ছোট উপগ্রহের জন্য একটি প্রপালশন বাধা শিথিল হতে পারে
MIT-এর প্রকৌশলীরা একটি হাইব্রিড প্রপালশন সিস্টেম পরীক্ষা করেছেন, যা পুরনো একটি নকশাগত সমঝোতার সমস্যা সমাধান করে ছোট উপগ্রহকে অনেক বেশি সক্ষম করে তুলতে পারে। এই ধারণায় রয়েছে রাসায়নিক থ্রাস্টার, যা অল্প সময়ে শক্তিশালী থ্রাস্ট দেয়, এবং ইলেক্ট্রোস্প্রে থ্রাস্টার, যা অনেক বেশি দক্ষ হলেও দীর্ঘ সময়ে ধীরগতির প্রপালশন সরবরাহ করে। মূল অগ্রগতিটি হলো, এই দুটি সিস্টেমই একই জ্বালানিতে চলতে পারে।
CubeSats এবং অন্যান্য মাইক্রোস্যাটেলাইটের জন্য এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। ছোট মহাকাশযান প্রচলিত উপগ্রহের তুলনায় সস্তা এবং উৎক্ষেপণে সহজ হওয়ায় আকর্ষণীয়, কিন্তু তাদের আকারে একাধিক প্রপালশন সিস্টেম এবং আলাদা ট্যাঙ্কের জন্য খুব কম জায়গা থাকে। যদি কোনো মিশনে দ্রুত কক্ষপথ পরিবর্তন এবং ধীরে ধীরে গভীর মহাকাশে ত্বরান্বিত হওয়া, দুটোই দরকার হয়, তাহলে এই ক্ষমতাগুলোকে একটি কমপ্যাক্ট প্ল্যাটফর্মে বসানো কঠিন হয়ে পড়ে।
MIT-এর ফলাফল ইঙ্গিত করে যে এই সীমাবদ্ধতা একসময় যতটা স্থির বলে মনে হতো, ততটা নাও হতে পারে। ASCENT নামে পরিচিত প্রপেল্যান্টকে উভয় প্রপালশন মোডে ব্যবহার করে দলটি এমন একটি পথ দেখাচ্ছে, যার মাধ্যমে ছোট মহাকাশযান অসামঞ্জস্যপূর্ণ জ্বালানি কাঠামো বহন না করেই বেশি নমনীয়তা পেতে পারে।
একটি জ্বালানি কীভাবে সমীকরণ বদলায়
রাসায়নিক ও বৈদ্যুতিক প্রপালশন আলাদা আলাদা সমস্যা সমাধান করে। রাসায়নিক থ্রাস্টার দ্রুত জ্বালানি পোড়ায় এবং শক্তিশালী থ্রাস্ট তৈরি করে, ফলে সেকেন্ডের মধ্যে ঘটে যাওয়া দ্রুত কক্ষপথ পরিবর্তনের জন্য এগুলো কার্যকর। ইলেক্ট্রোস্প্রে থ্রাস্টার অনেক ধীর, কিন্তু এগুলো অত্যন্ত জ্বালানি-সাশ্রয়ী এবং মাস বা বছরের দীর্ঘমেয়াদি নির্ভুল সমন্বয় কিংবা দীর্ঘস্থায়ী ত্বরণের জন্য উপযোগী।
এখন পর্যন্ত, খুব ছোট মহাকাশযানে উভয় পদ্ধতি ব্যবহার করা মানে ছিল বাড়তি জটিলতা মেনে নেওয়া। সাধারণত ভিন্ন প্রপালশন সিস্টেমের জন্য ভিন্ন জ্বালানি, সংরক্ষণ পদ্ধতি এবং সহায়ক হার্ডওয়্যার লাগে। জুতার বাক্স বা কেবিন ব্যাগের আকারের একটি প্ল্যাটফর্মে এটি বড় ধরনের সীমাবদ্ধতা।
এই প্রতিবেদনে বর্ণিত সাফল্য ASCENT-এর বৈশিষ্ট্য থেকে এসেছে, যার পূর্ণরূপ Advanced SpaceCraft Energetic Non-Toxic propellant। হাইড্রাজিনের তুলনায় পরিবেশবান্ধব বিকল্প হিসেবে US Air Force এটি তৈরি করেছিল, এবং শুরুতে ASCENT রাসায়নিক থ্রাস্টারের জন্যই পরিকল্পিত ছিল। কিন্তু এর আরেকটি বৈশিষ্ট্য আছে যা একে ব্যতিক্রমী করে তোলে: এটি একটি ionic liquid।
Ionic liquid হলো এমন লবণ, যা মহাকাশের শূন্যতাতেও তরল অবস্থায় থাকে, যা বিরল এবং উপকারী। এই স্থিতিশীলতা এগুলোকে ইলেক্ট্রোস্প্রে প্রপালশনের জন্য উপযোগী করে, যেখানে চার্জযুক্ত ফোঁটা বা আয়নকে ত্বরান্বিত করে থ্রাস্ট তৈরি করা হয়। অন্যভাবে বললে, একটি প্রপালশন মোডের জন্য তৈরি প্রপেল্যান্টের একটি লুকানো দ্বিতীয় ব্যবহারও বেরিয়ে এসেছে।
অনুকৃত ওজনহীন অবস্থায় ধারণাটি পরীক্ষা
MIT দল একটি magnetic levitation thrust stand ব্যবহার করেছে, যা মহাকাশের ওজনহীনতা অনুকরণ করে এবং ASCENT-চালিত ইলেক্ট্রোস্প্রে থ্রাস্টারের থ্রাস্ট মাপার জন্য তৈরি। প্রতিবেদনে বলা হয়েছে, প্রকৌশলীরা হাইব্রিড ধারণাটি সফলভাবে পরীক্ষা করেছেন, দেখিয়েছেন যে একই জ্বালানি রাসায়নিক প্রপালশনের দ্রুত শক্তির চাহিদা এবং বৈদ্যুতিক থ্রাস্টের দীর্ঘমেয়াদি দক্ষতা দুটোই সমর্থন করতে পারে।
প্রবন্ধে আরও উল্লেখ করা হয়েছে যে MIT-এর Space Propulsion Laboratory-এ তৈরি চারটি ইলেক্ট্রোস্প্রে ফ্লাইট থ্রাস্টার NASA-র আসন্ন Green Propulsion Dual Mode মিশনের জন্য নির্ধারিত। এই বিষয়টি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি ল্যাবরেটরি উন্নয়নকে একটি বাস্তব মহাকাশযাত্রার পথে যুক্ত করে। কাজটি কেবল তাত্ত্বিক নয়। এটি এমন এক মিশন প্রেক্ষাপটের জন্য প্রস্তুত করা হচ্ছে, যেখানে ধারণাটি আরও সরাসরি মূল্যায়ন করা যাবে।
প্রতিবেদনে Lunar Flashlight-এর উল্লেখ রয়েছে, যা ASCENT green propellant চালিত একটি কম খরচের CubeSat এবং চাঁদের দক্ষিণ মেরুর বরফ মানচিত্রায়নের জন্য তৈরি। এই উদাহরণ ছোট মিশনে green propellant-এর কৌশলগত আকর্ষণকে আরও জোরদার করে, যেখানে বিষাক্ততা, পরিচালন জটিলতা এবং ভরের সীমাবদ্ধতা সবই গুরুত্বপূর্ণ।
এটি CubeSats-এর জন্য কী খুলে দিতে পারে
যদি একটি ছোট উপগ্রহ এক ধরনের জ্বালানি বহন করে উচ্চ-থ্রাস্ট ম্যানুভার এবং দক্ষ দীর্ঘমেয়াদি প্রপালশনের মধ্যে বদলাতে পারে, তাহলে মিশন ডিজাইনাররা এমন বিকল্প পেতে পারেন যা আগে বড় প্ল্যাটফর্মের জন্যই সীমিত ছিল। একটি CubeSat সম্ভাব্যভাবে কক্ষপথে প্রবেশের কাজ আরও আক্রমণাত্মকভাবে সামলাতে পারে, তারপর একই অনবোর্ড প্রপেল্যান্ট পরিবারের সাহায্যে নিখুঁত সংশোধন বা দীর্ঘ আন্তগ্রহ যাত্রায় যেতে পারে।
তাই প্রতিবেদনের শিরোনাম-ধরনের দাবি এত আকর্ষণীয়: আঙুলের ডগার মতো ছোট থ্রাস্টার একদিন CubeSats-কে Mars এবং তারও বাইরে পৌঁছাতে সাহায্য করতে পারে। এই ভাষা উচ্চাভিলাষী, কিন্তু যুক্তি স্পষ্ট। আন্তগ্রহ মিশনে দক্ষতা দরকার, আর মোতায়েন ও নেভিগেশনের জন্য এখনও শক্তিশালী থ্রাস্টের ঝাঁক দরকার হতে পারে। ডুয়াল-মোড স্থাপত্য ছোট মহাকাশযানের খরচ এবং তারা কী করতে পারে, তার মধ্যে ব্যবধান কমাতে পারে।
আকর্ষণটি কেবল বৈজ্ঞানিক নয়। আরও বহুমুখী প্রপালশনসহ কম খরচের মহাকাশযান বিশ্ববিদ্যালয়, ছোট কোম্পানি এবং এক বড় প্ল্যাটফর্মের বদলে একাধিক ছোট মিশনে ঝুঁকি ভাগ করে নিতে চাওয়া সংস্থাগুলোর জন্য সুযোগ বাড়াতে পারে।
সবুজ প্রপেল্যান্টও কাহিনির অংশ
হাইড্রাজিনের বিষরহিত বিকল্প হিসেবে ASCENT-এর ভূমিকা কেবল একটি পার্শ্বকথা নয়। হাইড্রাজিন দীর্ঘদিন ধরে কার্যকর হলেও তা পরিচালনায় কুখ্যাতভাবে বিপজ্জনক। নিরাপদ প্রপেল্যান্ট অপারেশনাল বোঝা কমাতে পারে এবং অত্যন্ত বিষাক্ত জ্বালানির সঙ্গে সম্পর্কিত অবকাঠামোগত অতিরিক্ত খরচ না চাওয়া সংস্থাগুলোর জন্য মিশনের সম্ভাবনা খুলে দিতে পারে।
সে অর্থে, MIT-এর কাজ মহাকাশ ব্যবস্থার দুটি গুরুত্বপূর্ণ প্রবণতার মিলনবিন্দুতে দাঁড়িয়ে আছে: ক্ষুদ্রায়ন এবং আরও সবুজ প্রপালশন। এই সংমিশ্রণ শক্তিশালী, কারণ এটি খরচ এবং ব্যবহারিকতা, দুটোই সমাধান করে। ছোট উপগ্রহ সত্যিই রূপান্তরমূলক হতে হলে, বড় সিস্টেমের পরিচালনাগত জটিলতা উত্তরাধিকারসূত্রে না নিয়ে আরও বেশি কাজ করতে পারতে হবে।
কৌশলগত তাৎপর্যসহ একটি প্রযুক্তিগত ফলাফল
MIT-এর পরীক্ষা মানে এই নয় যে প্রতিটি CubeSat হঠাৎ গভীর মহাকাশে পাড়ি দেবে। ফ্লাইট ভ্যালিডেশন, স্থায়িত্ব এবং মিশন ইন্টিগ্রেশন এখনও গুরুত্বপূর্ণ, এবং আশাব্যঞ্জক প্রদর্শন থেকে নিয়মিত ব্যবহারে যেতে ইঞ্জিনিয়ারিং সাফল্যগুলো প্রায়ই সময় নেয়। কিন্তু এই ধারণা একটি বাস্তব বাধাকে সুন্দর সমাধানে মোকাবিলা করছে: একটি জ্বালানি, দুটি প্রপালশন ধারা, এবং অনেক বেশি সক্ষম ছোট মহাকাশযানের একটি শ্রেণি।
এই কারণেই কাজটি আলাদা করে চোখে পড়ে। এটি কেবল আরেকটি ক্রমবর্ধমান থ্রাস্টার উন্নয়ন নয়। এটি একটি সিস্টেম-স্তরের সরলীকরণ, যা কমপ্যাক্ট উপগ্রহের মিশন-পরিসর বাড়াতে পারে। কম খরচ, আরও বিতরণকৃত মহাকাশ অবকাঠামোর দিকে এগিয়ে যাওয়া শিল্পের জন্য, এ ধরনের সরলীকরণ কাঁচা পারফরম্যান্সের মতোই গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে।
আসন্ন মিশনের কাজ যদি এই ধারণার সম্ভাবনাকে নিশ্চিত করে, তাহলে ফলাফল হতে পারে ছোট মহাকাশযানের একটি নতুন প্রজন্ম, যাদের আর এত কঠোরভাবে চটপটে হওয়া এবং দীর্ঘস্থায়ী থাকা, এই দুটির মধ্যে বেছে নিতে হবে না। CubeSats-এর জন্য, তা হবে উচ্চাকাঙ্ক্ষা এবং পৌঁছনোর দিক থেকেও একটি অর্থপূর্ণ উন্নতি।
এই প্রবন্ধটি New Atlas-এর প্রতিবেদনের ওপর ভিত্তি করে। মূল প্রবন্ধটি পড়ুন.
Originally published on newatlas.com
