20 मीटर के सोलर सेल का परीक्षण किया जा रहा है। छवि क्रेडिट: नासा। बड़ा करने के लिए क्लिक करें।
साक्षात्कार सुनें: NASA ने सौर सेल का परीक्षण किया (3.7 mb)
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फ्रेजर कैन - क्या आप मुझे सामान्य रूप से सौर पाल पर कुछ पृष्ठभूमि दे सकते हैं?
एडवर्ड मोंटगोमरी? यह एक ऐसी तकनीक है जिसमें हमारी एजेंसी को कुछ समय के लिए दिलचस्पी रही है, लेकिन इतिहास कई सौ साल पहले शताब्दी (19 वीं) के मोड़ पर फ्रेडरिक सैंडर के पास जाता है। हाल के दिनों में, हमने पाया है कि कुछ विशेष क्षेत्रों में प्रगति ने इसे कुछ ऐसा बना दिया है जिस पर हमें वास्तव में गौर करना है। पिछले कुछ वर्षों में जो मिश्रित सामग्री सामने आ रही है, जैसे कि खेल उपकरण में जो अल्ट्रा, लाइटवेट रॉड से बना है, और फिल्म तकनीक जो कुछ मायनों में सामग्री उद्योग और एकीकृत सर्किट क्षेत्रों से संबंधित है, उदाहरण के लिए और पेंट एडिटिव्स। इन क्षेत्रों ने अंतरिक्ष में संरचनाओं का निर्माण करना संभव बना दिया है जो कि गपशप की तरह हैं और हम वास्तव में कुछ दशकों पहले (अब) तक ऐसा करने में सक्षम नहीं हैं और एक बार जब आप वास्तव में कम द्रव्यमान प्राप्त कर सकते हैं, तो यह कुछ त्वरण और कुछ अच्छा प्रणोदन प्राप्त करने के लिए बल के लिए बहुत अधिक समय नहीं लगता है।
अंतरिक्ष में एल्युमिनियम फॉयल को प्रकाश कैसे प्रणोदन प्रदान कर सकता है?
यह एक बहुत ही आकर्षक संपत्ति है जिसमें प्रकाश है; इसका वास्तव में द्रव्यमान नहीं है, इसलिए यह किसी चीज से उछल नहीं सकता है, लेकिन वास्तव में यह अवरोधों के साथ परस्पर क्रिया करता है; यह इसे गति प्रदान करता है और यह आइंस्टीन द्वारा सिद्ध किया गया था और यह कई प्रयोगशाला प्रयोगों में सिद्ध हो चुका है।
अभी आप नासा में किस तकनीक का परीक्षण कर रहे हैं?
हम एक विशेष सौर पाल अवधारणा ले रहे हैं जो एक वर्ग पाल है; इसमें 4 बूम हैं जो बाहर आते हैं और बूम के बीच में त्रिकोणीय पाल हैं और उस प्रणाली को पेलोड ले जाने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो आकार में अपेक्षाकृत मामूली हैं: रोबोटिक साइंस पेलोड। हम सूर्य के भौतिकी का अध्ययन करने के लिए आंतरिक सौर मंडल में कई मिशन देख रहे हैं और यह पृथ्वी के साथ कैसे संपर्क करता है।
तो आप हमारे स्थान से अपना सौर पाल भेज रहे होंगे; पृथ्वी की कक्षा, सूर्य के करीब? मेरे लिए पीछे की तरह लगता है।
खैर, पाल जो जोर पैदा कर सकता है वह सूर्य के प्रकाश की ताकत के समानुपाती होता है और जैसे-जैसे आप सूर्य के करीब जाते हैं, उस प्रणोदन की ताकत दूरी के वर्ग के रूप में बढ़ती जाती है क्योंकि आप वास्तव में करीब आते हैं, यह बहुत अधिक काम करता है कुशलतापूर्वक सूर्य के करीब। बाहरी सौर मंडल को देखने के लिए जिन मिशनों की योजना बनाई गई है; उनमें से लगभग सभी ने पहले सूर्य के करीब उड़ान भरने और एक अच्छा बढ़ावा पाने और फिर बाहर जाने के लिए आंतरिक सौर मंडल में जाने में शामिल किया है। लेकिन हम जिन निकट अवधि के मिशनों को देख रहे हैं वे ऐसे मिशन हैं जो मंडराते रहते हैं; वे वास्तव में तेजी से नहीं जाते हैं। पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव और सूर्य के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव के बीच एक संतुलन बिंदु है जिसे लैग्रेंज बिंदु कहा जाता है, और हमारे पास अब उस साइट पर उपग्रह हैं। इसके लिए किसी विशेष प्रणोदन की आवश्यकता नहीं है, लेकिन यदि आप अंतरिक्ष में उस विशेष बिंदु पर सूर्य के करीब किसी बिंदु पर बैठना और मंडराना चाहते हैं, तो आपके पास कुछ प्रणोदन क्षमताएं होनी चाहिए और हमारे वैज्ञानिकों की गहन रुचि है उस बिंदु पर होना चाहते हैं। आप कल्पना कर सकते हैं कि यह भौतिक संपत्ति कैसी है, यह समझने के लिए पृथ्वी और सूर्य के बीच कुछ उपकरण लगाने के लिए यह एक लाभप्रद स्थान कैसे हो सकता है।
ठीक है, तो मैं समझता हूँ; यह ऐसा होगा जैसे सूर्य एक पंखा था और आपके पास आपकी पाल थी और आपने इसे सूर्य की ओर इस हद तक नीचे जाने दिया कि इससे निकलने वाली सूर्य की ऊर्जा का बल बिंदु पर सौर पाल को पकड़ने के लिए पूरी तरह से संतुलित है। यह आगे नहीं जाएगा या किसी भी करीब नहीं जाएगा।
सही। वह सही है।
आप किस तरह के प्रयोग करने में रुचि लेंगे यदि आप उस करीब पहुंच सकते हैं और स्टेशन रखने में सक्षम हो सकते हैं?
मैं एक प्रणोदन इंजीनियर हूं, शोध वैज्ञानिक नहीं; वे वास्तव में क्या पढ़ रहे हैं, यह समझाने का एक बेहतर काम कर सकते हैं, लेकिन कुछ उपकरण जो वे इसे लगाने की योजना बनाते हैं, वे मैग्नेटोस्फीयर को मापते हैं, वे उच्च ऊर्जा कणों को मापते हैं जैसे वे जाते हैं। विशेष रुचि राज्याभिषेक जन इजेक्शन को महसूस कर रही है; ये सूर्य पर होने वाली बड़ी भड़कीली घटनाएं हैं, जो एक बार पृथ्वी पर पहुंचने के बाद वास्तव में हमारे संचार को बाधित कर सकती हैं और वे वास्तव में संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को नुकसान पहुंचा सकती हैं और नष्ट कर सकती हैं। 1986 में इस तरह की आग ने अकेले उत्तरी अमेरिका में कई मिलियन डॉलर की क्षति का कारण बना, इसलिए हम उन घटनाओं की भविष्यवाणी करने में सक्षम होना चाहते हैं जब वे हो रही हैं और यदि हमारे पास पर्याप्त चेतावनी समय है, तो हम अपने उपकरण बंद कर सकते हैं या विशेष परिस्थितियों में, उन्हें रख सकते हैं चोट लगने से इसलिए यह जानना महत्वपूर्ण है कि कोरोनल मास इजेक्शन कब आ रहा है।
बाहरी सौर मंडल का पता लगाने में सक्षम होने के साथ, इस तकनीक का भविष्य क्या हो सकता है?
खैर, यह एक अच्छी बात है। जैसा कि मैंने अभी उल्लेख किया है, ये कोरोनल मास इजेक्शन भी हमारे अंतरिक्ष यात्रियों के लिए बहुत हानिकारक हो सकते हैं इसलिए नासा निकट भविष्य में चंद्रमा और मंगल पर वापस जाने की ओर देख रहा है, जिसकी बहुत चर्चा हुई है। हमें यह अनुमान लगाने में सक्षम होने की आवश्यकता होगी कि ये घटनाएँ (कोरोनल मास इजेक्शन) कब घटित होंगी ताकि हमारे अंतरिक्ष यात्री उन घटनाओं से सुरक्षित पनाहगाह प्राप्त कर सकें, इसलिए हमें संभवतः इन चेतावनी उपग्रहों को चंद्रमा और मंगल के पास और संभवतः आसपास तैनात करने की आवश्यकता होगी। ऐसा करने में चेतावनी के लिए सौर मंडल। (उसके बाद) अंततः भविष्य में प्लूटो की कक्षा के बाहर हमारे सौर मंडल की संरचना को समझने की तीव्र रुचि है, विशेष रूप से हेलियोपॉज़, अब वोयाजर अंतरिक्ष यान अभी उस क्षेत्र में प्रवेश कर चुका है; वहाँ कुछ दिलचस्प परिणाम वापस आ रहे हैं; और अंतरिक्ष के उस क्षेत्र के बारे में हम बहुत कुछ जानना चाहेंगे। इसके ठीक आगे कुछ है जिसे ऊर्ट क्लाउड कहा जाता है, जो माना जाता है कि अंतरिक्ष का वह क्षेत्र है जहां बहुत सारे धूमकेतु जिन्हें हम देखते हैं, वे अपने अधिकांश जीवन जीते हैं, लेकिन कभी-कभी वे सूर्य में आ जाते हैं। तो बहुत कुछ विज्ञान किया जाना है; सौर मंडल के किनारों से परे अवलोकन और अन्वेषण।
क्या सौर सेल बनाने में कुछ अलग होगा जो बाहरी सौर मंडल में यात्रा कर सकता है तो आप अभी क्या काम कर रहे हैं?
यह होना जरूरी नहीं है। आप इन कोरोनल मास इजेक्शन सिग्नलों को करने के लिए जिस तकनीक का अनुसरण कर रहे हैं, उसे आप ले सकते हैं और आप उस सेल को एक मिशन पर भेज सकते हैं। समस्या यह है कि उन ऊर्ट क्लाउड्स तक पहुंचने और हेलीओपॉज़ में जाने में अधिक समय लगेगा। यदि हम एक पाल का निर्माण कर सकते हैं जो परिमाण का एक क्रम है या समान मात्रा में क्षेत्र के वजन का दसवां हिस्सा है; यह 10 गुना बेहतर प्रदर्शन करता है यदि आप करेंगे, तो हम उसी मिशन को आधे समय में बना सकते हैं, इसलिए वास्तव में उस मिशन पर विचार करना शुरू करने के लिए, हम वास्तव में इसे करने के लिए और इसे अपने जीवनकाल में करने के लिए उच्च प्रदर्शन करने वाली पाल बनाना चाहेंगे, अगर आप करें तो।
आप जिस प्रोटोटाइप का परीक्षण कर रहे हैं और आपकी भविष्य की योजनाओं के साथ आगे की समय सीमा क्या है?
यह कुछ ऐसा है जिसका अभी एजेंसी में बहुत अध्ययन चल रहा है; विशेष रूप से, एक विज्ञान सलाहकार समिति है जो बैठक कर रही है और यह निर्धारित कर रही है कि उनकी विज्ञान प्राथमिकताएं क्या हैं और जो पाल तैयार होने की आवश्यकता के लिए आवश्यकता तिथि निर्धारित करेगी। यह कब तैयार हो सकता है?, ठीक है कि हम पिछले 3 वर्षों में जो कर रहे हैं, वह प्लमब्रुक में इन परीक्षणों में परिणत हुआ है, एक नकली अंतरिक्ष वातावरण में सौर सेल को डिजाइन और संचालित करने के लिए हम जमीन पर सबसे अच्छा कर सकते हैं। अगला कदम अंतरिक्ष में जाना है और यह एक महत्वपूर्ण कदम होगा। हमें वास्तव में सौर पाल की उड़ान भरनी होगी और देखना होगा कि यह अंतरिक्ष में कैसे काम करता है: पाल की संरचना पर भार जमीन पर जितना है, उससे कहीं कम है। गुरुत्वाकर्षण पाल पर सूर्य की तुलना में 4000 गुना अधिक भार डालता है। तो वास्तव में एक वास्तविक वातावरण अंतरिक्ष में है और हमें इसका परीक्षण करने के लिए इसे (पाल) ऊपर ले जाना होगा। उस तरह का काम करने के लिए यह एक और 3-5 साल है, और फिर यह एक विज्ञान मिशन में शामिल होने के लिए तैयार हो जाएगा; 3-5 साल नाममात्र अंतरिक्ष मिशन योजना और विकास चरण। इसलिए, अगले दशक के भीतर, निश्चित रूप से, मैं एक सौर पाल को उड़ते हुए देखने की उम्मीद करता हूं।