26 जून, 2022: रविवार को, नासा ने अंतिम सिस्टम जांच के लिए अधिक समय की अनुमति देने के लिए कैपस्टोन लॉन्च में कम से कम एक दिन की देरी की घोषणा की। लेख अपडेट किया गया है।
आने वाले वर्षों में नासा चांद पर व्यस्त रहेगा।
संभवतः गर्मियों के अंत से पहले, चंद्रमा और पीठ के चारों ओर अंतरिक्ष यात्रियों के बिना एक विशाल रॉकेट एक कैप्सूल में सबसे ऊपर है। विशेष रूप से ध्रुवीय क्षेत्रों में फंसे पानी के बर्फ के बारे में वैज्ञानिक डेटा इकट्ठा करने के लिए रोबोटिक लैंडर्स की एक परेड चंद्रमा पर प्रयोगों को छोड़ देगी। अब से कुछ साल बाद, अंतरिक्ष यात्री वहां वापस आएंगे, जो कि अंतिम अपोलो मून लैंडिंग के आधी सदी से भी अधिक समय बाद होगा।
ये सभी नासा के 21वीं सदी के चंद्रमा कार्यक्रम का हिस्सा हैं जिसका नाम आर्टेमिस के नाम पर रखा गया है, जो ग्रीक पौराणिक कथाओं में अपोलो की जुड़वां बहन थी।
इस सप्ताह में एक बार, CAPSTONE नामक एक अंतरिक्ष यान को चंद्रमा पर जाने वाले आर्टेमिस के पहले टुकड़े के रूप में लॉन्च किया जाएगा। अनुसरण करने की तुलना में, यह आकार और दायरे में मामूली है।
CAPSTONE पर कोई अंतरिक्ष यात्री नहीं होगा। अंतरिक्ष यान बहुत छोटा है, मोटे तौर पर माइक्रोवेव ओवन के आकार का है। यह रोबोटिक जांच चांद पर नहीं उतरेगी।
लेकिन यह किसी भी पिछले चंद्र मिशन से कई मायनों में अलग है। यह सार्वजनिक-निजी भागीदारी के लिए एक मॉडल के रूप में काम कर सकता है जिसे नासा भविष्य में अपनी अंतरग्रहीय उड़ानों पर बेहतर प्रभाव डालने के लिए कर सकता है।
नासा मिशन चलाने वाली कंपनी एडवांस्ड स्पेस के सीईओ और अध्यक्ष ब्रैडली चीथम ने कहा, “नासा पहले भी चांद पर जा चुका है, लेकिन मुझे यकीन नहीं है कि इसे एक साथ रखा गया है।”
प्रक्षेपण सोमवार के लिए निर्धारित किया गया था, लेकिन रविवार को रॉकेट लैब देने के लिए प्रक्षेपण को कम से कम एक दिन पीछे धकेल दिया गया, अमेरिकी और न्यूजीलैंड कंपनी यह CAPSTONE की उड़ान को कक्षा में बचाता है, और अंतिम सिस्टम जाँच के लिए अधिक समय बचाता है।
नासा ने कहा, “टीम यह निर्धारित करने के लिए मौसम और अन्य कारकों का मूल्यांकन कर रही हैं कि अगला लॉन्च प्रयास कब होगा।” एक ब्लॉग पोस्ट में. “वर्तमान अवधि के दौरान अगला लॉन्च अवसर 28 जून को है।”
मिशन का पूरा नाम Cislunar Autonomous GPS Technology संचालन और नेविगेशन अनुभव है। यह एक चंद्र कक्षा खोजकर्ता के रूप में काम करेगा जहां एक मानवयुक्त अंतरिक्ष स्टेशन अंततः आर्टेमिस के हिस्से के रूप में बनाया जाएगा। गेटवे नामक यह चौकी एक रोड स्टेशन के रूप में काम करेगी जहां भविष्य के चालक दल चंद्र सतह पर जाने से पहले रुकेंगे।
CAPSTONE नासा के लिए कई मायनों में असामान्य है। उदाहरण के लिए, यह फ्लोरिडा में नहीं बल्कि न्यूजीलैंड में लॉन्च पैड पर स्थित है। दूसरा, NASA ने CAPSTONE का डिज़ाइन या निर्माण नहीं किया, और न ही वह इसे संचालित करेगा। एजेंसी के पास इसका स्वामित्व भी नहीं है। CAPSTONE एडवांस्ड स्पेस से संबंधित है, जो उपनगरीय डेनवर में 45 कर्मचारियों वाली कंपनी है।
अंतरिक्ष यान चंद्रमा के लिए धीमा लेकिन कुशल पथ ले रहा है। 27 जुलाई तक दैनिक लॉन्च के अवसर हैं। यदि अंतरिक्ष यान तब तक पृथ्वी से उड़ान भर चुका होता है, चाहे वह किसी भी दिन उड़ान भरता हो, वह उसी दिन: 13 नवंबर को चंद्रमा की कक्षा में पहुंच जाएगा।
CAPSTONE मिशन निजी कंपनियों के साथ नए तरीकों से सहयोग करने के नासा के प्रयासों को जारी रखता है ताकि कम लागत पर अतिरिक्त क्षमताओं को और अधिक तेज़ी से प्राप्त किया जा सके।
नासा के प्रशासक बिल नेल्सन ने कहा, “नासा के लिए यह पता लगाने और लागत कम करने के लिए यह पता लगाने का एक और तरीका है।”
2019 में हस्ताक्षरित CAPSTONE के लिए NASA के साथ एडवांस स्पेस अनुबंध की लागत $20 मिलियन है। CAPSTONE की अंतरिक्ष में यात्रा छोटी और सस्ती भी है: रॉकेट लैब को लॉन्च करने के लिए केवल 10 मिलियन डॉलर से कम।
नासा के स्मॉल स्पेसक्राफ्ट टेक्नोलॉजी प्रोग्राम के कार्यकारी निदेशक क्रिस्टोफर बेकर ने कहा, “यह तीन साल से भी कम समय में $ 30 मिलियन से कम होने जा रहा है।” “अपेक्षाकृत तेज़ और अपेक्षाकृत कम लागत।”
तक बेरेसेट, एक इजरायली गैर-लाभकारी संगठन द्वारा चंद्रमा पर उतरने का एक न्यूनतम प्रयास 2019 में, $ 100 मिलियन की लागत से।
“मैं इसे एक मार्गदर्शक के रूप में देखता हूं कि कैसे हम पृथ्वी से परे वाणिज्यिक मिशनों को सुविधाजनक बनाने में मदद कर सकते हैं,” श्री बेकर ने कहा।
श्री चीथम ने कहा कि CAPSTONE का प्राथमिक मिशन एक अतिरिक्त वर्ष की संभावना के साथ छह महीने तक चलना है।
एकत्र किए गए डेटा से गेटवे के रूप में जानी जाने वाली चंद्र चौकी के योजनाकारों को मदद मिलेगी।
जब राष्ट्रपति डोनाल्ड जे।
इसने नासा को चंद्रमा के चारों ओर एक अंतरिक्ष स्टेशन बनाने के लिए प्रेरित किया कि अंतरिक्ष यात्री चंद्र सतह पर कैसे पहुंचते हैं। इस तरह के क्रमिक स्थान से उनके लिए चंद्रमा के विभिन्न हिस्सों तक पहुंचना आसान हो जाएगा।
गेटवे आर्टेमिस के पहले लैंडिंग मिशन का उपयोग नहीं करेगा, जो वर्तमान में 2025 के लिए निर्धारित है, लेकिन इसमें देरी होने की संभावना है। लेकिन बाद के मिशन करेंगे।
नासा ने निर्धारित किया है कि इस चौकी को रखने के लिए सबसे अच्छी जगह वह होगी जिसे सेमी-स्ट्रेट हेलो ऑर्बिट के रूप में जाना जाता है।
कोरोना की कक्षाएँ वे हैं जो दो वस्तुओं के गुरुत्वाकर्षण से प्रभावित होती हैं – इस मामले में, पृथ्वी और चंद्रमा। दो निकायों का प्रभाव कक्षा को बहुत स्थिर बनाने में मदद करता है, जिससे अंतरिक्ष यान को चंद्रमा के चारों ओर परिक्रमा करने के लिए आवश्यक ईंधन की मात्रा कम हो जाती है।
पृथ्वी से दृष्टि की रेखा को देखते समय गुरुत्वाकर्षण संबंधी अंतःक्रियाएं कक्षा को लगभग 90-डिग्री के कोण पर बनाए रखती हैं। (यह नाम का अर्ध-सीधा हिस्सा है।) इस प्रकार, इस कक्षा में एक अंतरिक्ष यान कभी भी चंद्रमा के पीछे से नहीं गुजरता है जहां संचार काट दिया जाएगा।
गेट जिस कक्षा में जाएगा वह चंद्रमा के उत्तरी ध्रुव से लगभग 2,200 मील की दूरी पर स्थित है और दक्षिणी ध्रुव के ऊपर से गुजरते हुए 44,000 मील की परिक्रमा करता है। चंद्रमा के चारों ओर एक यात्रा में लगभग एक सप्ताह का समय लगेगा।
बुनियादी गणित के संदर्भ में, सीधे के पास एक प्रभामंडल की कक्षा जैसे विदेशी रास्तों को अच्छी तरह से समझा जाता है। लेकिन यह भी एक ऐसी कक्षा है जिससे पहले कोई अंतरिक्ष यान नहीं गया है।
इस प्रकार, कैपस्टोन।
“हमें लगता है कि हमारे पास बहुत विशिष्ट विशेषताएं हैं,” गेटवे के कार्यक्रम निदेशक डैन हार्टमैन ने कहा। “लेकिन कैपस्टोन पेलोड सेट के साथ, हम अपने मॉडलों को मान्य करने में मदद कर सकते हैं।”
व्यवहार में, सटीक स्थिति के लिए चंद्रमा के चारों ओर किसी भी जीपीएस उपग्रह के बिना, यह पता लगाने में कुछ परीक्षण और त्रुटि हो सकती है कि अंतरिक्ष यान को वांछित कक्षा में कैसे रखा जाए।
“सबसे बड़ी अनिश्चितता यह जानना है कि आप वास्तव में कहाँ हैं,” श्री चीथम ने कहा। “आप वास्तव में कभी नहीं जानते कि आप अंतरिक्ष में कहां हैं। इसलिए इसके आसपास कुछ अनिश्चितता के साथ आप हमेशा इस बात की सराहना करते हैं कि यह कहां है।”
नासा के अन्य मिशनों की तरह, CAPSTONE अपनी स्थिति के अनुमान का उपयोग करके त्रिभुज करेगा नासा के डीप स्पेस नेटवर्क से सिग्नल रेडियो डिश एंटेना से और फिर, यदि आवश्यक हो, तो चंद्रमा से सबसे दूर के बिंदु से गुजरने के बाद खुद को वांछित कक्षा में वापस ले जाता है।
CAPSTONE अपने स्थान का पता लगाने के लिए एक वैकल्पिक तरीके का भी परीक्षण करेगा। यह संभावना नहीं है कि कोई भी चंद्रमा के चारों ओर एक जीपीएस नेटवर्क बनाने के लिए समय और खर्च करेगा। लेकिन अन्य अंतरिक्ष यान भी हैं, जिनमें शामिल हैं नासा का लूनर टोही ऑर्बिटर, चंद्रमा की परिक्रमा, और आने वाले वर्षों में आने की अधिक संभावना है। एक दूसरे के साथ संचार करके, अलग-अलग कक्षाओं में अंतरिक्ष यान का एक बेड़ा एक कस्टम ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम (जीपीएस) सिस्टम बना सकता है।
एडवांस्ड स्पेस इस तकनीक को सात साल से अधिक समय से विकसित कर रहा है, और अब यह लूनर टोही ऑर्बिटर का उपयोग करके सिग्नल को आगे और पीछे भेजने के लिए कैपस्टोन के साथ अवधारणा का परीक्षण करेगा। “हम समय के साथ दोनों अंतरिक्ष यान का पता लगाने में सक्षम होंगे,” श्री चीथम ने कहा।
जब मैंने कैपस्टोन विकसित करना शुरू किया, तो एडवांस्ड स्पेस ने भी अंतरिक्ष यान में एक कंप्यूटर चिप स्केल परमाणु घड़ी जोड़ने का फैसला किया और उस समय की तुलना पृथ्वी से प्रसारित होने वाले समय से की। यह डेटा अंतरिक्ष यान के स्थान को निर्धारित करने में भी मदद कर सकता है।
चूंकि एडवांस्ड स्पेस कैपस्टोन का मालिक है, इसलिए इसमें नासा की अनुमति के बिना यह परिवर्तन करने का लचीलापन था। और जबकि एजेंसी अभी भी ऐसी परियोजनाओं पर बारीकी से सहयोग करती है, यह लचीलापन उन्नत अंतरिक्ष और नासा जैसी निजी कंपनियों दोनों के लिए वरदान हो सकता है।
“चूंकि हमने अपने विक्रेताओं के साथ एक वाणिज्यिक अनुबंध किया था, जब हमें कुछ बदलने की आवश्यकता थी, तो हमें सरकारी अनुबंध करने वाले अधिकारियों के एक बड़े ऑडिट से नहीं गुजरना पड़ा,” श्री चीथम ने कहा। “इसने गति के दृष्टिकोण से मदद की।”
दूसरा पहलू यह है कि क्योंकि एडवांस्ड स्पेस ने मिशन के लिए एक फ्लैट शुल्क पर बातचीत की थी, कंपनी अतिरिक्त धन का अनुरोध करने के लिए नासा जाने में असमर्थ थी (भले ही इसे कोविड -19 महामारी के कारण आपूर्ति श्रृंखला में देरी के कारण अतिरिक्त भुगतान प्राप्त हुआ)। अधिक पारंपरिक नासा अनुबंध जिन्हें “लागत अधिभार” के रूप में जाना जाता है, वे जो खर्च करते हैं उसके लिए कंपनियों का भुगतान करते हैं और फिर फीस जोड़ते हैं – लाभ के रूप में प्राप्त करते हैं – उसके ऊपर, लागत को नियंत्रण में रखने के लिए उन्हें थोड़ा प्रोत्साहन प्रदान करते हैं।
“जैसे-जैसे चीजें निकलीं, हमें यह पता लगाना था कि इसे बहुत कुशलता से कैसे संभालना है,” श्री चीथम ने कहा।
यह एलोन मस्क की कंपनी स्पेसएक्स के साथ फिक्स्ड-प्राइस कॉन्ट्रैक्ट्स का उपयोग करने की नासा की सफल रणनीति के समान है, जो अब एजेंसी के पिछले स्पेस शटल की तुलना में बहुत कम कीमत पर कार्गो और अंतरिक्ष यात्रियों को अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन से ले जाती है। स्पेसएक्स के लिए, नासा के निवेश ने इसे गैर-नासा ग्राहकों को आकर्षित करने में सक्षम बनाया है जो पेलोड और निजी अंतरिक्ष यात्रियों को कक्षा में लॉन्च करने में रुचि रखते हैं।
कैपस्टोन तक, एडवांस्ड स्पेस का काम ज्यादातर सैद्धांतिक था – अंतरिक्ष यान के निर्माण और संचालन के बजाय कस्टम जीपीएस के लिए कक्षाओं का विश्लेषण और लेखन कार्यक्रम।
कंपनी अभी भी वास्तव में अंतरिक्ष यान के निर्माण के व्यवसाय में नहीं है। “हमने अंतरिक्ष यान खरीदा,” श्री चीथम ने कहा। “मैं लोगों को बताता हूं कि उन्नत में हम यहां केवल एक ही मशीन बनाते हैं जो लेगो हैं। हमारे पास लेगो का एक विशाल संग्रह है।”
पिछले दो दशकों में, क्यूबसैट के नाम से जाने जाने वाले छोटे उपग्रहों का प्रसार हुआ है, अधिक कंपनियों को 10 सेंटीमीटर या चार इंच मापने वाले प्रत्येक घन के साथ एक मानकीकृत डिजाइन के आधार पर अंतरिक्ष यान बनाने में सक्षम बनाता है। कैपस्टोन 12 क्यूब्स की मात्रा के साथ सबसे बड़ा है, लेकिन एडवांस्ड स्पेस इसे इरविन, कैलिफ़ोर्निया में टावाक नैनो-सैटेलाइट सिस्टम से, मोटे तौर पर, इसे खरीदने में सक्षम था।
इसके लिए अभी भी बहुत सारी समस्या हल करने की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, अधिकांश क्यूबसैट पृथ्वी की निचली कक्षा में, सतह से कुछ सौ मील ऊपर। चंद्रमा लगभग सवा लाख मील दूर है।
“कोई भी कभी भी चाँद पर कपसैट के साथ नहीं उड़ा है,” श्री चीथम ने कहा। “तो यह समझ में आता है कि किसी ने भी क्यूबसैट को चंद्रमा पर उड़ाने के लिए रेडियो का निर्माण नहीं किया है। और इसलिए हमें वास्तव में इन विवरणों में बहुत गोता लगाना पड़ा और वास्तव में अलग-अलग लोगों के समूह के साथ जुड़ना पड़ा ताकि सिस्टम काम कर सकें।”
गेटवे प्रोग्राम के निदेशक श्री हार्टमैन कैपस्टोन को लेकर उत्साहित हैं, लेकिन कहते हैं कि चंद्र चौकी के साथ आगे बढ़ना आवश्यक नहीं है। नासा ने पहले दो गेटवे इकाइयों के निर्माण के लिए पहले ही ठेके दिए हैं। ईएसए भी दो इकाइयों में योगदान देता है।
“क्या हम इसके बिना उड़ सकते हैं?” श्री हार्टमैन ने कैपस्टोन के बारे में कहा। “हाँ। क्या यह अनिवार्य है? नहीं।”
लेकिन उन्होंने आगे कहा, “जब भी आप अपने मॉडलों पर त्रुटि सलाखों को कम कर सकते हैं तो यह हमेशा एक अच्छी बात है।”
श्री चीथम विचार कर रहे हैं कि आगे क्या हो सकता है, शायद चंद्रमा पर और अधिक मिशन, या तो नासा या अन्य वाणिज्यिक भागीदारों के लिए। वह इससे भी आगे की सोचता है।
“मैं इस सोच से बहुत रोमांचित हूं कि हम मंगल ग्रह के समान कुछ कैसे कर सकते हैं,” उन्होंने कहा। “मुझे व्यक्तिगत रूप से भी शुक्र में बहुत दिलचस्पी है। मुझे लगता है कि उसे पर्याप्त ध्यान नहीं मिल रहा है।”
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