिश कर रहे हैं कि ऐसी टक्करें कितनी खतरनाक होंगी और कितनी बार होंगी (इसमें कोई शक नहीं कि वे होंगी)। दरअसल, इसीलिए 1000 उपकरणों को भेजने की योजना है - परियोजना के लेखकों के अनुसार, जांच का एक निश्चित हिस्सा बरकरार रहेगा।

मुख्य समस्या यह है कि इंटरस्टेलर स्पेस खाली नहीं है। धूल है, और इसमें बहुत कुछ है, अलग-अलग परमाणु हैं, जिनमें से और भी अधिक हैं। इन सभी वस्तुओं का प्रतिनिधित्व करते हैंजांच के लिए वास्तविक खतरा ।

परमाणुओं । अपने आप में एक परमाणु के साथ टकराव इतना खतरनाक नहीं है, लेकिन टक्कर के दौरान जारी ऊर्जा पहले से ही एक महत्वपूर्ण समस्या है। जब ऊर्जा जारी होती है, तो आवास या व्यक्तिगत जांच तत्व गर्म हो जाएंगे। तापमान इतना अधिक होगा कि जांच सामग्री बस प्रभाव के बिंदु पर लुप्त हो जाएगी। या बस पिघल, जो सामग्री के गुणों में परिवर्तन का कारण होगा।

इंटरस्टेलर गैस की एकाग्रता पर ज्ञात डेटा का उपयोग करते हुए, लेखकों ने इस तरह के टकराव के परिणामों के बारे में अधिक या कम वास्तविक जानकारी प्राप्त करने के लिए कुछ गणनाएं कीं। जैसा कि यह निकला, ब्रह्मांड में सबसे आम हाइड्रोजन और हीलियम एक महत्वपूर्ण समस्या नहीं हैं। ऑक्सीजन, मैग्नीशियम, लोहा जैसे तत्वों के भारी परमाणुओं के साथ टकराव में प्रोब सबसे खराब होंगे।

विशेषज्ञों के अनुसार, भारी परमाणु 0.1 मिमी के भीतर जांच शरीर की सामग्री को वाष्पीकृत या पिघलाने में सक्षम होंगे। इतना नहीं है, लेकिन अगर परमाणु अक्सर होते हैं, तो जांच बहुत खतरे में होगी।

धूल। यह थोड़ी अलग समस्या है। हाइड्रोजन और हीलियम से भारी तत्वों के परमाणुओं और अणुओं से धूल का निर्माण होता है। धूल, यहां तक ​​कि सबसे छोटा, एक परमाणु से बहुत बड़ा है। और जांच के लिए धूल के कणों के साथ टकराव के परिणाम परमाणुओं के साथ टकराव की तुलना में अधिक गंभीर होंगे। एक अपेक्षाकृत बड़ा धूल कण - एक एकल कण - पूरे तंत्र को नुकसान पहुंचा सकता है। इस तरह के एक कण का आकार 15 माइक्रोमीटर पर अनुमानित है। सौभाग्य से, इस आकार की धूल इंटरस्टेलर स्पेस में दुर्लभ है, इसलिए शायद सभी जांच रास्ते में इस खतरे को पूरा नहीं करेंगे। वास्तव में, एक 15 माइक्रोन कण या एक बड़े कण की जांच की संभावना गायब हो जाती है।

छोटे धूल के कण परमाणुओं की तुलना में बहुत बड़े पैमाने पर तंत्र शरीर के विनाश का कारण बनेंगे। प्रत्येक कण तंत्र की सतह के 1.5 मिमी के भीतर सामग्री को वाष्पीकृत करेगा। लेकिन सामग्री 1 सेमी तक की गहराई तक पिघल जाएगी। जांच के लघु आकार को देखते हुए, यह बहुत महत्वपूर्ण है।

जांच के विनाश के खतरे से कैसे बचें?

लक्ष्य के रास्ते पर जांच के विनाश से बचने के कई तरीके हैं। उनमें से एक विशेष ढाल के पीछे एक सौर पाल रखना है। खतरनाक धूल कणों या परमाणुओं से टकराते हुए उपकरण की संभावना को कम करने के लिए जांच बॉडी एक बुलेट के रूप में बनाई जाएगी।



गर्मी को अवशोषित करने के लिए, जांच निकाय को ग्रेफाइट की एक परत के साथ लेपित करने का प्रस्ताव है। यह सामग्री गर्मी को विघटित करेगी, जिससे जांच पर कणों और परमाणुओं के साथ टकराव का न्यूनतम प्रभाव होगा।

और एक और समस्या, इतना स्पष्ट नहीं है। टकराव के क्षण में किसी पदार्थ के वाष्पीकरण के दौरान, उपकरण की गति और उसकी गति की दिशा बदल जाएगी। धूल के कणों के साथ 1-2 बैठकें ज्यादा नहीं बदलेंगी, लेकिन अगर ऐसी बैठकें लगातार होती हैं, तो डिवाइस प्रारंभिक प्रक्षेपवक्र से बहुत अधिक विचलन कर सकता है, गति में भी काफी बदलाव होगा। इस मामले में, जांच या तो बिल्कुल भी लक्ष्य तक नहीं पहुंचेगी, या उड़ जाएगी, लेकिन यात्रा का समय बढ़ जाएगा। इस समस्या के साथ क्या करना है, विशेषज्ञ अभी तक नहीं आए हैं। विशेषज्ञों के अनुसारपरियोजना में, प्रत्येक ललाट वर्ग सेंटीमीटर उच्च गति पर लगभग एक हजार कण 0.1 माइक्रोन आकार और उससे अधिक के साथ टकराएगा।

उपरोक्त सभी के अलावा, विशुद्ध रूप से तकनीकी कठिनाइयाँ भी हैं। तथ्य यह है कि बड़े पैमाने पर सीमा को पूरा करने के लिए जांच बहुत छोटी होनी चाहिए। सभी जांच तत्वों को बाहरी स्थान और त्वरण की चरम स्थितियों का सामना करना होगा। और प्रोब के सौर पाल पर सबसे शक्तिशाली लेज़रों को केंद्रित करना एक ऐसा कार्य है जो कई तकनीकी समस्याओं के कारण लोग अभी सामना नहीं कर पाएंगे । द इकोनॉमिस्ट के अनुसार, परिमाण के कई आदेशों द्वारा कई आधुनिक तकनीकों में सुधार के बाद ही परियोजना का कार्यान्वयन संभव होगा ।

जैसा कि यह हो सकता है, परियोजना स्वयं सभी दूसरों की तुलना में बहुत अधिक वास्तविक है, जिसके लिए या तो परमाणु इंजन, या एंटीमैटर, या एक ताना ड्राइव और अन्य तकनीकों की आवश्यकता होती है जो अब तक बहुत, बहुत दूर के भविष्य की परियोजनाओं की श्रेणी से संबंधित हैं।

Source: https://habr.com/ru/post/hi397111/