लेसर प्रणोदन का उपयोग करने पर मंगल की यात्रा में केवल 45 दिन लग सकते हैं

इंजीनियरों की एक टीम ने एक लेजर-आधारित प्रणोदन प्रणाली का प्रस्ताव दिया है जो पारगमन समय को कम कर सकती है मंगल ग्रहकेवल 45 दिनों तक। मंगल की यात्रा कार लेने और निकटतम स्टारबक्स तक पहुंचने के समान नहीं है। पृथ्वी और मंगल सूर्य के चारों ओर अपनी कक्षाओं में घूमते रहते हैं, जिसका अर्थ है कि दोनों ग्रह कभी भी एक दूसरे से समान दूरी पर नहीं होते हैं। मंगल मिशन के लिए आगे बढ़ने का सबसे अच्छा तरीका उस समय सीमा को लक्षित करना है जब दोनों दुनिया निकटतम दृष्टिकोण पर हों, जिससे 'न्यूनतम लागत' प्रक्षेपवक्र हो। उस विशेष मार्ग को होमैन ट्रांसफर ऑर्बिट कहा जाता है, लेकिन लॉन्च विंडो 26 महीने बाद ही खुलती है, और मंगल तक पहुंचने में अभी भी लगभग नौ महीने लगेंगे।

एक बार जब कोई टीम मंगल पर उतर जाती है, तो उसे मंगल ग्रह के लिए तीन से चार महीने और बिताने होंगे और पृथ्वी निकटता के लिए संरेखित करें और फिर वापसी यात्रा शुरू करें, जिसमें एक और नौ लगेंगे महीने। भारी मात्रा में ईंधन के साथ भोजन, पानी, वैज्ञानिक उपकरण और चिकित्सा सहायता जैसी आपूर्ति लाना एक समस्या होगी। इस तरह के एक मिशन के लिए छह के चालक दल को अनुमानित तीन मिलियन पाउंड कार्गो ले जाने की आवश्यकता होगी। मौजूदा तकनीक की चरम भार-वहन क्षमता के आधार पर, इसमें दस का समय लगेगा

स्पेसएक्स का शक्तिशाली स्टारशिप सुपर हेवी रॉकेट बस उस माल को कक्षा में ले जाने के लिए। इसे मंगल पर ले जाने से क्षमता और संख्या दोनों में बड़े पैमाने पर उन्नयन होगा।

हालांकि, अगर इंजन को सुपरचार्ज किया जा सकता है तो विशेषज्ञ विकिरण जोखिम और कार्गो समस्याओं को काफी हद तक हल कर सकते हैं। और यही वह जगह है जहां एक लेजर प्रणोदन प्रणाली बचाव के लिए आ सकती है, कम कर सकती है मंगल यात्रा की अवधि कम से कम 45 दिनों तक। मैकगिल विश्वविद्यालय की एक टीम ने प्रस्तावित एक नवीन प्रणोदन प्रणाली जो हाइड्रोजन ईंधन को गर्म करने और मंगल ग्रह पर एक अंतरिक्ष यान को आगे बढ़ाने के लिए लेजर पर निर्भर करती है। अब तक, इतनी छोटी मंगल यात्रा खिड़की को प्राप्त करने के लिए एकमात्र व्यवहार्य तरीका परमाणु-संचालित रॉकेट इंजन माना जाता था। पूरे सेटअप में 10-मीटर आकार की एक ग्राउंड-आधारित लेजर सरणी होती है जो एक केंद्रित बीम के माध्यम से 100MW बिजली प्रदान कर सकती है। अंतरिक्ष यान स्वयं एक inflatable कक्ष से जुड़ा है जो हाइड्रोजन प्रणोदक ईंधन पर आने वाली लेजर बीम को केंद्रित करता है, इसे जोर उत्पन्न करने के लिए गर्म करता है।

कई समस्याएं, एक समाधान

टीम इसे लेज़र-थर्मल प्रोपल्शन सिस्टम (LTPS) कहती है और दावा करती है कि पृथ्वी-आधारित लेज़र सरणी 50,000 किमी दूर तक के लक्ष्य पर ध्यान केंद्रित कर सकती है। एलटीपीएस, हाइड्रोजन प्रणोदक और पेलोड को या तो अलग से या एक साथ ऊपर से लॉन्च किया जा सकता है फाल्कन 9 रॉकेट जैसा जानवर. एक बार जब कार्गो को उच्च-ऊर्जा स्थानांतरण कक्षा में मंगल ग्रह पर छोड़ दिया जाता है, तो LTPS मूल अण्डाकार कक्षा में वापस आ जाता है। वास्तविक दहन के लिए, पृथ्वी-आधारित लेजर इन्फ्लेटेबल परवलयिक परावर्तक पर पड़ता है, जो इसे हाइड्रोजन प्लाज्मा के मूल में केंद्रित करता है और निर्देशित करता है, इसे एक तापमान तक गर्म करता है जो तक पहुंच सकता है 40,000 केल्विन। फिर कोर का उपयोग गैसीय हाइड्रोजन के आसपास के प्रवाह को गर्म करने के लिए किया जाता है, जिसे बाद में थ्रस्ट उत्पन्न करने के लिए नोजल के माध्यम से बाहर निकाल दिया जाता है।

अब, पहुंचने की क्षमता मंगल ग्रह न केवल यात्रा की अवधि में कटौती के साथ करना है। अंतरिक्ष यात्री जितने लंबे समय तक अंतरिक्ष यान में रहेंगे, गैलेक्टिक कॉस्मिक किरणों (GCRs) के संपर्क में आने का जोखिम उतना ही अधिक होगा। नासा के अनुसंधान इस बात के पुख्ता सबूत मिले हैं कि विकिरण के संपर्क में आने से कैंसर और अपक्षयी रोगों के लिए आजीवन जोखिम बढ़ जाता है। और पृथ्वी की कक्षा से परे विकिरण जोखिम कोई छोटी संख्या नहीं है। 1 मिली-सीवर्ट (mSv) विकिरण तीन छाती एक्स-रे के बराबर है। अंतरिक्ष में, आयनकारी विकिरण की सीमा 50 से 2,000 mSv के बीच कहीं भी गिरती है, जिसका प्रभावी अर्थ है 6,000 एक्स-रे परीक्षाओं से गुजरना। साथ ही, अंतरिक्ष एनीमिया का खतरा है, जिसे हाल ही में नासा-सहायता प्राप्त शोध में प्रलेखित किया गया था। इसके अलावा, कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई) का संभावित खतरा भी है जो पूरे मिशन को खतरे में डाल सकता है।

स्रोत: arXiv, नासा

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