যেখানে সূর্য সবসময় জ্বলজ্বল করে: সূর্যকে মহাকাশে রাখুন

“এটি মহাকাশ প্রোগ্রামের চেয়েও পুরনো ধারণা,” ক্যালটেকের হ্যারি অ্যাটওয়াটার জুমের মাধ্যমে আরসকে বলেছিলেন। আসিমভ এবং ক্লার্কের কথা উল্লেখ করে, অ্যাটওয়াটার একটি বড় ধাতব ট্রাসে পৃথিবীতে ভাসমান জ্বলন্ত সৌর প্যানেলগুলির একটি চিত্র তৈরি করেছে, যা সমস্ত একটি ডিভাইসের সাথে সংযুক্ত যা পৃথিবীতে বিকিরণের জন্য বর্তমানকে উপযুক্ত আকারে রূপান্তর করে। সীমাহীন বিশুদ্ধ শক্তি দেওয়া হয় দিনরাত।

তিনি ব্যাখ্যা করেছিলেন যে তিনি যে সিস্টেমে কাজ করছেন তা এই দৃষ্টিভঙ্গির মতো দেখতে হবে না, এমনকি শেষ পর্যন্ত একই কাজ করলেও।

একটি দীর্ঘ গর্ভাবস্থা

আগস্টে, ক্যালটেক বলেছিল যে এটি ট্রাস্টি বোর্ডের একজন সদস্য ছিল তিনি 100 মিলিয়ন ডলারেরও বেশি দিয়েছেন যার উদ্দেশ্য স্থান-ভিত্তিক শক্তির উন্নয়নকে উৎসাহিত করা। দাতার অনুদান দেওয়া, সময়টা একটু অদ্ভুত ছিল। ডোনাল্ড ব্রেন, প্রক্রিয়াটি এক দশকেরও বেশি আগে শুরু হয়েছিল। সেই সময়ে, ব্রেন বিশ্ববিদ্যালয় প্রশাসনকে মহাকাশে ক্ষমতার বিষয়ে তার আগ্রহ ব্যাখ্যা করেছিলেন, যা প্রকল্পের সাথে সম্পর্কিত গবেষণার আগ্রহের সাথে অনুষদের চিহ্নিত করতে শুরু করেছিল।

“প্রথমে আমি খুব সন্দিহান ছিলাম কারণ এটি একটি ধারণা যা আমি অনেকবার দেখেছি,” এটওয়াটার আর্সকে বলেন। “নতুনত্ব ছাড়া আর কি করা যায়?” কিন্তু বছরের পর বছর ধরে, তিনি ধীরে ধীরে নিশ্চিত হন যে বিভিন্ন পন্থা সম্ভব। এটওয়াটারের অবশ্যই প্রাসঙ্গিক অভিজ্ঞতা ছিল; ইতিমধ্যেই আল্ট্রালাইট ফোটোভোলটাইক ডিভাইসের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে একটি স্পিনঅফ কোম্পানি স্থাপন করেছে। এবং তিনি ক্যালটেকের পরিপূরক গবেষকদের সাথে যোগ দিয়েছিলেন: আলী হাজিমিরি (যিনি বিদ্যুৎ রূপান্তর যন্ত্রের উপর কাজ করেছিলেন) এবং সার্জিও পেলেগ্রিনো (যাকে এটুয়েটার “লাইটওয়েট মহাকাশযানের উন্নয়নে বিশ্বের অন্যতম নেতা” বলেছিলেন)।

সম্মিলিত অভিজ্ঞতাকে এমন একটি নকশা তৈরিতে সমালোচনামূলক বলে মনে করা হয়েছে যা পূর্ববর্তী ধারণার তুলনায় চিন্তার পদ্ধতিতে উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন প্রতিফলিত করে। “মহাকাশের প্রধান পরামিতি নিজেই দক্ষতা নয়,” অ্যাটভেটর আরসকে বলেছিলেন। “এটি একটি নির্দিষ্ট শক্তি – প্রতি ভর একটি শক্তি। আমরা যে বিষয়ে সবচেয়ে বেশি আগ্রহী তা হল এক কিলোগ্রাম ওয়াট।

তিনি বলেন, “পূর্ববর্তী সমস্ত ধারণা কখনোই এমন একটি পদ্ধতি তৈরি করতে সক্ষম হয়নি যা স্কেল এবং স্থাপন করা যায়,” তিনি বলেন, “কারণ প্রতি ইউনিট এলাকা ভর এবং মোট লোড ভর মাত্রার অর্ডারের জন্য খুব বড় ছিল।”

ভ্রমন বাতি

বিশেষ ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য কিছু গুরুত্বপূর্ণ অনুমানের পুনর্বিবেচনার প্রয়োজন। মহাকাশের বেশিরভাগ ফটোভোলটাইক সিস্টেমগুলি অত্যন্ত দক্ষ কোষ ব্যবহার করে, প্রতিটিতে তিনটি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে মানানসই তিনটি আলোক-শোষণকারী স্তর থাকে। যাইহোক, এই কোষগুলি একটি নির্দিষ্ট ইউনিট থেকে সর্বাধিক শক্তি পাওয়ার সর্বোত্তম উপায় এলাকা। দলের বর্তমান নকশা ফোটোভোলটাইক উপাদানের একক স্তর ব্যবহার করে যা ভর প্রতি ইউনিট উচ্চ দক্ষতা প্রদান করে।

একটি একক এলাকায় দক্ষতার ক্ষতি একটি বৃহৎ এলাকায় ফটোভোলটাইকের বিস্তারের মাধ্যমে পূরণ করা হয়। গবেষকরা এটি একটি নমনীয় ঝিল্লি ব্যবহার করে করেছেন যা এটওয়াটারকে “আপনার কেনা পাতলা প্লাস্টিকের ব্যাগের চেয়ে পাতলা” হিসাবে বর্ণনা করেছে। এই ঝিল্লিটি একটি “টেনশন স্ট্রাকচার” ব্যবহার করে শক্তভাবে ধরে রাখা হয় – একটি টেনশন -উপযুক্ত কনফিগারেশনে রাখা একটি অপেক্ষাকৃত ছোট অনমনীয় কাঠামো। (এটওয়াটার একটি ছাতা বা ব্যাকপ্যাক চিন্তা করার পরামর্শ দিয়েছেন।)

মাধ্যাকর্ষণের আরেকটি উৎস হল তামার তার, যা বর্তমান স্থানে পৃথিবীতে স্রোত প্রেরণ করার জন্য কারেন্ট বহন করতে ব্যবহৃত হবে। এইভাবে, ভারী তারগুলি কন্ডাক্টরের মধ্য দিয়ে যেতে হয়েছিল, কতটা বর্তমান প্রেরণ করা যায় তা সীমাবদ্ধ করে। সুতরাং, মহাকাশ সৌর প্রকল্পটি প্লেট নামক ছোট, স্বয়ংসম্পূর্ণ ডিভাইসগুলির নির্মাণের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, যার প্রত্যেকটির নিজস্ব ট্রান্সমিটার রয়েছে। এটি তারের বহন করতে হবে এমন মোট শক্তি সীমাবদ্ধ করে, ছোট তারের জন্য অনুমতি দেয়। একই সময়ে, এর অর্থ হল যে সংক্রমণ শক্তি একটি ছোট সিলিকন চিপ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হতে পারে।

পৃথক স্ল্যাবগুলি বর্তমানে প্রায় 60 বর্গ মিটারের জন্য পরিকল্পিত বৃহত্তর টেনসিগ্রিটি কাঠামোতে ইনস্টল করা হবে। এগুলি বর্তমান লঞ্চ গাড়ির অ্যাডভেঞ্চারের ভিতরে ভাঁজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, তারপর একবার কক্ষপথে প্রসারিত হবে। যদিও কাঠামোর সমস্ত প্লেট স্বাধীনভাবে কাজ করে, কিন্তু কক্ষপথ বরাবর একটি দরকারী অভিযোজন বজায় রাখার জন্য কাঠামোটি ছোট ধাক্কা সরবরাহ করবে।

মহাকাশে “উদ্ভিদ”

শুধুমাত্র একটি পৃথক কাঠামো বেশি শক্তি সরবরাহ করবে না, তাই একটি চূড়ান্ত বিদ্যুৎ কেন্দ্রের জন্য অনেক কাঠামো গঠনের প্রয়োজন হবে। এইভাবে, সম্পূর্ণ উদ্ভিদে উপাদানগুলির একটি শ্রেণিবিন্যাস থাকবে: স্বাধীনভাবে কাজ করা প্লেটগুলি একটি একক কাঠামোতে সংরক্ষণ করা হয় এবং পর্যাপ্ত শক্তি পাওয়ার জন্য একাধিক কাঠামো থাকে। পুরো দলটিকে এখনও জিওস্টেশনারি কক্ষপথে স্থাপন করতে হবে যাতে দিন এবং রাতের সূর্যের আলো উপভোগ করার সময় এটি একটি রিসিভিং স্টেশনের উপরে থাকতে পারে।

এটওয়াটার আর্সকে বলেছিলেন যে রিসিভিং স্টেশনটিকে একটি বৃহত সাম্প্রদায়িক সোলার ফার্মের সমান আকারের করার পরিকল্পনা রয়েছে। এটি একটি বড় সেট নিয়ে গঠিত হবে মলদ্বার, মহাকাশ থেকে পাঠানো মাইক্রোওয়েভগুলিকে দরকারী শক্তিতে রূপান্তরিত করবে।

অ্যাটওয়াটার গ্রাউন্ড স্টেশন আলোচনার শুরুতে আমাদের প্রশ্ন কেটে দেয়। “আমি টেবিল থেকে এমন কিছু নিতে চাই যা আপনি আমাকে করতে বলেননি,” তিনি বলেছিলেন। আপনার প্রশ্নের উত্তর ভিতরে আছে পদার্থবিজ্ঞান ফোটনের ফোকাসিং নিয়ন্ত্রণ করে, যা নির্দেশ করে যে অ্যাপারচার এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সংমিশ্রণটি ক্ষুদ্রতম ফোকাল এলাকা নির্দেশ করে। স্থানটির একটি অংশের আউটপুটকে এমন জায়গায় নিয়ে যাওয়ার কোন উপায় নেই যেখানে এটি বিপজ্জনক হতে পারে। মাইক্রোওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে, মোট শক্তির প্রবাহ আপনি সূর্যালোক থেকে পান একই। “আপনি এর নীচে হাঁটতে পারেন,” এটওয়াটার বলেছিলেন।

শক্তি উৎপাদনের ক্ষেত্রে এটি কীভাবে কাজ করে তা একটু জটিল। মহাকাশে কাজ করার জন্য, আপনি পৃথিবীর চেয়ে 30 শতাংশ বেশি ফোটন পাবেন এবং সেগুলি 24/7 পাওয়া যায়। একই সময়ে, টার্গেট স্টেশনে ট্রান্সমিশন ক্ষমতা বজায় রাখার জন্য কখনও কখনও উৎপাদন কেন্দ্রটি অনুকূলের চেয়ে কম কোণে থাকতে হবে। তারপর আপনি রূপান্তর এবং সংক্রমণ সময় এই ক্ষমতা উল্লেখযোগ্য অংশ হারান।

এটা সব কিভাবে ভারসাম্যপূর্ণ? এটা আপনার অনুমানের উপর একটু নির্ভর করে, কিন্তু এটওয়াটার মোটামুটি একটা অনুমান করেছে: “আপনি যদি দিনে ২ 24 ঘণ্টা সূর্যের উপর থাকেন, তাহলে আপনি যে নেট পাওয়ার পাবেন তা একটু বেশি হবে।”

পরবর্তী পদক্ষেপ

দশ বছর আগে, আমরা এমন লোকদের সাথে কথা বলেছিলাম যারা একটি কোম্পানি শুরু করেছিল যা মহাকাশ ভিত্তিক শক্তির কাছাকাছি ছিল, যা এটভেটর বলেছিল তার থেকে আলাদা নয়। সুতরাং, কেবলমাত্র বিদ্যমান চিন্তাকে চ্যালেঞ্জ করে, ক্যালটেক প্রকল্প একটি গুরুত্বপূর্ণ কাজ করতে পারে।

যাইহোক, এটওয়াটার বলেছিলেন যে প্রকল্পটি “একটি সৌর শক্তি উৎপাদনের জন্য মৌলিক এবং প্রয়োজনীয় প্রযুক্তি উৎপাদনের লক্ষ্য রাখে যা অর্থনৈতিক এবং পরিমাপযোগ্য।” এই পরিমাপের মাধ্যমে, তিনি একটি সফল বহু-বুদ্ধিবৃত্তিক প্রকল্পও তৈরি করেছিলেন যা ২০২২ সালের শেষের দিকে বা ২০২23 সালের শুরুর দিকে একটি স্পেস-ভিত্তিক ডেমো চালু করার পরিকল্পনা করেছিল (এই তারিখগুলি ব্যাখ্যা করতে পারে কেন ক্যালটেক এখন প্রকল্প সম্পর্কে কথা বলার সিদ্ধান্ত নিয়েছে)।)। উপরন্তু, এটওয়াটার বলেন, তাকে এবং তার দলকে একটি বাস্তব বসানোর জন্য ট্রেডিং পার্টনার খুঁজে বের করতে হবে। যদি তারা একটিকে আকৃষ্ট করতে পারে, তাহলে এটি লক্ষ্যটির “কার্যকর” অংশের অর্জনের নিশ্চিতকরণ হিসাবে কাজ করবে।