Nuclear power in space
মহাকাশে পারমাণবিক শক্তি হল মহাকাশে পারমাণবিক শক্তির ব্যবহার, সাধারণত বিদ্যুৎ বা তাপের জন্য ছোট বিভাজন ব্যবস্থা বা তেজস্ক্রিয় ক্ষয়। আরেকটি ব্যবহার হল বৈজ্ঞানিক পর্যবেক্ষণের জন্য, যেমন একটি মেসবাউয়ার স্পেকট্রোমিটার। সবচেয়ে সাধারণ প্রকার হল একটি রেডিওআইসোটোপ থার্মোইলেক্ট্রিক জেনারেটর, যা অনেক স্পেস প্রোব এবং ক্রু চন্দ্র মিশনে ব্যবহৃত হয়েছে। পৃথিবী পর্যবেক্ষণ উপগ্রহের জন্য ছোট বিভাজন চুল্লি, যেমন টপাজ পারমাণবিক চুল্লিও উড়ানো হয়েছে। একটি রেডিওআইসোটোপ হিটার ইউনিট তেজস্ক্রিয় ক্ষয় দ্বারা চালিত হয় এবং সম্ভাব্য কয়েক দশক ধরে উপাদানগুলিকে কাজ করার জন্য খুব ঠান্ডা হওয়া থেকে রক্ষা করতে পারে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র 1965 সালে 43 দিনের জন্য মহাকাশে এস. এন. এ. পি-10এ পারমাণবিক চুল্লি পরীক্ষা করে, 13ই সেপ্টেম্বর 2012-এ কিলোপাওয়ার চুল্লিটির ডেমন্সট্রেশন ইউজিং ফ্ল্যাটপ ফিশন (ডি. ইউ. এফ. এফ) পরীক্ষার মাধ্যমে স্থান ব্যবহারের উদ্দেশ্যে একটি পারমাণবিক চুল্লি শক্তি ব্যবস্থার পরবর্তী পরীক্ষা হয়। 1965 সালের পরীক্ষামূলক রোমাশকা চুল্লির স্থল-ভিত্তিক পরীক্ষার পরে, যা ইউরেনিয়াম এবং সরাসরি তাপবিদ্যুৎকে বিদ্যুতে রূপান্তরিত করে, ইউএসএসআর প্রায় 40টি পারমাণবিক-বৈদ্যুতিক উপগ্রহ মহাকাশে পাঠায়, যার বেশিরভাগই বিইএস-5 চুল্লির দ্বারা চালিত। আরও শক্তিশালী টোপাজ-2 চুল্লি 10 কিলোওয়াট বিদ্যুৎ উৎপাদন করেছিল। মহাকাশ প্রপালশন ব্যবস্থার জন্য পারমাণবিক শক্তি ব্যবহার করে এমন ধারণার উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে পারমাণবিক বৈদ্যুতিক রকেট (পারমাণবিক চালিত আয়ন থ্রাস্টার (গুলি)), রেডিওআইসোটোপ রকেট এবং রেডিওআইসোটোপ বৈদ্যুতিক প্রপালশন (আরইপি)। আরও অন্বেষণ করা ধারণাগুলির মধ্যে একটি হল পারমাণবিক তাপীয় রকেট, যা এনইআরভিএ প্রোগ্রামে স্থল পরীক্ষা করা হয়েছিল। পারমাণবিক পালস প্রপালশন ওরিয়ন প্রকল্পের বিষয় ছিল। নিয়ন্ত্রণ ও বিপদ প্রতিরোধ 1967 সালে বাইরের মহাকাশ চুক্তি দ্বারা মহাকাশে পারমাণবিক অস্ত্র নিষেধাজ্ঞার পর, রাষ্ট্রগুলি কমপক্ষে 1972 সাল থেকে একটি সংবেদনশীল বিষয় হিসাবে পারমাণবিক শক্তি নিয়ে আলোচনা করে আসছে। বিশেষত পৃথিবীর পরিবেশের জন্য এবং এইভাবে মানুষের জন্য এর সম্ভাব্য বিপদগুলি রাষ্ট্রগুলিকে ইউ. এন. সাধারণ পরিষদে বাইরের মহাকাশে পারমাণবিক শক্তির উত্সগুলির ব্যবহারের সাথে প্রাসঙ্গিক নীতিগুলি (1992) গ্রহণ করতে প্ররোচিত করেছে, বিশেষত উৎক্ষেপণের জন্য এবং তাদের ট্র্যাফিক পরিচালনার জন্য সুরক্ষা নীতিগুলি প্রবর্তন করেছে। উপকারিতা যদিও সৌরশক্তি অনেক বেশি ব্যবহৃত হয়, পারমাণবিক শক্তি কিছু ক্ষেত্রে সুবিধা প্রদান করতে পারে। সৌর কোষগুলি দক্ষ হলেও কেবল সেই কক্ষপথে মহাকাশযানে শক্তি সরবরাহ করতে পারে যেখানে সৌর প্রবাহ যথেষ্ট বেশি, যেমন পৃথিবীর নিম্ন কক্ষপথ এবং সূর্যের যথেষ্ট কাছাকাছি আন্তঃগ্রহীয় গন্তব্য। সৌর কোষের বিপরীতে, পারমাণবিক শক্তি ব্যবস্থা সূর্যালোক থেকে স্বাধীনভাবে কাজ করে, যা গভীর মহাকাশ অনুসন্ধানের জন্য প্রয়োজনীয়। পারমাণবিক-ভিত্তিক ব্যবস্থাগুলিতে সমতুল্য শক্তির সৌর কোষের তুলনায় কম ভর থাকতে পারে, যা আরও কমপ্যাক্ট মহাকাশযানকে অনুমতি দেয় যা মহাকাশে অভিমুখী এবং সরাসরি করা সহজ। ক্রু স্পেসফ্লাইটের ক্ষেত্রে, পারমাণবিক শক্তির ধারণাগুলি যা জীবন সমর্থন এবং প্রপালশন সিস্টেম উভয়কেই শক্তি দিতে পারে, খরচ এবং উড়ানের সময় উভয়ই হ্রাস করতে পারে। মহাকাশের জন্য নির্বাচিত প্রয়োগ এবং/অথবা প্রযুক্তির মধ্যে রয়েছেঃ রেডিওআইসোটোপ থার্মোইলেক্ট্রিক জেনারেটর রেডিওআইসোটোপ হিটার ইউনিট রেডিওআইসোটোপ পাইজোইলেক্ট্রিক জেনারেটর রেডিওআইসোটোপ রকেট নিউক্লিয়ার থার্মাল রকেট নিউক্লিয়ার পালস প্রপালশন নিউক্লিয়ার ইলেকট্রিক রকেটের প্রকার রেডিওআইসোটোপ সিস্টেম পঞ্চাশ বছরেরও বেশি সময় ধরে, রেডিওআইসোটোপ থার্মোইলেক্ট্রিক জেনারেটর (আরটিজি) মহাকাশে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের প্রধান পারমাণবিক শক্তির উৎস। আরটিজিগুলি অনেক সুবিধা প্রদান করে; এগুলি তুলনামূলকভাবে নিরাপদ এবং রক্ষণাবেক্ষণ-মুক্ত, কঠোর পরিস্থিতিতে স্থিতিস্থাপক এবং কয়েক দশক ধরে কাজ করতে পারে। আর. টি. জি স্থানের এমন কিছু অংশে ব্যবহারের জন্য বিশেষভাবে কাম্য যেখানে সৌরশক্তি একটি কার্যকর শক্তির উৎস নয়। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের 25টি বিভিন্ন মহাকাশযানকে শক্তিশালী করার জন্য কয়েক ডজন আর. টি. জি প্রয়োগ করা হয়েছে, যার মধ্যে কয়েকটি 20 বছরেরও বেশি সময় ধরে কাজ করছে। মহাকাশ মিশনে বিশ্বব্যাপী 40টিরও বেশি রেডিওআইসোটোপ থার্মোইলেক্ট্রিক জেনারেটর (প্রধানত মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং ইউএসএসআর) ব্যবহার করা হয়েছে। উন্নত স্টার্লিং রেডিওআইসোটোপ জেনারেটর (এ. এস. আর. জি, স্টার্লিং রেডিওআইসোটোপ জেনারেটরের (এস. আর. জি) একটি মডেল) পারমাণবিক জ্বালানির প্রতি ইউনিটে আর. টি. জি-র প্রায় চারগুণ বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপাদন করে, তবে স্টার্লিং প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে উড়ানের জন্য প্রস্তুত ইউনিটগুলি 2028 সাল পর্যন্ত প্রত্যাশিত নয়। নাসা অদূর ভবিষ্যতে টাইটান অন্বেষণে দুটি এএসআরজি ব্যবহার করার পরিকল্পনা করেছে। রেডিওআইসোটোপ পাওয়ার জেনারেটরগুলির মধ্যে রয়েছেঃ এসএনএপি-19, এসএনএপি-27 (নিউক্লিয়ার অক্সিলিয়ারি পাওয়ার সিস্টেম) এমএইচডাব্লু-আরটিজি জিপিএইচএস-আরটিজি এমএমআরটিজি এএসআরজি (অ্যাডভান্সড স্টার্লিং রেডিওআইসোটোপ জেনারেটর) রেডিওআইসোটোপ হিটার ইউনিট (আরএইচইউ) মহাকাশযানে বৈজ্ঞানিক যন্ত্রগুলিকে সঠিক তাপমাত্রায় উষ্ণ করতে ব্যবহার করা হয় যাতে তারা দক্ষতার সাথে কাজ করে। জেনারেল পারপাস হিট সোর্স (জিপিএইচএস) নামে আরএইচইউ-এর একটি বৃহত্তর মডেল আরটিজি এবং এএসআরজি-কে শক্তি যোগাতে ব্যবহৃত হয়। বহু-দশকের জীবনকাল সহ আন্তঃনাক্ষত্রিক প্রোবে ব্যবহারের জন্য অত্যন্ত ধীর-ক্ষয়কারী রেডিওআইসোটোপগুলি প্রস্তাব করা হয়েছে। 2011 সালের হিসাবে, উন্নয়নের আরেকটি দিক ছিল সাবক্রিটিকাল পারমাণবিক প্রতিক্রিয়া দ্বারা সহায়তা করা একটি আরটিজি। ফিশন সিস্টেম ফিশন পাওয়ার সিস্টেমগুলি একটি মহাকাশযানের হিটিং বা প্রপালশন সিস্টেমগুলিকে শক্তি দেওয়ার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। গরম করার প্রয়োজনীয়তার ক্ষেত্রে, যখন মহাকাশযানের শক্তির জন্য 100 কিলোওয়াটের বেশি প্রয়োজন হয়, তখন বিভাজন ব্যবস্থা আর. টি. জি-র তুলনায় অনেক বেশি ব্যয়বহুল। 1965 সালে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র একটি মহাকাশ চুল্লি, এসএনএপি-10এ চালু করে, যা অ্যাটমিক্স ইন্টারন্যাশনাল দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল, যা তখন উত্তর আমেরিকান এভিয়েশনের একটি বিভাগ ছিল। বিগত কয়েক দশক ধরে, বেশ কয়েকটি বিভাজন চুল্লি প্রস্তাব করা হয়েছে এবং সোভিয়েত ইউনিয়ন 1967 থেকে 1988 সালের মধ্যে থার্মোইলেক্ট্রিক রূপান্তরকারী ব্যবহার করে তাদের রোরস্যাট উপগ্রহগুলিতে 31টি বিইএস-5 লো পাওয়ার ফিশন চুল্লি চালু করেছে। 1960 এবং 1970-এর দশকে, সোভিয়েত ইউনিয়ন টপাজ চুল্লি তৈরি করেছিল, যা পরিবর্তে থার্মিওনিক রূপান্তরকারী ব্যবহার করে, যদিও প্রথম পরীক্ষামূলক উড়ান 1987 সাল পর্যন্ত ছিল না। 1983 সালে, নাসা এবং অন্যান্য মার্কিন সরকারী সংস্থাগুলি জেনারেল ইলেকট্রিক এবং অন্যান্যদের সাথে চুক্তি করে একটি পরবর্তী প্রজন্মের মহাকাশ চুল্লি, এস. পি-100-এর উন্নয়ন শুরু করে। 1994 সালে, এস. পি-100 কর্মসূচি বাতিল করা হয়, মূলত রাজনৈতিক কারণে, রাশিয়ান টপাজ-2 চুল্লি ব্যবস্থায় রূপান্তরের ধারণা নিয়ে। যদিও কিছু টপাজ-2 প্রোটোটাইপ স্থল-পরীক্ষা করা হয়েছিল, সিস্টেমটি কখনও মার্কিন মহাকাশ মিশনের জন্য মোতায়েন করা হয়নি। 2008 সালে, নাসা চাঁদ ও মঙ্গলের পৃষ্ঠে একটি ছোট বিভাজন শক্তি ব্যবস্থা ব্যবহার করার পরিকল্পনা ঘোষণা করে এবং এটি বাস্তবায়িত হওয়ার জন্য "মূল" প্রযুক্তিগুলি পরীক্ষা করা শুরু করে। প্রস্তাবিত ফিশন পাওয়ার সিস্টেম মহাকাশযান এবং অনুসন্ধান ব্যবস্থার মধ্যে রয়েছে এস. পি-100, জে. আই. এম. ও পারমাণবিক বৈদ্যুতিক প্রপালশন এবং ফিশন সারফেস পাওয়ার। বেশ কয়েকটি মাইক্রো নিউক্লিয়ার চুল্লি তৈরি করা হয়েছে বা মহাকাশ প্রয়োগের জন্য বিকাশ করা হচ্ছেঃ আরএপিআইডি-এল ক্লোজড সাইকেল ম্যাগনেটহাইড্রোডাইনামিক (সিসিএমএইচডি) বিদ্যুৎ উৎপাদন ব্যবস্থা এসপি-100 অ্যালকালি মেটাল থার্মোইলেক্ট্রিক কনভার্টার (এএমটিইসি) কিলোপাওয়ার নিউক্লিয়ার থার্মাল প্রপালশন সিস্টেম (এনটিআর) একটি ফিশন চুল্লির গরম করার শক্তির উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়, যা রাসায়নিক বিক্রিয়া দ্বারা চালিত চুল্লির চেয়ে আরও দক্ষ প্রপালশন ব্যবস্থা প্রদান করে। বর্তমান গবেষণা ইতিমধ্যেই মহাকাশে থাকা মহাকাশযানকে চালিত করার জন্য শক্তির উৎস হিসাবে পারমাণবিক বৈদ্যুতিক ব্যবস্থার উপর আরও বেশি দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। মহাকাশ যানগুলিকে শক্তি সরবরাহের জন্য অন্যান্য মহাকাশ বিভাজন চুল্লিগুলির মধ্যে রয়েছে সেফ-400 চুল্লি এবং হোমার-15। 2020 সালে, রসকসমস (রাশিয়ান ফেডারেল স্পেস এজেন্সি) পারমাণবিক-চালিত প্রপালশন সিস্টেম (কেল্ডিশ রিসার্চ সেন্টারে বিকশিত) ব্যবহার করে একটি মহাকাশযান উৎক্ষেপণের পরিকল্পনা করেছে, যার মধ্যে 1 মেগাওয়াট সহ একটি ছোট গ্যাস-শীতল বিভাজন চুল্লি রয়েছে। 2020 সালের সেপ্টেম্বরে, নাসা এবং জ্বালানি বিভাগ (ডিওই) একটি চন্দ্র পারমাণবিক শক্তি ব্যবস্থার প্রস্তাবের জন্য একটি আনুষ্ঠানিক অনুরোধ জারি করে, যেখানে 2021 সালের শেষের দিকে সম্পন্ন প্রাথমিক নকশাগুলিকে বেশ কয়েকটি পুরষ্কার দেওয়া হবে, দ্বিতীয় পর্যায়ে, 2022 সালের গোড়ার দিকে, তারা 2027 সালে চাঁদে স্থাপন করার জন্য 10-কিলোওয়াট বিভাজন শক্তি ব্যবস্থা বিকাশের জন্য একটি সংস্থা নির্বাচন করবে। 2002 সালে, নাসা পারমাণবিক ব্যবস্থা বিকাশের জন্য একটি উদ্যোগ ঘোষণা করে, যা পরে প্রজেক্ট প্রমিথিউস নামে পরিচিত হয়। প্রমিথিউস প্রকল্পের একটি প্রধান অংশ ছিল স্টার্লিং রেডিওআইসোটোপ জেনারেটর এবং মাল্টি-মিশন থার্মোইলেক্ট্রিক জেনারেটর, উভয় ধরনের আরটিজি তৈরি করা। এই প্রকল্পের লক্ষ্য ছিল একটি মহাকাশযানের শক্তি এবং প্রপালশনের জন্য একটি নিরাপদ এবং দীর্ঘস্থায়ী মহাকাশ বিভাজন চুল্লি ব্যবস্থা তৈরি করা, যা দীর্ঘ-ব্যবহৃত আরটিজিগুলিকে প্রতিস্থাপন করে। বাজেটের সীমাবদ্ধতার ফলে প্রকল্পটি কার্যকরভাবে বন্ধ হয়ে যায়, তবে প্রজেক্ট প্রমিথিউস নতুন ব্যবস্থা পরীক্ষায় সাফল্য পেয়েছে। এর সৃষ্টির পর, বিজ্ঞানীরা সফলভাবে একটি হাই পাওয়ার ইলেকট্রিক প্রপালশন (এইচ. আই. পি. ই. পি) আয়ন ইঞ্জিন পরীক্ষা করেন, যা অন্যান্য শক্তির উৎসের তুলনায় জ্বালানী দক্ষতা, থ্রাস্টার জীবনকাল এবং থ্রাস্টার দক্ষতায় যথেষ্ট সুবিধা প্রদান করে। ভিজ্যুয়ালস মহাকাশ পারমাণবিক শক্তি ব্যবস্থার চিত্রের একটি গ্যালারি। আরও দেখুন ইউএস-এ মহাকাশে পারমাণবিক শক্তি ব্যবস্থার তালিকা রেডিওআইসোটোপ থার্মোইলেক্ট্রিক generator#Nuclear মহাকাশে শক্তি ব্যবস্থা অস্টেরে মঙ্গল গ্রহে মানব মিশন পারমাণবিক স্পন্দন পারমাণবিক প্রণোদন পারমাণবিক তাপীয় রকেট মহাকাশে পারমাণবিক বৈদ্যুতিক রকেট ব্যাটারি মহাকাশে সৌর প্যানেল মহাকাশযানের উল্লেখ বহিরাগত লিঙ্ক KRUSTY-কিলোপাওয়ার রিঅ্যাক্টর ইউজিং স্টার্লিং টেকনোলজি স্মল ফিশন পাওয়ার সিস্টেম ফিজিবিলিটি স্টাডি নিউক্লিয়ার পাওয়ার ইন স্পেস-অফিস অফ নিউক্লিয়ার এনার্জি-ইউ. এস. ডিপার্টমেন্ট অফ এনার্জি (. পিডিএফ) সেফ-400 পেপার (ফিশন রিঅ্যাক্টর) ডিজাইন কনসেপ্ট ফর এ নিউক্লিয়ার রিঅ্যাক্টর-পাওয়ার মার্স রোভার ডেভিড পোস্টন, "স্পেস নিউক্লিয়ার পাওয়ারঃ ফিশন রিঅ্যাক্টর ডিজাইন অ্যান্ড টেস্টিং অফ স্মল নিউক্লিয়ার (. পিডিএফ ফাইল)