MIT-এর প্রপালশন ধারণা CubeSats-কে দুই ধরনের ড্রাইভ মোড দিতে পারে

একটি পরিচিত spacecraft tradeoff-এর নতুন workaround

ছোট উপগ্রহগুলোকে প্রায়ই propulsion নিয়ে এক ধরনের আপস করতে হয়। Chemical systems শক্তিশালী thrust burst দেয়, কিন্তু দ্রুত জ্বালানি খরচ করে; আর electric propulsion অনেক বেশি efficiency-তে কাজ করলেও সাধারণত কেবল মৃদু, অবিরাম push দেয়। MIT গবেষকেরা এখন এমন একটি ধারণা বর্ণনা করছেন, যা একই propellant ব্যবহার করে দুই mode-এ কাজ করে এই ব্যবধান কমাতে পারে।

Journal of Propulsion and Power-এ প্রকাশিত কাজটি একটি hybrid architecture-এর ওপর কেন্দ্রীভূত, যেখানে একটি electrospray thruster-কে chemical rocket mode-এর সঙ্গে যুক্ত করা হয়েছে। এই ব্যবস্থাকে সম্ভব করার মূল উপাদান ASCENT, একটি তথাকথিত green propellant, যা আগে AF-M315E নামে পরিচিত ছিল।

ASCENT কেন নজর কাড়ছে

Hydrazine দীর্ঘদিন ধরে একটি মানক spacecraft propellant হিসেবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে, কিন্তু এটি পরিচালনা করা কঠিন ও বিপজ্জনক। উৎস পাঠ্যে এটিকে toxic, carcinogenic, এবং corrosive বলা হয়েছে, এবং বলা হয়েছে যে loading procedures-এ ব্যাপক সুরক্ষা দরকার হয়। ASCENT-কে একটি নিরাপদ বিকল্প হিসেবে তৈরি করা হয়েছে, এবং দেওয়া উপাদান অনুযায়ী এটি hydrazine-এর তুলনায় specific impulse-এ প্রায় 50% বৃদ্ধি দেয়।

ASCENT 2019 সালে NASA-এর Green Propellant Infusion Mission-এ আগেই flight-tested হয়েছিল। MIT গবেষকদের দৃষ্টি আকর্ষণ করেছে যে এটি একটি ionic liquid-ও বটে। এটি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ ionic liquids electrospray thrusters-এর propellant হিসেবে কাজ করতে পারে, যা তরল থেকে charged ions বের করে সেগুলোকে মহাকাশে ত্বরান্বিত করে thrust তৈরি করে।

Lego-আকারের পরীক্ষায় দীর্ঘস্থায়ী thrust

ASCENT এই ভূমিকায় কাজ করে কি না তা দেখতে দলটি vacuum chamber এবং magnetic levitation ব্যবহার করে space conditions অনুকরণ করার জন্য একটি custom test setup ব্যবহার করেছে। তারা thruster-এ যুক্ত একটি ছোট reservoir-এ মাত্র 1 gram ASCENT ভরে voltage প্রয়োগ করে thrust তৈরি করে।

ফলাফল বলের দিক থেকে ছোট ছিল, কিন্তু সময়ের দিক থেকে গুরুত্বপূর্ণ। পরীক্ষায় এমন thrust তৈরি হয় যে একটি levitating satellite mock-up ঘুরতে পারে, এবং এটি 100 hours পর্যন্ত চলেছে। ছোট উপগ্রহের ক্ষেত্রে, এই ধরনের দীর্ঘস্থায়ী, কার্যকর নিয়ন্ত্রণ station-keeping, attitude adjustment, এবং ধীরে ধীরে orbital পরিবর্তনের জন্য মূল্যবান।

CubeSats-এর জন্য dual-mode propulsion কেন গুরুত্বপূর্ণ

আসল আকর্ষণ শুধু এই নয় যে ASCENT electrospray thruster-এ কাজ করেছে। বিষয়টি হলো, একই propellant একটিই spacecraft-এ high-thrust এবং high-efficiency, দুই ধরনের operation-এ সহায়তা করতে পারে। তত্ত্বগতভাবে, একটি CubeSat যখন তীক্ষ্ণ maneuver দরকার হবে তখন chemical propulsion ব্যবহার করতে পারে, আর দীর্ঘ সময়ের সূক্ষ্ম নিয়ন্ত্রণের জন্য electrospray mode-এ স্যুইচ করতে পারে।

এতে ভিন্ন propellant এবং সহায়ক hardware-সহ আলাদা propulsion system বহন করার প্রয়োজন কমে যাবে। যেখানে volume এবং mass খুবই সীমিত, সেখানে এই সরলীকরণ বড় সুবিধা। এটি deployment-এর পর ছোট platform-গুলিকে আরও বেশি কাজ করতে দেওয়ার মাধ্যমে mission design-এর বিকল্পও বাড়াতে পারে।

উপকারী একটি ধাপ, চূড়ান্ত পণ্য নয়

এই research মানে এই নয় যে flight-ready dual-mode engine খুব শিগগিরই চলে আসছে। laboratory environment-এ পরীক্ষা কেবল একটি ধাপ, এবং বাস্তব spacecraft integration-এ storage, switching logic, thermal behavior, reliability, এবং total impulse budgeting-এর মতো চ্যালেঞ্জ থাকে।

তবুও, এই concept আকর্ষণীয়, কারণ এটি small-spacecraft design-এর একটি দীর্ঘস্থায়ী সীমাবদ্ধতাকে লক্ষ্য করে। CubeSats increasingly capable sensors, science platforms, এবং technology demonstrators হয়ে উঠলেও propulsion এখনও সবচেয়ে কঠিন constraints-এর একটি। maneuvering authority এবং endurance একসঙ্গে আনা একটি shared-propellant system এই spacecraft-গুলিকে আরও flexible এবং independent করে তুলবে।

ASCENT শুরুতে hydrazine-এর তুলনায় handling burdens কমানোর জন্য আকর্ষণীয় ছিল। MIT-এর কাজ ইঙ্গিত দিচ্ছে যে এটি অস্বাভাবিকভাবে versatile-ও হতে পারে। ভবিষ্যৎ উন্নয়ন যদি সেই প্রতিশ্রুতি নিশ্চিত করে, তাহলে এই propellant CubeSat propulsion-কে one-mode-or-the-other মানসিকতা থেকে সরিয়ে spacecraft mobility-র আরও adaptable model-এর দিকে নিয়ে যেতে পারে।

এই নিবন্ধটি Universe Today-এর প্রতিবেদনকে ভিত্তি করে লেখা হয়েছে। মূল নিবন্ধ পড়ুন.