अमेरिकी अंतरिक्ष एजेंसी ने दशक के अंत तक परमाणु प्रणोदन से लैस पहला अंतरग्रहीय अंतरिक्ष यान भेजने की पुष्टि की है। एसआर-1 फ्रीडम नामक मिशन दिसंबर 2028 में लाल ग्रह की ओर रवाना होने वाला है। संस्था के प्रशासक, जेरेड इसाकमैन ने हाल ही में एक उद्योग कार्यक्रम के दौरान परियोजना दिशानिर्देश प्रस्तुत किए। यह उपकरण गहरे अंतरिक्ष में संचालित होने वाली परमाणु-विद्युत प्रणाली का अभूतपूर्व प्रदर्शन प्रदान करेगा।
त्वरित कार्यक्रम एयरोस्पेस क्षेत्र पर अंतरराष्ट्रीय दबाव को दर्शाता है। विशेषज्ञों का कहना है कि चीन और रूस में इसी तरह के कार्यक्रमों की तेजी से प्रगति ने तारीखों को आगे बढ़ाने के लिए मजबूर किया है। नई तकनीक पारंपरिक रासायनिक इंजनों की तुलना में कहीं अधिक ऊर्जा दक्षता प्रदान करती है। संरचनाओं का व्यावहारिक विकास जून 2026 से गति पकड़ता है।
विखंडन रिएक्टर सूर्य के प्रकाश से दूर निरंतर ऊर्जा सुनिश्चित करता है
एसआर-1 फ्रीडम के परिचालन कोर में एक विखंडन रिएक्टर शामिल है जो 20 किलोवाट से अधिक विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने में सक्षम है। यह प्रणाली निम्न-श्रेणी, उच्च-खुराक वाले समृद्ध यूरेनियम का उपयोग करती है, जिसे HALEU नाम से वर्गीकृत किया गया है। यह रिएक्टर जहाज के विद्युत थ्रस्टर्स को शक्ति प्रदान करने के लिए आवश्यक चार्ज प्रदान करता है। ये इंजन आयनित गैस को निर्वात में उत्सर्जित करते हैं। यह प्रक्रिया पूरी यात्रा के दौरान निरंतर और स्थिर जोर पैदा करती है।
यांत्रिकी पारंपरिक रॉकेटों से मौलिक रूप से भिन्न होती है। रासायनिक प्रणोदन हाइड्रोजन और तरल ऑक्सीजन के मिश्रण को छोटे, हिंसक विस्फोटों में जला देता है। परमाणु-विद्युत मॉडल प्रणोदक के न्यूनतम अंश के साथ महीनों तक काम करता है। बड़े पैमाने पर बचत आपको भारी उपकरण परिवहन करने की अनुमति देती है। प्रति किलोग्राम दक्षता दहन इंजनों के लिए असंभव स्तर तक पहुँच जाती है।
यह नवप्रवर्तन प्रकाश ग्रहण की पुरानी समस्या को भी दूर करता है। मंगल से परे की कक्षाओं में सौर विकिरण की शक्ति काफी कम हो जाती है। वायेजर और कैसिनी जैसे शुरुआती जांचकर्ताओं ने उपकरणों को संचालित रखने के लिए रेडियोआइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर का उपयोग किया। एसआर-1 फ्रीडम रिएक्टर एक महत्वपूर्ण तकनीकी छलांग का प्रतिनिधित्व करता है। यह संरचना केवल ऑनबोर्ड कंप्यूटरों को ही नहीं, बल्कि पूरे जहाज को स्थानांतरित करने के लिए पर्याप्त शक्ति प्रदान करती है।
एजेंसी कड़ी समय सीमा को पूरा करने के लिए घटकों का पुन: उपयोग करती है
इंजीनियरिंग कैलेंडर सरकारी मानकों के अनुसार असामान्य गति की मांग करता है। गहन असेंबली चरण और तनाव परीक्षण जनवरी और अक्टूबर 2028 के बीच होते हैं। टीम को यह सुनिश्चित करने की ज़रूरत है कि अंतरिक्ष यान दिसंबर कक्षीय स्थानांतरण विंडो के लिए तैयार है। यह विशिष्ट अवधि पृथ्वी और मंगल के बीच सबसे छोटा मार्ग प्रदान करती है।
देरी से बचने की रणनीति में पिछली परियोजनाओं का पुनर्चक्रण शामिल है। इंजीनियरिंग टीम ने मूल रूप से गेटवे चंद्र स्टेशन के लिए डिज़ाइन किए गए प्रणोदन प्रणाली के कुछ हिस्सों को अनुकूलित किया। कक्षीय आधार के दायरे में हाल ही में परिवर्तन हुए हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका का ऊर्जा विभाग मशीनरी को अनुकूलित करने में प्रत्यक्ष भागीदार के रूप में कार्य करता है। बलों में शामिल होने से परियोजना की कुल लागत कम हो जाती है।
परमाणु शोधकर्ता सतर्क आशावाद के साथ परिदृश्य का आकलन करते हैं। बैंगोर यूनिवर्सिटी के न्यूक्लियर फ्यूचर्स इंस्टीट्यूट के शोधकर्ता साइमन मिडिलबोरो ने रेडियोधर्मी सामग्री की अपराजेय ऊर्जा घनत्व पर प्रकाश डाला। एनालिटिकल मैकेनिक्स एसोसिएट्स में उन्नत परियोजनाओं के उपाध्यक्ष लिंडसे होम्स ने पुष्टि की कि तकनीक पूरी तरह से लंबी यात्राओं को व्यवहार्य बनाती है। हालाँकि, कई उद्योग पेशेवर 2028 के लक्ष्य को बेहद आक्रामक मानते हैं। उपकरण परिरक्षण पर सार्वजनिक तकनीकी डेटा का अभाव है।
स्वायत्त हेलीकॉप्टर मुख्य वैज्ञानिक पेलोड हैं
अंतरग्रहीय यात्रा बारह महीने तक चलने का अनुमान है। अंतरिक्ष यान स्काईफॉल नामक वैज्ञानिक उपकरणों का एक पैकेज ले जाता है। मॉड्यूल में तीन स्वायत्त हेलीकॉप्टर हैं जिनका आयाम इनजेनिटी ड्रोन के समान है। जैसे ही मुख्य जहाज मंगल ग्रह की कक्षा में पहुंचता है, हवाई बेड़ा अपना मिशन शुरू कर देता है।
- परमाणु रिएक्टर प्लेटफ़ॉर्म पर बंद रहता है और लॉन्च के 48 घंटे बाद ही काम करना शुरू कर देता है।
- विद्युत प्रणोदन बाहरी अंतरिक्ष में लगभग एक वर्ष तक निरंतर जोर बनाए रखता है।
- दिसंबर 2028 की खगोलीय खिड़की ग्रह को बाधित करने के लिए आदर्श प्रक्षेपवक्र की गारंटी देती है।
- मुख्य हार्डवेयर चंद्रमा की कक्षा के लिए शुरू में विकसित किए गए पावर तत्व को एकीकृत करता है।
- स्काईफॉल पेलोड वायुमंडलीय अन्वेषण और सतह मानचित्रण के लिए हवाई वाहनों को मुक्त करता है।
ड्रोन उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले कैमरे और जमीन में घुसने वाले रडार ले जाते हैं। उपकरण भूमिगत जल भंडारों की तलाश में गड्ढों और मैदानों के ऊपर से उड़ान भरेंगे। सेंसर द्वारा एकत्र किया गया डेटा भविष्य के मानव मिशनों की लैंडिंग के लिए सुरक्षित क्षेत्रों को मैप करने में मदद करेगा। विमान में निर्मित रेडियो एक स्थानीय संचार नेटवर्क तैयार करेगा।
परिचालन सुरक्षा और भविष्य की खोज पर प्रभाव
सुरक्षा प्रोटोकॉल पृथ्वी के वायुमंडल में रेडियोधर्मी दुर्घटनाओं के जोखिम को कम करता है। रिएक्टर पूरी तरह से निष्क्रिय होकर अंतरिक्ष में चला जाता है। विखंडन तभी शुरू होता है जब यान हमारे ग्रह से सुरक्षित दूरी पर पहुँच जाता है। परमाणु-विद्युत विन्यास भविष्य की यात्राओं पर अंतरिक्ष यात्रियों के ब्रह्मांडीय विकिरण के संपर्क के समय को भी कम कर देता है। एसआर-1 फ्रीडम मानवरहित उड़ान भरेगा लेकिन जीवन समर्थन प्रणालियों को मान्य करेगा।
अमेरिकी सरकार अर्जित ज्ञान को निजी क्षेत्र में स्थानांतरित करने की योजना बना रही है। मिशन पूरा होने के बाद अंतरिक्ष एजेंसी और ऊर्जा विभाग रिएक्टर के लिए औद्योगिक डिजाइन साझा करेंगे। इस उपाय का लक्ष्य बड़े इंजन बनाने में सक्षम आपूर्ति श्रृंखला बनाना है। 2030 तक चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुव पर आधार स्थापित करने के लिए भारी मशीनरी आवश्यक होगी। यह तकनीक बृहस्पति के चंद्रमाओं की खोज का मार्ग भी प्रशस्त करती है।
वैचारिक चित्र जहाज को एक लम्बे तीर के आकार के साथ दिखाते हैं। रिएक्टर को सामने के सिरे पर पृथक किया गया है, जबकि थ्रस्टर्स पीछे के आधार पर स्थित हैं। भौतिक पृथक्करण निर्वात में थर्मल प्रबंधन में मदद करता है और सेंसर को आंतरिक विकिरण से बचाता है। उद्यम की सफलता विखंडनीय सामग्री की रिहाई के लिए नई नियामक मिसाल कायम करती है। इंजीनियरिंग टीम अब उन वाणिज्यिक आपूर्तिकर्ताओं को चुनने पर ध्यान केंद्रित कर रही है जो थर्मल सुरक्षा ढाल का निर्माण करेंगे।