சில தசாப்தங்களில் சூரியனை ஒரு மாபெரும் தொலைநோக்கியாக மாற்றுவதற்கான உந்துவிசை தொழில்நுட்பங்களை நாசா ஆய்வு செய்கிறது

விண்வெளி பொறியியல் வல்லுநர்களால் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு புதிய தொழில்நுட்ப பகுப்பாய்வு, குறைக்கப்பட்ட செயல்பாட்டு காலக்கெடுவுக்குள் சூரிய மண்டலத்தின் தீவிர பகுதிகளுக்கு ரோபோ ஆய்வுகளை அனுப்புவதற்கான சாத்தியக்கூறுகளை ஆராய்கிறது. சூரிய ஈர்ப்பு விசையை இயற்கையான பூதக்கண்ணாடியாகப் பயன்படுத்துவதில் ஆராய்ச்சியின் கவனம் உள்ளது, இது நமது அமைப்புக்கு வெளியே உள்ள கிரகங்களை விரிவாகக் கண்காணிக்க அனுமதிக்கும் ஒரு இயற்பியல் கருத்தாகும். பூமியிலிருந்து சூரியனுக்கான தூரத்தை விட நூற்றுக்கணக்கான மடங்கு தொலைவில் அமைந்துள்ள தேவையான மையப் புள்ளியை அடைய, ஆய்வு வெவ்வேறு முடுக்கம் மற்றும் போக்குவரத்து முறைகளை மதிப்பீடு செய்கிறது.

உயர்-செயல்திறன் கொண்ட சோலார் பாய்மரங்கள், அணு மின் சக்தியை அடிப்படையாகக் கொண்ட என்ஜின்கள் மற்றும் வெவ்வேறு உந்துதல் மூலங்களைக் கலக்கும் கலப்பின அமைப்புகளின் செயல்திறனை விசாரணை கடுமையாக ஒப்பிடுகிறது. தற்போதைய விஞ்ஞான சமூகம் ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய கால இடைவெளியில் எந்த மிஷன் கட்டிடக்கலை அறிவியல் கருவிகளை அவற்றின் இலக்குக்கு கொண்டு செல்ல முடியும் என்பதைக் கண்டறிவதே மைய நோக்கமாகும்.

பொது சார்பியல் கொள்கைகளின் அடிப்படையில், ஆழமான விண்வெளியில் ஒரு விண்கலத்தின் மூலோபாய நிலைப்பாடு வானவியலில் புரட்சியை ஏற்படுத்தும் என்று முன்மொழிவு தெரிவிக்கிறது. ஆய்வு, சூரியன் மற்றும் இலக்கு எக்ஸோப்ளானெட் ஆகியவற்றைக் கச்சிதமாக சீரமைப்பதன் மூலம், தொலைதூர உலகங்களின் மேற்பரப்பு அம்சங்களை முன்னோடியில்லாத தெளிவுடன் வெளிப்படுத்தும், நட்சத்திர வெகுஜனத்தால் பெருக்கப்பட்ட ஒளியைப் பிடிக்க முடியும்.

சூரிய ஈர்ப்பு லென்சிங் நிகழ்வு

பயணத்தின் பின்னால் உள்ள இயற்பியல் நட்சத்திரங்கள் போன்ற பாரிய உடல்களின் திறனை அடிப்படையாகக் கொண்டது, விண்வெளி நேரத்தின் துணியை வளைத்து, அதன் விளைவாக, ஒளியின் பாதை. சூரியன், அதன் மகத்தான நிறை காரணமாக, அதன் பின்னால் உள்ள பொருட்களிலிருந்து மின்காந்த கதிர்வீச்சைக் குவிக்கும் லென்ஸாக செயல்படுகிறது. இந்த நிகழ்வு ஒரு குறிப்பிட்ட தூரத்திலிருந்து காலவரையின்றி நீட்டிக்கப்படும் ஒரு குவியக் கோட்டை உருவாக்குகிறது.

தொலைதூர விண்மீன் திரள்களால் உருவாக்கப்பட்ட ஈர்ப்பு லென்ஸ்கள் போலல்லாமல், அவை சீரற்ற நிகழ்வுகள் மற்றும் கட்டுப்படுத்த கடினமாக உள்ளன, சூரியனைப் பயன்படுத்துவது கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பொறியியலுக்கான வாய்ப்பை வழங்குகிறது. பூமியின் மேற்பரப்பில் அல்லது குறைந்த சுற்றுப்பாதையில் கட்டப்பட்ட மிகப்பெரிய தொலைநோக்கிகள் மூலம் கூட பெற முடியாத தரவுகளை சேகரிக்கும், சரியாக நிலைநிறுத்தப்பட்ட ஆய்வு இந்த குவியக் கோட்டில் செல்ல முடியும்.

தூரம் மற்றும் துல்லியம் சவால்கள்

பெருக்க விளைவு பயனுள்ளதாக இருக்கும் பகுதி மத்திய நட்சத்திரத்திலிருந்து தோராயமாக 550 வானியல் அலகுகளைத் தொடங்குகிறது. சூழலில் வைத்து, இந்த தூரம் பல தசாப்தங்களுக்குப் பிறகு பூமியிலிருந்து மிகத் தொலைவில் உள்ள மனிதப் பொருளான வாயேஜர் 1 ஆய்வு அடைந்ததை விட மூன்று மடங்கு அதிகம். ஒரு நியாயமான நேரத்தில் இந்த புள்ளியை அடைவதற்கு வழக்கமான பணிகளில் நடைமுறைப்படுத்தப்பட்ட வேகத்தை விட அதிக வேகம் தேவைப்படுகிறது.

தூரத்திற்கு கூடுதலாக, சீரமைப்பை பராமரிப்பது ஒரு முக்கியமான வழிசெலுத்தல் சவாலாகும். இலக்குடன் ஒப்பிடும்போது சூரியனின் சரியான ஈர்ப்பு நிழலில் நிலைத்திருக்க, ஆய்வு தன்னாட்சிப் பாதைத் திருத்தங்களைச் செய்ய வேண்டும். சிறிய கோண விலகல்கள் பெருக்கப்பட்ட சமிக்ஞையின் முழுமையான இழப்பை ஏற்படுத்தலாம், பக்கவாட்டு சூழ்ச்சிகள் மற்றும் நிலைப்படுத்தலுக்கு மிகவும் துல்லியமான இரண்டாம் நிலை உந்துவிசை அமைப்புகள் தேவைப்படுகின்றன.

சூரிய பாய்மரங்களின் சாத்தியம்

இந்த நீண்ட தூர பயணத்திற்கான மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய வேட்பாளர்களில் ஒன்றாக சூரிய பாய்மரங்கள் வெளிவருகின்றன. தொழில்நுட்பம் சூரிய கதிர்வீச்சு அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துகிறது, அதாவது, ஒரு பெரிய, ஒளி பிரதிபலிப்பு மேற்பரப்பில் ஃபோட்டான்களின் உடல் தாக்கம், சேமிக்கப்பட்ட இரசாயன எரிபொருளின் தேவை இல்லாமல் தொடர்ச்சியான உந்துதலை உருவாக்குகிறது. உகந்த கட்டமைப்புகள் ஈர்க்கக்கூடிய வேகத்தை எட்டும் என்று ஆய்வு சுட்டிக்காட்டுகிறது.

முடுக்கத்தை அதிகரிக்க, இந்த பணியானது டீப் பெரிஹேலியன் எனப்படும் சூரியனுக்கு மிக அருகில் செல்லும் பாதையை உள்ளடக்கியது. இந்த கட்டத்தில், கதிர்வீச்சு தீவிரம் அதிகபட்சமாக உள்ளது, இது ஒரு ஈர்ப்பு மற்றும் கதிரியக்க “கிக்” வழங்குகிறது. இருப்பினும், உதவி சூழ்ச்சியின் போது கடுமையான வெப்பத்தால் கப்பல் அழிக்கப்படுவதைத் தடுக்க இந்த அணுகுமுறைக்கு மிகவும் மேம்பட்ட வெப்ப பாதுகாப்பு பொருட்கள் தேவைப்படுகின்றன.

மின்சார அணு உந்து அமைப்புகள்

பாய்மரங்களுக்கு மாறாக, அணு-மின்சார உந்துவிசை முரட்டு சக்தி மற்றும் நிலைத்தன்மையின் அடிப்படையில் ஒரு அணுகுமுறையை வழங்குகிறது. மின்சாரத்தை உருவாக்க ஒரு பிளவு உலையைப் பயன்படுத்தி, கப்பல் மிக அதிக வேகத்தில் துகள்களை வெளியேற்றும் அயனி அல்லது பிளாஸ்மா இயந்திரங்களை இயக்கும். கணநேர உந்துதல் குறைவாக இருந்தாலும், பல ஆண்டுகளாக தொடர்ந்து முடுக்கிவிடக்கூடிய திறன் மிக அதிக இறுதி வேகத்தில் விளைகிறது.

இந்த தொழில்நுட்பம் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் பெரிய பேலோடுகளின் போக்குவரத்தை செயல்படுத்துகிறது, இது சிக்கலான அறிவியல் கருவிகள் மற்றும் வலுவான தகவல் தொடர்பு அமைப்புகள் தேவைப்படும் பணிகளுக்கு இன்றியமையாததாகும். இந்த தொழில்நுட்பத்துடன் குவியப் பகுதியை அடைவதற்கான மதிப்பிடப்பட்ட பயண நேரம் இரண்டு முதல் மூன்று தசாப்தங்களுக்கு இடையில் மாறுபடும், இது ஆய்வின் இறுதி நிறை மற்றும் பயன்படுத்தப்படும் உந்துதல்களின் செயல்திறனைப் பொறுத்தது.

கலப்பின சூழ்ச்சி உத்திகள்

இரு உலகங்களிலும் சிறந்ததை இணைக்கும் காட்சிகளையும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் மதிப்பீடு செய்தனர். கலப்பின சூழ்ச்சிகள் பூமியை விட்டு வெளியேற வழக்கமான இரசாயன நிலைகளைப் பயன்படுத்தலாம், அதைத் தொடர்ந்து சூரிய பாய்மர உந்துதல்கள் அல்லது கப்பல் கட்டத்திற்கான மின்சார உந்துதலைப் பயன்படுத்தலாம். சூரிய சுற்றுப்பாதையில் மிகக் குறைந்த புள்ளியில் மேற்கொள்ளப்படும் ஓபர்த் சூழ்ச்சி, சூரிய குடும்பத்திலிருந்து விரைவாக தப்பிக்க தேவையான வேகத்தைப் பெறுவதற்கு அவசியமானதாகக் குறிப்பிடப்படுகிறது.

– தூய சூரிய பாய்மரங்கள் வேகமான போக்குவரத்துகளை வழங்குகின்றன, ஆனால் கப்பலில் உள்ள அறிவியல் உபகரணங்களின் எடையை கடுமையாக கட்டுப்படுத்துகின்றன.

– அணு உந்துதல் தரவு பரிமாற்றத்திற்கான ஏராளமான ஆற்றலுக்கு உத்தரவாதம் அளிக்கிறது, ஆனால் அதிக பொறியியல் சிக்கலானது மற்றும் அதிக வளர்ச்சி செலவுகளை உள்ளடக்கியது.

– கலப்பு உள்ளமைவுகள், பயனுள்ள அறிவியலைச் செய்யும் திறனுடன் வருகையின் வேகத்தை சமநிலைப்படுத்த முயற்சிக்கிறது, வாய்ப்பின் அடுத்த சுற்றுப்பாதை சாளரத்தில் ஏவுவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது.

– சரியான தேர்வுமுறை மூலம், பயண நேரத்தை 25 ஆண்டுகளுக்கும் குறைவாகக் குறைக்க முடியும் என்று ஆய்வுகள் குறிப்பிடுகின்றன, இது ஒரு ஆராய்ச்சியாளரின் வாழ்க்கையில் பணியை சாத்தியமாக்குகிறது.

புறக்கோள் கண்காணிப்பில் புரட்சி

சூரிய புவியீர்ப்பு லென்சிங்கிற்கான ஒரு பணியின் அறிவியல் ரீதியான திரும்புதல் வானியல் வரலாற்றில் இணையற்றதாக இருக்கும். ஒளி பெருக்கம், கண்டங்கள், பெருங்கடல்கள் மற்றும் வானிலை வடிவங்களை வேறுபடுத்துவதற்கு போதுமான தெளிவுத்திறனுடன் வெளிக்கோள்களின் நேரடி இமேஜிங் அனுமதிக்கும். இந்த உலகங்களின் வளிமண்டலங்களின் விரிவான ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி செய்யும் திறன், வேறு எந்த தற்போதைய கருவியையும் கொண்டிருக்காத ஒரு உறுதியுடன் பயோமார்க்ஸர்களை அடையாளம் காண முடியும்.

நுட்பமானது குறிப்பிட்ட இலக்குகளை பல பிக்சல் தெளிவுடன் அவதானிக்கச் செய்யும், ஒளியின் தெளிவற்ற புள்ளிகளை வரைபட உலகங்களாக மாற்றும். சீரமைப்பு கட்டுப்பாடுகள் காரணமாக ஒவ்வொரு பணியும் ஒன்று அல்லது சில இலக்குகளுக்கு அர்ப்பணிக்கப்பட்டிருந்தாலும், பெறப்பட்ட தரவின் தரம் மற்ற நட்சத்திர அமைப்புகளில் வாழ்க்கை அல்லது வாழக்கூடிய நிலைமைகள் பற்றிய கேள்விக்கு திட்டவட்டமாக பதிலளிக்க முடியும்.

செயல்பாட்டு தடைகள் மற்றும் எதிர்காலம்

சில நாட்கள் தொலைவில் உள்ள ஒரு ஆய்வு ஒளியுடன் தொடர்புகொள்வது கட்டளைகளை அனுப்புவதற்கும் பெறுவதற்கும் கணிசமான தாமதங்களைச் சுமத்துகிறது, முக்கியமான முடிவுகளைத் தனியாக எடுக்க கப்பலுக்கு செயற்கை நுண்ணறிவு தேவைப்படுகிறது. மேலும், சூரிய கரோனாவால் ஏற்படும் குறுக்கீடு, சூரியனின் வெளிப்புற வளிமண்டலம், கைப்பற்றப்பட்ட தரவுகளில் சத்தத்தை உருவாக்குகிறது, இதற்கு படங்களை சுத்தம் செய்ய அதிநவீன செயலாக்க வழிமுறைகள் தேவைப்படுகின்றன.

தொழில்நுட்ப சிக்கல்கள் இருந்தபோதிலும், தேவையான தொழில்நுட்பங்கள் விரைவாக முதிர்ச்சியடைந்து வருவதாக ஆய்வு முடிவு செய்கிறது. மெட்டீரியல் சயின்ஸ் மற்றும் மேம்பட்ட உந்துவிசையில் தொடர்ச்சியான முதலீடுகள் மூலம், மனிதகுலம் அதன் தாய் நட்சத்திரத்தை கண்டுபிடிப்பதற்கான கருவியாக மாற்றும் விளிம்பில் இருக்கலாம், அண்டத்தை ஆராய்வதிலும் மற்றும் அண்டை மண்டலங்களைத் தேடுவதிலும் ஒரு புதிய சகாப்தத்தைத் திறக்கும்.