কক্ষপথ পরিবর্তনের পর পৃথিবীর কী হবে? ইঞ্জিনিয়ারের দৃষ্টিভঙ্গি

2024 লেখক: Seth Attwood | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-16 15:59

নেটফ্লিক্স দ্বারা প্রকাশিত চীনা বিজ্ঞান কল্পকাহিনী ওয়ান্ডারিং আর্থ-এ, মানবজাতি, গ্রহের চারপাশে ইনস্টল করা বিশাল ইঞ্জিন ব্যবহার করে, মৃত ও প্রসারিত সূর্যের দ্বারা তার ধ্বংস এড়াতে, সেইসাথে বৃহস্পতির সাথে সংঘর্ষ রোধ করতে পৃথিবীর কক্ষপথ পরিবর্তন করার চেষ্টা করে।.. মহাজাগতিক সর্বনাশের এমন দৃশ্য একদিন বাস্তবে ঘটতে পারে। প্রায় 5 বিলিয়ন বছরে, আমাদের সূর্য একটি থার্মোনিউক্লিয়ার প্রতিক্রিয়ার জন্য জ্বালানী ফুরিয়ে যাবে, এটি প্রসারিত হবে এবং সম্ভবত, আমাদের গ্রহকে গ্রাস করবে। অবশ্যই, এর আগেও আমরা সবাই তাপমাত্রার বৈশ্বিক বৃদ্ধির কারণে মারা যাব, তবে পৃথিবীর কক্ষপথ পরিবর্তন করা সত্যিই একটি বিপর্যয় এড়াতে একটি প্রয়োজনীয় সমাধান হতে পারে, অন্তত তাত্ত্বিকভাবে।

কিন্তু মানবতা কীভাবে এমন একটি অত্যন্ত জটিল ইঞ্জিনিয়ারিং কাজকে মোকাবেলা করতে পারে? গ্লাসগো ইউনিভার্সিটি থেকে স্পেস সিস্টেম ইঞ্জিনিয়ার ম্যাটিও সেরিওটি দ্য কনভার্সেশনের পাতায় বেশ কয়েকটি সম্ভাব্য পরিস্থিতি শেয়ার করেছেন।

ধরুন আমাদের কাজ হল পৃথিবীর কক্ষপথকে স্থানচ্যুত করা, এটিকে সূর্য থেকে তার বর্তমান অবস্থান থেকে প্রায় অর্ধেক দূরত্বে নিয়ে যাওয়া, যেখানে মঙ্গল এখন রয়েছে। বিশ্বের শীর্ষস্থানীয় মহাকাশ সংস্থাগুলি দীর্ঘকাল ধরে তাদের কক্ষপথ থেকে ছোট মহাকাশীয় বস্তুগুলি (গ্রহাণু) স্থানচ্যুত করার চিন্তাভাবনা নিয়ে কাজ করছে এবং কাজ করছে, যা ভবিষ্যতে পৃথিবীকে বাহ্যিক প্রভাব থেকে রক্ষা করতে সহায়তা করবে। কিছু বিকল্প একটি অত্যন্ত ধ্বংসাত্মক সমাধান প্রদান করে: গ্রহাণুর কাছে বা তার উপর একটি পারমাণবিক বিস্ফোরণ; একটি "কাইনেটিক ইমপ্যাক্টর" এর ব্যবহার, যার ভূমিকা, উদাহরণস্বরূপ, একটি মহাকাশযান দ্বারা অভিনয় করা যেতে পারে যার লক্ষ্য একটি বস্তুর গতিপথ পরিবর্তন করার জন্য উচ্চ গতিতে একটি বস্তুর সাথে সংঘর্ষ করা। কিন্তু যতদূর পৃথিবী উদ্বিগ্ন, এই বিকল্পগুলি অবশ্যই তাদের ধ্বংসাত্মক প্রকৃতির কারণে কাজ করবে না।

অন্যান্য পদ্ধতির কাঠামোতে, মহাকাশযান ব্যবহার করে একটি বিপজ্জনক ট্র্যাজেক্টোরি থেকে গ্রহাণুগুলিকে প্রত্যাহার করার প্রস্তাব করা হয়েছে, যা টাগ হিসাবে কাজ করবে বা বৃহত্তর মহাকাশযানের সাহায্যে, যা তাদের মহাকর্ষের কারণে, পৃথিবী থেকে বিপজ্জনক বস্তুটিকে প্রত্যাহার করবে। আবার, এটি পৃথিবীর সাথে কাজ করবে না, যেহেতু বস্তুর ভর সম্পূর্ণরূপে অতুলনীয় হবে।

বৈদ্যুতিক মোটর

আপনি সম্ভবত একে অপরকে দেখতে পাবেন, তবে আমরা দীর্ঘকাল ধরে আমাদের কক্ষপথ থেকে পৃথিবীকে স্থানচ্যুত করছি। যখনই অন্য একটি প্রোব সৌরজগতের অন্যান্য জগতগুলি অধ্যয়ন করার জন্য আমাদের গ্রহ ছেড়ে যায়, তখন এটি বহনকারী রকেটটি একটি ক্ষুদ্র (গ্রহের স্কেলে, অবশ্যই) আবেগ তৈরি করে এবং পৃথিবীতে কাজ করে, এটিকে তার গতির বিপরীত দিকে ঠেলে দেয়। একটি উদাহরণ হল একটি অস্ত্র থেকে একটি গুলি এবং ফলস্বরূপ পশ্চাদপসরণ। সৌভাগ্যবশত আমাদের জন্য (কিন্তু দুর্ভাগ্যবশত আমাদের "পৃথিবীর কক্ষপথকে স্থানচ্যুত করার পরিকল্পনার জন্য"), এই প্রভাবটি গ্রহের কাছে প্রায় অদৃশ্য।

এই মুহূর্তে, বিশ্বের সবচেয়ে উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন রকেট হল স্পেসএক্সের আমেরিকান ফ্যালকন হেভি। কিন্তু পৃথিবীর কক্ষপথকে মঙ্গলে নিয়ে যাওয়ার জন্য উপরে বর্ণিত পদ্ধতিটি ব্যবহার করার জন্য আমাদের এই বাহকগুলির প্রায় 300 কুইন্টিলিয়ন লঞ্চের প্রয়োজন হবে সম্পূর্ণ লোডে। তদুপরি, এই সমস্ত রকেট তৈরি করতে প্রয়োজনীয় উপকরণের ভর গ্রহের ভরের 85 শতাংশের সমান হবে।

বৈদ্যুতিক মোটরগুলির ব্যবহার, বিশেষত আয়নিকগুলি, যা চার্জযুক্ত কণাগুলির একটি প্রবাহ প্রকাশ করে, যার কারণে ত্বরণ ঘটে, ভরকে ত্বরণ প্রদানের আরও কার্যকর উপায় হবে।এবং যদি আমরা আমাদের গ্রহের একপাশে এই জাতীয় বেশ কয়েকটি ইঞ্জিন ইনস্টল করি তবে আমাদের বৃদ্ধা পৃথিবীর মহিলা সত্যিই সৌরজগতের মধ্য দিয়ে ভ্রমণে যেতে পারবেন।

সত্য, এই ক্ষেত্রে, সত্যিকারের বিশাল মাত্রার ইঞ্জিনগুলির প্রয়োজন হবে। এগুলিকে পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলের বাইরে সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে প্রায় 1000 কিলোমিটার উচ্চতায় স্থাপন করতে হবে, তবে একই সময়ে নিরাপদে গ্রহের পৃষ্ঠে স্থির করা হবে যাতে একটি ধাক্কা শক্তি এটিতে প্রেরণ করা যায়। উপরন্তু, এমনকি একটি আয়ন রশ্মি কাঙ্ক্ষিত দিকে 40 কিলোমিটার প্রতি সেকেন্ডে নির্গত হলেও, আমাদের এখনও গ্রহের ভরের অবশিষ্ট 87 শতাংশ স্থানান্তর করতে আয়ন কণা হিসাবে পৃথিবীর ভরের 13 শতাংশের সমতুল্য নির্গত করতে হবে।

হালকা পাল

যেহেতু আলো ভরবেগ বহন করে কিন্তু কোনো ভর নেই, তাই আমরা গ্রহটিকে স্থানচ্যুত করতে লেজারের মতো একটি অত্যন্ত শক্তিশালী ক্রমাগত এবং ফোকাসযুক্ত আলোর রশ্মিও ব্যবহার করতে পারি। এই ক্ষেত্রে, পৃথিবীর ভর ব্যবহার না করেই সূর্যের শক্তি ব্যবহার করা সম্ভব হবে। কিন্তু এমনকি একটি অবিশ্বাস্যভাবে শক্তিশালী 100-গিগাওয়াট লেজার সিস্টেমের সাথে, যা পিকথ্রু স্টারশট প্রকল্পে ব্যবহার করার পরিকল্পনা করা হয়েছে, যেখানে বিজ্ঞানীরা একটি লেজার রশ্মি ব্যবহার করে আমাদের সিস্টেমের নিকটতম নক্ষত্রে একটি ছোট স্পেস প্রোব পাঠাতে চান, আমাদের তিনটি প্রয়োজন হবে। আমাদের কক্ষপথের বিপরীত লক্ষ্য পূরণের জন্য ক্রমাগত লেজার পালসের কুইন্টিলিয়ন বছর।

সূর্যের আলো একটি বিশাল সৌর পাল থেকে সরাসরি প্রতিফলিত হতে পারে যা মহাকাশে থাকবে কিন্তু পৃথিবীতে নোঙর করা হবে। অতীত গবেষণার অংশ হিসাবে, বিজ্ঞানীরা খুঁজে পেয়েছেন যে এটির জন্য আমাদের গ্রহের ব্যাসের 19 গুণ একটি প্রতিফলিত ডিস্কের প্রয়োজন হবে। তবে এই ক্ষেত্রে, ফলাফল অর্জন করতে, আপনাকে প্রায় এক বিলিয়ন বছর অপেক্ষা করতে হবে।

ইন্টারপ্ল্যানেটারি বিলিয়ার্ডস

পৃথিবীকে তার বর্তমান কক্ষপথ থেকে অপসারণের আরেকটি সম্ভাব্য বিকল্প হল দুটি ঘূর্ণায়মান দেহের মধ্যে তাদের ত্বরণ পরিবর্তনের জন্য গতি বিনিময়ের সুপরিচিত পদ্ধতি। এই কৌশলটি মহাকর্ষ সহায়তা নামেও পরিচিত। এই পদ্ধতি প্রায়ই আন্তঃগ্রহ গবেষণা মিশনে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, রোসেটা মহাকাশযান যেটি 2014-2016 সালে ধূমকেতু 67P পরিদর্শন করেছিল, অধ্যয়নের অবজেক্টে তার দশ বছরের যাত্রার অংশ হিসাবে, 2005 এবং 2007 সালে দুবার পৃথিবীর চারপাশে মাধ্যাকর্ষণ সহায়তা ব্যবহার করেছিল।

ফলস্বরূপ, পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণ ক্ষেত্র প্রতিবার রোসেটাতে একটি বর্ধিত ত্বরণ প্রদান করে, যা শুধুমাত্র যন্ত্রপাতির ইঞ্জিন ব্যবহার করে অর্জন করা অসম্ভব ছিল। এই মহাকর্ষীয় কৌশলগুলির কাঠামোর মধ্যে পৃথিবীও একটি বিপরীত এবং সমান ত্বরণ গতি পেয়েছে, তবে অবশ্যই, গ্রহের ভরের কারণে এটির কোনও পরিমাপযোগ্য প্রভাব ছিল না।

কিন্তু যদি আপনি একই নীতি ব্যবহার করেন, কিন্তু একটি মহাকাশযানের চেয়ে আরও বিশাল কিছু দিয়ে? উদাহরণস্বরূপ, একই গ্রহাণুগুলি অবশ্যই পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণ শক্তির প্রভাবে তাদের গতিপথ পরিবর্তন করতে পারে। হ্যাঁ, পৃথিবীর কক্ষপথে এককালীন পারস্পরিক প্রভাব নগণ্য হবে, তবে শেষ পর্যন্ত আমাদের গ্রহের কক্ষপথের অবস্থান পরিবর্তন করার জন্য এই ক্রিয়াটি বহুবার পুনরাবৃত্তি করা যেতে পারে।

আমাদের সৌরজগতের নির্দিষ্ট কিছু অঞ্চলে অনেক ছোট ছোট মহাকাশীয় বস্তু যেমন গ্রহাণু এবং ধূমকেতুর সাথে বেশ ঘনভাবে "সজ্জিত" রয়েছে, যার ভর উন্নয়নের ক্ষেত্রে উপযুক্ত এবং বেশ বাস্তবসম্মত প্রযুক্তি ব্যবহার করে আমাদের গ্রহের কাছাকাছি আনার জন্য যথেষ্ট ছোট।

ট্র্যাজেক্টোরির খুব সতর্কতার সাথে গণনার সাথে, তথাকথিত "ডেল্টা-ভি-ডিসপ্লেসমেন্ট" পদ্ধতিটি ব্যবহার করা বেশ সম্ভব, যখন পৃথিবীর কাছাকাছি যাওয়ার ফলে একটি ছোট দেহ তার কক্ষপথ থেকে স্থানচ্যুত হতে পারে, যা আমাদের গ্রহকে অনেক বেশি গতিবেগ প্রদান করবে। এই সব, অবশ্যই, খুব শান্ত শোনাচ্ছে, কিন্তু পূর্ববর্তী গবেষণায় পরিচালিত হয়েছিল যে এই ক্ষেত্রে আমাদের একটি মিলিয়ন কাছাকাছি গ্রহাণু প্যাসেজ প্রয়োজন হবে, এবং তাদের প্রতিটি কয়েক হাজার বছরের ব্যবধানে ঘটতে হবে, অন্যথায় আমরা হব দেরীতে যখন সূর্য এতটাই প্রসারিত হয় যে পৃথিবীতে জীবন অসম্ভব হয়ে পড়ে।

উপসংহার

আজ বর্ণিত সমস্ত বিকল্পগুলির মধ্যে, মাধ্যাকর্ষণ সহায়তার জন্য একাধিক গ্রহাণু ব্যবহার করা সবচেয়ে বাস্তবসম্মত বলে মনে হচ্ছে।যাইহোক, ভবিষ্যতে, আলোর ব্যবহার আরও উপযুক্ত বিকল্প হয়ে উঠতে পারে, অবশ্যই, যদি আমরা দৈত্য মহাজাগতিক কাঠামো বা অতি-শক্তিশালী লেজার সিস্টেম তৈরি করতে শিখি। যাই হোক না কেন, এই প্রযুক্তিগুলি আমাদের ভবিষ্যতের মহাকাশ অনুসন্ধানের জন্যও কার্যকর হতে পারে।

এবং তবুও, তাত্ত্বিক সম্ভাবনা এবং ভবিষ্যতে ব্যবহারিক সম্ভাব্যতার সম্ভাবনা থাকা সত্ত্বেও, আমাদের জন্য, সম্ভবত পরিত্রাণের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত বিকল্পটি অন্য গ্রহে পুনর্বাসন হবে, উদাহরণস্বরূপ, একই মঙ্গল, যা আমাদের সূর্যের মৃত্যুর পরেও বেঁচে থাকতে পারে। সর্বোপরি, মানবতা এটিকে আমাদের সভ্যতার জন্য একটি সম্ভাব্য দ্বিতীয় বাড়ি হিসাবে দেখছে। এবং আপনি যদি এটিও বিবেচনা করেন যে পৃথিবীর কক্ষপথের স্থানচ্যুতি, মঙ্গল গ্রহের উপনিবেশ স্থাপন এবং গ্রহটিকে আরও বাসযোগ্য চেহারা দেওয়ার জন্য এটিকে টেরাফর্ম করার সম্ভাবনার ধারণাটি বাস্তবায়ন করা কতটা কঠিন হবে তা এমন কঠিন কাজ বলে মনে হতে পারে না।