క్షుద్రగ్రహాలు హెచ్చరిక లేబుల్‌తో రావు. ప్రస్తుతం భూమితో ఢీకొనే మార్గంలో ఉన్న క్షుద్రగ్రహం ఏదీ తెలియదు, అయినప్పటికీ ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ప్రతి సంవత్సరం వేలాది కొత్త వాటిని కనుగొంటున్నారు, మరియు భవిష్యత్తులో ప్రభావం పడే అవకాశం తగినంత వాస్తవికంగా ఉంది, తీవ్రమైన గ్రహ రక్షణ ప్రణాళికను సమర్థించడానికి. DART మిషన్ ఒక కైనెటిక్ ఇంపాక్టర్—ప్రధానంగా క్షుద్రగ్రహాన్ని దాని ప్రక్షేపక మార్గం నుండి నెట్టడానికి రూపొందించిన పెద్ద కడ్డీ—ఒక చిన్న క్షుద్రగ్రహాన్ని కదిలించగలదని నిరూపించింది. కానీ ఈ పద్ధతికి గణనీయమైన పరిమితి ఉంది, మరియు బీహాంగ్ విశ్వవిద్యాలయంలోని ఒక బృందం వేరే విధానాన్ని ప్రతిపాదిస్తోంది: ప్రమాదకర క్షుద్రగ్రహంపై నేరుగా దాడి చేయడానికి కొత్త రకమైన సోలార్ సెయిల్‌ను ఉపయోగించడం.
క్షుద్రగ్రహ రక్షణకు ఎందుకు బహుళ ఎంపికలు అవసరం
ఒకటి కంటే ఎక్కువ మళ్లింపు పద్ధతులను అభివృద్ధి చేయడానికి కారణం అనిశ్చితితో మొదలవుతుంది. భూమికి సమీప వస్తువుల జాబితా నిరంతరం పెరుగుతోంది, మరియు తెలిసిన క్షుద్రగ్రహాలలో ఏదీ ప్రస్తుతం భూమి వైపు వెళ్లడం లేదు, అయినప్పటికీ తదుపరి ప్రమాదకర వస్తువు పరిమిత హెచ్చరికతో కనుగొనబడవచ్చు. మళ్లింపు ఒకే సాంకేతికత కాదు, వివిధ సమయం, ద్రవ్యరాశి మరియు శక్తి అవసరాలతో కూడిన సాధ్యమైన ప్రతిస్పందనల కుటుంబం.
DART ఆ ప్రతిస్పందనలలో ఒకటి ప్రదర్శించింది. చిన్న క్షుద్రగ్రహం డైమోర్ఫోస్‌ను ఢీకొట్టడం ద్వారా, కైనెటిక్ ఇంపాక్టర్ క్షుద్రగ్రహం యొక్క చలనాన్ని మార్చగలదని మిషన్ చూపించింది. ఆ ఫలితం గ్రహ రక్షణకు ఒక మైలురాయి. అయితే, అది ప్రతి కార్యాచరణ సమస్యను పరిష్కరించలేదు. DART ఎన్‌కౌంటర్ యొక్క జ్యామితి ప్రత్యేకంగా ముఖ్యం, ఎందుకంటే అది అంతరిక్ష నౌక ఎంత శక్తిని అందించగలదో రూపొందించింది.
DART ఏమి నిరూపించింది మరియు ఏమి పరిష్కరించలేదు
DART ఒక కైనెటిక్ ఇంపాక్టర్, క్షుద్రగ్రహాన్ని దాని ప్రక్షేపక మార్గం నుండి నెట్టడానికి రూపొందించిన పెద్ద కడ్డీతో ఒక చిన్న క్షుద్రగ్రహాన్ని కదిలించడం ద్వారా విజయం సాధించింది. ప్రాథమిక పద్ధతి సాధ్యమని మిషన్ నిరూపించింది. కానీ DART కు ఒక పెద్ద లోపం ఉంది: అది క్షుద్రగ్రహం అదే దిశలో ప్రయాణిస్తూ వెనుక నుండి సమీపించింది. అంతరిక్ష నౌక క్షుద్రగ్రహం చుట్టూ కక్ష్యలో ఉన్నప్పుడు ఇంపాక్టర్ ప్రయోగించబడింది, అంటే ఢీకొనే జ్యామితి క్షుద్రగ్రహం సూర్యుని చుట్టూ తన స్వంత చలనం ద్వారా పరిమితం చేయబడింది.
తగినంత హెచ్చరిక ఉంటే ఆ విధానం పనిచేయగలదు. అయితే, దానిని సాధించడానికి సంవత్సరాల కక్ష్య యాంత్రిక యుక్తి అవసరం. ఇంపాక్టర్ లక్ష్యాన్ని పట్టుకోవాలి, దాని దిశను సరిపోల్చాలి, ఆపై దానిపై దాడి చేయాలి. నిజమైన అత్యవసర పరిస్థితిలో, ఆ సంవత్సరాలు అందుబాటులో ఉండకపోవచ్చు. వేగవంతమైన, మరింత ప్రత్యక్ష ఎంపిక విలువైనది—ముఖ్యంగా అంతరిక్ష నౌక ద్రవ్యరాశి కిలోగ్రాముకు చాలా ఎక్కువ శక్తిని అందించగలది.
నేరుగా ప్రభావానికి శక్తి వాదన
ఇంపాక్టర్‌తో క్షుద్రగ్రహాన్ని మళ్లించడం ఒక సరళమైన అంశంపై ఆధారపడి ఉంటుంది: శక్తి. ఇంపాక్టర్ నుండి క్షుద్రగ్రహానికి ఎంత ఎక్కువ శక్తి బదిలీ అవుతుందో, క్షుద్రగ్రహం అంత ఎక్కువ కదులుతుంది. మరియు శక్తి వేగం యొక్క వర్గంతో పెరుగుతుంది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ఒక వస్తువు ఎంత వేగంగా ఢీకొంటుందో, అది తన లక్ష్యానికి అంత ఎక్కువ శక్తిని అందిస్తుంది.
DART సుమారు సెకనుకు 6 కిలోమీటర్ల వేగంతో డైమోర్ఫోస్‌ను ఢీకొట్టింది. అది గౌరవనీయమైన వేగం, కానీ అంతరిక్ష నౌక క్షుద్రగ్రహం అదే దిశ నుండి వస్తోంది కాబట్టి అది పరిమితం చేయబడింది. బీహాంగ్ విశ్వవిద్యాలయం నుండి వచ్చిన కొత్త పత్రం ప్రకారం, సోలార్ సెయిల్‌ను ఉపయోగించే ఇంపాక్టర్ క్షుద్రగ్రహాన్ని వ్యతిరేక దిశ నుండి సమీపించగలదు—తప్పు దారిలో వెళ్లే హైవే డ్రైవర్ లాగా—మరియు సుమారు సెకనుకు 100 కిలోమీటర్ల వేగంతో తన లక్ష్యంపై దాడి చేయగలదు. ఆ అధిక సమీప వేగం DART పరీక్షతో పోలిస్తే ఇంపాక్టర్ ద్రవ్యరాశి కిలోగ్రాముకు సుమారు 230 రెట్లు శక్తిని అందిస్తుంది.
ఆ వ్యత్యాసం మిషన్ డిజైన్‌కు అపారంగా ముఖ్యం. సెకనుకు 100 కిలోమీటర్ల వేగంతో నేరుగా దాడి చేయడం వల్ల సాపేక్షంగా చిన్న ఇంపాక్టర్ పెద్ద మొత్తంలో ద్రవ్యవేగాన్ని బదిలీ చేయగలదు. బలవంతపు ద్రవ్యరాశిపై ఆధారపడకుండా, సోలార్-సెయిల్ ఇంపాక్టర్ ప్రతి కిలోగ్రామును లెక్కించేలా చేయడానికి వేగాన్ని ఉపయోగించుకోగలదు.
రెట్రోగ్రేడ్ సమస్య
అంతరిక్ష నౌకను వ్యతిరేక దిశలో కదిలించడమే ఇబ్బంది. భూమితో సహా దాదాపు ప్రతిదీ సూర్యుని చుట్టూ అపసవ్య దిశలో తిరుగుతుంది. ఏదైనా భూమి నుండి ప్రయోగించినప్పుడు, అది ఇప్పటికే ఆ దిశలో కదులుతోంది. ఆ దిశను తిప్పికొట్టి సవ్యదిశలో, లేదా రెట్రోగ్రేడ్, కక్ష్యలోకి ప్రవేశించడానికి చాలా శక్తి అవసరం, తక్కువగా చెప్పాలంటే.
రసాయన రాకెట్లు దానిని చేయలేవు. సియోల్కోవ్‌స్కీ రాకెట్ సమీకరణం యొక్క నిరంకుశత్వం ఆ యుక్తిని పూర్తి చేయడానికి తగినంత ఇంధనాన్ని మోయడం వాటికి అసాధ్యం చేస్తుంది. రాకెట్ సమీకరణం అవసరమైన ప్రొపెల్లెంట్ మొత్తాన్ని వేగం మార్పుకు కట్టివేస్తుంది, మరియు రెట్రోగ్రేడ్ ప్రక్షేపక మార్గం తీవ్రమైన వేగం మార్పును కోరుతుంది. ఫలితంగా, రెట్రోగ్రేడ్ ఇంటర్‌సెప్ట్‌కు సాంప్రదాయ రసాయన మిషన్ వాస్తవిక ఎంపిక కాదు.
సోలార్ సెయిల్స్ సంభావ్యంగా దానిని చేయగలవు. అదే బీహాంగ్ విశ్వవిద్యాలయం ప్రతిపాదన వెనుక కేంద్ర క్లెయిమ్. ప్రొపెల్లెంట్‌ను మోయడానికి బదులుగా, సోలార్ సెయిల్ సూర్యకాంతినే ద్రవ్యవేగ మూలంగా ఉపయోగించి క్రమంగా తన ప్రక్షేపక మార్గాన్ని మారుస్తుంది.
సోలార్ సెయిల్స్ ఎలా రివర్స్ ప్రక్షేపక మార్గాన్ని సాధ్యం చేయగలవు
సోలార్ సెయిల్స్ సౌర వికిరణ పీడనాన్ని ఉపయోగించుకోవడం ద్వారా పనిచేస్తాయి—ఒక ఫోటాన్ ఏదో ఢీకొన్నప్పుడు అందించే చిన్న మొత్తంలో శక్తి. సారాంశంలో, అవి సాంప్రదాయ రసాయన లేదా అయాన్ రాకెట్ లాగా ఇంధనం అవసరం లేకుండా సూర్యకాంతిపై ప్రయాణిస్తాయి. ఏ ఒక్క ఫోటాన్ నుండి వచ్చే శక్తి అత్యల్పం, కానీ పెద్ద, తేలికైన సెయిల్ ఆ పీడనాన్ని విస్తృత ప్రాంతంలో సేకరించి అంతరిక్ష నౌకను నెమ్మదిగా వేగవంతం చేయడానికి ఉపయోగించగలదు.
బీహాంగ్ విశ్వవిద్యాలయం భావన దిశను తిప్పికొట్టే కష్టమైన పనిని చేయగల కొత్త రకమైన సోలార్ సెయిల్‌పై కేంద్రీకృతమై ఉంది. ప్రతిపాదిత డిఫ్రాక్టివ్ సోలార్ సెయిల్ ఆకస్మిక థ్రస్ట్ పేలుడును ఉత్పత్తి చేయదు. బదులుగా, అది కాలక్రమేణా సౌర వికిరణ పీడనాన్ని సేకరిస్తుంది, అంతరిక్ష నౌక రసాయన ప్రొపెల్లెంట్ యొక్క ద్రవ్యరాశి జరిమానా లేకుండా తన కక్ష్యను మార్చుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది. అదే రెట్రోగ్రేడ్ ఇంటర్‌సెప్ట్‌ను సంభావ్యంగా సాధ్యం చేస్తుంది.
సోలార్-సెయిల్ సాంకేతికత ఇప్పటికే అంతరిక్షంలో పరీక్షించబడింది. ప్లానెటరీ సొసైటీ యొక్క LightSail 2 ప్రయోగం, వ్యాసంతో సంబంధం ఉన్న మిషన్ చిత్రాలలో చూపబడింది, అటువంటి భావన నిర్మించే సెయిల్ హార్డ్‌వేర్ రకాన్ని ప్రదర్శించింది. గ్రహ రక్షణ సంస్కరణ చాలా సమర్థవంతంగా ఉండాలి, కానీ అంతర్లీన సూత్రం అదే: ఇంధన-పరిమిత రాకెట్ వెళ్లలేని చోటుకు అంతరిక్ష నౌకను నెట్టడానికి సూర్యకాంతిని ఉపయోగించడం.
ఎందుకు ముందస్తు గుర్తింపు అత్యవసరం
సెకనుకు 100 కిలోమీటర్ల వేగంతో నేరుగా ప్రభావం అసాధారణమైన మళ్లింపు సాధనం అవుతుంది, కానీ అది ముందస్తు హెచ్చరిక అవసరాన్ని తొలగించదు. సోలార్ సెయిల్ యొక్క ప్రయోజనం ఇంధనం లేకుండా ప్రక్షేపక మార్గాన్ని మార్చగల సామర్థ్యం నుండి వస్తుంది, అయినప్పటికీ ఆ ప్రయోజనం సమయంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. క్షుద్రగ్రహం ఇంటర్‌సెప్ట్ పాయింట్‌కు చేరుకునే ముందు సెయిల్ మోహరించాలి, వేగవంతం చేయాలి మరియు రెట్రోగ్రేడ్ కక్ష్యలోకి యుక్తి చేయాలి.
ప్రమాదకర క్షుద్రగ్రహం ప్రభావానికి కొన్ని నెలల ముందు మాత్రమే కనుగొనబడితే, అధిక-శక్తి ఇంపాక్టర్ కూడా దానిని చేరుకోవడానికి తగినంత సమయం ఉండకపోవచ్చు. అది సంవత్సరాల లేదా దశాబ్దాల ముందు కనుగొనబడితే, నెమ్మదిగా కానీ నిరంతర సోలార్ సెయిల్ కలయికను ఏర్పాటు చేయడానికి అవసరమైన సమయాన్ని కలిగి ఉండవచ్చు. అది క్షుద్రగ్రహ సర్వేలు మరియు ట్రాకింగ్ కార్యక్రమాలను అదే గ్రహ రక్షణ వ్యవస్థలో కీలక భాగంగా చేస్తుంది.
ఈ వ్యూహం లక్ష్యం యొక్క ఖచ్చితమైన జ్ఞానంపై కూడా ఆధారపడి ఉంటుంది. మిషన్ ప్లానర్లు క్షుద్రగ్రహం యొక్క కక్ష్య, పరిమాణం, కూర్పు మరియు భ్రమణాన్ని తెలుసుకోవాలి. ఆ వివరాలు వస్తువు ప్రభావానికి ఎలా స్పందిస్తుందో మరియు మళ్లింపు ప్రయత్నం దానిని సురక్షితంగా భూమి నుండి దూరంగా నెడుతుందా లేదా అనూహ్యంగా శకలాలుగా విభజిస్తుందా అనేది నిర్ణయిస్తాయి.
ఇంకా నిరూపించాల్సినవి
శక్తి బదిలీ భౌతికశాస్త్రం సరళమైనది. ఇంజినీరింగ్ అలా కాదు. సోలార్-సెయిల్ ఇంపాక్టర్ విశ్వసనీయంగా మోహరించాలి, అంతరిక్ష వాతావరణంలో జీవించాలి, ఖచ్చితంగా నావిగేట్ చేయాలి మరియు సుదీర్ఘ మిషన్‌లో అవసరమైన ప్రక్షేపక మార్గాన్ని నిలబెట్టుకోవాలి. అది రెట్రోగ్రేడ్ కక్ష్యను కూడా చేరుకోవాలి, రసాయన రాకెట్లు చేయలేని కానీ సోలార్ సెయిల్స్ సంభావ్యంగా సాధించగల యుక్తి.
కైనెటిక్ ప్రభావం క్షుద్రగ్రహం యొక్క చలనాన్ని మార్చగలదని DART ఇప్పటికే చూపింది. సోలార్ సెయిల్స్ అంతరిక్షంలో మోహరించగలవని LightSail 2 చూపింది. బీహాంగ్ విశ్వవిద్యాలయం ప్రతిపాదన ఆ రెండు సాక్ష్యాల శ్రేణులను కొత్త గ్రహ రక్షణ భావనగా కలుపుతుంది. తదుపరి దశ అవసరమైన సెయిల్ పనితీరు, ప్రక్షేపక మార్గ నియంత్రణ మరియు ఇంటర్‌సెప్ట్ సమయాన్ని అంకిత మిషన్‌లో పరీక్షించడం.
అదేదీ భావనను ఈ రోజు సిద్ధంగా చేయదు. అది అధ్యయనం చేయదగినదిగా చేస్తుంది. విధానం పనిచేస్తే, అది గ్రహ రక్షణ టూల్‌బాక్స్‌కు అధిక-శక్తి ఎంపికను జోడిస్తుంది—వచ్చే క్షుద్రగ్రహాన్ని వెనుక నుండి వెంబడించడం కాకుండా వ్యతిరేక దిశ నుండి దాడి చేయగలది.
ముఖ్యాంశం
ప్రాణాంతక క్షుద్రగ్రహం ప్రమాదం ఏ సంవత్సరంలోనైనా తక్కువ కానీ సున్నా కాదు. మానవత్వం కైనెటిక్ ఇంపాక్టర్‌తో క్షుద్రగ్రహాన్ని కదిలించగలదని DART నిరూపించింది. డిఫ్రాక్టివ్ సోలార్ సెయిల్ సుమారు సెకనుకు 100 కిలోమీటర్ల వేగంతో నేరుగా దాడిని సాధ్యం చేయగలదని, DART తో పోలిస్తే ఇంపాక్టర్ ద్రవ్యరాశి కిలోగ్రాముకు సుమారు 230 రెట్లు శక్తిని అందిస్తుందని బీహాంగ్ విశ్వవిద్యాలయం ప్రతిపాదన వాదిస్తుంది. కష్టమైన భాగం రెట్రోగ్రేడ్ కక్ష్యను చేరుకోవడం. రసాయన రాకెట్లు తగినంత ఇంధనాన్ని మోయలేవు, కానీ సోలార్ సెయిల్స్ సంభావ్యంగా మోయగలవు. సాంకేతికత పరిపక్వం చెంది ముందస్తు హెచ్చరిక వ్యవస్థలు మెరుగుపడితే, సూర్యకాంతి-నడిచే ఇంపాక్టర్ భవిష్యత్తు ముప్పుకు వ్యతిరేకంగా శక్తివంతమైన కొత్త రక్షణ శ్రేణిగా మారగలదు.
ఈ వ్యాసం Universe Today యొక్క రిపోర్టింగ్ ఆధారంగా రూపొందించబడింది. అసలు వ్యాసాన్ని చదవండి.
Originally published on universetoday.com
