ناسا نے مستقبل کے خلائی مشنوں کے لیے گیم چینج کرنے والی الیکٹرک پروپلشن ٹیکنالوجی کی نقاب کشائی کی۔

ناسا نے مستقبل کے خلائی مشنوں کے لیے گیم چینج کرنے والی الیکٹرک پروپلشن ٹیکنالوجی کی نقاب کشائی کی۔

NASA کی نئی پروپلشن ٹیکنالوجی مستقبل کے سیاروں کے مشنوں کے لیے چھوٹے خلائی جہاز کی صلاحیتوں کو بڑھاتی ہے اور موجودہ سیٹلائٹس کی آپریشنل زندگی کو بڑھاتی ہے۔ تجارتی اداروں کے ساتھ شراکت داری کے ذریعے، NASA نہ صرف اپنے ٹیکنالوجی کی کمرشلائزیشن کے اہداف کو آگے بڑھاتا ہے بلکہ امریکی خلائی صنعت کی عالمی قیادت کی حمایت بھی کرتا ہے۔

NASA کی اختراعی پروپلشن ٹیکنالوجی چھوٹے خلائی جہاز کی تلاش کو آگے بڑھاتی ہے اور خلائی ٹیکنالوجی میں امریکی قیادت کی حمایت کرتے ہوئے سیٹلائٹ کی زندگی کو بڑھاتی ہے۔

NASA نے چھوٹے خلائی جہاز کا استعمال کرتے ہوئے مستقبل کے سیاروں کی تلاش کے مشنوں کی سہولت کے لیے ایک جدید پروپلشن ٹیکنالوجی تیار کی ہے۔ یہ ٹیکنالوجی نہ صرف نئی قسم کے سیاروں کے سائنس مشنوں کو قابل بنائے گی، بلکہ NASA کے تجارتی شراکت داروں میں سے ایک پہلے سے ہی اسے کسی دوسرے مقصد کے لیے استعمال کرنے کی تیاری کر رہا ہے- تاکہ پہلے سے مدار میں موجود خلائی جہاز کی زندگی کو بڑھایا جا سکے۔ صنعت کے لیے اس نئی ٹکنالوجی کو استعمال کرنے کے مواقع کی نشاندہی کرنا نہ صرف ٹیکنالوجی کی کمرشلائزیشن کے NASA کے ہدف کو آگے بڑھاتا ہے، بلکہ یہ ممکنہ طور پر NASA کے لیے مستقبل کے سیاروں کے مشنوں میں استعمال کے لیے صنعت سے اس اہم ٹیکنالوجی کو حاصل کرنے کا راستہ بنا سکتا ہے۔

نئی ٹیکنالوجی

چھوٹے خلائی جہاز کا استعمال کرتے ہوئے سیاروں کے سائنس کے مشنوں کو چیلنج کرنے والے پروپلسیو ہتھکنڈوں کو انجام دینے کی ضرورت ہوگی — جیسے سیاروں سے فرار کی رفتار حاصل کرنا، مدار کی گرفتاری، اور بہت کچھ — جس کے لیے عام تجارتی ضروریات اور موجودہ حالت سے زیادہ رفتار میں تبدیلی (ڈیلٹا-وی) کی صلاحیت کی ضرورت ہوتی ہے۔ -آف دی آرٹ لہذا، ان چھوٹے خلائی جہازوں کے مشنوں کے لیے #1 قابل بنانے والی ٹیکنالوجی ایک برقی پروپلشن سسٹم ہے جو ان ہائی ڈیلٹا-وی چالوں کو انجام دے سکتا ہے۔ پروپلشن سسٹم کو کم پاور (سب کلو واٹ) کا استعمال کرتے ہوئے کام کرنا چاہیے اور اس میں ہائی پروپیلنٹ تھرو پٹ ہونا چاہیے (یعنی اپنی زندگی بھر میں پروپیلنٹ کے زیادہ کل بڑے پیمانے پر استعمال کرنے کی صلاحیت) تاکہ ان چالوں کو انجام دینے کے لیے درکار تحریک کو فعال کیا جا سکے۔

کئی سالوں کی تحقیق اور ترقی کے بعد، NASA Glenn Research Center (GRC) کے محققین نے ان ضروریات کو پورا کرنے کے لیے ایک چھوٹا خلائی جہاز الیکٹرک پروپلشن سسٹم بنایا ہے — NASA-H71M سب کلو واٹ ہال-ایفیکٹ تھرسٹر۔ مزید برآں، اس نئے تھرسٹر کی کامیاب کمرشلائزیشن جلد ہی کم از کم ایک ایسا حل فراہم کرے گی تاکہ اگلی نسل کے چھوٹے خلائی جہاز سائنس مشنوں کو قابل بنایا جا سکے جس کے لیے ڈیلٹا-v کے حیرت انگیز 8 کلومیٹر فی سیکنڈ کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ تکنیکی کارنامہ چاند کے گرد انسانیت کا پہلا خلائی اسٹیشن گیٹ وے کے پاور اینڈ پروپلشن ایلیمینٹ جیسی ایپلی کیشنز کے لیے پچھلی دہائی کے دوران تیار کی گئی بہت سی اعلیٰ طاقت والے شمسی الیکٹرک پروپلشن ٹیکنالوجیز کے چھوٹے بنانے کے ذریعے انجام پایا۔

سیاروں کی تلاش کے لیے اس ٹیکنالوجی کے فوائد

NASA-H71M الیکٹرک پروپلشن ٹکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے چھوٹا خلائی جہاز کم زمین کے مدار (LEO) سے چاند تک یا یہاں تک کہ جیو سنکرونس ٹرانسفر مدار (GTO) سے مریخ تک آزادانہ طور پر چال چل سکے گا۔ یہ صلاحیت خاص طور پر قابل ذکر ہے کیونکہ LEO اور GTO کے لیے کمرشل لانچ کے مواقع معمول بن چکے ہیں، اور اس طرح کے مشنز کی اضافی لانچنگ کی گنجائش اکثر ثانوی خلائی جہاز کو تعینات کرنے کے لیے کم قیمت پر فروخت کی جاتی ہے۔ زمین کے ان مداروں سے شروع ہونے والے مشنوں کو چلانے کی صلاحیت کیڈنس کو بہت زیادہ بڑھا سکتی ہے اور قمری اور مریخ کے سائنسی مشنوں کی لاگت کو کم کر سکتی ہے۔

یہ پروپلشن کی صلاحیت ثانوی خلائی جہاز کی رسائی میں بھی اضافہ کرے گی، جو تاریخی طور پر سائنسی اہداف تک محدود رہے ہیں جو بنیادی مشن کے لانچ کی رفتار سے ہم آہنگ ہیں۔ یہ نئی ٹکنالوجی ثانوی مشنوں کو بنیادی مشن کی رفتار سے کافی حد تک انحراف کرنے کے قابل بنائے گی، جو سائنسی اہداف کی وسیع رینج کی تلاش میں سہولت فراہم کرے گی۔

اس کے علاوہ، ان ثانوی خلائی جہاز سائنس مشنوں میں عام طور پر دور دراز جسم کی تیز رفتار فلائی بائی کے دوران ڈیٹا اکٹھا کرنے کے لیے صرف ایک مختصر وقت ہوتا ہے۔ یہ زیادہ سے زیادہ متحرک صلاحیت طویل مدتی سائنسی مطالعہ کے لیے سیارہ میں سستی اور مداری اندراج کی اجازت دے گی۔

مزید برآں، چھوٹی خلائی جہاز جو اس طرح کی نمایاں صلاحیت سے لیس ہوں گے، ابتدائی مشن کے آغاز کی رفتار میں دیر سے ہونے والی تبدیلیوں کا انتظام کرنے کے لیے بہتر طریقے سے لیس ہوں گے۔ اس طرح کی تبدیلیاں اکثر چھوٹے خلائی جہاز سائنس مشنوں کے لیے سب سے بڑا خطرہ ہوتی ہیں جن میں جہاز پر چلنے والی محدود صلاحیت ہوتی ہے جو اپنے سائنس کے ہدف تک پہنچنے کے لیے ابتدائی لانچ کی رفتار پر منحصر ہوتی ہے۔

کمرشل ایپلی کیشنز

چھوٹے خلائی جہازوں کے میگا برجوں نے جو اب کم زمین کے مداروں میں تشکیل پا رہے ہیں نے کم طاقت والے ہال-اثر تھرسٹرس کو آج خلا میں استعمال ہونے والا سب سے زیادہ برقی پروپلشن سسٹم بنا دیا ہے۔ یہ نظام پروپیلنٹ کا استعمال بہت مؤثر طریقے سے کرتے ہیں، جو مدار میں داخل ہونے، مدار کو ختم کرنے، اور کئی سالوں کے تصادم سے بچنے اور دوبارہ مرحلہ وار کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ تاہم، ان کمرشل الیکٹرک پروپلشن سسٹمز کے لاگت سے آگاہ ڈیزائن نے ناگزیر طور پر ان کی زندگی بھر کی صلاحیت کو عام طور پر چند ہزار گھنٹے سے کم آپریشن تک محدود کر دیا ہے اور یہ سسٹم پروپیلنٹ میں چھوٹے خلائی جہاز کے ابتدائی بڑے پیمانے پر صرف 10 فیصد یا اس سے کم پر کارروائی کر سکتے ہیں۔

اس کے برعکس، NASA-H71M الیکٹرک پروپلشن سسٹم ٹیکنالوجی سے مستفید ہونے والے سیاروں کے سائنس کے مشن 15,000 گھنٹے کام کر سکتے ہیں اور چھوٹے خلائی جہاز کے ابتدائی بڑے پیمانے کے 30 فیصد سے زیادہ پروپیلنٹ میں کارروائی کر سکتے ہیں۔ گیم کو تبدیل کرنے کی یہ صلاحیت زیادہ تر تجارتی LEO مشنوں کی ضروریات سے بالاتر ہے اور قیمت کے پریمیم پر آتی ہے جس سے ایسی ایپلی کیشنز کے لیے کمرشلائزیشن کا امکان نہیں ہے۔ لہذا، NASA نے غیر معمولی طور پر بڑے پروپیلنٹ تھرو پٹ ضروریات کے ساتھ اختراعی تجارتی چھوٹے خلائی جہاز کے مشن کے تصورات تیار کرنے والی کمپنیوں کے ساتھ شراکت کی تلاش کی اور جاری رکھے ہوئے ہے۔