विदेशी प्रणोदन

1957 के एक पेपर में , ब्रह्माण्ड विज्ञानी हरमन बोंडी ने इस संभावना पर विचार किया कि एक नकारात्मक द्रव्यमान वाली वस्तु गुरुत्वाकर्षण के प्रतिकारक बल का निर्माण करेगी। जब एक सकारात्मक द्रव्यमान के बगल में रखा जाता है, तो यह इसे पीछे हटा देगा लेकिन सकारात्मक द्रव्यमान नकारात्मक द्रव्यमान को आकर्षित करेगा। यदि दो द्रव्यमान समान हैं लेकिन विपरीत चिन्ह के हैं, तो जोड़ी एक ही दिशा में अनिश्चित काल तक गति करेगी। ऊर्जा के संरक्षण के साथ लगातार कुल गतिज ऊर्जा शून्य होगी।

यदि धनात्मक द्रव्यमान पृथ्वी जैसा ग्रह है, तो यह इंजन 1 g पर त्वरित हो सकता है , आरामदायक त्वरण जिसे हम पृथ्वी की सतह पर महसूस करते हैं। इस ग्रह की सामग्री से बने यात्रियों सहित, मनुष्यों की तरह, बिना किसी कीमत के आता है। पूरे एक वर्ष के लिए 1 ग्राम में तेजी लाने से ग्रह प्रकाश की गति पर आ जाएगा। कई दशकों तक स्थिर त्वरण ग्रह को यात्रियों के जीवनकाल के दौरान पूरे ब्रह्मांड को पार करने की अनुमति देगा, समय के फैलाव के कारण प्रकाश की गति के बहुत करीब का अनुभव हुआ।

इंजन का एकमात्र गायब घटक जो हमें इस तरह की यात्रा में शामिल होने की इजाजत देता है वह नकारात्मक द्रव्यमान है। रॉबर्ट फॉरवर्ड ने 1990 में इस प्रणोदन अवधारणा द्वारा पेश किए गए अवसर के बारे में एक पेपर लिखा था, और मैं वर्तमान में एक पेपर का सह-लेखन कर रहा हूं, जो दिखाता है कि अल्बर्ट आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के साथ एक स्केलर क्षेत्र से एक नकारात्मक द्रव्यमान वस्तु को कैसे इंजीनियर किया जाए ।

क्या प्रकाश की गति तक पहुँचने के अन्य तरीके हैं? एक कम काल्पनिक दृष्टिकोण प्रकाश-पाल का उपयोग कर रहा है, अर्थात् प्रकाश को प्रतिबिंबित करके एक पतली झिल्ली को धकेल दिया जाता है। स्टारशॉट अवधारणा में जिसके लिए मैं वैज्ञानिक सलाहकार बोर्ड की अध्यक्षता करता हूं, एक मानव-आकार के पाल पर एक ग्राम-स्केल पेलोड को 100-गीगा-वाट लेजर बीम द्वारा कुछ मिनटों में प्रकाश की गति के एक अंश तक धकेल दिया जाता है। जो कि चांद से 5 गुना ज्यादा दूर है। नासा वर्तमान में अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए एक भविष्य प्रणोदन विधि के रूप में सौर पाल विकसित कर रहा है।

यदि कोई अन्य सभ्यता पृथ्वी और मंगल जैसे रहने योग्य ग्रहों के बीच बड़े पैमाने पर पेलोड के लेजर-सेल प्रणोदन में लगी हुई है, तो हम प्रकाश की चमक देख सकते हैं जब दो ग्रह हमारी दृष्टि रेखा के साथ उन्मुख होते हैं। मेरे पूर्व पोस्टडॉक, जेम्स गुइलोचोन के साथ 2015 के एक पेपर में , हमने एक दिलचस्प तकनीकी-हस्ताक्षर के रूप में प्रकाश के परिणामी फ्लैश की विशेषताओं की गणना की।

क्या यह संभव है कि स्टारशॉट जैसे प्रकाश-पाल पृथ्वी के पास से गुजर रहे हों, हमें उनकी सूचना न मिले? खगोलविद अपनी दूरबीनों को सौर मंडल के क्षुद्रग्रहों या धूमकेतुओं पर प्रशिक्षित करते हैं जो प्रकाश की तुलना में दस हजार गुना धीमी गति से चलते हैं। यदि कोई स्टारशॉट जांच पारित हो जाती है, तो पैन-स्टारआरएस , ज़्विकी ट्रांसिएंट सुविधा या आगामी वेरा सी. रुबिन ऑब्जर्वेटरी जैसे सर्वेक्षण टेलीस्कोप , इसे एक बार सबसे अच्छा देखेंगे और खगोलविद दुर्लभ डेटा की उपेक्षा करेंगे। इसके अलावा, एक व्यक्ति के आकार की वस्तु का पता तभी लगाया जा सकता है जब वह पृथ्वी से टकराती है और वातावरण के साथ अपने घर्षण से आग का गोला बनाती है। हाल ही के एक पेपर मेंमेरे छात्र आमिर सिराज के साथ, हमने दिखाया कि कई सौ ऑल-स्काई ऑप्टिकल कैमरों का एक वैश्विक नेटवर्क एक मिलीसेकंड के दसवें समय के रिज़ॉल्यूशन के साथ प्रकाश की गति के करीब चल रहे स्टारशॉट उल्काओं का पता लगाने में सक्षम होगा।

एक ग्रह में दुर्घटनाग्रस्त होने वाली एक तकनीकी जांच संभावित रूप से वायुमंडलीय प्रवेश से बच सकती है यदि यह एक पैराशूट से सुसज्जित है या एक परिरक्षण बाड़े से घिरा हुआ है। पहले इंटरस्टेलर उल्का, IM1 और IM2, उनके आग के गोले के माध्यम से खोजे गए थे। यदि हमें IM1 के अवशेषों को पुनः प्राप्त करने के आगामी अभियान में समुद्र तल पर कोई उपकरण मिलता है , तो हमें पता चलेगा कि यह एक अलौकिक तकनीकी सभ्यता द्वारा निर्मित किया गया था। नए निर्धारित आग के गोले की ऊंचाई के आधार पर , IM1 की भौतिक शक्ति दस गुना कठिन थीCNEOS कैटलॉग में सभी 272 उल्काओं की तुलना में। समय में IM1 के वेग को एक्सट्रपलेशन करने का अर्थ है कि यह इंटरस्टेलर स्पेस में 60 किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से घूम रहा था, जो सूर्य के आसपास के सभी सितारों के 95% से अधिक तेज़ था। एक पारंपरिक रासायनिक रॉकेट इंजन इस अतिरिक्त गति की व्याख्या कर सकता है। IM1 का इंजन उन मौजूदा तकनीकों का प्रतिनिधित्व कर सकता है जिनका उपयोग हम वायेजर 1 और 2, पायनियर 10 और 11, और न्यू होराइजन्स जैसे इंटरस्टेलर जांच के लिए करते हैं।

यहां उम्मीद है कि इंटरस्टेलर ऑब्जेक्ट्स का अध्ययन करके, हम प्रणोदन के नए तरीकों के बारे में जानेंगे जो हमारे लिए इंटरस्टेलर स्पेस में उद्यम करना आसान बना देगा। जैसा कि मेरी आगामी पुस्तक " इंटरस्टेलर " में उल्लेख किया गया है, मैं बाहरी अंतरिक्ष में एक उच्च बुद्धि से सीखने की कोशिश कर रहा हूं कि हम क्या बनना चाहते हैं।

लेखक के बारे में

एवी लोएब गैलीलियो प्रोजेक्ट के प्रमुख हैं, हार्वर्ड यूनिवर्सिटी के ब्लैक होल इनिशिएटिव के संस्थापक निदेशक, हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स में इंस्टीट्यूट फॉर थ्योरी एंड कम्प्यूटेशन के निदेशक और हार्वर्ड यूनिवर्सिटी में खगोल विज्ञान विभाग के पूर्व अध्यक्ष (2011) -2020)। वे ब्रेकथ्रू स्टारशॉट परियोजना के लिए सलाहकार बोर्ड के अध्यक्ष हैं, और विज्ञान और प्रौद्योगिकी पर राष्ट्रपति की सलाहकार परिषद के पूर्व सदस्य और राष्ट्रीय अकादमियों के भौतिकी और खगोल विज्ञान बोर्ड के पूर्व अध्यक्ष हैं। वह " एक्स्ट्राटेरेस्ट्रियल: द फर्स्ट साइन ऑफ इंटेलिजेंट लाइफ बियॉन्ड अर्थ " के बेस्टसेलिंग लेखक हैं और पाठ्यपुस्तक " लाइफ इन द कॉसमॉस " के सह-लेखक हैं, दोनों 2021 में प्रकाशित हुए। उनकी नई किताब, " इंटरस्टेलर " शीर्षक से ”, अगस्त 2023 में प्रकाशन के लिए निर्धारित है।