प्रोजेक्ट लाइरा पर एक करीबी नज़र

दिन का अच्छा समय, Giktayms!

कल मैंने लेख " amओमुअमुआ के साथ पकड़ो! प्रोजेक्ट" लीरा "प्रकाशित किया, और जब मैंने रिपोर्ट पढ़ना शुरू किया" प्रोजेक्ट लाइरा: 1I / 'ओउमुआमुआ (पूर्व ए / 2017 यू 1) के लिए एक अंतरिक्ष यान भेजना, मैंने इसमें बताया, इंटरस्टेलर क्षुद्रग्रह, जल्दी से यह पता चला कि बेहतर समझ के लिए इसका अनुवाद करना आवश्यक होगा। मैंने सबसे स्वादिष्ट तीसरे खंड के साथ शुरुआत की, “3। कॉन्सेप्ट्स एंड टेक्नोलॉजीज ”, और इसका अनुवाद करते हुए, डेनिस नायरकोव, वायेजर -1 ने मुझे लिखा कि उन्होंने लेख की शुरुआत में सिर्फ अनुवाद किया था। इसलिए, हम में से तीन, एक साथ, हम कार्य से आगे निकल गए। तीसरा प्रतिभागी Google अनुवादक है। ईमानदारी से, उनकी भागीदारी के बिना, मैं बस इस लेख से परेशान नहीं होगा।

Umओमुअमुआ के बारे में पिछले लेखों के लिंक उपनाम akurilov के साथ एक सम्मानित सदस्य:

1) umOumuamua के साथ दिनांक। सौर मंडल में पहला इंटरस्टेलर ऑब्जेक्ट
2) पहला खुला इंटरस्टेलर ऑब्जेक्ट असामान्य निकला
3) "Lear Project" पर मेरा समीक्षा लेख - amOumuamua के साथ पकड़ो! प्रोजेक्ट "लीरा"

कोष्ठकों में इटैलिक में नोट्स मेरे हैं। स्रोतों की सूची जानबूझकर छोड़ दी गई है, नोट जोड़े गए हैं। इसलिए सूत्रों को खोजना आसान होगा। भविष्य में मैं कई नामों के साथ कई अनुवाद करने की योजना बना रहा हूँ जैसे: "प्रोजेक्ट लाइरा # 00 पर एक करीबी नज़र", जहाँ शून्य के बजाय सूची से एक स्रोत संख्या होगी, अगर कोई शामिल होना चाहता है - कृपया। इसके अलावा, जीवन में सब कुछ वैसा ही है, जैसे अब खाली, अब मोटा। मैं "मून विलेज" के बारे में एक नया प्रकाशन करना चाहता हूं, क्योंकि वास्तविक समाचार और दिलचस्प जानकारी है। यह वास्तव में पूरी प्रस्तावना है।

लीयर का प्रोजेक्ट: डिवाइस को इंटरस्टेलर क्षुद्रग्रह u ओउमुआमुआ (पूर्व ए / 2017 यू 1) को भेजना

एंड्रियास एम। हेन (1), निकोलास पेरकिस (1), केल्विन एफ। लॉन्ग (1), एडम क्रॉल (1), मार्शल इबैंक (2), रॉबर्ट जी। कैनेडी III (1), रिचर्ड जेबोर्न (1)

1) इंटरस्टेलर स्टडीज , बोन मिल, न्यू स्ट्रीट, चारफील्ड, GL12 8ES, यूनाइटेड किंगडम के लिए पहल
2) क्षुद्रग्रह पहल एलएलसी

अमूर्त

हमारे सौर मंडल में खोजे गए पहले पुष्टि किए गए इंटरस्टेलर ऑब्जेक्ट, ओउमुआमुआ (जिसे पहले A / 2017 U1 के रूप में जाना जाता था) ने हमें दूसरे स्टार सिस्टम से सीधे सामग्री का अध्ययन करने का अवसर प्रदान किया था। क्या इस वस्तु को रोकना संभव है? लगभग 26 किमी / घंटा की अपनी अत्यधिक अतिरिक्त हाइपरबोलिक गति (गति के तीसरे स्थान के वेग ) के कारण किसी उचित समय में वस्तु तक पहुंचने की चुनौती कठिन है, जो वर्तमान में चल रहे किसी भी वाहन की तुलना में बहुत तेज है। यह लेख निकट भविष्य में इस तरह के मिशन के संभावित कार्यान्वयन का एक उच्च-स्तरीय विश्लेषण प्रदान करता है। एक स्वीकार्य 5-10 वर्ष की मिशन तैयारी प्रक्रिया के साथ एक उपकरण को लॉन्च करने के लिए क्रमशः 30 से 5 साल के बीच की अवधि के लिए 33 से 76 किमी / सेकंड के बीच एक अतिरिक्त हाइपरबोलिक गति की आवश्यकता होती है। विभिन्न मिशन अवधि और उनकी गति को लॉन्च की तारीख को ध्यान में रखते हुए अनुमानों की आवश्यकता होती है, एक एकल बाधा के साथ अवरोधन के निष्कर्ष का सुझाव देते हैं। रासायनिक इंजनों का उपयोग करते हुए सूर्य के पास ओबर्ट पैंतरेबाज़ी ( या गुरुत्वाकर्षण पैंतरेबाज़ी ) और सौर या लेजर पालों का उपयोग करने की अधिक उन्नत संभावना सहित कई तकनीकी संभावनाओं को रेखांकित किया गया है । मिशन के वैज्ञानिक परिणाम को अधिकतम करने के लिए, उच्च गति की उड़ान में कम वैज्ञानिक उपज के कारण of ओउमुआमुआ में उपकरण को धीमा करना बेहद वांछनीय है। यह निष्कर्ष निकाला गया है कि यद्यपि ऑब्जेक्ट की उपलब्धि एक तकनीकी चुनौती है, इसके कार्यान्वयन को उन प्रौद्योगिकियों के साथ व्यवहार्य माना जाता है जो पहले से मौजूद हैं या जो निकट भविष्य में दिखाई देंगे।

1. परिचय

19 अक्टूबर, 2017 को पान-स्टारआरएस टेलीस्कोप नेटवर्क से डेटा का उपयोग करके पृथ्वी के पास एक वस्तु की खोज की गई, जिसका नाम मूल रूप से ए / 0217 यू 1 था, लेकिन बाद में इसका नाम बदलकर ओउमुआमुआ कर दिया गया। यह पता चला कि लगभग 26 किमी / सेकंड की अनंत (सूर्य के सापेक्ष) गति वाली यह वस्तु सौर प्रणाली से जुड़ी नहीं है, और नक्षत्र ल्यारा से सौर एपेक्स (विमान के सापेक्ष ऊपर जिसमें ग्रह चलते हैं) के करीब एक बिंदु से हमारे पास आया था। इस तथ्य के कारण कि सूर्य के पास पहुंचने पर उसके पास एक पूंछ नहीं थी, वस्तु धूमकेतु की तरह नहीं दिखती थी और एक क्षुद्रग्रह के रूप में पहचानी जाती थी। बाद में पालोमर वेधशाला से प्राप्त टिप्पणियों ने संकेत दिया कि ऑब्जेक्ट में एक लाल रंग है, जो कूपर बेल्ट [3] से वस्तुओं के रंग के समान है। यह ब्रह्मांडीय क्षरण के संकेत की तरह लग रहा था। इसके कक्षीय गुणों का विश्लेषण [2,4] में किया गया था।

फिलहाल, इस तरह की वस्तुएं सौर प्रणाली में प्रवेश करने वाली आवृत्ति को खराब तरीके से समझा जाता है। चूँकि ʻOumuamua इंटरस्टेलर मटेरियल का निकटतम मैक्रोस्कोपिक नमूना है ( हम तथाकथित गांगेय किरणों के बारे में बात कर रहे हैं ), शायद सौर मंडल की सभी वस्तुओं से एक विशिष्ट आइसोटोपिक छाप के साथ, ऐसी वस्तु के नमूने प्राप्त करने के लिए वैज्ञानिक परिणाम का मूल्यांकन करना मुश्किल है। इंटरस्टेलर दूरी पर इंटरस्टेलर सामग्री का एक विस्तृत अध्ययन दशकों बाद पहले की तुलना में नहीं होने की संभावना है, भले ही ब्रेकथ्रू स्टारशॉट प्रोजेक्ट (उदाहरण के लिए) सख्ती से विकसित हो रहा हो। इसलिए, एक बहुत ही दिलचस्प सवाल यह है कि अंतरिक्ष यान को very ओउमुआमुआ के पास भेजने के लिए इस तरह के एक अद्वितीय अवसर का उपयोग करने की संभावना है।

इंटरस्टेलर स्टडीज के लिए पहल ( 2012 में इंग्लैंड में स्थापित गैर-लाभकारी संगठन ), या संक्षेप में i4is, ने इन सवालों के जवाब देने के लिए 30 अक्टूबर को Lear की घोषणा की। परियोजना का उद्देश्य निकट भविष्य में वर्तमान और अपेक्षित प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके um ओउमुआमुआ के लिए एक मिशन को पूरा करने की संभावना का आकलन करना है, और एक उड़ान मिशन के कार्यान्वयन के लिए एक मिशन अवधारणा का प्रस्ताव करना है या इस क्षुद्रग्रह के साथ बैठक करना है। चुनौती जटिल है: वर्तमान अनुमानों के अनुसार, ओउमुआमुआ में 26 किमी / सेकंड की अतिरिक्त हाइपरबोलिक गति है। यह इस समय अंतरिक्ष में मनुष्य द्वारा प्रक्षेपित किसी भी वस्तु से काफी अधिक है। वायेजर -1 - मनुष्य द्वारा बनाई गई सबसे तेज वस्तु, जिसकी गति 16.6 किमी / घंटा है। चूंकि solarओमुमुआ पहले से ही सौर प्रणाली को छोड़ रहा है, भविष्य में लॉन्च किए गए किसी भी वाहन को इस क्षुद्रग्रह के साथ पकड़ना होगा। हालांकि, इस वस्तु के बारे में डेटा प्राप्त करने में वैज्ञानिक रुचि के अलावा, अपने आप में इसकी उपलब्धि का कार्य आधुनिक अंतरिक्ष प्रौद्योगिकियों को आगे बढ़ा सकता है। इसलिए, लेयर की परियोजना न केवल इस मुद्दे पर एक वैज्ञानिक दृष्टिकोण से दिलचस्प है, बल्कि तकनीकी चुनौतियों के दृष्टिकोण से भी दिलचस्प है। चित्र 1 लियर प्रोजेक्ट के लिए लोगो प्रदर्शित करता है:


यह लेख ओउमुआमुआ के लिए विभिन्न मिशन अवधारणाओं के प्रारंभिक विश्लेषण के कुछ परिणाम प्रस्तुत करता है।

2. प्रक्षेपवक्र विश्लेषण

हाइपरबोलिक अतिरिक्त गति और सौर प्रणाली के ग्रहण के सापेक्ष इसके झुकाव को देखते हुए, उत्तर देने के लिए पहला सवाल ऑब्जेक्ट तक पहुंचने के लिए आवश्यक गति वृद्धि (डेल्टावी) है, जो प्रणोदन प्रणाली के डिजाइन के लिए एक प्रमुख पैरामीटर है। जाहिर है, एक धीमा अंतरिक्ष यान तेजी से अंतरिक्ष यान की तुलना में बाद में वस्तु तक पहुंच जाएगा, जिससे यात्रा की अवधि और आवश्यक DeltaV के बीच एक समझौता होगा। इसके अलावा, पहले वाला अंतरिक्ष यान प्रक्षेपित होता है, यात्रा की अवधि जितनी कम होगी, वस्तु की दूरी समय के साथ बढ़ती जाती है। हालांकि, अगले 5 वर्षों में लॉन्च की तारीख अवास्तविक होने की संभावना है, और यहां तक ​​कि नई प्रौद्योगिकियों की आवश्यकता होने पर 10 साल भी मुश्किल हो सकते हैं। इसलिए, तीसरा मूल समझौता शुरुआत की तारीख और यात्रा समय / विशेषता ऊर्जा C3 के बीच है। चारित्रिक ऊर्जा हाइपरबोलिक अति वेग का वर्ग है, जिसे सूर्य के सापेक्ष अनंत की गति के रूप में समझा जा सकता है। ये ट्रेड-ऑफ आंकड़ा 2 में तय की गई हैं। यह आंकड़ा दर्शाता है ?? मिशन की अवधि और लॉन्च की तारीख के संबंध में लॉन्च के लिए विशेषता ऊर्जा। यह काफी कम अवधि के कर्षण के साथ एक स्पंदित बिजली संयंत्र माना जाता है। ग्रहों या सौर उड़ान को ग्रहण नहीं किया जाता है, केवल वस्तु का सीधा प्रक्षेपण होता है। आप देख सकते हैं कि न्यूनतम C3 है, जो लगभग 26.5 किमी / सेकंड (703 किमी ^ 2 / सेकंड ^ 2) है। हालांकि, लॉन्च की तारीख को आगे बढ़ाने पर यह न्यूनतम मूल्य तेजी से बढ़ता है। एक ही समय में, एक लंबा मिशन आवश्यक सी 3 में कमी की ओर जाता है, लेकिन इसमें सूर्य से अधिक दूरी पर एक क्षुद्रग्रह के साथ बैठक भी शामिल है। जांच के लिए एक यथार्थवादी लॉन्च की तारीख भविष्य में कम से कम 10 साल होगी (2027)। इस बिंदु पर, लगभग 15 वर्षों की उड़ान अवधि के साथ हाइपरबोलिक अतिरिक्त गति पहले से ही 37.4 किमी / सेकंड (1400 किमी ^ 2 / एस ^ 2) है, जो कि ग्रहों की अवधि की अनुपस्थिति में सामान्य प्रक्षेपण के साथ पूरा करने के लिए इस तरह के प्रक्षेपवक्र को बेहद कठिन बनाता है।



चित्र 2: मिशन अवधि और लॉन्च की तारीख के सापेक्ष सी 3 की विशिष्ट ऊर्जा।

लॉन्च के समय हाइपरबोलिक अतिरिक्त वेग के अलावा, टकराव (V should, 2) में क्षुद्रग्रह के सापेक्ष अतिरिक्त वेग को ध्यान में रखा जाना चाहिए, क्योंकि यह मिशन के प्रकार को निर्धारित करता है जो संभव है। क्षुद्रग्रह के सापेक्ष उच्च गति उड़ान की अवधि को कम करती है, लेकिन इंटरस्टेलर ऑब्जेक्ट के पास टिप्पणियों के लिए उपलब्ध समय को भी कम करती है। दूसरी ओर, V∞, 2 के लिए एक कम मान भी जांच को धीमा करने के लिए एक स्पंदित या छोटे पैंतरेबाज़ी के साथ क्षुद्रग्रह के आसपास की कक्षा में संक्रमण की अनुमति दे सकता है। आगमन की अतिरिक्त गति चित्र 3 में दिखाई गई है, जो उड़ान की तारीख और अवधि पर निर्भर करती है। वेग वक्रों की विकृति सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की कक्षा के कारण होती है, जो ऑब्जेक्ट की ओर लॉन्च करने के लिए अधिक या कम अनुकूल स्थिति की ओर जाता है। आप देख सकते हैं कि 2018 में लगभग 26.75 किमी / सेकंड की न्यूनतम अतिरिक्त गति और 20 से अधिक वर्षों की उड़ान अवधि का शुभारंभ होता है। यह अतिरिक्त गति मान 'ओउमुआमुआ' के आसपास की कक्षा में संक्रमण को रोक नहीं पाता है। हालांकि, बाद में लॉन्च की तारीखों के लिए यह न्यूनतम मूल्य तेजी से बढ़ रहा है। जांच की यथार्थवादी लॉन्च की तारीख भविष्य में 5 से 10 साल (2023 से 2027 तक) होगी। इस बिंदु पर, 30 से 5 साल की उड़ान अवधि के लिए मिशन के लिए आवश्यक हाइपरबोलिक अतिरिक्त गति 33 से 76 किमी / सेकंड है। ये मूल्य रासायनिक और विद्युत प्रणोदन प्रणाली की वर्तमान क्षमताओं को धीमा करने और 'ओउमुआमुआ' की कक्षा में जाने से अधिक हैं।



चित्रा 3: उड़ान की अवधि और लॉन्च की तारीख के सापेक्ष हाइपरबोलिक अतिरिक्त गति

चित्रा 4 अनुमानित दूरी को दर्शाता है जिस पर एक अंतरिक्ष यान किसी वस्तु को रोक देगा। 2027 या उसके बाद के एक यथार्थवादी लॉन्च की तारीख के लिए, एक अंतरिक्ष यान पृथ्वी से 100 से 200 ए की दूरी पर एक वस्तु को उड़ाता है, जो आज वोएजर जांच की दूरी के समान है। इतनी दूरी पर, यह स्पष्ट है कि बिजली की आपूर्ति और संचार एक समस्या बन रहे हैं, और परमाणु ऊर्जा स्रोतों जैसे आरटीजी की आवश्यकता है।



चित्र 4: लॉन्च की तारीख और मिशन की अवधि। रंग कोड उस दूरी को इंगित करता है जिस पर अंतरिक्ष यान किसी वस्तु को पहुंचाता है

चित्रा 5 2025 में लॉन्च की तारीख के साथ नमूने के प्रक्षेपवक्र को दर्शाता है। चित्र के निचले दाएं कोने में पृथ्वी की कक्षा को सूर्य के चारों ओर एक छोटे दीर्घवृत्त (एक काले घेरे के रूप में दर्शाया गया है) के रूप में देखा जा सकता है। क्षुद्रग्रह और अंतरिक्ष यान के प्रक्षेपवक्र लगभग सीधे हैं।



चित्र 5: 2025 में लॉन्च करने के लिए एक अंतरिक्ष यान के प्रक्षेपवक्र का एक उदाहरण और 2055 में 1I / 'ओउमुआमुआ के साथ एक बैठक

एक अन्य सुझाव 'ओउमुआमुआ का पीछा नहीं करना है, लेकिन हमारे सौर मंडल में घुसने के लिए अगले इंटरस्टेलर ऑब्जेक्ट के लिए तैयार करना, इस तरह की वस्तु को जल्दी से अंतरिक्ष यान लॉन्च करने का मतलब विकसित करना है।

दो परिदृश्यों का विश्लेषण किया जाता है: पहला, केवल एक वर्ष की छोटी अवधि के साथ एक मिशन, जो सूर्य से केवल 5.8 एयू की बैठक का नेतृत्व करेगा। हालांकि, आवश्यक अतिपरवलयिक अतिरिक्त गति लगभग 20 किमी / सेकंड की गति तक पहुंच सकती है। अंत में, टक्कर कोण के कारण, क्षुद्रग्रह के सापेक्ष एक उच्च गति की उम्मीद की जाती है, जिसकी मात्रा 13.6 किमी / एस है, जैसा कि चित्र 6 में दिखाया गया है।



चित्र 6: 2017 में प्रक्षेपित करने और 2018 में बैठक करने के लिए प्रक्षेपवक्र

एक ही लॉन्च की तारीख पर मिशन, लेकिन 20 साल की अवधि के साथ, चित्रा 7 में दिखाया गया है। एक टक्कर में, वस्तु के सापेक्ष अंतरिक्ष यान की सापेक्ष गति अपेक्षाकृत छोटी है (इस विशेष मामले के लिए लगभग 600 मीटर / सेकंड), जो पैंतरेबाज़ी को धीमा करने और कक्षा में जाने का अवसर होगा। 'ओउमुआमुआ' के आसपास।



चित्र 7: 2017 में प्रक्षेपण और 2037 में बैठक के लिए प्रक्षेपवक्र

संक्षेप में, ओउमुआमुआ को प्राप्त करने की कठिनाई लॉन्च, हाइपरबोलिक अतिरिक्त गति और मिशन की अवधि का एक कार्य है। भविष्य के मिशन डेवलपर्स को इन विकल्पों के बीच उचित व्यापार-अप खोजने की आवश्यकता है। 5-10 वर्षों में एक यथार्थवादी लॉन्च की तारीख के लिए, हाइपरबोलिक अतिरिक्त गति 33 से 76 किमी / सेकंड है जो प्लूटो की कक्षा (50-200 एई) से परे एक बैठक के साथ है।

3. अवधारणाओं और प्रौद्योगिकियों

जैसा कि ऊपर दिखाया गया है, यथार्थवादी प्रक्षेपण की तारीख (अगले 5-10 वर्ष) के साथ u ओउमुआमुआ का पीछा आधुनिक अंतरिक्ष प्रणालियों के लिए एक गंभीर समस्या है। उदाहरण के लिए, स्पेस लॉन्च सिस्टम (SLS) का उपयोग करके लॉन्च आर्किटेक्चर नाममात्र संभव है, जो मिशन के विकास को सरल करेगा। हालांकि, अन्य लॉन्च प्रदाता अगले कुछ वर्षों में आशाजनक अवसर प्रदान करते हैं। संभावित संभावनाओं में से एक स्पेसएक्स बिग फाल्कन (बीएफआर) रॉकेट का उपयोग ऊपरी चरण में 2025 में लॉन्च की तारीख के साथ अंतरिक्ष में ईंधन भरने के साथ है। आवश्यक हाइपरबोलिक अतिरिक्त (कम से कम 30 किमी / सेकंड) प्राप्त करने के लिए, बृहस्पति के एक फ्लाईओवर को सूर्य के पास एक निकट मार्ग (3 सौर राड तक) के साथ संयोजन में आवश्यक है, जिसका नाम "सौर फ्राइबी" है। इस पैंतरेबाज़ी को "व्रैप पैंतरेबाज़ी" [5] के रूप में भी जाना जाता है। वास्तुकला द्वारा प्रस्तावित अंतरिक्ष अध्ययन के लिए उबकना संस्थान (चुंबन) [6] और जेट प्रोपल्सन लेबोरेटरी (जेट प्रोपल्सन लेबोरेटरी और JPL) तारे के बीच का क्षुद्र ग्रह के अध्ययन के लिए [7]। हालांकि, BFR के उपयोग से बृहस्पति के प्रक्षेपवक्र में प्रवेश करने के लिए आवश्यक गति बनाने के लिए कई गुरुत्वाकर्षण युद्धाभ्यासों की आवश्यकता समाप्त हो जाती है। इसके बजाय, सीधे कई बूस्टर चरणों के साथ एक जांच शुरू करने से ( अत्यधिक अण्डाकार पास-पृथ्वी की कक्षा से (अत्यधिक विलक्षण पृथ्वी की कक्षा, HEEO ), जो आपको बृहस्पति और उसके गुरुत्वाकर्षण पैंतरेबाज़ी की 18 महीने की यात्रा के लिए 10 किमी / सेकंड की गति प्राप्त करने की अनुमति देता है, इसके बाद सूर्य की उड़ान होती है। (जो एक्लिप्टिक को बदलना आवश्यक है।) बहुपरत थर्मल इंसुलेशन सौर विकिरण से डिवाइस की रक्षा करेगा जब यह अपने ठोस प्रणोदक इंजन को ऑर्बिट की परिधि में एक बड़े जोर के साथ चालू करता है (ओबर्ट प्रभाव को अधिकतम करने के लिए उच्च जोर की आवश्यकता होती है)। अंतरिक्ष अध्ययन के लिए उबकना संस्थान (चुंबन) से edovaniya अंतरतारकीय माध्यम संभव से पता चला है की 70 किमी / s मौजूदा प्रौद्योगिकियों की गति, और शरीर के 2025 ए में प्रक्षेपण यान के मामले में 2039 में 85 एयू की दूरी पर अवरोधन अधिक संयमित मूल्यांकन अभी भी साथ प्राप्त करने के लिए वे 40 किमी / सेकंड की गति के साथ एक मिशन को प्राप्त करने की अनुमति देते हैं और 2051 में 155 एयू की दूरी पर एक वस्तु को अवरोधन करते हैं। एक उच्च दृष्टिकोण गति पर, उपकरण एक प्रभाव जांच शुरू करेगा, जो गैस के एक महत्वपूर्ण बादल को बढ़ा सकता है, जो अनुसंधान के लिए एक गंभीर विकल्प हो सकता है। एक स्पेक्ट्रोमीटर के साथ क्षुद्रग्रह को जगह में छोड़ना। "

उपरोक्त वास्तुकला सर्वोत्तम प्रथाओं के बजाय तात्कालिकता पर जोर देती है। अधिक उन्नत तकनीकों का उपयोग, जैसे कि सौर पाल, लेजर पाल और लेजर इलेक्ट्रिक आंदोलन, 'ओउमुआमुआ' के साथ ओवरफ्लाइट या रेज़िस्टेवस के लिए अतिरिक्त अवसर खोल सकते हैं। सौर और लेज़र सेलिंग मिशनों के लिए पहले क्रम के विश्लेषण निम्नलिखित हैं।

सौर पाल का उपयोग करने वाले मिशन के लिए, पृथ्वी की कक्षा से लॉन्च को 3 से 4 साल के लॉन्च समय को ध्यान में रखना चाहिए। गति की आवश्यकता ~ ५५ किमी / सेकंड है, जो ०.१५ के मिशन के लिए एक प्रकाश कारक और ०.०० ९ मीटर / सेकंड की एक विशेषता त्वरण इंगित करता है। इसके लिए 1 जी / मी ^ 2 के आदेश की पाल पर एक विशिष्ट भार की आवश्यकता होती है, हल्के पेलोड के साथ आधुनिक सामग्री 0.1 ग्राम / मी ^ 2 तक पहुंच सकती है। इसे देखते हुए, अंतरिक्ष यान के विभिन्न द्रव्यमानों के साथ, 1 g / m ^ 2 तक के नौकायन भार को मानते हुए, हम एक गोलाकार और चौकोर नौकायन सेलबोट के लिए तालिका 1 में इंगित मूल्यों पर आते हैं।



तालिका 1: अंतरिक्ष यान के द्रव्यमान के संबंध में सौर पाल के पैरामीटर
स्पेसशिप मास [किग्रा] सेल क्षेत्र [एम ^ 2] सिओ

सबसे व्यावहारिक परियोजना में 4 साल बाद लॉन्च करना शामिल है और जहाज का द्रव्यमान 1 किलोग्राम और नीचे है।

स्टार्सशॉट ब्रेकथ्रू पहल तकनीक [8-10] के आधार पर सेलिंग लेजर आधारित कार्य, 55 किमी / एस और पूर्ण प्रक्षेपण त्वरण के साथ 2.74 मेगावाट लेजर बीम का उपयोग 3.5 वर्षों (2021) में करेंगे। , 1 ग्राम वजन वाले एक जांच के साथ 3,000 के लिए त्वरण। वह लगभग 7 वर्षों में will ओउमुआमुआ ’पहुंचेगा। 27.4 मेगावाट के लेजर के साथ, 10-ग्राम जांच छितरी हुई हो सकती है। अंतरिक्ष यान के अधिक से अधिक द्रव्यमान को विभिन्न मिशन आर्किटेक्चर, कम त्वरण गति और लंबी उड़ान अवधि के उपयोग के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है। हालांकि, इस तरह के एक लेजर बीम बुनियादी ढांचे के साथ, सैकड़ों या यहां तक ​​कि हजारों जांच भी भेजी जा सकती है, जैसा कि चित्र 8 में दिखाया गया है। जांच के एक झुंड का उपयोग करके इस तरह के एक वितरित वास्तुकला एक एकल अखंड अंतरिक्ष यान पर प्रतिबंध के बिना एक बड़ी खोज मात्रा पर डेटा एकत्र करने की अनुमति देगा।



चित्र 8: लेजर सेल का झुंड (छवि क्रेडिट: एड्रियन मान)

स्ट्रेइअन और पेक [11] द्वारा प्रस्तावित एक अन्य अवधारणा चिपसैट्स को बृहस्पति के मैग्नेटोस्फीयर में भेजने के लिए है, और फिर लोरेंत्ज़ बल का उपयोग करते हुए, उन्हें लगभग 3000 किमी / सेकंड [12,11,13] की बहुत तेज़ गति तक गति प्रदान करना है। हालाँकि, इन जांचों की दिशा को नियंत्रित करना एक मामूली काम नहीं हो सकता है।

एक महत्वपूर्ण परिणाम यह है कि बीस्ट प्रोजेक्ट स्टारशॉट ऑपरेशनल इन्फ्रास्ट्रक्चर तैयार होने के बाद, यहां तक ​​कि एक छोटे पैमाने पर, सौर प्रणाली के माध्यम से उड़ान भरने वाली इंटरस्टेलर ऑब्जेक्ट्स के लिए मिशन थोड़े समय में लॉन्च किए जा सकते हैं और इस बुनियादी ढांचे के विकास को सही ठहरा सकते हैं। इस तरह की वास्तुकला का मुख्य लाभ असामान्य अवसरों के लिए कम प्रतिक्रिया समय होगा। ऐसे बुनियादी ढांचे के विकल्प लागत से निवेश उचित होगा।

सुविधा में मंदी के संबंध में, आप स्पष्ट रूप से मौजूदा प्रणोदन प्रणाली का उपयोग कर सकते हैं, उदाहरण के लिए। हालांकि ऊर्जा स्रोत के रूप में RTG की कम विशिष्ट शक्ति द्वारा सीमित है। ( यह स्पष्ट नहीं है कि परमाणु रिएक्टरों को ऊर्जा का स्रोत क्यों नहीं माना जाता है।) यह अधिक उन्नत तकनीकों की खोज करने योग्य है, जैसे कि चुंबकीय पाल [14,15], विद्युत पाल [16] और बाद में मैग्नेटोस्फेरिक ब्रेकिंग सिस्टम [17], हेलिओस्फीयर के पीछे की दूरी के साथ, प्राचीन स्टेलस्टार माध्यम (इंटरस्टेलर मीडियम, आईएसएम) में । सुपरकंडक्टिंग सामग्री के उत्पादन में सफलताओं के आधार पर, इन अधिक उन्नत प्रौद्योगिकियों की तकनीकी तत्परता वर्तमान में कम है, लेकिन वे परिमाण के आदेशों द्वारा वैज्ञानिक वापसी को गुणा करेंगे।

वस्तु का छोटा आकार और उसके निम्न अल्बेडो को फिर से गहरे अंतरिक्ष में जाने के बाद निरीक्षण करना मुश्किल हो जाता है। यह उपयोगी डेटा एकत्र करने के लिए ऑब्जेक्ट के करीब जाने के लिए, 'ओउमुआमुआ' के लिए एक सटीक सटीक दिशा पाने के लिए एक महत्वपूर्ण नेविगेशन समस्या पैदा करता है। एक छोटे से ज्ञात प्रक्षेपवक्र के साथ इस तरह की वस्तु की स्थिति अनिश्चितता के कारण, वितरित मिशन की परियोजना को जांच के झुंड का उपयोग करके जांच की जानी चाहिए जो एक बड़े क्षेत्र को कवर कर सकती है।

4. निष्कर्ष

हमारे सौर मंडल का दौरा करने वाली पहली इंटरस्टेलर वस्तु की खोज एक रोमांचक घटना है और जीवन भर के लिए या यहां तक ​​कि कई जीवन के लिए एक मौका हो सकता है। इस सुविधा को प्राप्त करने की व्यवहार्यता का आकलन करने के लिए, i4is ने हाल ही में लायरा परियोजना की शुरुआत की। इस लेख में, हमने 'ओउमुआमुआ', एक अनुमानित मिशन अवधि और लॉन्च की तारीख के आधार पर आवश्यक हाइपरबोलिक अतिरिक्त गति प्राप्त करने के लिए प्रमुख उद्देश्यों की पहचान की है। किसी भी मामले में, वस्तु का मिशन आज तकनीकी रूप से जो संभव है उसकी सीमाओं को बढ़ाएगा। एक पारंपरिक रासायनिक बल प्रणाली का उपयोग करने वाला एक मिशन एक गुरुत्वाकर्षण पैंतरेबाज़ी के लिए बृहस्पति के एक फ्लाईबाई के साथ संभव होगा और सूर्य के निकट एक मार्ग के करीब होगा। सही सामग्रियों को देखते हुए, आप सौर या लेजर पाल की तकनीक का भी उपयोग कर सकते हैं।

हमारे विश्लेषण का एक महत्वपूर्ण परिणाम यह है कि स्टारशॉट प्रोजेक्ट "ब्रेकथ्रू इनिशिएटिव्स" से लेजर बीम अवसंरचना का महान मूल्य भविष्य की अप्रत्याशित घटनाओं का तुरंत जवाब देने के लिए लचीलापन है। उदाहरण के लिए, 'ओउमुआमुआ' के समान अगले ऑब्जेक्ट को जांच का एक झुंड भेजें। अगर इस तरह का बुनियादी ढांचा अब मौजूद है, तो एक साल के भीतर अवरोधन मिशन 'ओउमुआमुआ' तक पहुंच सकता है।

लाइरा परियोजना के तहत भविष्य के काम मिशन की विभिन्न अवधारणाओं और प्रौद्योगिकियों के अधिक विस्तृत विश्लेषण पर ध्यान केंद्रित करेंगे, ताकि उनकी संख्या आगे के विकास के लिए 2-3 आशाजनक विकल्पों को कम किया जा सके।


मैं प्रारंभिक प्रकाशन के निरीक्षण के लिए माफी माँगता हूँ।