लाइटसैल 2 ने इसे पांच महीने पहले सौर सेल में तैनात किया था, और यह अभी भी पृथ्वी की परिक्रमा कर रहा है। यह सौर सेल अंतरिक्ष यान की क्षमता का एक सफल प्रदर्शन है। अब द प्लैनेटरी सोसाइटी में लाइटसेल 2 टीम ने मिशन से अब तक के अपने निष्कर्षों को रेखांकित करते हुए एक पेपर जारी किया है।
सौर सेल अवधारणा कुछ समय के लिए, सभी तरह से वापस आ गई है जोहान्स केप्लर , वास्तव में। 1607 में वापस हैली का धूमकेतु उपर से गुजरा, और केपलर ने देखा कि कैसे धूमकेतु की पूंछ सूर्य से दूर चली गई। उसने सोचा, ठीक है, जैसा कि यह पता चला है, कि सूरज की रोशनी जिम्मेदार थी। गैलीलियो को लिखे एक पत्र में, जो खगोल विज्ञान के क्षेत्र में प्रसिद्ध है, केप्लर ने कहा, 'जहाजों या पालों को स्वर्गीय हवाओं के अनुकूल प्रदान करें, और कुछ ऐसे भी होंगे जो उस शून्य को भी बहादुरी देंगे।' बहुत अच्छा।
बेशक केप्लर के पास यह जानने का कोई तरीका नहीं था कि वह कितना सही था। लेकिन अब, धन्यवाद ग्रह समाज और अन्य, हम करते हैं।
प्लैनेटरी सोसाइटी सौर नौकायन के क्षेत्र में अग्रणी है। लाइटसेल 2 वास्तव में उनका तीसरा है सौर सेल लाइटसैल 1 और उनके मूल अग्रदूत कॉसमॉस 1 के नक्शेकदम पर चलते हुए अंतरिक्ष यान, जो अपने लॉन्च रॉकेट के विफल होने पर कक्षा में नहीं पहुंचा। एक तीसरा सौर सेल अंतरिक्ष यान, जिसे लाइटसेल 3 कहा जाता है, अगर सब कुछ ठीक रहा तो सूर्य-पृथ्वी के लिबरेशन पॉइंट L1 पर पहुंच जाएगा।
पहले सौर सेल अंतरिक्ष यान में से एक के रूप में, लाइटसेल 2 हमें सौर नौकायन की क्षमता और सीमाओं के बारे में मूल्यवान सबक सिखा रहा है। 10 जनवरी को, प्लैनेटरी सोसाइटी ने उन कुछ पाठों की रूपरेखा तैयार करते हुए एक पेपर जारी किया। पेपर का शीर्षक है ' लाइटसेल 2 सौर सेल अंतरिक्ष यान की कक्षा और मनोवृत्ति प्रदर्शन । '
लाइटसेल 2 ने 14 दिसंबर 2019 को ओमान की खाड़ी और फारस की खाड़ी की इस छवि को कैप्चर किया। अंतरिक्ष यान के 185-डिग्री फिश-आई कैमरा लेंस के कारण पाल थोड़ा घुमावदार दिखाई देता है। छवि का रंग ठीक कर दिया गया है और कुछ विकृति को हटा दिया गया है। इमेज क्रेडिट: द प्लैनेटरी सोसाइटी
लाइटसेल 2 धीरे-धीरे खींचने के लिए झुक रहा है, और पृथ्वी के करीब अपना रास्ता बना रहा है। जब इसे तैनात किया गया था, कक्षीय मॉडलिंग ने भविष्यवाणी की थी कि इसकी पाल तैनात किए जाने के लगभग एक साल बाद यह पृथ्वी पर गिर जाएगी। लेकिन अंतरिक्ष यान लगभग 720 किमी (447 मील) की उच्च-पृथ्वी की कक्षा में है, जो अन्य उपग्रहों और अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन जैसे अंतरिक्ष यान की तुलना में बहुत अधिक है, जो 400 किमी (249 मील) की परिक्रमा करता है।
उस ऊंचाई पर वायुमंडलीय घनत्व और परिणामी कक्षा क्षय पर अपेक्षाकृत कम डेटा है, इसलिए एक वर्ष की भविष्यवाणी सटीक नहीं थी। लेकिन लाइटसेल 2 के लिए धन्यवाद, अब हम जानते हैं कि उस ऊंचाई पर वायुमंडलीय खिंचाव लाइटसेल 2 को पृथ्वी की ओर खींचने के लिए काफी मजबूत है। इसका एक कारण यह है कि अंतरिक्ष यान हमेशा सौर नौकायन नहीं होता है।
प्रत्येक 100 मिनट की कक्षा के दौरान, लाइटसेल 2 सौर फोटॉनों को कैप्चर करने में केवल 28 मिनट खर्च करता है, और यही एकमात्र समय है जब यह अपने प्रक्षेपवक्र को बदल सकता है। शेष समय या तो ग्रहण में व्यतीत होता है, सीधे सूर्य की ओर बढ़ता है, या इसके अभिविन्यास को समायोजित करता है। 28 मिनट का वास्तविक नौकायन समय वायुमंडलीय खिंचाव का पूरी तरह से मुकाबला करने के लिए पर्याप्त नहीं है।
प्लैनेटरी सोसाइटी ने अपने लाइटसेल 2 प्रोजेक्ट से यही सीखा है। लेकिन उन कक्षाओं के भीतर अन्य चर भी हैं।
टीम ने लाइटसेल 2 के प्रदर्शन की तुलना तब की जब यह बेतरतीब ढंग से उन्मुख था बनाम जब यह सौर नौकायन के लिए सक्रिय रूप से उन्मुख था। उन्होंने पाया कि जब अंतरिक्ष यान बेतरतीब ढंग से उन्मुख था, तो इसकी कक्षा की अर्ध-प्रमुख धुरी प्रति दिन 34.5 मीटर कम हो गई। जब यह सक्रिय रूप से उन्मुख था, तो वही माप प्रति दिन केवल 19.9 मीटर कम हो गया। लेकिन इसकी कक्षा में बहुत भिन्नता है, और कभी-कभी छोटे अंतरिक्ष यान ने अपनी कक्षा में प्रति दिन 7.5 मीटर की वृद्धि की।
वीडियो लाइटसेल 2 के लिए एक एकल कक्षा दिखाता है। अंतरिक्ष यान पर आरोपित लाल और नीली रेखाओं पर ध्यान दें। लाल रेखा सूर्य की दिशा दर्शाती है, और नीली रेखा स्थानीय चुंबकीय क्षेत्र की दिशा को दर्शाती है। सूर्य के पास आने पर, अंतरिक्ष यान अपने पालों को पंख देता है, और जब यह सक्रिय रूप से नौकायन कर रहा होता है, तो यह सूर्य के फोटॉनों को पकड़ने के लिए अपनी पाल को घुमाता है। सूर्य से -z कोण लगभग 90 डिग्री से लगभग 0 डिग्री में बदल जाता है।
सामान्य शब्दों में, सौर नौकायन वायुमंडलीय खिंचाव को दूर नहीं कर सकता है, लेकिन ऐसा नहीं है कि ये अंतरिक्ष यान वास्तव में इसके लिए डिज़ाइन किए गए हैं। उनकी क्षमता अंतरग्रहीय यात्रा में निहित है, जो वायुमंडल और ग्रहों के ग्रहण प्रभाव से मुक्त है। नासा एनईए स्काउट (पृथ्वी क्षुद्रग्रह स्काउट के पास) अंतरिक्ष यान सौर सेल प्रणोदन के तहत क्षुद्रग्रह तक पहुंचने के लिए दो साल बिताएगा, हालांकि इसे ठंडे गैस थ्रस्टर्स से प्रारंभिक प्रणोदन बढ़ावा मिलेगा।
लाइटसेल 2 के अपभू और पेरिगी अपनी तैनाती के पांच महीनों में ऊपर और नीचे साइकिल चला रहे हैं। परिनियोजन के तुरंत बाद, अंतरिक्ष यान ने अपने अपभू को ऊपर उठाया, जिससे यह ऐसा करने वाला पहला सौर सेल अंतरिक्ष यान बन गया। इसी समय, पेरिगी कम हो गई। इसने अक्टूबर के अंत में प्रवृत्ति के उलट और दिसंबर में एक उलट का अनुभव किया।
जैसा कि रिपोर्ट किया गया है, यह चार्ट लाइटसेल 2 की कक्षा अपभू और उपभू को दर्शाता है space-track.org 8 जुलाई 2019 से। सेल की तैनाती 23 जुलाई 2019 को हुई। इमेज क्रेडिट: द प्लैनेटरी सोसाइटी
कक्षा के इन चक्रों से गुजरने के कुछ कारण हैं। सबसे पहले, पृथ्वी एक . है चपटा अंडाकार आकृति , एक गोला नहीं। इसका मतलब है कि भूमध्य रेखा पर इसका व्यास ध्रुवों की तुलना में लगभग 42 किमी (26 मील) बड़ा है। यह अंतरिक्ष यान को पूर्वता, या लड़खड़ाहट का अनुभव कराता है।
LightSail 2 के अपभू/उपभू चक्र का दूसरा कारण सूर्य के चारों ओर पृथ्वी का पथ है। वह गति सूर्य और अंतरिक्ष यान के अपभू और उपभू की स्थिति के बीच के कोण को बदल देती है।
लाइटसेल 2 एक महान प्रदर्शन अंतरिक्ष यान है, लेकिन इसकी सीमाएँ हैं। उन्हीं में से एक है इसका सिंगल गति पहिया . अंतरिक्ष यान उस पहिये का उपयोग स्वयं को सूर्य की किरणों के समानांतर या लंबवत उन्मुख करने के लिए करता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि उसके पंख उसके पाल या सक्रिय रूप से नौकायन कर रहे हैं या नहीं। प्रारंभ में, ग्राउंड क्रू इसे मैन्युअल रूप से कर रहे थे, जो कुशल नहीं था। अब उन्होंने प्रक्रिया को स्वचालित कर दिया है, और परिणामस्वरूप अंतरिक्ष यान बेहतर प्रदर्शन कर रहा है।
लेकिन उस पूरी प्रक्रिया के दौरान, टीम ने अपना एक मूल्यवान सबक सीखा। सेल अभिविन्यास में बार-बार परिवर्तन अंतरिक्ष यान को महत्वपूर्ण गति प्रदान करता है। प्रमुख तकनीकी चुनौतियों में से एक उस गति को प्रबंधित करना है।
एक अन्य पाठ में सौर ऊर्जा शामिल है। सौर पाल सख्ती से सौर नौकायन के लिए हैं। लाइटसेल 2 में कुछ बहुत छोटे सौर पैनल हैं जो अंतरिक्ष यान की कम बिजली की जरूरतों को पूरा करते हैं।
इसकी प्रारंभिक डिजाइन में शिल्प के दोनों किनारों पर छोटे सौर पैनलों का आह्वान किया गया था, लेकिन लेजर-रेंज-पृथ्वी से इसकी सटीक दूरी खोजने के लिए आवश्यक विशेष दर्पणों को समायोजित करने के लिए एक तरफ के पैनल हटा दिए गए थे। लेकिन अब जबकि सौर ऊर्जा केवल एक तरफ है, कभी-कभी उन पैनलों को पाल द्वारा छायांकित किया जाता है। यह ब्राउनआउट की ओर जाता है। अंतरिक्ष यान के बिजली के उपयोग और इसके दृष्टिकोण-नियंत्रण मोड को प्रबंधित करके टीम कुछ हद तक इसके आसपास काम करने में सक्षम है। लेकिन यह भविष्य के सौर सेल अंतरिक्ष यान के लिए एक अच्छा सबक है।
LightSail2 के एक तरफ सौर सेल। चमकदार गोल चीज एक मिनी-डीवीडी है जिसमें प्लैनेटरी सोसाइटी सदस्य रोस्टर, किकस्टार्टर योगदानकर्ताओं की एक सूची, और सोसाइटी के 'सेल्फ़ीज़ टू स्पेस' अभियान से नाम और छवियां शामिल हैं। छवि क्रेडिट: जेसन डेविस / द प्लैनेटरी सोसाइटी
लाइटसेल 2 टीम ने अंतरिक्ष यान में एक और मोड भी जोड़ा है जिसे वे सन-पॉइंटिंग मोड कहते हैं।
सन-पॉइंटिंग मोड अंतरिक्ष यान की सौर सेल को अपनी पूरी कक्षा के दौरान सूर्य की ओर रखेगा। यह बार-बार होने वाले अभिविन्यास परिवर्तनों के प्रभाव को कम करने के लिए अंतरिक्ष यान के पुन: उन्मुखीकरण को सीमित करेगा जो गति चक्र द्वारा अंतरिक्ष यान को समस्याग्रस्त गति प्रदान करता है। यह सौर कोशिकाओं द्वारा बैटरी चार्ज करने में भी मदद करता है, हालांकि यह कक्षीय क्षय को कम नहीं करेगा।
लाइटसेल 2 के सौर सेल की यह छवि मेडागास्कर के दक्षिणी सिरे को दर्शाती है। इमेज क्रेडिट: द प्लैनेटरी सोसाइटी
नया मोड अंतरिक्ष यान की पॉइंटिंग सटीकता के साथ भी मदद करेगा, और इसे ऑन/ऑफ थ्रस्ट युद्धाभ्यास के लिए एक अधिक सुसंगत प्रारंभिक दृष्टिकोण प्रदान करेगा।
प्लैनेटरी सोसाइटी का इरादा अंतरिक्ष यान के कक्षीय क्षय की बारीकी से निगरानी करने का है ताकि यह देखा जा सके कि पालों का स्वयं पर क्या प्रभाव पड़ता है। यह मुख्य रूप से अन्य टीमों के लिए है जो अध्ययन कर रहे हैं कि कैसे पाल खींचें उद्देश्यपूर्ण ढंग से अंतरिक्ष यान को डी-ऑर्बिट करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
वे चित्र भी लेते रहेंगे। चित्रों का प्राथमिक कारण पाल की स्थिति की निगरानी करना है, लेकिन वे अच्छी आंख कैंडी भी हैं।
आप लाइटसैल 2 के बारे में अधिक जानकारी यहां पा सकते हैं ग्रहों की सोसायटी के वेबसाइट। वे एक गैर-लाभकारी समाज हैं, इसलिए यदि आप उनके मिशन का हिस्सा बनना चाहते हैं तो आप इसमें शामिल हो सकते हैं। यह नागरिकों के लिए योगदान करने का एक शानदार तरीका है।
अधिक:
- प्रेस विज्ञप्ति: यहाँ हमने लाइटसेल से अब तक क्या सीखा है 2
- पूरी रिपोर्ट: लाइटसेल 2 सौर सेल अंतरिक्ष यान की कक्षा और मनोवृत्ति प्रदर्शन
- ग्रह समाज: लाइटसेल की कहानी, भाग 1