Electric sail
বৈদ্যুতিক পাল (বৈদ্যুতিক সৌর বায়ু পাল বা ই-পাল নামেও পরিচিত) হল মহাকাশযান চালনার একটি প্রস্তাবিত রূপ যা সৌর বায়ুর গতিশীল চাপকে চাপের উৎস হিসাবে ব্যবহার করে। এটি ছোট তার ব্যবহার করে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে একটি "ভার্চুয়াল" পাল তৈরি করে যা সৌর বায়ু প্রোটনগুলিকে বিপথগামী করে এবং তাদের গতিবেগ বের করে। 2006 সালে ফিনিশ মেটিওরোলজিকাল ইনস্টিটিউটে পেক্কা জানহুনেন এই ধারণাটি প্রথম ধারণ করেছিলেন। অপারেশন এবং ডিজাইনের নীতিগুলি বৈদ্যুতিক পাল বেশ কয়েকটি পাতলা, দীর্ঘ এবং পরিবাহী টেথার নিয়ে গঠিত যা একটি অনবোর্ড ইলেক্ট্রন বন্দুক দ্বারা উচ্চ ধনাত্মক সম্ভাবনায় রাখা হয়। ধনাত্মক আধানযুক্ত টেথারগুলি সৌর বায়ু প্রোটনগুলিকে বিপথগামী করে, এইভাবে তাদের থেকে গতিবেগ বের করে। একই সঙ্গে তারা সৌর বায়ু প্লাজমা থেকে ইলেকট্রন আকর্ষণ করে, একটি ইলেক্ট্রন প্রবাহ তৈরি করে। ইলেক্ট্রন বন্দুক আগত বৈদ্যুতিক প্রবাহের জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়। টেথারগুলি স্থাপন করার একটি উপায় হল মহাকাশযানটিকে ঘোরানো, তাদের প্রসারিত রাখার জন্য কেন্দ্রত্যাগী শক্তি ব্যবহার করা। পৃথক পৃথক টেথারের সম্ভাব্যতা এবং এইভাবে পৃথকভাবে সৌর বায়ু শক্তি সূক্ষ্ম-সমন্বয় করে, মহাকাশযানের মনোভাব নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। ভ্রমণের সময়ে সামান্য পরিবর্তন সহ প্রায় যে কোনও সময় ই-সেল মিশন চালু করা যেতে পারে। বিপরীতে, প্রচলিত স্লিংসশট মিশনগুলিকে গ্রহগুলির একটি নির্দিষ্ট সারিবদ্ধতায় পৌঁছানোর জন্য অপেক্ষা করতে হবে। বৈদ্যুতিক সৌর বায়ু পালের সঙ্গে ঐতিহ্যবাহী সৌর পালের খুব কম মিল রয়েছে। ই-পাল সৌর বায়ু আয়ন থেকে তার গতিবেগ পায়, যেখানে একটি ফোটোনিক পাল ফোটন দ্বারা চালিত হয়। সুতরাং, উপলব্ধ চাপ ফোটন চাপের মাত্র 1 শতাংশ; তবে, স্কেল-আপের সরলতা দ্বারা এটি পূরণ করা যেতে পারে। ই-সেইলে, পালের অংশটি সোজা পরিবাহী টেথার (তার দিয়ে তৈরি) দ্বারা বাজানো হয় যা হোস্ট জাহাজের চারপাশে রেডিয়ালভাবে স্থাপন করা হয়। তারগুলি বৈদ্যুতিকভাবে চার্জ করা হয় এবং এইভাবে তারের চারপাশে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি হয়। তারের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র পার্শ্ববর্তী সৌর বায়ু প্লাজমার মধ্যে কয়েক ডজন মিটার প্রসারিত হয়। অনুপ্রবেশের দূরত্ব সৌর বায়ু প্লাজমা ঘনত্বের উপর নির্ভর করে এবং এটি প্লাজমা ডেবাই দৈর্ঘ্য হিসাবে স্কেল করে। যেহেতু সৌর বায়ু ইলেকট্রনগুলি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রকে প্রভাবিত করে (একটি ঐতিহ্যবাহী সৌর পালের ফোটনের মতো), তাই টেথারগুলির কার্যকর বৈদ্যুতিক ব্যাসার্ধ প্রকৃত টিথারের পরিবর্তে টিথারের চারপাশে উত্পন্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের উপর ভিত্তি করে। এই সত্যটি টেথারের বৈদ্যুতিক চার্জ নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে কৌশল অবলম্বন করাও সম্ভব করে তোলে। একটি পূর্ণ আকারের পালের প্রায় প্রতিটি দৈর্ঘ্যের সাথে 50-100 সোজা টেথার থাকবে। প্রতিফলিত সৌর আলোক পালের তুলনায়, আরেকটি প্রণোদকহীন গভীর মহাকাশ প্রণোদন ব্যবস্থা, বৈদ্যুতিক সৌর বায়ু পাল সূর্য থেকে আরও বেশি দূরত্বে ত্বরান্বিত হতে পারে, এটি বাইরের গ্রহগুলির দিকে যাত্রা করার সময় এখনও ধাক্কা বিকাশ করতে পারে। যখন এটি বরফের দৈত্যদের কাছে পৌঁছায়, তখন এটি গতিবেগ হিসাবে জমা হতে পারে, যা নিউ হরাইজন্স প্রোবের সমতুল্য, তবে মাধ্যাকর্ষণ সহায়তা ছাড়াই। মাইক্রোমিটিওরয়েড থেকে পাতলা টেথারগুলির ক্ষতি হ্রাস করার জন্য, টেথারগুলি একাধিক স্ট্র্যান্ড থেকে গঠিত হবে, ব্যাসের 25-50 মাইক্রোমিটার, নিয়মিত বিরতিতে একসাথে ঝালাই করা হবে। সুতরাং, এমনকি যদি একটি তার কেটে ফেলা হয়, তবে ব্রেইডেড তারের পুরো দৈর্ঘ্য বরাবর একটি পরিবাহী পথ থাকবে। 2013 সালের জানুয়ারিতে হেলসিংকি বিশ্ববিদ্যালয়ে অতিস্বনক ঢালাই ব্যবহারের সম্ভাব্যতা প্রদর্শিত হয়েছিল। ফিনল্যান্ডের ডেভেলপমেন্ট হিস্ট্রি অ্যাকাডেমি 2007 সাল থেকে বৈদ্যুতিক পালের উন্নয়নে অর্থায়ন করে আসছে। প্রযুক্তিটি পরীক্ষা করার জন্য, 2010 সালের ডিসেম্বরে এফ. এম. আই দ্বারা একটি নতুন ইউরোপীয় ইউনিয়ন-সমর্থিত বৈদ্যুতিক পাল অধ্যয়ন প্রকল্প ঘোষণা করা হয়েছিল। ইইউ-এর অর্থায়নের পরিমাণ ছিল 17 লক্ষ ইউরো। এর লক্ষ্য ছিল মূল উপাদানগুলির পরীক্ষাগার প্রোটোটাইপ তৈরি করা, এতে পাঁচটি ইউরোপীয় দেশ জড়িত ছিল এবং নভেম্বর 2013-এ শেষ হয়েছিল। ইইউ মূল্যায়নে, প্রকল্পটি তার বিভাগে সর্বোচ্চ নম্বর পেয়েছে। এস্তোনিয়ান ন্যানো স্যাটেলাইট ই. এস. টি. কিউব-1 (<আই. ডি. 1>)-এ পৃথিবীর নিম্ন কক্ষপথে বৈদ্যুতিক পালের কার্যকরী নীতিগুলি পরীক্ষা করার চেষ্টা করা হয়েছিল, কিন্তু একটি প্রযুক্তিগত ব্যর্থতা ছিল এবং প্রচেষ্টাটি ব্যর্থ হয়েছিল। পাল তোলার জন্য ব্যবহৃত পাইজোইলেক্ট্রিক মোটরটি রিলটি ঘুরিয়ে দিতে ব্যর্থ হয়। পরবর্তী স্থল-ভিত্তিক পরীক্ষায়, ব্যর্থতার একটি সম্ভাব্য কারণ একটি স্লিপিং সংস্পর্শে পাওয়া গেছে যা সম্ভবত লঞ্চ কম্পন দ্বারা শারীরিকভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হয়েছিল। জানহুনেন সহ একটি আন্তর্জাতিক গবেষণা দল নাসার মার্শাল স্পেস ফ্লাইট সেন্টারে আরও উন্নয়নের জন্য 2015 সালের এন. আই. এ. সি দ্বিতীয় পর্যায়ের অনুরোধের মাধ্যমে তহবিল পেয়েছিল। তাদের গবেষণা প্রকল্পটির নাম 'হেলিওপজ ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক র্যাপিড ট্রানজিট সিস্টেম' (এইচইআরটিএস)। হেলিওপজ ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক র্যাপিড ট্রানজিট সিস্টেম (এইচইআরটিএস) ধারণাটি বর্তমানে পরীক্ষা করা হচ্ছে। এইচ. ই. আর. টি. এস-এর জন্য, 100 টিরও বেশি জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক একক (15 বিলিয়ন কিলোমিটার) ভ্রমণ করতে মাত্র 10 থেকে 15 বছর সময় লাগতে পারে। এইচ. ই. আর. টি. এস ধারণায়, একটি ঘূর্ণায়মান মহাকাশযান থেকে একাধিক, 20 কিলোমিটার বা এত দীর্ঘ, 1 মিলিমিটার পাতলা, ধনাত্মক চার্জযুক্ত তারগুলি প্রসারিত করা হবে। 2017 সালের জুনে উৎক্ষেপণ করা একটি নতুন উপগ্রহ, ফিনিশ আল্টো-1 ন্যানো স্যাটেলাইট, বর্তমানে কক্ষপথে, 2019 সালে ডিওরবিটিংয়ের জন্য বৈদ্যুতিক পাল পরীক্ষা করবে। 2017 সালে, অ্যাকাডেমি অফ ফিনল্যান্ড একটি ফিনিশ সেন্টার অফ এক্সিলেন্স ইন রিসার্চ অফ সাসটেইনেবল স্পেস প্রতিষ্ঠার জন্য জানহুনেন এবং বিশ্ববিদ্যালয়গুলির সদস্যদের নিয়ে গঠিত একটি দলকে 2018-2025-এর জন্য সেন্টার অফ এক্সিলেন্স তহবিল প্রদান করে। অভ্যন্তরীণ সীমাবদ্ধতা প্রায় সমস্ত পৃথিবী-প্রদক্ষিণকারী উপগ্রহ পৃথিবীর চৌম্বকমণ্ডলের ভিতরে রয়েছে। যাইহোক, বৈদ্যুতিক পাল গ্রহের চৌম্বকক্ষেত্রের ভিতরে ব্যবহার করা যাবে না কারণ সৌর বায়ু তাদের প্রবেশ করে না, শুধুমাত্র ধীর প্লাজমা প্রবাহ এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুমতি দেয়। পরিবর্তে, একটি গ্রহের চৌম্বকমণ্ডলের অভ্যন্তরে, বৈদ্যুতিক পাল একটি ব্রেক হিসাবে কাজ করতে পারে, যা উপগ্রহগুলিকে ডিওরবিট করার অনুমতি দেয়। অন্যান্য সৌর পাল প্রযুক্তির মতো, পালের দিকে ঝুঁকির দিকের পরিমিত বৈচিত্র্য অর্জন করা যেতে পারে, তবে থ্রাস্ট ভেক্টর সর্বদা সূর্য থেকে কমবেশি রেডিয়ালভাবে বাইরের দিকে নির্দেশ করে। এটি অনুমান করা হয়েছে যে সর্বাধিক কার্যকরী প্রবণতা 60° হবে, যার ফলে বাহ্যিক রেডিয়াল দিক থেকে 30° এর একটি থ্রাস্টিং কোণ তৈরি হবে। যাইহোক, একটি জাহাজের পালের মতো, গতিপথ পরিবর্তনের জন্য ট্যাকিং ব্যবহার করা যেতে পারে। সূর্যের কাছে আসা আন্তঃনাক্ষত্রিক জাহাজগুলি ব্রেক করার জন্য সৌর বায়ুর প্রবাহ ব্যবহার করতে পারে। অ্যাপ্লিকেশন ছোট বা পরিমিত পেলোড সহ সৌরজগত এবং হেলিওস্ফিয়ারের বাইরে দ্রুত মিশন (> বা) একটি ছোট আন্তঃনাক্ষত্রিক অনুসন্ধানের জন্য একটি ব্রেক হিসাবে যা লেজার লাইটসেলের মতো অন্য কোনও উপায়ে উচ্চ গতিতে ত্বরান্বিত করা হয়েছে সূর্যকে আরও কাছাকাছি দূরত্বে অধ্যয়ন করার জন্য অভ্যন্তরীণ-সর্পিলিং মিশন গ্রহাণুগুলির মতো অভ্যন্তরীণ সৌরজগতের বস্তুর জন্য দ্বিমুখী মিশন অফ-ল্যাগ্রেঞ্জ পয়েন্ট সৌর বায়ু পর্যবেক্ষণ মহাকাশযান 1 ঘন্টার চেয়ে বেশি সতর্কতা সময়ের সাথে মহাকাশ আবহাওয়ার পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য ইউরেনাস জানহুনেন এট আল গ্রহে দ্রুত মিশন। তারা একটি বৈদ্যুতিক পাল দ্বারা চালিত ইউরেনাসের উদ্দেশ্যে একটি অভিযানের প্রস্তাব দিয়েছে। মিশনটি প্রায় একই সময়ে তার গন্তব্যে পৌঁছতে পারে যখন আগের গ্যালিলিও স্পেস প্রোবের বৃহস্পতির কাছে পৌঁছানোর প্রয়োজন ছিল, মাত্র এক চতুর্থাংশ দূরে। গ্যালিলিও 16 লক্ষ কোটি ডলার ব্যয়ে বৃহস্পতিতে পৌঁছাতে 6 বছর সময় নিয়েছিল, অন্যদিকে ক্যাসিনি-হিউজেন্স শনি গ্রহে পৌঁছাতে 7 বছর সময় নিয়েছিল এবং প্রায় ততটাই খরচ হয়েছিল। পালটি 540 ওয়াট খরচ করবে বলে আশা করা হচ্ছে, প্রায় 0.5 নিউটন উৎপাদন করে প্রায় 1 মিমি/সেকেন্ড দ্বারা নৈপুণ্যকে ত্বরান্বিত করবে। উৎক্ষেপণের 6 বছর পর ইউরেনাসে পৌঁছানোর সময় জাহাজটি প্রায় 100 মিটার গতিতে পৌঁছাবে। নেতিবাচক দিকটি হ 'ল বৈদ্যুতিক পালটি ব্রেক হিসাবে ব্যবহার করা যায় না, তাই ক্র্যাফটটি একটি গতিতে আসে, যা মিশনগুলিকে ফ্লাইবাই বা বায়ুমণ্ডলীয় প্রবেশ মিশনে সীমাবদ্ধ করে। ব্রেকিং-এর জন্য প্রচলিত রাসায়নিক রকেটের প্রয়োজন হবে। প্রস্তাবিত জাহাজটির তিনটি অংশ রয়েছেঃ তারগুলি ধরে রাখার জন্য সৌর প্যানেল এবং রিল সহ ই-সেল মডিউল; পথে এবং গন্তব্য এবং যোগাযোগ সরঞ্জামগুলিতে গতিপথ সামঞ্জস্য করার জন্য রাসায়নিক থ্রাস্টার সহ মূল অংশ; এবং ইউরেনাসের বায়ুমণ্ডলে প্রবেশ করতে এবং মূল অংশের মাধ্যমে পৃথিবীতে রিলে করার জন্য পরিমাপ করার জন্য একটি গবেষণা মডিউল। আরও দেখুন বৈদ্যুতিন গতিবিদ্যার টিথার চৌম্বকীয় পালের উল্লেখ বাহ্যিক লিঙ্ক হেলিওপজ ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক র্যাপিড ট্রানজিট সিস্টেম এফএমআই-এর অফিসিয়াল ই-সেল পৃষ্ঠা মূল বৈজ্ঞানিক প্রকাশনার তালিকা ফিনিশ আবহাওয়া ইনস্টিটিউট/স্পেস রিসার্চ কিউবস্যাটস ফিনিশ উদ্ভাবন মহাকাশযান প্রপালশন সৌর পালতোলা আন্তঃনাক্ষত্রিক ভ্রমণ