सार:
कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी अनुसंधान टीम ने एक ऐतिहासिक एयरोस्पेस सफलता की घोषणा की। रोबोट द्वारा स्वायत्त रूप से नियंत्रित एक अंतरिक्ष असेंबली प्रणाली ने कक्षा में एक संरचना निर्माण कार्य को सफलतापूर्वक पूरा किया, जो अंतरिक्ष यात्रियों की भागीदारी के बिना अंतरिक्ष में स्वायत्त रूप से एक संरचना बनाने का मानव इतिहास में पहला मामला बन गया। माना जा रहा है कि इस उपलब्धि से भविष्य के बड़े अंतरिक्ष यान, अंतरिक्ष दूरबीनों, संचार सुविधाओं और अंतरिक्ष सौर ऊर्जा उत्पादन प्रणालियों की निर्माण पद्धति पूरी तरह से बदल जाएगी।
मिशन को कैलिफ़ोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी द्वारा विकसित किया गया था और "NOM4D" कार्यक्रम के हिस्से के रूप में अमेरिकी रक्षा उन्नत अनुसंधान परियोजना एजेंसी (DARPA) द्वारा वित्त पोषित किया गया था। कार्यक्रम का उद्देश्य बड़ी संरचनाओं को सीधे अंतरिक्ष में बनाने और इकट्ठा करने के नए तरीकों का पता लगाना है, जिससे रॉकेट पेलोड अंतरिक्ष द्वारा लगाए गए आकार की बाधाओं से बचा जा सके।
मिशन को निष्पादित करने वाले सिस्टम को ASTRA, या "ऑटोनॉमस स्पेस टेंशन रिफ्लेक्टर असेंबली" प्रोजेक्ट कहा जाता है। लगभग 1.4 मीटर व्यास वाले परावर्तक एंटेना का एक सेट बनाने के लक्ष्य के साथ, रोबोटिक प्रणाली पिछले छह महीनों से पृथ्वी की परिक्रमा कर रही है। पूरा उपकरण मिश्रित फाइबर ट्यूब, एल्यूमीनियम कनेक्टर और हल्के कैप्टन परावर्तक फिल्म से बना है।
अतिरिक्त वाहन संयोजन के लिए अंतरिक्ष यात्रियों पर पारंपरिक निर्भरता के विपरीत, ASTRA पूरी तरह से स्वायत्त संचालन मोड को अपनाता है। रोबोटिक भुजा आस-पास के भंडारण उपकरणों से संरचनात्मक छड़ों और कनेक्टिंग नोड्स को पकड़ लेगी, और फिर धीरे-धीरे उन्हें पूर्व निर्धारित प्रक्रिया के अनुसार बार-बार संरचनात्मक इकाइयों में इकट्ठा करेगी, अंततः एक बड़े ट्रस फ्रेम का निर्माण करेगी।
कैलटेक में एयरोस्पेस और सिविल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर, प्रोजेक्ट लीडर सर्जियो पेलेग्रिनो ने कहा कि यह पहली बार है कि इंसानों ने अंतरिक्ष में संरचनाओं का स्वायत्त निर्माण हासिल किया है। हालाँकि अंतरिक्ष यात्रियों ने अतीत में अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन जैसी सुविधाओं के बाहर असेंबली कार्य किया है, लेकिन इस बार सभी ऑपरेशन बिना किसी मानवीय हस्तक्षेप के रोबोट द्वारा स्वतंत्र रूप से पूरे किए गए।
अनुसंधान टीम ने खुलासा किया कि तकनीकी चुनौतियों और मिशन शेड्यूल की बाधाओं के कारण, रोबोट अंततः एंटेना के पूरे सेट की पूरी असेंबली को पूरा करने में असमर्थ था, और केवल पूर्व निर्धारित संरचना का प्रारंभिक भाग ही बनाया। हालाँकि, प्रयोग का सबसे महत्वपूर्ण लक्ष्य एंटीना को पूरा करना नहीं है, बल्कि यह सत्यापित करना है कि स्वायत्त असेंबली अवधारणा वास्तविक अंतरिक्ष वातावरण में काम कर सकती है या नहीं। वर्तमान परिणामों को देखते हुए, यह लक्ष्य सफलतापूर्वक प्राप्त कर लिया गया है।
DARPA पूरी असेंबली प्रक्रिया को अंतरिक्ष में बिल्डिंग ब्लॉक खिलौनों के एक उच्च तकनीक संस्करण के निर्माण के रूप में वर्णित करता है। हालाँकि, शोधकर्ताओं ने बताया कि रोबोट को भारहीनता, निर्वात और अत्यधिक तापमान परिवर्तन में हर क्रिया को सटीक रूप से पूरा करने की अनुमति देना जमीनी प्रयोगों की तुलना में कहीं अधिक जटिल है। किसी भी छोटी सी त्रुटि के कारण संरचनात्मक अस्थिरता या घटक क्षति हो सकती है।
वास्तव में, परियोजना विकास के कई चरणों से गुज़री है। पहले दो चरणों में, अनुसंधान टीम ने समग्र डिजाइन योजना और इंजीनियरिंग सत्यापन पूरा किया, और जमीनी प्रयोगशाला वातावरण में अवधारणा की व्यवहार्यता साबित की। इसके बाद, उन्हें उड़ान पेलोड के निर्माण, परीक्षण और वितरण को पूरा करने और क्षेत्र सत्यापन के लिए कक्षा में भेजने में 12 महीने से भी कम समय लगा।
शोधकर्ताओं का मानना है कि भविष्य में इस तकनीक का सबसे महत्वपूर्ण मूल्य रॉकेट फेयरिंग की आकार सीमाओं को तोड़ना है। वर्तमान में, अंतरिक्ष में जाने वाले किसी भी उपकरण को लॉन्च वाहन के अंदर अंतरिक्ष में फिट होना चाहिए, जो बड़े दूरबीनों, संचार प्लेटफार्मों और सौर ऊर्जा उत्पादन सुविधाओं के पैमाने पर सख्त बाधाएं डालता है। और यदि संरचनाएं सीधे कक्षा में बनाई जा सकती हैं, तो भविष्य की सुविधाओं का आकार लॉन्च स्थितियों से सीमित नहीं होगा।
DARPA ने कहा कि NOM4D परियोजना का दीर्घकालिक लक्ष्य सैकड़ों मीटर या यहां तक कि किलोमीटर की अल्ट्रा-बड़ी अंतरिक्ष संरचनाओं का निर्माण हासिल करना है। ऐसी सुविधा का पैमाना वर्तमान तकनीकी क्षमताओं से कहीं अधिक है और इसका उपयोग भविष्य में अगली पीढ़ी के गहरे अंतरिक्ष अवलोकन दूरबीनों, बड़े संचार एंटीना सरणी और अंतरिक्ष सौर ऊर्जा उत्पादन नेटवर्क के निर्माण के लिए किया जा सकता है।
पेलेग्रिनो ने बताया कि यह तकनीक न केवल खगोल विज्ञान और खगोल भौतिकी अनुसंधान के लिए उपयुक्त है, बल्कि इसमें वाणिज्यिक संचार, अंतरिक्ष ऊर्जा और भविष्य के चंद्र आधार निर्माण जैसे क्षेत्रों में भी काफी संभावनाएं हैं। उदाहरण के लिए, बहुत बड़े सौर सरणी अंतरिक्ष में ऊर्जा एकत्र कर सकते हैं और वायरलेस तरीके से पृथ्वी पर बिजली संचारित कर सकते हैं, जिससे एक नया ऊर्जा आपूर्ति मॉडल तैयार हो सकता है।
विश्लेषकों का मानना है कि हालांकि एस्ट्रा मिशन ने केवल छोटे पैमाने पर सत्यापन पूरा किया है, यह स्वतंत्र कक्षीय विनिर्माण के युग में पहला आधिकारिक कदम है। जैसे-जैसे रोबोटिक्स, कृत्रिम बुद्धिमत्ता और उन्नत सामग्रियों का विकास जारी है, मानव अब भविष्य में पृथ्वी पर पूर्ण अंतरिक्ष यान के निर्माण पर निर्भर नहीं रह सकता है, बल्कि इसके बजाय सीधे अंतरिक्ष में बड़े, अधिक जटिल और अधिक शक्तिशाली बुनियादी ढांचे का निर्माण कर सकता है।
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