5 بڑے سوالات سٹارٹ شاٹ کے بارے میں نانکوکرافٹ ٹیکنالوجی

منگل کو، روسی ارباب یوری ملنر اور مشہور ستروفیسکس سٹیفن ہاککنگ نے الفا سینٹوئی، زمین کے قریب ترین ستارہ سسٹم (صرف 4.37 ہلکے سال دور دور) کا مطالعہ کرنے کے لئے $ 100 ملین منصوبہ کا اعلان کیا. مقصد، مختلف مختلف سائنسی تحقیقات میں، بنیادی طور پر تلاش کرنا ہے کہ غیر ملکی جنگل کی اس گردن میں موجود ہیں، یا کم از کم اگر اس نظام میں کوئی سیارے یا چراغ زندگی کی حمایت کرنے کے قابل ہو.

کامیابی سٹارٹ شاٹ کو کال کیا، اس منصوبے پر الٹرا ہلکا پھلکا خلائی جہاز (ڈوبڈ "سٹار کیپ شپ") بھی شامل ہے جس میں الفا سینٹوئی کے ذریعہ ایک 100 گیگواٹ لائٹ بیم کی طرف اشارہ کرتا ہے.

یہ برفبر کی صرف ٹپ ہے. پوری منصوبہ کے طور پر پاگل بہادر یا صرف سادہ پاگل ہو جاتا ہے. تاہم، آپ زیادہ کھاتے ہیں، تاہم، زیادہ سے زیادہ ایسا محسوس ہوتا ہے جیسے ملرر اور ان کے عملے کی منصوبہ بندی ممکن ہے.

یہی وجہ ہے کہ وہ جو ٹیکنالوجی پیش کرتے ہیں وہ واقعی امکانات سے دور نہیں ہیں. یہ یقینی طور پر تخیل پھیلتا ہے، لیکن یہ توڑ نہیں دیتا. لائسنیل ٹیکنالوجی پہلے سے ہی چند ریسرچ گروپوں کی طرف سے تجربہ کیا جا رہا ہے، بشمول بل نی کی طرف سے منظم. کیوب سٹس میں اضافہ، خلائی ریسرچ کو منظم کرنے کے انداز سے، سستا طریقہ کے طور پر ظاہر ہوتا ہے کہ اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ چھوٹے، ہلکی خلائی جہاز کی تخلیق کی طرف سے کتنا فائدہ اٹھایا جا سکتا ہے. سٹارٹ شاٹ کی طرف سے پھانسی کے طور پر نان مارکریٹز اس سمت میں صرف ایک منطقی قدم ہے.

پھر بھی، وہاں ہیں کافی سوالات جو کہ ملرر، ہاکنگ، اور یہاں تک کہ فیس بک کے بانی مارک زکربرگ (ایک سرمایہ کار) جو اس طرح سے ھیںچیں گے اس کے بارے میں رہیں گے. نانکوٹراف ٹیکنالوجی اور روشنی بیم لانچ کے نظام کے بارے میں پانچ بڑے سوالات ہیں - اور کچھ جوابات جو کچھ بصیرت فراہم کی جا سکتی ہیں.

ایک پروپوزل ٹیکنالوجی کے طور پر روشنی بیم - براہ مہربانی وضاحت کریں!

ان نانوکرافٹ بچوں کو شروع کرنے کے لئے سٹارٹ شاٹ کا منصوبہ ایندھن اور آگ کا استعمال نہیں کرتا - یہ روشنی اور لیزرز کا استعمال کرتا ہے. اعلی طاقتور، توجہ مرکوز کرنے والے لیزر اب کئی دہائیوں تک پروپولین انجینئرز کے لئے سازش کا ایک ذریعہ بن چکے ہیں، لیکن یہ حال ہی میں ہے کہ ہم آخر میں کئی ایپلی کیشنز میں ایسی ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے تصور کر سکتے ہیں. سب کے بعد، ایک نظام نظام پر قوت کو بڑھانے کے قابل ہے.

یہ کلیدی لفظ ہے، اگرچہ: حاملہ. ہم نے ابھی تک ایک لیزر بیم کی تعمیر نہیں کی ہے جو کسی دوسرے اعتراض کو گولی مار کر سکتے ہیں میں فوٹو گرافی کی زبردست طاقت کے ذریعے جگہ. سائنس دان ہائبرڈ پروپولین ٹیکنالوجیز پر کام کررہے ہیں جو اجزاء میں زیادہ روایتی طریقوں کے ساتھ استعمال کرتے ہیں، لیکن واحد propellant نہیں.

آپ کہہ رہے ہو، "لیکن پھر شمسی سیل کس طرح جگہ پر کام کرنا چاہتا ہے؟" ٹھیک ہے، شمسی سیل ٹیکنالوجی نے سورج کی کرنوں کی طرف سے تیار کردہ فوٹو گرافیوں کو استعمال کرنے کا مطالبہ کیا ہے کہ وہ سیل (اور اس کی خلائی جہاز) کو آگے بڑھائیں. اگرچہ سیلاب زلزلے کی وجہ سے اس طرح کی جگہ ہوتی ہے: راکٹ.

سٹارٹ شاٹ کا دعوی ہے کہ ایک ہلکی بیمر - ایک کلومیٹر وسیع پیمانے پر قائم کرنے والے لیزرز کی ایک صف - ممکنہ طور پر بام توانائی کی 100 گیگاواٹ تک پہنچ سکتی ہے. ہم ایک انتہائی بڑے لیزر کا استعمال نہیں کریں گے، لیکن اس کے بجائے بہت سے چھوٹے لوگ. شاید لاکھوں، یا لاکھوں لاکھوں.

کیا یہ زمین کے ماحول اور گرویویی پل سے ناناکشیروں کو نکالنے کے لئے کافی طاقت ہو سکتی ہے؟ شاید. ملرر سوچتا ہے کہ سٹارٹ شاٹ اعلی اونچائی ماحول جیسے لانچ پیڈ قائم کرنے کا ایک بہتر موقع ہے جیسے آتاکاما صحرا. (یہاں ہمارے چار تجزیہات ہیں جنہیں آج ہم نے بنایا ہے.) یہ کافی نسبتا خشک ہے کہ اس امکان کو کم کرنے کے لئے کہ پانی کی واپرپ کی خلائی جہاز پر اضافہ ہوا اور خلائی جہاز پر اضافی وزن پیدا ہو یا لیزر کی طاقت کو روکنے کے لۓ اس کے خلائی جہاز کو بڑھانے میں مدد ملے.

اگر سب کچھ ٹھیک ہو تو، آزمائشی فی گھنٹہ 100 ملین میل فی گھنٹہ الفا سینٹوری کے راستے پر رہیں گے، اور 20 سال کے اندر اندر نظام تک پہنچ جائیں گے.

لائٹس میل سپر پتلی اور سپر نازک ہیں. اس چیز کو کس طرح زندہ رہنے کا ارادہ رکھتا ہے؟ بیس سال کے لئے اس جگہ کے ارد گرد پتھروں اور دھول کی کتائی کو کیسے بچنا چاہئے؟

A lightail ایک الٹرا پتلا "metamaterial (ایک حتمی مدت جس تجرباتی مواد سے مراد ہے) سے بنا دیا گیا ہے جو روشنی کے ذریعہ سے آنے والی فوٹو گرافی لینے کے لئے ڈیزائن کیا جاتا ہے اور انہیں خود پر دباؤ دیتا ہے جس پر دباؤ کی قوت کے طور پر استعمال ہوتا ہے. نتیجے کے طور پر، سیل آگے چلنے اور بہت تیز رفتار تک بھی تیز رفتار کرنے کے قابل ہے.

جیسا کہ میں نے ذکر کیا، لائسنس نئے نہیں ہیں. بل نی اور سیارے سوسائٹی لائسنس پراجیکٹ پر کام کررہے ہیں جو اس طرح کی ٹیکنالوجی کی قابل عمل ثابت کرنے کے لئے ایک سرمایہ کاری مؤثر خلائی جہاز پروپولن ڈیزائن کے طور پر ثابت کرتی ہے. NASA 2018 آس پاس میں نزدیک زمین کشودیدار سکاؤٹ (نی سکا سکاؤٹ) شروع کر رہا ہے اورین خلائی لانچ سسٹم کے افتتاحی مشن کے لئے، جو ایک توسیع پذیر شمسی سیل کے ذریعہ قریبی کنورڈائڈ کا راستہ بنائے گا.

ان دونوں لائٹس انٹری اسٹیلر دھول اور ملبے سے ٹکرانے کے اسی مسئلے میں چلتے ہیں جو سوراخ میں سوراخوں کو پکارتے ہیں اور پوری چیز کو ناکام کرسکتے ہیں. یہ ایک بہت مختلف امتیاز ہے، لیکن یہ کچھ دو طرفہ ہی محدود ہے.

سب سے پہلے: جگہ ہے بڑا. اس کے ارد گرد بہت سارے معاملات کے بٹس ہیں، لیکن زمین پر یہ پسند نہیں ہے جہاں ہوا میں ذرات ہر جگہ ہم بدل جاتے ہیں. خلا میں آبجیکٹ میل کے علاوہ ہیں - جیسے ہی 10 سے زائد لاکھوں لاکھ، لیکن میل کے ساتھ. کچھ مارنے کا امکان - اصل میں - اب بھی نسبتا دور دراز ہے.

دوسرا، یہ پتیوں کو خاص طور پر ڈیزائن کے تحت نسبتا ٹھوس نقصان پہنچے گا. مثال کے طور پر، نی اے سکاؤٹ لے لو. ناسا نے آزمائشی کی ہے کہ اس کی روشنی کی روشنی میں ساختی سالمیت کو برقرار رکھنے میں مدد ملتی ہے یہاں تک کہ اگر یہاں خلائی فضول کے کچھ بٹس سے مارے جائیں. جب تک کوئی تباہ کن چوٹ نہیں ہے (جیسے کہ کہیں گے کہ خلائی جہاز میں ٹیکساس بیرنگ کے سائز کو تیز کرنا)، نوا سکاؤٹ اب بھی آگے بڑھا سکتا ہے اور خود کو نیسا سے حکم دیتا ہے.

سٹارٹ شاٹ کے نالوں کو بھی ان مسائل کے ساتھ مقابلہ کرنا ہوگا. ان کی لائٹس کو کچھ میٹر کے پیمانے پر کچھ کرنے کے لئے پیش گوئی کی جاتی ہے، لہذا وہ بہت چھوٹا رہیں گے. لیکن وہ صرف چند سوہری جوہری موٹی ہوں گے، اور اس کے بارے میں ایک گرام بڑے پیمانے پر ہوں گے. وہ تقریبا ہر قسم کی آنے والی تعداد خلا کے ارد گرد تیرے پاس سے بچنے کے لئے کافی چھوٹے ہیں - لیکن انکشیوں کی خرابیوں میں وہ ہٹ جاتے ہیں، پورے خلائی جہاز کا امکان تباہ ہوجائے گا. اور ہم الفا Centauri میں مٹی کے مواد کے بارے میں کچھ نہیں کے پیچھے جانتے ہیں.

لیکن یہ ایک بڑی مسئلہ ہے کہ نمی کو صرف اکیلے نمٹنے کی ضرورت ہے - روشنی بیم کے آغاز کے دوران الگ نہیں ہوتا. سیل کی امید ہے کہ ایک بیم کی طرف سے مارا جائے گا جو سورج کی روشنی تقریبا 60 دفعہ ہے جو کسی بھی وقت زمین کو مار دیتی ہے. سیل کو پگھلنے سے رکھنے کی ضرورت نہیں ہے، بلکہ ماحول کو روکنے کے بغیر خلائی جگہوں پر جانے کا بھی انتظام ہوتا ہے. 100،000 لیزر میں اندازہ لگایا جاتا ہے کہ ایک حصہ ایک سے زیادہ ہو جائے گا کہ وہ سیل کو صاف کرے. اس سے پہلے کبھی نہیں کیا گیا ہے. وہاں نہیں ہے کہ سٹارٹ شاٹ منصوبے کی جانچ پڑتال کی جانچ پڑتال کرنے سے قبل اس کا حق صحیح ہوگا.

StarChip کیسے کام کرتا ہے؟ کیا قسم کا ڈیٹا جمع کرنا ہوگا؟

اسٹارکپ شپ - ایک گرام کے پیمانے پر اور کسی کے ہاتھ کی کھجور میں فٹ ہونے کے قابل بنائے جانے والی ایک جدید نظام نہیں ہوگی، جس میں کچھ جغرافیائی روور یا کیپلر اسپیس ٹیلیسکوپ ہماری مدد کر رہے ہیں. خلا میں مختلف دنیاوں کا مطالعہ کرنا. وہ بہت بنیادی ہوں گے. یہ مقصد چپس پر چار کیمروں (دو میگا پکسل ہر) کا چہرہ رکھنا ہے جو الفا سینٹوری کے بہت ابتدائی امیجنگ اور نظام کے مختلف سیارے اور چکن کی اجازت دے گی.

یہ ڈیٹا لیزر پر مبنی مواصلات کو آسان بنانے کے لئے زمین کی طرف اشارہ پر توجہ مرکوز کرنے کے لئے توجہ مرکوز کرنے کے لئے ایک retractable میٹر طویل اینٹینا کا استعمال کرتے ہوئے، یا شاید شاید Lightail استعمال کرتے ہوئے زمین پر واپس منتقل کیا جائے گا.

یہ کافی معیاری لگتا ہے. ان تصاویر کو جو ہمیں دکھانے کے لئے ہیں بالکل وہی ہیں؟

وہاں ایک اور نامعلوم ہے. جب خلائی رہنماؤں کو دوسرے دنیاوں کے امکانات کا اندازہ معلوم ہوتا ہے، تو وہ مختلف اعداد و شمار کی ایک بڑی تعداد کو دیکھ رہے ہیں، جن میں سیارے کے درجہ حرارت، ساخت، ان کے میزبان اسٹار سے فاصلے، ایک موجودہ ماحول کی نشاندہی اور اس سے زیادہ. اس چیز کا ایک بہت صرف مختلف قسم کے کیمروں کے ذریعہ ماپنے والا ہے جو برقی مقناطیسی سپیکٹرم میں دیکھ سکتا ہے. اس نقطۂٔٔات میں نانوکرافٹس ہم اسمارٹ فونز پر استعمال کرتے ہیں اس کے برعکس کیمرے پر بھی چل رہے ہیں. یہ واقعی یہ سمجھتا ہے کہ سیارے یا چاند کسی قسم کی زندگی کو برقرار رکھ سکتا ہے یا پہلے ہی زندگی کی علامات کی نمائش کر سکتا ہے.

پھر بھی، جب آپ مقصد پر غور کرتے ہیں تو ایک چھوٹا سا خلائی جہاز ایک دور دراز نظام میں بھیجنا ہے ایک سے زیادہ دو دہائیوں کے اندر اندر ہلکے سال دور، آپ کو کہیں بھی اخراجات کم کرنا پڑے گا.

یہاں تک کہ اگر یہ چیز الفا Centauri کے سفر سے بچ جاتا ہے تو، کافی مفید اعداد و شمار جمع کرنے کے لئے کتنی طویل زندگی رہنا چاہئے؟

ستارہ شاٹ پروجیکٹ کے لئے لمبی عمر اہم ہے. کئی دہائیوں کے لئے نانوکریٹ کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ واقعی ان کی مکمل تحقیق کی صلاحیت میں ٹپ کر سکیں. اس اختتام کے لئے، کامیابی کا پہلو پلٹونیم 238 یا امریکی - 241 پر مبنی جہاز توانائی کے ذریعہ کا تجزیہ کرتا ہے، 150 ملیگرام سے زائد وزن نہیں.

بنیادی طور پر، پلاٹونیم یا یوروشیم آاسوٹوپ کے اختتام کے طور پر، یہ ایک الٹرا capacitor چارج کرے گا جس میں StarChip اجزاء پر سوئچ اپ تصاویر اور زمین پر انہیں واپس منتقل کرنے کے لئے لازمی طور پر سوئچ کرے گا. ایک تھرمل توانائی کا ذریعہ نافذ کرنے کے لئے بھی نافذ کیا جا سکتا ہے نالوں کی فرنس سطحی درجہ حرارت کا فائدہ اٹھانے کے طور پر یہ دوسرے دنیا کے ماحولیات سے نمٹنے کے لئے شروع ہوتا ہے.

فوٹو وولٹکس - توانائی میں سورج کی روشنی کو بدلنے پر بھی غور کیا جاتا ہے. چھ سال قبل جاپان کی ایک شمسی سیل پروٹوٹائپ کا تجربہ کیا گیا تھا، آئیکووس نے اپنے شمسی سیل کی سطح کو فوٹو وولٹکس کے ساتھ پینٹ دیا. یہ غیر معمولی ہے جب نانٹیکچر آخر میں یہ شمسی نظام کی حدود سے باہر بناتا ہے، لیکن اس مدت کے لئے زیادہ سے زیادہ بیٹری طاقت کو بچانے کے لئے مفید ہوسکتا ہے.

بڑا سوال یہ ہے کہ آپ 20 سے 50 سال تک اس طرح کے سستی مواد رکھنے کے قابل ہو سکتے ہیں. ایک مثالی منظر میں، شاید اس سے زیادہ امکان ہوسکتا ہے کہ ہر ایک نینچکرافٹ صرف نسبتا کم وقت کی مدت کے لئے اعداد و شمار جمع کرے گا. اگر ملرر اور کمپنی واقعی ان چیزوں کی پیداوار بڑے پیمانے پر قائم کی جاتی ہے، تو انہیں الفا Centauri کے بارے میں زیادہ سے زیادہ جاننے کے لئے ہر سمت میں ایک گروپ بھیجنے میں کوئی مسئلہ نہیں ہے. اگر آپ کو براہ راست مداخلت اور ان کی نقل و حرکت کو نئے ہدایات میں منتقل نہیں کر سکتے ہیں تو ختم ہونے والے سالوں تک ہر ایک کو ختم کرنے کے لئے ہر ایک کی توقع بہت غیر معمولی ہے.

لاگت

میلرر کا یہ مقصد یہ ہے کہ ہر ایک نان مارکریٹ کی لاگت کے لۓ یہ ایک آئی فون بنانا ہے. ہر SmartChip اور lightail کامبو چند سو ڈالر سے زیادہ نہیں ہونا چاہئے - اور مقصد بہتر ٹیکنالوجی کو مزید رکھنے کے لئے ہے کیونکہ وہ سالوں میں کم اور کم مہنگا بن جاتے ہیں.

حقیقت میں، اس منصوبے کا سب سے زیادہ مہنگا (اور ممکنہ طور پر کم ممکنہ) حصہ روشنی بیم ہے. ہم دو منٹ کے لئے بجلی کی تقریبا 100 گیگاواٹ بجلی کی بات کررہے ہیں تاکہ ان کو نقصان پہنچے. ایک گیگاوٹ 700،000 گھروں کو طاقت کرسکتا ہے. لہذا یہ 70،000،000 گھروں کے لئے کافی ہے.

ایک سے زیادہ چھوٹے ممالک جا رہے ہیں رکھنے کے لئے کافی ہے. یہ ایک عام جوہری پاور پلانٹ کی پیداوار میں 100 گنا ہے. یہاں تک کہ فاطم کو ذہن سے بھرا ہوا ہے کہ کس طرح وہ اتنا توانائی جمع کرنے کے لئے جا رہے ہیں.

کامیابی کی ویب سائٹ پر $ 70،000 ایک تبصرہ کرنے والے کے مطابق، ایک ہلکی بیکم فائرنگ کی رفتار کی کل قیمت ہوگی.

جی ہاں، ہم اس کے بارے میں دیکھیں گے …