शुक्र एक नारकीय स्थान है! सीसा को पिघलाने के लिए पर्याप्त गर्म सतह के तापमान के अलावा - 737 K (462 °C; 864 °F) तक - इसके साथ संघर्ष करने के लिए सल्फ्यूरिक एसिड की बूंदें और अत्यधिक दबाव की स्थिति (पृथ्वी की तुलना में 92 गुना) भी है! इन प्रतिकूल परिस्थितियों के कारण, शुक्र की सतह और वायुमंडल की खोज अंतरिक्ष एजेंसियों के लिए एक सतत और महत्वपूर्ण चुनौती रही है।
इसलिए नासा की जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी (JPL) शुक्र के भविष्य के मिशनों के लिए कुछ सही मायने में नवीन और अपरंपरागत विचारों को देख रही है। उनमें से एक दूसरी पीढ़ी की अवधारणा है जिसे के रूप में जाना जाता है चरम वातावरण के लिए ऑटोमेटन रोवर (एआरईई)। इलेक्ट्रॉनिक्स के बजाय क्लॉकवर्क मैकेनिज्म पर भरोसा करने से यह रोवर शुक्र की सतह पर लंबे समय तक काम करने में सक्षम होगा।
यदि तैनात किया जाता है, तो यह रोवर सोवियत-युग की उपलब्धियों पर आधारित होगा घोंघा तथा वेगा कार्यक्रम, जो शुक्र की शत्रुतापूर्ण सतह पर सफलतापूर्वक उतरने वाले एकमात्र मिशन थे। दुर्भाग्य से, वे जांच जो वास्तव में सतह पर बनी और सुरक्षित रूप से उतरीं, उनके इलेक्ट्रॉनिक्स विफल होने से पहले केवल 23 से 127 मिनट तक ही जीवित रहीं और वे अब जानकारी वापस नहीं भेज सकते थे।
वीनस की सतह पर काम कर रहे एआरईई क्लॉकवर्क रोवर की कलाकार की छाप। श्रेय: NASA/JPL-कैल्टेक
यह शुक्र पर ऑपरेटिंग मशीनों की वास्तविकता है, जहां अत्यधिक तापमान बाहरी आवरणों को पिघला देगा और सल्फ्यूरिक एसिड इलेक्ट्रॉनिक्स को खराब कर देगा। इसलिए जेपीएल में मेक्ट्रोनिक्स इंजीनियर जोनाथन सौडर ने घड़ी की कल रोवर के विचार के साथ छेड़छाड़ क्यों शुरू की। इस संबंध में, वह यांत्रिक कंप्यूटरों से प्रेरित थे, एक समय-सम्मानित अवधारणा जो इलेक्ट्रॉनिक घटकों के बजाय गणना करने के लिए लीवर और गियर पर निर्भर करती है।
सबसे पुराना ज्ञात उदाहरण है एंटीकाइथेरा तंत्र , खगोलीय घटनाओं की भविष्यवाणी करने के लिए प्राचीन यूनानियों द्वारा निर्मित एक उपकरण। 1642 में, फ्रांसीसी गणितज्ञ ब्लेज़ पास्कल ने वह बनाया जिसे पहला यांत्रिक कैलकुलेटर माना जाता है। वैकल्पिक रूप से 'अंकगणित मशीन' और 'अंकगणित मशीन' के रूप में जाना जाता है। पास्कल कैलकुलेटर 'कहा जाता है कि पास्कल ने इस उपकरण का आविष्कार अपने पिता को अपने प्रांत के लिए कर राजस्व को पुनर्गठित करने में मदद करने के लिए किया था।
19वीं सदी की शुरुआत में, फ्रांसीसी बुनकर और व्यापारी जोसेफ मैरी जैकॉर्ड ने ' जैक्वार्ड लूम ', एक मशीन जो विभिन्न पैटर्न में वस्त्रों को बाहर निकालने के लिए पंच कार्ड पर निर्भर करती है। और 1822 में, अंग्रेजी गणितज्ञ चार्ल्स बैबेज ने अपने 'पर काम करना शुरू किया' अंतर इंजन ', एक मशीन जो स्वचालित रूप से गणना करती है और त्रुटि मुक्त टेबल बनाती है।
इन और अन्य उदाहरणों से, सउडर्स और उनकी टीम ने शुक्र के वायुमंडल में जीवित रहने का एक संभावित समाधान देखा। संक्षेप में, उन्होंने एक रोबोट बनाने के लिए एनालॉग गियर का उपयोग करने की एक प्राचीन प्रथा पर वापस लौटने का प्रस्ताव रखा जो सौर मंडल के भीतर सबसे चरम वातावरण में जीवित रह सके। पूरी तरह से यांत्रिक डिजाइन और कठोर धातु संरचना पर भरोसा करके, एआरईई सैद्धांतिक रूप से शुक्र पर महीनों या उससे अधिक समय तक जीवित रह सकता है।
जैसा कि सौदर ने हाल ही में नासा में समझाया था प्रेस वक्तव्य :
'मंगल रोवर पर आपके पास जिस तरह की जटिल नियंत्रण प्रणाली है, उसके लिए शुक्र बहुत दुर्गम है। लेकिन पूरी तरह से यांत्रिक रोवर के साथ, आप एक वर्ष तक जीवित रहने में सक्षम हो सकते हैं।'
नतीजतन, यह शुक्र की सतह की स्थिति और भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं के बारे में कहीं अधिक जानकारी वापस भेजने में सक्षम होगा, जो दशकों से एक रहस्य बना हुआ है। इनमें शामिल हैं (लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैं) शुक्र के पास क्यों है पृथ्वी से कम ज्वालामुखी आज - अपने इतिहास की शुरुआत में ज्वालामुखी गतिविधि के व्यापक साक्ष्य के बावजूद - और अजीब अवशोषण पैटर्न जो इसके ऊपरी वायुमंडल में देखा गया है।
सौडर ने पहली बार 2015 में अवधारणा का प्रस्ताव रखा था। 2016 में , अवधारणा के भाग के रूप में मूल्यांकन किया गया था नासा इनोवेटिव एडवांस्ड कॉन्सेप्ट्स (एनआईएसी) कार्यक्रम, जो मिशन के विचारों के लिए हर साल प्रस्तुतियाँ के लिए खुद को खोलता है। बारह अन्य प्रस्तावों के साथ, एआरईई को चरण I के विकास के लिए चुना गया था और सौडर और उनकी टीम को उनकी अवधारणा की व्यवहार्यता का आकलन करने के लिए नौ महीने की अवधि के लिए $ 100,000 से सम्मानित किया गया था।
अपने प्रोसेसर से परे, एआरईई बिजली के लिए एनालॉग घटकों पर भी निर्भर करेगा। यह आवश्यक होगा क्योंकि शुक्र के घने वातावरण में सौर कोशिकाओं को सूर्य का प्रकाश नहीं मिल सकता है। और ए मल्टी-मिशन रेडियोआइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जेनरेटर (एमएमआरटीजी), जो सीउतावलापन रोवर शक्ति के लिए निर्भर है, इसमें जटिल विद्युत प्रणालियां हैं जो संभवतः शुक्र के वातावरण में टूट जाएंगी।
एआरईई रोवर के अंदर एक नज़र (पैमाने के लिए एक अंतरिक्ष यात्री के बगल में)। प्राथमिक शक्ति के लिए रोवर के शरीर के माध्यम से हवा को प्रसारित किया जाएगा। मोर्स कोड के रूप में डेटा भेजकर, रडार द्वारा शीर्ष पर घूर्णन लक्ष्य 'पिंग' किया जा सकता है। छवि क्रेडिट: नासा / जेपीएल-कैल्टेक
गतिशीलता एक और चुनौती है, और एक जिसे सौदर और उनकी टीम ने भी संबोधित करने के लिए एक पुराने विचार की ओर देखा। मूल रूप से, शुक्र की चट्टानी, क्रेटर सतह अज्ञात से भरी हुई है और संभवतः नेविगेट करना बहुत कठिन होगा। सौदर और उनकी टीम ने इसलिए समाधान के रूप में प्रथम विश्व युद्ध के युग के टैंकों को देखा। ये वाहन धीमे और लकड़ी के थे, लेकिन नो मैन्स लैंड के कठिन इलाके को पार करने के लिए डिजाइन किए गए थे, जो कि खाइयों और क्रेटर द्वारा विशेषता थी।
मूल रूप से, सौडर डच कलाकार थियो जेन्सन के ' Strandbeests ', लकड़ी और कैनवास की एक श्रृंखला' रोबोट 'जो अपने पैरों को शक्ति देने और समुद्र तटों के साथ चलने के लिए हवा से चलने वाले गियर पर निर्भर थे। उसी तरह, सौडर ने एक मकड़ी जैसा रोबोट बनाने पर विचार किया, जो घूमने के लिए नुकीले पैरों का इस्तेमाल करता था। हालाँकि, यह शुक्र के चट्टानी इलाके के लिए बहुत अस्थिर लग रहा था, और इसके बजाय धागों को पसंद किया गया था।
संचार के लिए, एआरईई एक अन्य समय-सम्मानित तकनीक - मोर्स कोड पर निर्भर करेगा। इसमें एक परिक्रमा करने वाला अंतरिक्ष यान शामिल होगा जो रडार का उपयोग करके रोवर को पिंग करेगा, जबकि रोवर ठीक से आकार के लक्ष्यों से रडार संकेतों को प्रतिबिंबित करके संचार करेगा। एक घूर्णन शटर के लिए धन्यवाद, जो रडार लक्ष्य के सामने स्थित होगा, रोवर डॉट्स और डैश को अनुकरण करने के लिए सिग्नल को चालू और बंद करने में सक्षम होगा।
सफल होने पर, यह रोवर शीत युद्ध के बाद शुक्र की सतह का पता लगाने वाला पहला मिशन होगा। एआरईई के लिए उच्च तापमान डिजाइन पर काम कर रहे जेपीएल इंजीनियर इवान हिल्गेमैन के रूप में, व्याख्या की :
'जब आप किसी चीज़ के बारे में शुक्र के रूप में चरम के बारे में सोचते हैं, तो आप वास्तव में वहाँ से बाहर सोचना चाहते हैं। यह एक ऐसा वातावरण है जिसके बारे में हमने सोवियत-युग की छवियों में जो देखा है, उससे आगे के बारे में हम बहुत कुछ नहीं जानते हैं।'
चरम वातावरण (एआरईई) के लिए ऑटोमेटन रोवर के लिए कलाकार की अवधारणा। श्रेय: NASA/JPL
शुक्र से परे, इस तरह की जांच बुध पर शत्रुतापूर्ण वातावरण की खोज के लिए भी उपयोगी होगी, बृहस्पति के विकिरण बेल्ट के भीतर, गैस दिग्गजों के अंदरूनी भाग, ज्वालामुखियों के भीतर, और शायद पृथ्वी का भी आवरण। एआरईई रोवर वर्तमान में एनआईएसी विकास के अपने दूसरे चरण में है, और टीम अवधारणा के कुछ हिस्सों को परिष्कृत और प्रोटोटाइप करने की दिशा में काम कर रही है।
भविष्य में, Sauder और उनकी टीम रोवर की क्षमताओं को और अधिक विस्तारित करने की उम्मीद करती है और शायद इसे भूवैज्ञानिक नमूने एकत्र करने के लिए एक ड्रिल से लैस करती है। ग्रह पर एक वर्ष तक कार्य करने की क्षमता के साथ, और सतह से वास्तविक नमूने प्राप्त होने की संभावना के साथ, वैज्ञानिक पृथ्वी के 'सिस्टर प्लैनेट' के बारे में बहुत कुछ सीख सकेंगे। यह, बदले में, हमें हमारे सौर मंडल में चट्टानी ग्रहों के निर्माण और विकास के बारे में बहुत कुछ सिखा सकता है।
एआरईई अवधारणा के इस वीडियो को देखना सुनिश्चित करें, जिसमें टीम के मूल स्पाइडर-लेग डिज़ाइन की विशेषता है:
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