कक्षीय परिवर्तन के बाद पृथ्वी का क्या होगा? इंजीनियर की राय

2024 लेखक: Seth Attwood | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-16 16:05

नेटफ्लिक्स द्वारा रिलीज़ की गई चीनी विज्ञान कथा फिल्म वांडरिंग अर्थ में, मानव जाति, ग्रह के चारों ओर स्थापित विशाल इंजनों का उपयोग करते हुए, पृथ्वी की कक्षा को बदलने का प्रयास करती है ताकि मरने वाले और विस्तारित सूर्य द्वारा इसके विनाश से बचने के साथ-साथ बृहस्पति के साथ टकराव को रोका जा सके।.. ब्रह्मांडीय सर्वनाश का ऐसा परिदृश्य वास्तव में एक दिन हो सकता है। लगभग 5 अरब वर्षों में, हमारे सूर्य में थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया के लिए ईंधन खत्म हो जाएगा, यह विस्तार करेगा और, सबसे अधिक संभावना है, हमारे ग्रह को निगल जाएगा। बेशक, पहले भी हम सभी तापमान में वैश्विक वृद्धि से मरेंगे, लेकिन कम से कम सैद्धांतिक रूप से, एक तबाही से बचने के लिए पृथ्वी की कक्षा को बदलना वास्तव में एक आवश्यक समाधान हो सकता है।

लेकिन मानवता इतने जटिल इंजीनियरिंग कार्य का सामना कैसे कर सकती है? ग्लासगो विश्वविद्यालय के स्पेस सिस्टम इंजीनियर माटेओ सेरियोटी ने द कन्वर्सेशन के पन्नों पर कई संभावित परिदृश्य साझा किए।

मान लीजिए कि हमारा काम पृथ्वी की कक्षा को विस्थापित करना है, इसे सूर्य से अपने वर्तमान स्थान से लगभग आधी दूरी पर ले जाना है, जहां मंगल अभी है। दुनिया भर की प्रमुख अंतरिक्ष एजेंसियां लंबे समय से छोटे खगोलीय पिंडों (क्षुद्रग्रहों) को उनकी कक्षाओं से विस्थापित करने के विचार पर विचार कर रही हैं और यहां तक कि काम कर रही हैं, जो भविष्य में पृथ्वी को बाहरी प्रभावों से बचाने में मदद करेगी। कुछ विकल्प अत्यधिक विनाशकारी समाधान प्रदान करते हैं: क्षुद्रग्रह के पास या उस पर एक परमाणु विस्फोट; एक "गतिज प्रभावक" का उपयोग, जिसकी भूमिका, उदाहरण के लिए, अपने प्रक्षेपवक्र को बदलने के लिए उच्च गति पर किसी वस्तु से टकराने के उद्देश्य से एक अंतरिक्ष यान द्वारा निभाई जा सकती है। लेकिन जहां तक पृथ्वी का संबंध है, ये विकल्प निश्चित रूप से अपने विनाशकारी स्वभाव के कारण काम नहीं करेंगे।

अन्य दृष्टिकोणों के ढांचे में, अंतरिक्ष यान का उपयोग करके एक खतरनाक प्रक्षेपवक्र से क्षुद्रग्रहों को वापस लेने का प्रस्ताव है, जो टग के रूप में कार्य करेगा, या बड़े अंतरिक्ष यान की मदद से, जो अपने गुरुत्वाकर्षण के कारण, पृथ्वी से खतरनाक वस्तु को वापस ले लेंगे। फिर, यह पृथ्वी के साथ काम नहीं करेगा, क्योंकि वस्तुओं का द्रव्यमान पूरी तरह से अतुलनीय होगा।

विद्युत मोटर्स

आप शायद एक दूसरे को देखेंगे, लेकिन हम लंबे समय से पृथ्वी को अपनी कक्षा से विस्थापित कर रहे हैं। हर बार एक और जांच हमारे ग्रह को सौर मंडल की अन्य दुनिया का अध्ययन करने के लिए छोड़ती है, इसे ले जाने वाला वाहक रॉकेट एक छोटा (ग्रहों के पैमाने पर, निश्चित रूप से) आवेग बनाता है और पृथ्वी पर कार्य करता है, इसे अपनी गति के विपरीत दिशा में धकेलता है। एक उदाहरण एक हथियार से एक शॉट और परिणामी पुनरावृत्ति है। सौभाग्य से हमारे लिए (लेकिन दुर्भाग्य से हमारी "पृथ्वी की कक्षा को विस्थापित करने की योजना") के लिए, यह प्रभाव ग्रह के लिए लगभग अदृश्य है।

फिलहाल, दुनिया का सबसे उच्च प्रदर्शन वाला रॉकेट स्पेसएक्स का अमेरिकी फाल्कन हेवी है। लेकिन पृथ्वी की कक्षा को मंगल पर ले जाने के लिए ऊपर वर्णित विधि का उपयोग करने के लिए हमें इन वाहकों के लगभग 300 क्विंटल लॉन्च की आवश्यकता होगी। इसके अलावा, इन सभी रॉकेटों को बनाने के लिए आवश्यक सामग्री का द्रव्यमान ग्रह के द्रव्यमान के 85 प्रतिशत के बराबर होगा।

इलेक्ट्रिक मोटर्स का उपयोग, विशेष रूप से आयनिक वाले, जो आवेशित कणों की एक धारा छोड़ते हैं, जिसके कारण त्वरण होता है, द्रव्यमान को त्वरण प्रदान करने का एक अधिक प्रभावी तरीका होगा।और अगर हम अपने ग्रह के एक तरफ ऐसे कई इंजन स्थापित करते हैं, तो हमारी बूढ़ी पृथ्वी महिला वास्तव में सौर मंडल के माध्यम से यात्रा पर जा सकती है।

सच है, इस मामले में, वास्तव में विशाल आयामों के इंजनों की आवश्यकता होगी। उन्हें पृथ्वी के वायुमंडल के बाहर, समुद्र तल से लगभग 1000 किलोमीटर की ऊंचाई पर स्थापित करने की आवश्यकता होगी, लेकिन साथ ही साथ ग्रह की सतह पर सुरक्षित रूप से तय किया जाएगा ताकि एक धक्का देने वाली शक्ति को प्रेषित किया जा सके। इसके अलावा, यहां तक कि वांछित दिशा में 40 किलोमीटर प्रति सेकंड पर एक आयन बीम के साथ, हमें अभी भी ग्रह के द्रव्यमान के शेष 87 प्रतिशत को स्थानांतरित करने के लिए पृथ्वी के द्रव्यमान के 13 प्रतिशत के बराबर आयन कणों को बाहर निकालने की आवश्यकता है।

प्रकाश पाल

चूँकि प्रकाश में संवेग होता है लेकिन इसका कोई द्रव्यमान नहीं होता है, हम ग्रह को विस्थापित करने के लिए एक बहुत शक्तिशाली निरंतर और केंद्रित प्रकाश किरण, जैसे कि एक लेज़र का भी उपयोग कर सकते हैं। इस मामले में, किसी भी तरह से पृथ्वी के द्रव्यमान का उपयोग किए बिना, स्वयं सूर्य की ऊर्जा का उपयोग करना संभव होगा। लेकिन एक अविश्वसनीय रूप से शक्तिशाली 100-गीगावाट लेजर प्रणाली के साथ भी, जिसे पीकथ्रू स्टारशॉट प्रोजेक्ट में उपयोग करने की योजना है, जिसमें वैज्ञानिक लेजर बीम का उपयोग करके हमारे सिस्टम के निकटतम तारे को एक छोटी सी अंतरिक्ष जांच भेजना चाहते हैं, हमें तीन की आवश्यकता होगी हमारे कक्षा उत्क्रमण लक्ष्य को पूरा करने के लिए क्विंटिलियन वर्षों की निरंतर लेजर पल्स।

सूर्य के प्रकाश को सीधे एक विशाल सौर सेल से परावर्तित किया जा सकता है जो अंतरिक्ष में होगा लेकिन पृथ्वी से जुड़ा होगा। पिछले शोध के हिस्से के रूप में, वैज्ञानिकों ने पाया है कि इसके लिए हमारे ग्रह के व्यास के 19 गुना परावर्तक डिस्क की आवश्यकता होगी। लेकिन इस मामले में, परिणाम प्राप्त करने के लिए, आपको लगभग एक अरब साल इंतजार करना होगा।

इंटरप्लेनेटरी बिलियर्ड्स

पृथ्वी को उसकी वर्तमान कक्षा से हटाने का एक अन्य संभावित विकल्प दो घूर्णन पिंडों के बीच उनके त्वरण को बदलने के लिए गति का आदान-प्रदान करने की प्रसिद्ध विधि है। इस तकनीक को ग्रेविटी असिस्ट के नाम से भी जाना जाता है। इस पद्धति का प्रयोग अक्सर ग्रहों के बीच अनुसंधान मिशनों में किया जाता है। उदाहरण के लिए, रोसेटा अंतरिक्ष यान ने 2014-2016 में धूमकेतु 67P का दौरा किया, अध्ययन की वस्तु के लिए अपनी दस साल की यात्रा के हिस्से के रूप में, 2005 और 2007 में दो बार पृथ्वी के चारों ओर गुरुत्वाकर्षण सहायता का उपयोग किया।

नतीजतन, पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र ने हर बार रोसेटा को एक बढ़ा हुआ त्वरण प्रदान किया, जिसे केवल तंत्र के इंजनों के उपयोग के साथ हासिल करना असंभव होता। इन गुरुत्वाकर्षण युद्धाभ्यासों के ढांचे के भीतर पृथ्वी को भी एक विपरीत और समान त्वरण गति प्राप्त हुई, हालांकि, निश्चित रूप से, ग्रह के द्रव्यमान के कारण इसका कोई औसत दर्जे का प्रभाव नहीं था।

लेकिन क्या होगा यदि आप एक ही सिद्धांत का उपयोग करते हैं, लेकिन अंतरिक्ष यान से अधिक विशाल चीज़ के साथ? उदाहरण के लिए, वही क्षुद्रग्रह निश्चित रूप से पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में अपने प्रक्षेप पथ को बदल सकते हैं। हां, पृथ्वी की कक्षा पर एक बार का पारस्परिक प्रभाव नगण्य होगा, लेकिन अंततः हमारे ग्रह की कक्षा की स्थिति को बदलने के लिए इस क्रिया को कई बार दोहराया जा सकता है।

हमारे सौर मंडल के कुछ क्षेत्र कई छोटे खगोलीय पिंडों जैसे क्षुद्रग्रहों और धूमकेतुओं से काफी "सुसज्जित" हैं, जिनका द्रव्यमान विकास के संदर्भ में उपयुक्त और काफी यथार्थवादी तकनीकों का उपयोग करके उन्हें हमारे ग्रह के करीब लाने के लिए पर्याप्त है।

प्रक्षेपवक्र की बहुत सावधानीपूर्वक गणना के साथ, तथाकथित "डेल्टा-वी-विस्थापन" विधि का उपयोग करना काफी संभव है, जब एक छोटे से शरीर को पृथ्वी के निकट दृष्टिकोण के परिणामस्वरूप अपनी कक्षा से विस्थापित किया जा सकता है, जो हमारे ग्रह को बहुत अधिक गति प्रदान करेगा। यह सब, निश्चित रूप से, बहुत अच्छा लगता है, लेकिन पहले के अध्ययन किए गए थे जो स्थापित करते थे कि इस मामले में हमें एक लाख ऐसे करीब क्षुद्रग्रह मार्ग की आवश्यकता होगी, और उनमें से प्रत्येक को कई हजार वर्षों के अंतराल में होना चाहिए, अन्यथा हम होंगे उस समय के अंत तक जब सूर्य का विस्तार इतना अधिक हो जाता है कि पृथ्वी पर जीवन असंभव हो जाता है।

निष्कर्ष

आज वर्णित सभी विकल्पों में से, गुरुत्वाकर्षण सहायता के लिए कई क्षुद्रग्रहों का उपयोग करना सबसे यथार्थवादी लगता है।हालांकि, भविष्य में, प्रकाश का उपयोग एक अधिक उपयुक्त विकल्प बन सकता है, निश्चित रूप से, अगर हम सीखते हैं कि विशाल ब्रह्मांडीय संरचनाएं या सुपर-शक्तिशाली लेजर सिस्टम कैसे बनाएं। किसी भी मामले में, ये प्रौद्योगिकियां हमारे भविष्य के अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए भी उपयोगी हो सकती हैं।

और फिर भी, सैद्धांतिक संभावना और भविष्य में व्यावहारिक व्यवहार्यता की संभावना के बावजूद, हमारे लिए, शायद मोक्ष के लिए सबसे उपयुक्त विकल्प दूसरे ग्रह पर पुनर्वास होगा, उदाहरण के लिए, वही मंगल, जो हमारे सूर्य की मृत्यु से बच सकता है। आखिरकार, मानवता लंबे समय से इसे हमारी सभ्यता के संभावित दूसरे घर के रूप में देख रही है। और यदि आप इस बात पर भी विचार करें कि पृथ्वी की कक्षा के विस्थापन, मंगल का उपनिवेशीकरण और ग्रह को अधिक रहने योग्य रूप देने के लिए टेराफॉर्मिंग की संभावना के विचार को लागू करना कितना मुश्किल होगा, तो यह इतना मुश्किल काम नहीं लग सकता है।