सितम्बर 26, 2022

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यह हाई स्पीड स्पेस सेल हमें निम्नलिखित स्टार सिस्टम तक ले जा सकता है

यह हाई स्पीड स्पेस सेल हमें निम्नलिखित स्टार सिस्टम तक ले जा सकता है

ग्राउंड-आधारित लेजर सरणी के साथ त्वरण के दौरान स्टारशॉट लाइटसैल अंतरिक्ष यान का कलाकार का चित्रण।

मासूमी शिबाता / हैक पहल

हमारे सौर मंडल से केवल 4 प्रकाश वर्ष की दूरी पर अल्फा सेंटॉरी है, जो एक और हलचल भरा स्थान है। यह द्वारा स्थापित किया गया है तीन सितारा हमारे सूर्य के समान कार्य के साथ, यह हमारे प्रसिद्ध आठ पिंडों के समान ग्रहों को धारण करता है और इसमें एक पृथ्वी जुड़वां हो सकती है रहने योग्य क्षेत्र में घूमें। लगभग एक वैकल्पिक वास्तविकता की तरह, अंतरिक्ष खोजकर्ताओं के लिए तारा प्रणाली एक विस्मयकारी क्षेत्र है।

केवल एक स्पष्ट मामला है। हमारी वर्तमान तकनीक के साथ, भेजा गया अंतरिक्ष यान वर्ष 82022 तक अल्फा सेंटौरी तक नहीं पहुंचेगा। इसलिए, 2016 में, दिवंगत खगोल भौतिक विज्ञानी स्टीफन हॉकिंग और निवेशक यूरी मिल्नेर शुरू स्टारशॉट हैकप्रकाश की गति से 20% पर अल्फा सेंटौरी को वेफर-आकार के अंतरिक्ष जांच भेजने की पहलविशाल यात्रा समय को घटाकर केवल 20 वर्ष कर दिया।

उनकी योजना एक ऑप्टिकल पाल पर केंद्रित है जो फोटॉन की शक्ति का उपयोग करती है, जिसे प्रकाश के कणों के रूप में भी जाना जाता है, जो एक पारंपरिक पाल की तरह हवा के बजाय जमीन पर आधारित लेजर द्वारा उत्सर्जित होता है। हालांकि यह स्टार ट्रेक की विज्ञान-फाई तकनीक के साथ पूरी तरह से फिट बैठता है, इस विचार ने इतनी लोकप्रियता हासिल की है कि हर जगह शोधकर्ता यह अध्ययन करना शुरू कर रहे हैं कि एलियन गैजेट को कैसे काम करना है, एक हाइपर-इंजन का उत्पादन करने की उम्मीद है जो पूरे ब्रह्मांड में विस्फोट कर रहा है। चक्करदार दर।

पेन्सिलवेनिया विश्वविद्यालय की ऐसी ही एक टीम पहेली के एक बड़े हिस्से को सुलझाती है। पर इस महीने नैनो लेटर्स में कुछ पत्र प्रकाशित हुएऔर यह शोधकर्ताओं ने यह सुनिश्चित करने का एक तरीका प्रस्तावित किया है कि दो दशक की इंटरस्टेलर उड़ान के दौरान इन अभिनव अंतरिक्ष यान को तीव्र लेजर दालों से अलग नहीं किया जाता है। अनिवार्य रूप से, शोधकर्ताओं का सुझाव है कि पृथ्वी की हवाओं के बीच सामान्य नावों की पाल की तरह अंतरिक्ष के निर्वात में “प्रवाह” होना चाहिए।

निकटतम

अल्फा सेंटॉरी, प्रॉक्सिमा सेंटॉरी के सितारों में से एक का चित्रण कैसा दिख सकता है। लाल बौना तारा केंद्र में देखा जा सकता है, उसके पास के ग्रह और पृष्ठभूमि में अन्य दो बाइनरी सितारे अल्फा सेंटॉरी।

लोरेंजो सेंटिनेलि

पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय के मैकेनिकल इंजीनियरिंग और एप्लाइड मैकेनिक्स विभाग में एसोसिएट प्रोफेसर, अध्ययन लेखक इगोर बार्गेटिन ने कहा, “शुरुआत से कुछ लाइट-सेल नंबर स्लोशिंग थे, कुछ नहीं थे, लेकिन उनका अच्छी तरह से अध्ययन नहीं किया गया है।” । “हमने जो किया वह दिखा रहा था कि आपको निश्चित रूप से सूजन की जरूरत है।

“हमने महसूस किया कि लोग वास्तव में समस्या के तंत्र पर विचार नहीं करते थे, विशेष रूप से, रोने की संभावना,” बार्गेटिन ने कहा। “हम यह सुनिश्चित करना चाहते हैं कि विचार साकार हो, और जब इसे महसूस किया जाए, तो लोग उन चीजों पर ध्यान दें जो त्वरण के दौरान हो सकती हैं।

“हम नहीं चाहते कि ये पाल विफल हो जाएं।”

तारे के बीच का जहाज के पैरामीटर्स

कल्पना कीजिए कि एक नाव समुद्र की ओर निकल रही है जिसमें एक पाल जुड़ा हुआ है। हवा के हर झोंके के साथ पाल उठेगा और जहाज को आगे बढ़ाएगा। यह जोर हवा के पीछे हटने के कारण पाल से टकराने, दबाव बनाने के कारण होता है।

लाइटसेल बहुत अलग नहीं हैं।

“जब फोटॉन हमारे प्रकाश पाल से टकराते हैं, तो वे परावर्तित होते हैं और वे दबाव भी बनाते हैं,” बार्गेटिन ने कहा। “सटीक तंत्र थोड़ा अलग है क्योंकि हम प्रकाश बनाम वास्तविक वायु अणुओं की बात कर रहे हैं। लेकिन यह किसी भी तरह से दबाव बनाता है।” वास्तव में, ऐसे उपकरण पहले ही कुछ हद तक प्रभावी साबित हो चुके हैं।

2010 में, जापान एयरोस्पेस एक्सप्लोरेशन एजेंसी इसने Ikaros . नामक एक लाइट सेल मिशन लॉन्च किया वह इसे सफल मानती थीं। 2019 में, लाइटसेल डेमो 2 संबद्ध मुकदमा। बिल नी और नील डेग्रसे टायसन द्वारा शुरू किए गए किकस्टार्टर अभियान द्वारा वित्त पोषित, इसने एक फोटॉन की शुद्ध शक्ति का उपयोग करके एक छोटे उपग्रह को अंतरिक्ष में उड़ाया।

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सौर पाल जो जापान की इकारस परियोजना का फोकस था।

जापान एयरोस्पेस एक्सप्लोरेशन एजेंसी

लेकिन Ikaros और LightSail 2 दोनों ही सूर्य द्वारा उत्सर्जित प्रकाश का उपयोग करते हैं, ब्रेकथ्रू स्टारशॉट की लेज़रों की दृष्टि के विपरीत।

हालांकि सूरज की रोशनी आँसू के जोखिम को कम करती है, यह स्टारशॉट प्रयास के लिए बहुत कमजोर है। इसके अतिरिक्त, बरगटिन कहते हैं, स्टारशॉट की हल्की दालें अपेक्षाकृत कम समय के भीतर होनी चाहिए क्योंकि एक बार जब प्रकाश की पाल पृथ्वी से बहुत दूर हो जाती है, तो वैज्ञानिक इसे प्रभावी ढंग से तेज करने की अपनी क्षमता खो देते हैं।

संक्षेप में, प्रकाश की गति के पांचवें हिस्से तक पहुंचने के लिए – ताकि यह आवश्यक बीस वर्षों में अल्फा सेंटौरी तक पहुंच सके – एक सख्त खिड़की के भीतर, रोशनी को बेहद मजबूत प्रकाश दालों की आवश्यकता होगी जो केवल लेजर के साथ ही संभव हैं।

हल्की ठंड

लाइटसैल 2 का पृथ्वी की परिक्रमा करते कलाकार का प्रतिपादन।

ग्रह समाज

“हमारे फोटोनिक नाखूनों पर डिज़ाइन किए गए दबाव बहुत बड़े नहीं हैं,” बार्गेटिन ने कहा। “यह लगभग आपके हाथ में एक पैसा रखने जैसा है।” वैज्ञानिक रूप से कहें तो, दबाव लगभग 10 Pa तक बढ़ जाता है, Bargatin कहते हैं, लेकिन विचार करें कि हम हल्के दबाव की चिंता किए बिना अपना जीवन कैसे जीते हैं। बिल्कुल।

दस पास की प्रकाश शक्ति के लिए बहुत अधिक लेज़र ऊर्जा की आवश्यकता होती है, इसलिए कोमल सूर्य के प्रकाश के इकारस नृत्य के विपरीत, अत्यंत कठोर लेज़र स्पंदों द्वारा उत्सर्जित हल्के नाखून क्षतिग्रस्त हो सकते हैं।

स्थायी प्रकाश पाल का निर्माण कैसे करें

शोधकर्ताओं के अनुसार, शक्तिशाली लेजर पल्स एक तना हुआ नाव की पाल की तरह प्लेट को मोड़ने और फाड़ने के लिए पर्याप्त दबाव बना सकते हैं जो हवा के विशाल झोंके से टकराने पर फट सकता है।

उनका मानना ​​​​है कि रोशनी में “उभार” करने की क्षमता होनी चाहिए और एक चंदवा की तरह कुछ घुमावदार आकार बनाना चाहिए। बार्गेटिन बताते हैं कि पाल की लंबाई और वक्रता की त्रिज्या लगभग 3 मीटर होनी चाहिए। अपने नए पत्रों में, लेखक ज्यामितीय मापों की रूपरेखा तैयार करते हैं जो इष्टतम दूरी सुनिश्चित करते हैं।

आंसुओं से सुरक्षित एक हल्की पाल भी अन्य बाधाओं का सामना करेगी। ऐसी समस्याओं को दूर करने के लिए, विचार करने के लिए मुख्य पैरामीटर नौकायन सामग्री है। लेजर शक्ति को कम करने के लिए टिकाऊपन और हल्के वजन के लिए पैनल मजबूत होने चाहिए और लेजर दालों द्वारा उत्पन्न इष्टतम थ्रस्ट और शेड हीट के लिए कुशलतापूर्वक प्रकाश को प्रतिबिंबित करना चाहिए।

बार्गेटिन का कहना है कि यदि अंतिम भाग का ध्यान नहीं रखा गया, तो यह सचमुच में चल सकता है विलय अंतरिक्ष में।

“आप सामग्री की एक श्रृंखला के साथ आ सकते हैं। उस सामग्री की मोटाई और घुमावदार ज्यामिति पाल को उन दबावों को दूर करने की अनुमति देगी जिन्हें हम वर्तमान में डिजाइन कर रहे हैं,” बार्गेटिन ने कहा, यह देखते हुए कि उनकी टीम ज्यादातर मोलिब्डेनम नामक सामग्री की तलाश में है डाइसल्फ़ाइड

चीजों की भव्य योजना में, हालांकि, एक बड़े पैमाने पर लेजर सरणी का निर्माण करना जो प्रकाश की किरण को आगे भेजेगा, एक बड़ी बाधा होगी। अंतरिक्ष संचार में काम करने वाले शोधकर्ता अभी भी यह पता लगा रहे हैं कि ऑप्टिकल सेल से जुड़ी माइक्रोचिप जांच से जानकारी कैसे प्राप्त की जाए, बार्गेटिन कहते हैं।

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स्टारशॉट की प्रस्तावित माइक्रोचिप जांच।

डेरियस फैरे/सीएनईटी

यदि ब्रेकथ्रू स्टारशॉट तंत्र एक दिन काम करता है, तो यह विज्ञान में मानवता की प्रतिभा का एक सच्चा वसीयतनामा होगा। छह साल पहले संगठन के दुर्जेय लक्ष्यों की घोषणा करते हुए, हॉकिंग का स्मारक:

“मुझे लगता है कि जो चीज हमें विशिष्ट बनाती है वह हमारी सीमाओं से परे जा रही है। गुरुत्वाकर्षण ने हमें जमीन पर चिपका दिया, लेकिन मैं अभी अमेरिका के लिए उड़ान भरी। मैंने अपनी आवाज खो दी, लेकिन मैं अभी भी बात कर सकता हूं, मेरी आवाज संश्लेषण डिवाइस के लिए धन्यवाद। हम अतीत कैसे प्राप्त करते हैं ये सीमाएँ?”

हमारे दिमाग और हमारी मशीनों के साथ।

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