कुछ ही हफ्तों में, नासा का न्यू होराइजन्स अंतरिक्ष यान प्लूटो और उसके चंद्रमाओं का ऐतिहासिक फ्लाईबाई बना देगा। सौर पैनल बाहरी सौर मंडल के मंद निचले क्षेत्रों में काम करने में असमर्थ हैं, और इसके बजाय, न्यू होराइजन्स कुछ ऐसा नियोजित करता है जो हर अंतरिक्ष यान जो इस प्रकार बृहस्पति से आगे निकल गया है, ने अपने टूल किट में ले लिया है: एक प्लूटोनियम-संचालित रेडियोआइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जेनरेटर, या आरटीजी।
अंतरिक्ष का पता लगाने के लिए परमाणु ऊर्जा का उपयोग परमाणु युग के बाद के कुछ सुखद अध्यायों में से एक है, और परमाणु ऊर्जा एक दिन हमें सितारों तक पहुंच प्रदान कर सकती है।
1950 के दशक में, परमाणु ऊर्जा को रामबाण के साथ-साथ एक अभिशाप के रूप में देखा गया था, एक प्रकार की तलवार जो कि दोनों ने मानव जाति पर लटका दी थी, जबकि इसके उद्धार का वादा भी किया था। यह फुकुशिमा दाइची, चेरनोबिल और थ्री माइल द्वीप में आपदाओं से पहले था, जो जनता को परमाणु सभी चीजों के लिए खट्टा करने का काम करेगा।
ईबीआर -1, इडाहो में स्थित पहला वाणिज्यिक परमाणु ऊर्जा संयंत्र ऑनलाइन (ईबीआर -1) स्थित है। छवि क्रेडिट: डेविड डिकिंसन
लेकिन शुरुआती अंतरिक्ष अग्रदूतों ने अंतरिक्ष अन्वेषण में परमाणु ऊर्जा की क्षमता को भी पहचाना। प्रारंभिक अंतरिक्ष युग के अधिक विचित्र प्रस्तावों में से एक प्रोजेक्ट A119 नाम की एक योजना थी, जिसमें सोवियत संघ को शक्ति के प्रदर्शन के रूप में संयुक्त राज्य अमेरिका को चंद्रमा पर एक परमाणु हथियार का विस्फोट करने का आह्वान किया गया था। एक और दिलचस्प प्रस्ताव डब किया गया प्रोजेक्ट ओरियन एक अंतरतारकीय अंतरिक्ष यान के निर्माण का आह्वान किया गया जो कि इसके पिछाड़ी में विस्फोट किए गए परमाणु बमों से प्रेरित होगा। और अंतरिक्ष में शूट की गई पहली मानव कलाकृति एक टन स्टील प्लेट हो सकती है जो 27 अगस्त को ऑपरेशन प्लंबोब श्रृंखला में पास्कल बी परमाणु परीक्षण के दौरान गलती से तेज गति से आकाश की ओर बढ़ गई थी।वां, 1957। और 1967 की सीमित परीक्षण प्रतिबंध संधि के आगमन से पहले संयुक्त राज्य अमेरिका ने वास्तव में अंतरिक्ष में परमाणु हथियारों का विस्फोट किया था, जिसने बाद में इस तरह के परीक्षणों को मना किया था। एक अद्भुत (और, शीत युद्ध के एक बच्चे के रूप में, देखने में बहुत भयानक) ऐसा परीक्षण जिसे स्टारफिश प्राइम के रूप में जाना जाता है, 1962 में दक्षिण प्रशांत क्षेत्र में किया गया था:
आरटीजी को स्पोर्ट करने वाले पहले अंतरिक्ष यान में से एक ट्रांजिट -4 ए उपग्रह था जिसे 29 जून को लॉन्च किया गया थावां, 1961। श्रृंखला में इसी तरह का एक और उपग्रह, ट्रांजिट -5 बीएन -3, लॉन्च के तुरंत बाद अपने प्लूटोनियम-ईंधन वाले आरटीजी के साथ खो गया था, जो हिंद महासागर में फिर से प्रवेश कर गया था। सोवियत उपग्रह कोस्मोस 954 फिर से प्रवेश किया अपने जहाज पर परमाणु रिएक्टर के साथ 1978 की शुरुआत में कनाडा के उच्च आर्कटिक पर।
और जब अपोलो 13 पृथ्वी पर लौटा, तो चालक दल ने उसे जेल से हटा दियाकुंभ राशिप्रशांत पर चंद्र लैंडिंग मॉड्यूल, जहां यह अपने प्लूटोनियम आरटीजी के साथ फिर से प्रवेश किया, जिसका मतलब एएलएसईपी प्रयोगों के लिए था जो अपोलो अंतरिक्ष यात्रियों ने प्रत्येक मिशन के दौरान चंद्रमा पर रखा था।
अलग होने के बाद कुंभ। छवि क्रेडिट: अपोलो 13/नासा
परमाणु आरटीजी के केप कैनावेरल से प्रत्येक प्रक्षेपण प्रदर्शनकारियों के बिखरने को आकर्षित करने के लिए निश्चित है, हालांकि नासा ने अनुमान लगाया है कि 1-इन-360 पर न्यू होराइजन्स लॉन्च के दौरान आरटीजी टूटना शामिल है। 1997 में कैसिनी के प्रक्षेपण के दौरान ये आशंकाएं चरम पर पहुंच गईं, जिसमें 18 अगस्त को एक अर्थ स्लिंगशॉट फ्लाईबाई भी दिखाई दी।वां, 1999 शनि के रास्ते में।
परमाणु आरटीजी प्लूटोनियम-238 के रेडियोधर्मी क्षय से उत्पन्न अपशिष्ट ताप का उपयोग करके काम करता है। इसका न केवल 87.7 वर्ष का आधा जीवन है, बल्कि यह 560 वाट-सेकंड प्रति किलोग्राम प्रति सेकंड का एक बहुत ही सम्मानजनक उत्पादन भी करता है। दुर्भाग्य से, परमाणु बमों के लिए जो सामान हम हथियार बनाते हैं, वह एक अलग आइसोटोप है जिसे पु -239 के रूप में जाना जाता है, और इसे आरटीजी उपयोग के लिए पुन: उपयोग नहीं किया जा सकता है। शीत युद्ध के दौरान परमाणु हथियारों के लिए प्लूटोनियम -239 का उत्पादन, हालांकि, यह भी आश्वासन देता है कि 1989 में संयुक्त राज्य अमेरिका में उत्पादन समाप्त होने तक स्पेसफ्लाइट के लिए पु -238 बनाने की क्षमता हाथ में थी।
पु-238 की चमकती हुई गोली। छवि क्रेडिट: नासा/डीओई
आरटीजी से लैस अंतरिक्ष यान का एक रोल कॉल बाहरी सौर मंडल अंतरिक्ष अन्वेषण के 'हूज़ हू' की तरह पढ़ता है और इसमें शामिल हैं: पायनियर 10 और 11, गैलीलियो, कैसिनी, मंगल विज्ञान प्रयोगशाला, वोयाजर्स 1 और 2, वाइकिंग्स 1 और 2, और उपरोक्त न्यू होराइजन्स अंतरिक्ष यान प्लूटो के लिए बाध्य है।
मजेदार तथ्य: मंगल ग्रह की खोज के दौरान क्यूरियोसिटी को शक्ति प्रदान करने वाला प्लूटोनियम वास्तव में नासा द्वारा रूसियों से खरीदा गया था।
एमएसएल के एमएमआरटीजी का क्लोज अप। छवि क्रेडिट: नासा/एलबीएनएल
इस लेखन के रूप में, मार्स रोवर 2020 मिशन, क्यूरियोसिटी, प्लूटोनियम-संचालित एमएमआरटीजी की तरह, खेल के मजबूत बंधनों को तोड़ने वाला अगला अंतरिक्ष यान है। HORUS नाम का एक प्रस्तावित यूरेनस ऑर्बिटर मिशन (यह डीप ब्रीथ के लिए खड़ा है- यूरेनस सिस्टम के टोही के लिए हर्शेल ऑर्बिटर, क्योंकि 'यूरेनस प्रोब' सिर्फ सही नहीं लगता है) ने भी उपयोग किया होगा और आरटीजी। बृहस्पति के चंद्रमा यूरोपा के यूरोपा क्लिपर मिशन ने 2025 के आसपास लॉन्च करने के लिए एक परमाणु आरटीजी पर सौर कोशिकाओं को चुना, हालांकि इसे बृहस्पति के आसपास के खतरनाक विकिरण वातावरण से गुजरना होगा। वास्तव में, जूनो अंतरिक्ष यान अगले वर्ष बृहस्पति ग्रह के चारों ओर कक्षा में प्रवेश करने के लिए तैयार होगाप्रथमजोवियन मिशन जो परमाणु ऊर्जा का उपयोग नहीं करेगा, हालांकि इसकी भरपाई के लिए तीन विशाल सौर पैनलों की आवश्यकता है।
ऊर्जा विभाग के सौजन्य से नासा के पास कितना प्लूटोनियम है, इसे सुरक्षा कारणों से वर्गीकृत किया गया है, लेकिन ऐसा माना जाता है कि एक बड़े और एक स्काउट-क्लास मिशन शेष के लिए पर्याप्त है। न्यू होराइजन्स में 10.9 किलोग्राम शामिल हैं प्लूटोनियम , और यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि कोई भी विदेशी सभ्यता जो लाखों वर्षों से हमारी आकाशगंगा आकाशगंगा के विमान की परिक्रमा करने वाले मानव अंतरिक्ष यान को ढूंढती है, इसलिए उसके आरटीजी में बहुत कम पु -238 बनाम क्षय आइसोटोप के रेडियोधर्मी क्षय से इसके निर्माण की तारीख हो सकती है।
न्यू होराइजन्स का क्लोज-अप इसके आरटीजी स्थापित होने के तुरंत बाद इसकी लॉन्च फेयरिंग में शामिल हो गया। छवि क्रेडिट: केएससी/नासा
नासा ने घोषणा की है कि अमेरिकी ऊर्जा विभाग वास्तव में उत्पादन फिर से शुरू करें प्लूटोनियम से लगभग 1.5 से 2 किलोग्राम प्रति वर्ष की धुन 2016 में शुरू हुआ। नकारात्मक पक्ष पर, नासा ने, हालांकि, 2013 में अपने उन्नत स्टर्लिंग रेडियोआइसोटोप जेनरेटर (ASRG) के विकास को रोक दिया। यह कुछ हद तक विरोधाभासी निर्णय है, जो प्लूटोनियम की वर्तमान कमी को देखते हुए व्यावहारिकता की तुलना में राजनीति से अधिक प्रेरित है। एएसआरजी डिजाइन वर्तमान एमएमआरटीजी (एमएम का अर्थ मल्टी-मिशन) की तुलना में चार गुना अधिक कुशल होना था और इस प्रकार मौजूदा पीयू -238 के घटते भंडार का कम उपयोग होता।
दुख की बात है, प्लूटोनियम की भारी कमी बाहरी सौर मंडल के अंतरिक्ष अन्वेषण के भविष्य पर गहरा प्रभाव पड़ सकता है। जैसा कि कैसिनी, न्यू होराइजन्स और वोयाजर अंतरिक्ष यान अपने-अपने मिशनों को पूरा करते हैं, हमारी 'बाहरी सौर मंडल पर नजर' अंधेरा हो सकती है, क्योंकि ग्रहों की खोज का वर्तमान स्वर्ण युग अभी के लिए करीब आ रहा है, या कम से कम, एक नए की प्रतीक्षा कर रहा है प्लूटोनियम-संचालित अंतरिक्ष यान का निर्माण करने के लिए।