গ্রহাণুর সঙ্গে কোনো সতর্কবার্তার লেবেল আসে না। বর্তমানে জানা কোনো গ্রহাণু পৃথিবীর সঙ্গে সংঘর্ষের পথে নেই, তবে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা প্রতি বছর হাজার হাজার নতুন গ্রহাণু খুঁজে পাচ্ছেন, এবং ভবিষ্যতে সংঘর্ষের সম্ভাবনা যথেষ্ট বাস্তব যে গুরুতর গ্রহ-প্রতিরক্ষা পরিকল্পনা justified। DART মিশন প্রমাণ করেছে যে একটি কাইনেটিক ইম্প্যাক্টর—মূলত একটি বড় দণ্ড যা গ্রহাণুকে তার গতিপথ থেকে সরিয়ে দিতে designed—একটি ছোট গ্রহাণুকে সরাতে পারে। কিন্তু এই কৌশলটির একটি উল্লেখযোগ্য সীমাবদ্ধতা রয়েছে, এবং বেইহাং বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি দল ভিন্ন পদ্ধতির প্রস্তাব করছে: একটি নতুন ধরনের সোলার সেইল ব্যবহার করে একটি বিপজ্জনক গ্রহাণুতে সরাসরি আঘাত হানা।
গ্রহাণু প্রতিরক্ষায় কেন একাধিক বিকল্প প্রয়োজন
একাধিক deflection পদ্ধতি বিকাশের পক্ষে যুক্তি শুরু হয় অনিশ্চয়তা থেকে। নিকট-পৃথিবী বস্তুর তালিকা ক্রমাগত বাড়ছে, এবং জানা কোনো গ্রহাণু বর্তমানে পৃথিবীর দিকে ধাবিত না হলেও, পরবর্তী বিপজ্জনক বস্তুটি সীমিত সতর্কবার্তার সঙ্গে আবিষ্কৃত হতে পারে। Deflection কোনো একক প্রযুক্তি নয় বরং সম্ভাব্য প্রতিক্রিয়ার একটি পরিবার, যার প্রতিটির ভিন্ন সময়, ভর এবং শক্তির প্রয়োজনীয়তা রয়েছে।
DART সেই প্রতিক্রিয়াগুলির একটি প্রদর্শন করেছে। ছোট গ্রহাণু ডিমরফসে আঘাত হেনে মিশনটি দেখিয়েছে যে একটি কাইনেটিক ইম্প্যাক্টর গ্রহাণুর গতি পরিবর্তন করতে পারে। সেই ফলাফল গ্রহ-প্রতিরক্ষার জন্য একটি মাইলফলক ছিল। তবে এটি প্রতিটি operational সমস্যার সমাধান করেনি। DART সংঘর্ষের জ্যামিতি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি নির্ধারণ করেছিল মহাকাশযান কতটা শক্তি সরবরাহ করতে পারবে।
DART যা প্রমাণ করেছে এবং যা অমীমাংসিত রেখেছে
DART একটি কাইনেটিক ইম্প্যাক্টর দিয়ে একটি ছোট গ্রহাণু সরিয়ে সফল হয়েছিল, একটি বড় দণ্ড যা গ্রহাণুকে তার গতিপথ থেকে সরিয়ে দিতে designed। মিশনটি প্রমাণ করেছে যে মৌলিক কৌশলটি কার্যকর। কিন্তু DART-এর একটি বড় ত্রুটি ছিল: এটি গ্রহাণুর সঙ্গে একই দিকে যাচ্ছিল এবং পিছন থেকে এগিয়ে আসছিল। ইম্প্যাক্টরটি উৎক্ষেপণ করা হয়েছিল যখন মহাকাশযানটি গ্রহাণুর চারপাশে কক্ষপথে ছিল, যার অর্থ সংঘর্ষের জ্যামিতি গ্রহাণুর নিজস্ব সূর্য-পরিক্রমণ দ্বারা সীমাবদ্ধ ছিল।
যথেষ্ট সতর্কবার্তা থাকলে এই পদ্ধতি কাজ করতে পারে। তবে এটি সম্পন্ন করতে বছরের পর বছর কক্ষপথ-যান্ত্রিক কৌশল প্রয়োজন হবে। ইম্প্যাক্টরকে লক্ষ্যের সঙ্গে ধরে ফেলতে হবে, তার দিক মেলাতে হবে এবং তারপর আঘাত হানতে হবে। প্রকৃত জরুরি অবস্থায় সেই বছরগুলি নাও থাকতে পারে। একটি দ্রুততর, আরও সরাসরি বিকল্প মূল্যবান হবে—বিশেষত এমন একটি যা মহাকাশযানের ভরের প্রতি কিলোগ্রামে অনেক বেশি শক্তি সরবরাহ করতে পারে।
সরাসরি আঘাতের পক্ষে শক্তির যুক্তি
একটি ইম্প্যাক্টর দিয়ে গ্রহাণু deflect করা একটি সহজ বিষয়ের উপর নির্ভর করে: শক্তি। ইম্প্যাক্টর থেকে গ্রহাণুতে যত বেশি শক্তি স্থানান্তরিত হবে, গ্রহাণু তত বেশি সরে যাবে। এবং শক্তি বেগের বর্গের সঙ্গে বাড়ে। অন্য কথায়, কোনো বস্তু যত দ্রুত আঘাত হানে, তত বেশি শক্তি তার লক্ষ্যে প্রদান করে।
DART প্রায় ৬ কিলোমিটার প্রতি সেকেন্ড গতিতে ডিমরফসে আঘাত হেনেছিল। এটি একটি সম্মানজনক গতি, কিন্তু এটি এই কারণে সীমাবদ্ধ ছিল যে মহাকাশযানটি গ্রহাণুর সঙ্গে একই দিক থেকে আসছিল। বেইহাং বিশ্ববিদ্যালয়ের নতুন গবেষণাপত্র অনুসারে, একটি সোলার সেইল ব্যবহারকারী ইম্প্যাক্টর বিপরীত দিক থেকে একটি গ্রহাণুর কাছে পৌঁছাতে পারে—যেন একটি ভুল দিকের হাইওয়ে চালক—এবং প্রায় ১০০ কিলোমিটার প্রতি সেকেন্ড গতিতে তার লক্ষ্যে আঘাত হানতে পারে। এই উচ্চতর সংঘর্ষ-গতি DART পরীক্ষার তুলনায় ইম্প্যাক্টর ভরের প্রতি কিলোগ্রামে প্রায় ২৩০ গুণ বল প্রদান করবে।
এই পার্থক্য মিশন ডিজাইনের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। ১০০ কিলোমিটার প্রতি সেকেন্ডে সরাসরি আঘাত একটি তুলনামূলকভাবে ছোট ইম্প্যাক্টরকে প্রচুর ভরবেগ স্থানান্তর করতে দেবে। কেবল বিশাল ভরের উপর নির্ভর না করে, একটি সোলার-সেইল ইম্প্যাক্টর বেগকে কাজে লাগিয়ে প্রতিটি কিলোগ্রামকে গুরুত্বপূর্ণ করে তুলতে পারে।
রেট্রোগ্রেড সমস্যা
আসল সমস্যা হলো মহাকাশযানকে বিপরীত দিকে চালিত করা। প্রায় সবকিছুই সূর্যের চারপাশে ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে পরিক্রমণ করে, পৃথিবীসহ। যখন কিছু পৃথিবী থেকে উৎক্ষেপণ করা হয়, এটি ইতিমধ্যেই সেই দিকে চলছে। সেই দিক উল্টে ঘড়ির কাঁটার দিকে, বা রেট্রোগ্রেড, কক্ষপথে প্রবেশ করতে অনেক শক্তি প্রয়োজন, হালকাভাবে বললে।
রাসায়নিক রকেটগুলি এটি করতে সক্ষম নয়। সিওলকোভস্কির রকেট সমীকরণের অত্যাচার তাদের পক্ষে সেই কৌশল সম্পন্ন করার জন্য যথেষ্ট জ্বালানি বহন করা অসম্ভব করে তোলে। রকেট সমীকরণ প্রয়োজনীয় প্রোপেলান্টের পরিমাণকে বেগের পরিবর্তনের সঙ্গে যুক্ত করে, এবং একটি রেট্রোগ্রেড ট্রাজেক্টরি চরম বেগ পরিবর্তনের দাবি করে। ফলস্বরূপ, একটি রেট্রোগ্রেড ইন্টারসেপ্টে প্রচলিত রাসায়নিক মিশন একটি বাস্তবসম্মত বিকল্প নয়।
সোলার সেইল সম্ভাব্যভাবে এটি করতে পারে। এটিই বেইহাং বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রস্তাবের কেন্দ্রীয় দাবি। প্রোপেলান্ট বহন করার পরিবর্তে, একটি সোলার সেইল সূর্যালোককে ভরবেগের উৎস হিসেবে ব্যবহার করে ধীরে ধীরে তার ট্রাজেক্টরি পরিবর্তন করে।
সোলার সেইল কীভাবে একটি বিপরীত ট্রাজেক্টরি সক্ষম করতে পারে
সোলার সেইল সৌর বিকিরণ চাপ কাজে লাগিয়ে কাজ করে—একটি ফোটন যখন কোনো কিছুতে ধাক্কা খায় তখন যে ক্ষুদ্র পরিমাণ বল প্রয়োগ করে। মূলত, তারা প্রচলিত রাসায়নিক বা আয়ন রকেটের মতো জ্বালানির প্রয়োজন ছাড়াই সূর্যালোকে পাল তোলে। যেকোনো একক ফোটনের বল অত্যন্ত ক্ষুদ্র, কিন্তু একটি বড়, হালকা সেইল বিস্তৃত এলাকা জুড়ে সেই চাপ সংগ্রহ করতে পারে এবং এটি ব্যবহার করে একটি মহাকাশযানকে ধীরে ধীরে ত্বরান্বিত করতে পারে।
বেইহাং বিশ্ববিদ্যালয়ের ধারণাটি একটি নতুন ধরনের সোলার সেইলকে কেন্দ্র করে যা দিক উল্টে দেওয়ার কঠিন কাজটি করতে সক্ষম। প্রস্তাবিত ডিফ্র্যাক্টিভ সোলার সেইল হঠাৎ থ্রাস্টের বিস্ফোরণ ঘটাবে না। পরিবর্তে, এটি সময়ের সঙ্গে সৌর বিকিরণ চাপ সংগ্রহ করবে, যা মহাকাশযানকে রাসায়নিক প্রোপেলান্টের ভর-জরিমানা ছাড়াই তার কক্ষপথ পরিবর্তন করতে দেবে। এটিই একটি রেট্রোগ্রেড ইন্টারসেপ্ট সম্ভাব্যভাবে সম্ভব করে তোলে।
সোলার-সেইল প্রযুক্তি ইতিমধ্যেই মহাকাশে পরীক্ষা করা হয়েছে। প্ল্যানেটারি সোসাইটির LightSail 2 উৎক্ষেপণ, নিবন্ধের সঙ্গে সম্পর্কিত মিশন চিত্রে দেখানো হয়েছে, সেই ধরনের সেইল হার্ডওয়্যার প্রদর্শন করেছে যার উপর এই ধরনের ধারণা গড়ে উঠবে। একটি গ্রহ-প্রতিরক্ষা সংস্করণকে অনেক বেশি সক্ষম হতে হবে, তবে অন্তর্নিহিত নীতিটি একই: জ্বালানি-সীমাবদ্ধ রকেট যেখানে যেতে পারে না সেখানে মহাকাশযানকে ঠেলে দিতে সূর্যালোক ব্যবহার করা।
কেন প্রাথমিক সনাক্তকরণ অপরিহার্য
১০০ কিলোমিটার প্রতি সেকেন্ডে সরাসরি আঘাত একটি অসাধারণ deflection সরঞ্জাম হবে, তবে এটি প্রাথমিক সতর্কবার্তার প্রয়োজনীয়তা দূর করবে না। সোলার সেইলের সুবিধা আসে জ্বালানি ছাড়াই ট্রাজেক্টরি পরিবর্তন করার ক্ষমতা থেকে, তবে সেই সুবিধা সময়ের উপর নির্ভর করে। গ্রহাণু ইন্টারসেপ্ট পয়েন্টে পৌঁছানোর আগে সেইলকে উৎক্ষেপণ, ত্বরান্বিত এবং একটি রেট্রোগ্রেড কক্ষপথে কৌশল চালাতে হবে।
যদি একটি বিপজ্জনক গ্রহাণু সংঘর্ষের মাত্র কয়েক মাস আগে আবিষ্কৃত হয়, তবে একটি উচ্চ-শক্তি ইম্প্যাক্টরও তার কাছে পৌঁছানোর জন্য যথেষ্ট সময় নাও পেতে পারে। যদি এটি বছর বা দশক আগে আবিষ্কৃত হয়, তবে একটি ধীর কিন্তু অবিচল সোলার সেইল মিলনস্থল স্থাপনের জন্য প্রয়োজনীয় সময় পেতে পারে। এটি গ্রহাণু সমীক্ষা এবং ট্র্যাকিং কর্মসূচিকে একই গ্রহ-প্রতিরক্ষা ব্যবস্থার একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ করে তোলে।
এই কৌশলটি লক্ষ্য সম্পর্কে সুনির্দিষ্ট জ্ঞানের উপরও নির্ভর করে। মিশন পরিকল্পনাকারীদের গ্রহাণুর কক্ষপথ, আকার, গঠন এবং ঘূর্ণন জানতে হবে। সেই বিবরণগুলি নির্ধারণ করে বস্তুটি একটি আঘাতে কীভাবে প্রতিক্রিয়া জানাবে এবং একটি deflection প্রচেষ্টা এটিকে নিরাপদে পৃথিবী থেকে দূরে ঠেলে দেবে নাকি কেবল অপ্রত্যাশিতভাবে খণ্ডিত করবে।
যা এখনও প্রমাণ করা বাকি
শক্তি স্থানান্তরের পদার্থবিদ্যা সহজ। প্রকৌশলটি নয়। একটি সোলার-সেইল ইম্প্যাক্টরকে নির্ভরযোগ্যভাবে উৎক্ষেপণ করতে হবে, মহাকাশ পরিবেশে টিকে থাকতে হবে, সঠিকভাবে নেভিগেট করতে হবে এবং একটি দীর্ঘ মিশনে প্রয়োজনীয় ট্রাজেক্টরি বজায় রাখতে হবে। এটিকে একটি রেট্রোগ্রেড কক্ষপথেও পৌঁছাতে হবে, একটি কৌশল যা রাসায়নিক রকেট করতে পারে না কিন্তু সোলার সেইল সম্ভাব্যভাবে অর্জন করতে পারে।
DART ইতিমধ্যেই দেখিয়েছে যে একটি কাইনেটিক আঘাত একটি গ্রহাণুর গতি পরিবর্তন করতে পারে। LightSail 2 দেখিয়েছে যে সোলার সেইল মহাকাশে উৎক্ষেপণ করা যায়। বেইহাং বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রস্তাব সেই দুটি প্রমাণের ধারাকে একটি নতুন গ্রহ-প্রতিরক্ষা ধারণায় একত্রিত করে। পরবর্তী পদক্ষেপ হবে একটি নিবেদিত মিশনে প্রয়োজনীয় সেইল পারফরম্যান্স, ট্রাজেক্টরি নিয়ন্ত্রণ এবং ইন্টারসেপ্ট টাইমিং পরীক্ষা করা।
এর কোনোটিই ধারণাটিকে আজ প্রস্তুত করে না। এটি এটিকে অধ্যয়নের যোগ্য করে তোলে। যদি পদ্ধতিটি কাজ করে, তবে এটি গ্রহ-প্রতিরক্ষা টুলবক্সে একটি উচ্চ-শক্তি বিকল্প যোগ করবে—এমন একটি যা পিছন থেকে তাড়া করার পরিবর্তে বিপরীত দিক থেকে আসা গ্রহাণুতে আঘাত হানতে পারে।
মূল কথা
যেকোনো নির্দিষ্ট বছরে ধ্বংসকারী গ্রহাণুর ঝুঁকি কম কিন্তু শূন্য নয়। DART প্রমাণ করেছে যে মানবতা একটি কাইনেটিক ইম্প্যাক্টর দিয়ে একটি গ্রহাণু সরাতে পারে। বেইহাং বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রস্তাব যুক্তি দেয় যে একটি ডিফ্র্যাক্টিভ সোলার সেইল প্রায় ১০০ কিলোমিটার প্রতি সেকেন্ডে সরাসরি আঘাত সক্ষম করতে পারে, যা DART-এর তুলনায় ইম্প্যাক্টর ভরের প্রতি কিলোগ্রামে প্রায় ২৩০ গুণ বল প্রদান করে। কঠিন অংশটি হলো রেট্রোগ্রেড কক্ষপথে পৌঁছানো। রাসায়নিক রকেট যথেষ্ট জ্বালানি বহন করতে পারে না, কিন্তু সোলার সেইল সম্ভাব্যভাবে পারে। যদি প্রযুক্তি পরিপক্ব হয় এবং প্রাথমিক সতর্কবার্তা ব্যবস্থা উন্নত হয়, তবে একটি সূর্যালোক-চালিত ইম্প্যাক্টর ভবিষ্যতের হুমকির বিরুদ্ধে একটি শক্তিশালী নতুন প্রতিরক্ষা লাইন হয়ে উঠতে পারে।
এই নিবন্ধটি Universe Today-এর প্রতিবেদনের উপর ভিত্তি করে। মূল নিবন্ধ পড়ুন।
Originally published on universetoday.com
