ম্যাগনেটোইলেকট্রিক অ্যান্টেনা পানির নিচের রোবটগুলোকে সংযুক্ত রাখতে চায়

পানির নিচের রোবটদের যোগাযোগের সমস্যা রয়েছে

স্বয়ংক্রিয় পানির নিচের যানগুলো মানুষ সহজে পৌঁছাতে পারে না এমন স্থান মানচিত্রায়ন, পরিদর্শন, এবং অন্বেষণ করতে পারে, কিন্তু তারা এখনও একটি জেদি প্রযুক্তিগত সীমাবদ্ধতার মুখোমুখি: একবার তারা ডুব দিলে, নির্ভরযোগ্য যোগাযোগ কঠিন হয়ে পড়ে। বিশেষ করে লবণাক্ত পানিতে রেডিও তরঙ্গ দ্রুত ক্ষয় হয়। অ্যাকুস্টিক লিঙ্ক দীর্ঘ দূরত্বে কাজ করে, কিন্তু এতে বিকৃতি, প্রতিধ্বনি, এবং শব্দ ঢুকে পড়ে। অপটিক্যাল সিস্টেম দ্রুত ডেটা পাঠাতে পারে, তবে এর জন্য সরাসরি দৃষ্টিসীমা দরকার এবং ঘোলা পানিতে কার্যক্ষমতা কমে যায়.

এই সমন্বয় অনেক পানির নিচের রোবটকে সীমিত রিয়েল-টাইম সংযোগে কাজ করতে বাধ্য করে। অনেক ক্ষেত্রে তারা কেবল সামান্য স্ট্যাটাস সিগন্যাল আদান-প্রদান করতে পারে বা অর্থপূর্ণ ডেটা পাঠাতে হলে ভেসে উঠতে হয়। ফ্লোরিডা বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের তৈরি এবং New Atlas-এ বর্ণিত BlueME নামের একটি নতুন সিস্টেম এই সীমাবদ্ধতা বদলাতে চায়.

এক ভিন্ন ভৌত পদ্ধতি

BlueME প্রচলিত পানির নিচের ওয়্যারলেস পদ্ধতির বদলে একটি ম্যাগনেটোইলেকট্রিক অ্যান্টেনার ওপর নির্ভর করে। উৎসপাঠ অনুযায়ী, এই সিস্টেম স্বয়ংক্রিয় পানির নিচের যানগুলোকে প্রায় 10 ওয়াট শক্তি খরচ করে 730 মিটার পর্যন্ত দূরত্বে ডেটা আদান-প্রদান করতে দেয়। এই পরিসংখ্যানগুলো বিস্তৃত ব্যবহারে টিকে গেলে, তা হবে একটি উল্লেখযোগ্য সমঝোতা: কম শক্তিতে অর্থবহ দূরত্ব, পৃষ্ঠে ফিরে আসা বা শব্দময় অ্যাকুস্টিক চ্যানেলের ওপর নির্ভর না করে.

এই ধারণা আসে একটি আন্তঃবিভাগীয় অন্তর্দৃষ্টি থেকে। প্রকল্পের সহ-নেতা Adam Khalifa আগে ক্ষুদ্র ওয়্যারলেস ইমপ্লান্ট নিয়ে কাজ করেছিলেন এবং বুঝতে পেরেছিলেন যে মানবদেহের ভেতরের কিছু ভৌত চ্যালেঞ্জ পানির নিচের চ্যালেঞ্জের মতোই। শরীরের বড় অংশই হালকা লবণাক্ত পানি দিয়ে গঠিত, তাই ওই মাধ্যমে সংকেত পাঠানোর জন্য তৈরি সমাধানের সামুদ্রিক যোগাযোগে অনুরূপ ব্যবহার থাকতে পারে.

অ্যান্টেনাটি কীভাবে কাজ করে

উৎসে BlueME-এর মূল উপাদানকে এমন একটি অ্যান্টেনা হিসেবে বর্ণনা করা হয়েছে যা ধারাবাহিকভাবে দুইটি ভৌত প্রভাবকে যুক্ত করে। একটি চৌম্বক ক্ষেত্র Metglas দিয়ে তৈরি একটি ম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ স্তরকে বিকৃত করে। এরপর সেই যান্ত্রিক বিকৃতি পাশের PZT নামে চিহ্নিত পাইজোইলেকট্রিক স্তরে ভোল্টেজ সৃষ্টি করে। এই বিন্যাসটি চৌম্বক ও বৈদ্যুতিক আচরণের মধ্যে একটি কমপ্যাক্ট প্যাকেজে রূপান্তর ঘটানোর জন্য তৈরি.

এটিকে আকর্ষণীয় করে তোলে শুধু উপকরণবিজ্ঞান নয়, ব্যবহারও। প্রচলিত রেডিও সিস্টেম সমুদ্রের পানি বিদ্যুচ্চুম্বকীয় সংকেতকে প্রবলভাবে ক্ষয় করে বলে সমস্যায় পড়ে। BlueME-এর ম্যাগনেটোইলেকট্রিক নকশা একটি ভিন্ন অপারেটিং রেজিম কাজে লাগাতে চায়, যাতে নিমজ্জিত যন্ত্র এবং পৃষ্ঠের অপারেটরদের মধ্যে আরও শক্তিশালী যোগাযোগের পথ তৈরি হয়.

স্বায়ত্তশাসনের জন্য এটি কেন গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে

যোগাযোগের সীমাবদ্ধতাই একটি প্রধান কারণ, যার জন্য পানির নিচের রোবোটিক্স আকাশ বা স্থলভিত্তিক স্বায়ত্তশাসনের তুলনায় বেশি সীমিত। আকাশে উড়ন্ত একটি ড্রোন উচ্চ ব্যান্ডউইথের সংযোগ ধরে রাখতে পারে। সমুদ্রের নিচের একটি রোবট প্রায়ই তা পারে না। এতে মিশন পরিকল্পনা বেশি সতর্ক হয়ে ওঠে, সিদ্ধান্তের চক্র ধীর হয়, এবং মাঝে মাঝে উপরে উঠতে হয়, যা কার্যক্রমে বিঘ্ন ঘটাতে বা যানকে উন্মুক্ত করতে পারে.

যদি পানির নিচের রোবটগুলো শত শত মিটার দূরত্ব পর্যন্ত নির্ভরযোগ্যভাবে ডেটা আদান-প্রদান করতে পারে, তাহলে এই সীমাবদ্ধতাগুলোর কিছুটা শিথিল হতে শুরু করবে। যানগুলো একে অন্যের সঙ্গে আরও কার্যকরভাবে সমন্বয় করতে পারবে, পৃষ্ঠে না উঠে আপডেট পাঠাতে পারবে, এবং অপারেটরদের মিশনের অগ্রগতির আরও স্থিতিশীল ছবি দেবে। এটি বৈজ্ঞানিক জরিপ, অবকাঠামো পরিদর্শন, পরিবেশ পর্যবেক্ষণ, এবং অন্যান্য সামুদ্রিক কার্যক্রমে গুরুত্বপূর্ণ হবে, যেখানে ধারাবাহিকতা জরুরি.

বিদ্যমান পদ্ধতিগুলোর সঙ্গে সমঝোতা

প্রতিটি প্রতিষ্ঠিত পানির নিচের যোগাযোগ পদ্ধতিরই একটি সমঝোতা আছে। অ্যাকুস্টিক লিঙ্ক আরও দূর যায়, কিন্তু তাতে ডপলার বিকৃতি, বহুপথীয় হস্তক্ষেপ, এবং পরিবেশগত শব্দ হতে পারে। অপটিক্যাল লিঙ্ক দ্রুত, কিন্তু বাস্তব পরিস্থিতিতে ভঙ্গুর। রেডিও লিঙ্ক সাধারণত বিস্তৃত সমস্যার সমাধানের জন্য খুবই স্বল্প-পরিসরের। BlueME-কে আরও ব্যবহারযোগ্য মধ্যভাগে যাওয়ার উপায় হিসেবে উপস্থাপন করা হচ্ছে.

এর মানে এই নয় যে এটি প্রতিটি অন্য সিস্টেমকে প্রতিস্থাপন করবে। বাস্তবে, পানির নিচের যোগাযোগ সম্ভবত বহুমাধ্যমিকই থাকবে, যেখানে ভিন্ন ভিন্ন দূরত্ব, ব্যান্ডউইথের প্রয়োজন, এবং পরিবেশের জন্য ভিন্ন ভিন্ন সরঞ্জাম ব্যবহার করা হবে। তবে রিপোর্টকৃত পরিসীমাসম্পন্ন একটি কম-শক্তির লিঙ্ক সেই স্তরবিন্যাসের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ হয়ে উঠতে পারে.

এখন পর্যন্ত আমরা যা জানি

New Atlas বলছে, কাজটি IEEE Journal of Oceanic Engineering-এ গৃহীত হয়েছে এবং Florida-এর Lake Wauburg-এ উন্মুক্ত জলের পরীক্ষা-নিরীক্ষার উল্লেখ করেছে। এটি প্রকল্পটিকে কেবল একটি ধারণাগত প্রদর্শনের চেয়ে বেশি ওজন দেয়, যদিও এটি এখনও সেই পর্যায়ে রয়েছে, যেখানে বিস্তৃত বাস্তবচালনা পরিস্থিতিতে কর্মক্ষমতা গুরুত্বপূর্ণ হবে.

উৎসে প্রকাশিত সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সংখ্যা হলো রিপোর্টকৃত 730 মিটার পরিসীমা এবং প্রায় 10 ওয়াট শক্তি খরচ। সামুদ্রিক সিস্টেমে স্থায়িত্ব, পে-লোড, এবং যোগাযোগের চাহিদার মধ্যে ভারসাম্য রাখতে হয় বলে এই সংখ্যাগুলো আকর্ষণীয়। আরও দক্ষ একটি লিঙ্ক মিশন নকশার ওপর পরবর্তী প্রভাব ফেলতে পারে.

ইঞ্জিনিয়ারিং-এ একটি বিস্তৃত ধারা

BlueME উদীয়মান প্রযুক্তিতে আরেকটি বড় প্যাটার্নও দেখায়: উপকারী অগ্রগতি প্রায়ই প্রতিটি উপাদান শুরু থেকে বানানোর বদলে বিভিন্ন ক্ষেত্রের ধারণাকে অভিযোজিত করার মাধ্যমে আসে। এই ক্ষেত্রে, ইমপ্লান্ট যোগাযোগ থেকে গড়ে ওঠা ধারণা একটি সামুদ্রিক রোবোটিক্স টুলকে অনুপ্রাণিত করেছে.

এমন স্থানান্তরই প্রায়শই সেই জায়গা, যেখানে উদ্ভাবন বাস্তব হয়ে ওঠে। সবচেয়ে কঠিন বিষয় সবসময় একটি নতুন ভৌত প্রভাব আবিষ্কার করা নয়। বরং এটা বোঝা যে এক মাধ্যমে পুরনো একটি সমাধান অন্য মাধ্যমে দীর্ঘদিনের সমস্যার উত্তর হতে পারে.

পরবর্তী পরীক্ষা

BlueME-এর প্রতিশ্রুতি সহজ। পানির নিচের রোবটদের সংযোগে থাকার আরও ভালো উপায় দরকার, এবং বর্তমান সিস্টেমগুলো কঠিন সমঝোতা চাপিয়ে দেয়। দীর্ঘ সময় নিমজ্জিত অবস্থায়ও সীমিত শক্তিতে কার্যকর যোগাযোগ বজায় রাখতে সক্ষম একটি ম্যাগনেটোইলেকট্রিক অ্যান্টেনা এই যানগুলো কী করতে পারে তা অর্থপূর্ণভাবে বাড়াতে পারে.

বাকি প্রশ্ন হলো, ল্যাব ও পরীক্ষার ফলাফল ভিন্ন ভিন্ন বাস্তব পরিবেশে কতটা প্রসারিত হয়। যদি তা হয়, তাহলে পানির নিচের স্বায়ত্তশাসন কম বিচ্ছিন্ন এবং অনেক বেশি সক্ষম হয়ে উঠতে পারে.

এই নিবন্ধটি New Atlas-এর প্রতিবেদনের ভিত্তিতে লেখা। মূল নিবন্ধ পড়ুন.