अल्फा सेंटौरी पर उड़ान के लिए हल्का पाल - यह क्या होना चाहिए?

अल्फा सेंटॉरी को स्वचालित स्टेशनों (या स्टेशनों) की उड़ान विकसित करने की परियोजना की घोषणा के दो साल बीत चुके हैं, जिसे स्टारशॉट कहा जाता था। विचार के लेखक स्टीफन हॉकिंग और यूरी मिलनर हैं। दुर्भाग्य से, हॉकिंग अब हमारे साथ नहीं हैं, लेकिन उनके विचारों को जीना जारी है, जिसमें पड़ोसी पड़ोसी को रोबोट भेजने की योजना भी शामिल है। यह याद रखने योग्य है कि प्रौद्योगिकी विकास के मौजूदा स्तर पर एक व्यक्ति इस परियोजना को लागू करने की अनुमति नहीं देता है - गणना इस तथ्य पर की जाती है कि सदी के मध्य तक आवश्यक उपकरण दिखाई देंगे, और मानव जाति के पहले दूत इलेक्ट्रॉनिक-यांत्रिक रूप से अल्फौरी की उड़ान भरेंगे।

यह परियोजना अभी तक चर्चा के लायक नहीं है, क्योंकि यहाँ बहुत सारी अलग-अलग बारीकियाँ हैं; आप इस विषय पर एक पूरी पुस्तक लिख सकते हैं, और सिर्फ एक ही नहीं। लेकिन एक पहलू बात करने लायक है - हल्का पाल। पूरी गणना इस तथ्य पर आधारित है कि पृथ्वी के पीछे से पाल पर भेजे गए शक्तिशाली लेजर बीम के कारण डिवाइस उच्च गति को गति देगा। इस मामले में एक उत्कृष्ट परिणाम प्रकाश की गति के 20% की एक निर्धारित गति होगी। अन्यथा, इस तरह के मिशन में कोई समझदारी नहीं है - जब तक परियोजना के परिणाम दिखाई देंगे, तब तक किसी को याद नहीं होगा (शायद मानवता का अस्तित्व समाप्त हो जाएगा)।

इस तरह के मेल नए नहीं हैं। उन्हें विज्ञान कथा और विद्वानों दोनों द्वारा बार-बार वर्णित किया गया है। इसके अलावा, सेल को IKAROS तंत्र के उदाहरण पर परीक्षण किया गया था। बाद वाले ने 400 मीटर / सेकंड की गति विकसित की। सच है, स्टारशॉट की गति बहुत अधिक होनी चाहिए - लगभग 60,000 किमी / घंटा। स्टारशॉट की तुलना में IKAROS - यह अकिलीज़ की तुलना में कछुए के समान है (उनमें से जो फिनिश लाइन पर आएंगे पहले हम अब चर्चा नहीं करेंगे)।

पाल की कई सीमाएँ हैं । इसका क्षेत्रफल 10 वर्ग मीटर से कम और अधिक नहीं होना चाहिए, और एक ही समय में द्रव्यमान एक ग्राम से अधिक नहीं हो सकता है। और एक और बात - सामग्री पारदर्शी नहीं होनी चाहिए ताकि लेजर बीम इसके माध्यम से न गुजरें, लेकिन दबाव डालें। पाल की मोटाई इस प्रकार लगभग 100 परमाणु होगी। एक ऐसी सामग्री जो ताकत और कुछ अन्य विशेषताओं के लिए उपयुक्त है। लेकिन यह पारदर्शी होगा यदि इसे 100 परमाणुओं की मोटाई के लिए "रोल आउट" किया जाए। तो यह एक संरचनात्मक तत्व के रूप में काम कर सकता है, लेकिन अब और नहीं। अतिरिक्त रूप से क्या उपयोग करना है यह एक खुला प्रश्न है।

अच्छी खबर यह है कि जब पाल अंतरालीय पदार्थ के अणुओं से मिलता है - और यह सबसे अधिक बार हाइड्रोजन और हीलियम है, तो वे बस इसे नुकसान पहुंचाए बिना सामग्री से गुजरेंगे। धूल एक और समस्या है, लेकिन वैज्ञानिकों के अनुसार, यात्रा के अंत तक धूल कुल पाल क्षेत्र के 0.1% से अधिक को नुकसान नहीं पहुंचाएगी। इसके अलावा, धूल ज्यादातर मामलों में सेल से टकरा जाएगा, क्योंकि डिवाइस आवश्यक गति उठाता है। पाल के बाद इतनी महत्वपूर्ण भूमिका नहीं निभाता है।

एक और तकनीकी समस्या लेज़रों की है। उनकी विशेषताएं ऐसी होनी चाहिए कि किरणें वायुमंडल द्वारा अवशोषित नहीं होती हैं, अधिकांश बीम को पाल तक पहुंचना चाहिए और इसे आगे बढ़ाना चाहिए। इस मामले में प्रकाश किरण की तरंग दैर्ध्य 1-2 माइक्रोमीटर होगी। सोने या चांदी, अगर वे पाल को ढंकते हैं, तो लेजर बीम को प्रतिबिंबित करने और पाल को तेज करने में काफी सक्षम हैं। लेकिन सब कुछ इतना सरल नहीं है, क्योंकि लेज़र बीम बहुत शक्तिशाली नहीं होना चाहिए ताकि सेल सामग्री को नष्ट न करें। उपरोक्त कारणों से यह सामग्री लेज़र ऊर्जा का बहुत अधिक अवशोषण नहीं कर सकती है, और फिर भी एक अच्छी तरह से परिभाषित अल्बेडो है।



वैज्ञानिकों ने पाल के अंदरूनी हिस्से पर माइक्रोस्ट्रक्चर बनाने की योजना बनाई है जो प्रकाश किरण की ऊर्जा को कुशलता से वितरित कर सकता है ताकि त्वरण तेज हो जाए। संरचना पर बहुत कुछ निर्भर करता है, यहां विभिन्न प्रकार के समाधान संभव हैं, जिनमें इन तत्वों की अनियमितता, छिद्र और संयोजन शामिल हैं।

और यहाँ समस्या है - न तो सोना और न ही चांदी आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है। सामान्य तौर पर, अब व्यावहारिक रूप से कोई सामग्री नहीं है जो पाल के सभी डिजाइन मापदंडों के अनुरूप है। इसके अलावा, सभी ज्ञात यौगिकों के लिए नहीं कि पाल डेवलपर्स को जिन विशेषताओं को जानना आवश्यक है, वे ज्ञात हैं। शायद भविष्य में आवश्यक विशेषताओं के साथ एक कनेक्शन मिल जाएगा वैज्ञानिकों द्वारा मौजूदा सामग्रियों का एक अतिरिक्त अध्ययन करने के बाद जो स्टार्सशॉट के लिए संभावित रूप से उपयुक्त माना जा सकता है।

पाल बनाना एक कठिन कार्य है जिसके लिए सूक्ष्म सहिष्णुता की आवश्यकता होती है (इस मामले में, माइक्रोस्कोपिक इलेक्ट्रॉनिक है, ऑप्टिकल नहीं)। थोड़ी सी गलतियाँ, और पाल, तेजी के बजाय, अलग-अलग दिशाओं में अपना भार खींच लेगा, ठीक उसी तरह जैसे क्रिलोव के कल्पित नायकों ने गाड़ी के साथ सामना करने की कोशिश की थी।


जैसा कि हो सकता है, मानवता अभी तक इस दिलचस्प परियोजना के कार्यान्वयन को शुरू करने की स्थिति में नहीं है, इसलिए हमें इंतजार करना होगा।

DOI: 10.1038 / s41563-018-0075-8