हाल ही में, जापानी कंपनी सुमितोमो फॉरेस्ट्री क्योटो विश्वविद्यालय के साथ मिलकर एक नए प्रकार के उपग्रह " लिग्नोसेट " को विकसित करने के लिए सहयोग कर रही है, और इसे 2023 में लॉन्च करने की योजना है।
इसकी सबसे बड़ी विशेषता यह है कि यह उपग्रह के खोल को बनाने के लिए लकड़ी की सामग्रियों का उपयोग करता है।
। लकड़ी के उपग्रह की संकल्पना छवि। चित्र से: सुमितोमो वानिकी
वर्तमान में, अधिकांश उपग्रह गोले मिश्रित सामग्री जैसे एल्यूमीनियम मिश्र धातु, टाइटेनियम मिश्र धातु या कार्बन फाइबर से बने होते हैं ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि आंतरिक घटक सामान्य वातावरण में सामान्य रूप से काम कर सकें।
लेकिन एक बार जब कोई उपग्रह अपने मिशन को पूरा कर लेता है या अपने उपयोगी जीवन को पार कर लेता है, तो उसे सीधे छोड़ दिया जाता है और कम-पृथ्वी की कक्षा में तैरता हुआ "स्पेस जंक" बन जाता है।
लकड़ी से बने उपग्रह में क्या अंतर है?
बीबीसी के साथ एक साक्षात्कार में, पूर्व जापानी अंतरिक्ष यात्री और क्योटो विश्वविद्यालय के प्रोफेसर डोई ताकाओ डोई ने परियोजना में भाग लेने वाले ने कहा कि जब उपग्रह डी-ऑर्बिट और वायुमंडल में वापस आ जाता है और जलता है, तो यह कई छोटे अल्गिना कणों में फैल जाएगा। समय के साथ, ये कण खत्म हो जाएंगे। पृथ्वी के पर्यावरण को प्रभावित करते हैं।
लकड़ी के उपग्रहों में प्रदूषण का यह छिपा हुआ खतरा नहीं है, और सभी प्रकार की धातुओं की तुलना में, लकड़ी की सामग्री को वायुमंडल द्वारा अधिक आसानी से जलाया जा सकता है, और मलबे के बड़े टुकड़े का उत्पादन नहीं होगा, जो जमीन के लिए खतरा पैदा करता है।
इसके अलावा, निक्केई एशिया ने "लकड़ी के उपग्रहों" के एक लाभ का भी उल्लेख किया, जो संचार के लिए अनुकूल है। क्योंकि लकड़ी खुद धातु की तरह सिग्नल को ब्लॉक नहीं करती है, यह सीधे विद्युत चुम्बकीय तरंगों को गुजरने दे सकती है। इस तरह से, उपग्रह एंटीना को अंदर रखा जा सकता है, और लकड़ी खुद भी हल्का होता है, और उपग्रह को अधिक कॉम्पैक्ट रूप से डिजाइन किया जा सकता है। अधिक कॉम्पेक्ट।
सुमितोमो फॉरेस्ट्री कंपनी के आधिकारिक बयान के अनुसार, परियोजना अब अनुसंधान चरण में है, और बाद में केवल उपग्रह डिजाइन भाग के लिए प्रगति होगी। उनमें से, सुमितोमो फॉरेस्ट्री एसोसिएशन मुख्य रूप से अंतरिक्ष में लकड़ी की सामग्री के आवेदन के लिए जिम्मेदार है, और एक ही समय में उच्च तापमान प्रतिरोधी लकड़ी की सामग्री विकसित करता है।
Do ताकाओ दोई की शोध रिपोर्ट : एक वैक्यूम वातावरण में, विभिन्न लकड़ियों के यांत्रिक गुण समय के साथ बदल जाएंगे
इसी समय, सुमितोमो फॉरेस्ट्री के एक साथी क्योटो विश्वविद्यालय परीक्षण सत्र का नेतृत्व करेगा कि क्या लकड़ी विभिन्न चरम परिदृश्यों में परीक्षणों का सामना कर सकती है। उदाहरण के लिए, एक वैक्यूम वातावरण में, लकड़ी के यांत्रिक गुणों, और कम गुरुत्वाकर्षण और कम दबाव में पेड़ों की वृद्धि।
संयोग से, यहां एक जापानी सुमितोमो फॉरेस्ट्री कंपनी है। यह कोई साधारण निर्माण सामग्री डेवलपर नहीं है, बल्कि जापान में एक सदी पुरानी फैक्ट्री है। इसने 1991 में एक विशेष शोध संस्थान की स्थापना की, जिसमें लकड़ी की सामग्री को कोर के रूप में रखा गया था, ताकि विभिन्न क्षेत्रों में इसके अनुप्रयोग की व्यवहार्यता का अध्ययन किया जा सके।
▲ सुमितोमो फॉरेस्ट्री की w350 की योजना 70-मंजिला लकड़ी की गगनचुंबी इमारत बनाने की है
उपग्रहों के निर्माण के लिए लकड़ी का उपयोग करने की सोच के अलावा, हमने पहले भी रिपोर्ट किया था कि सुमितोमो फॉरेस्ट्री ने 2041 तक 350-मीटर लंबा, 70-मंजिला " लकड़ी की गगनचुंबी इमारत " बनाने की योजना बनाई है, जिसे एक और साहसिक विचार कहा जा सकता है।
यदि उपग्रह योजना सफलतापूर्वक पूरी हो जाती है, तो परिणाम सुमितोमो फॉरेस्ट्री की निर्माण परियोजनाओं में भी मदद करेंगे।
लकड़ी को धातु के समान सख्त बनाएं
लकड़ी उन शुरुआती सामग्रियों में से एक है, जो मनुष्य के संपर्क में आती हैं, और यह उन कुछ संसाधनों में से एक है जिन्हें हम प्रकृति से प्राप्त कर सकते हैं और लगातार पुनर्जीवित हो सकते हैं। इसके मूल्य और क्षमता को आगे बढ़ाने से पारंपरिक श्रेणियों जैसे वास्तुकला और फर्नीचर की तुलना में कहीं अधिक लाभ होगा।
2018 में, मैरीलैंड विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक अध्ययन प्रकाशित किया जो बड़े पैमाने पर प्राकृतिक लकड़ी को एक उच्च-प्रदर्शन संरचनात्मक सामग्री में बदल देता है, जो मूल रूप से धातु के समान कठोर है।
▲ पारंपरिक धातु सामग्री के साथ कठोरता के साथ सुपर लकड़ी। चित्र से: nzgeo
उस समय "नेचर" पत्रिका में एक रिपोर्ट के अनुसार, शोधकर्ताओं ने पहले लकड़ी को केंद्रित हाइड्रोजन पेरोक्साइड तरल में डाला, फिर लकड़ी के पदार्थ में लिग्निन और सेल्युलोज के हिस्से को हटाने के लिए इसे उबाला, और फिर अति-उच्च तापमान यांत्रिक गर्मी दबाव का प्रदर्शन किया। , लकड़ी घनीभूत है , इसका घनत्व मूल से 3 गुना तक पहुंच गया है, लेकिन कठोरता 10 गुना बढ़ गई है।
Ed अनुपचारित लकड़ी और सघन लकड़ी की तुलना
परीक्षण के बाद, उपचारित "सुपर वुड" में अधिकांश संरचनात्मक धातुओं और मिश्र धातुओं के बराबर ताकत होती है। अनुसंधान दल ने एक उच्च गति वाले स्टील के स्तंभ के साथ लकड़ी को शूट करने का भी प्रयास किया, जिसमें अनुपचारित लकड़ी पूरी तरह से घुस गई थी; सुपर लकड़ी ने प्रभावी रूप से आग की दर को धीमा कर दिया था; जैसा कि कई परतों वाली सुपर लकड़ी के लिए, इसने स्तंभ को और जाम कर दिया। अंदर का।
यह यह भी साबित करता है कि संरचनात्मक घटकों के सुधार के माध्यम से, हम वास्तव में समृद्ध गुणों के साथ लकड़ी का समर्थन कर सकते हैं और नई विशेषताओं का विकास भी कर सकते हैं।
सुपर लकड़ी का एक और फायदा लागत है। वैज्ञानिक शोधकर्ताओं के अनुसार, एक ही मोटाई के केवलर फाइबर बोर्डों की तुलना में, सुपर लकड़ी की सुरक्षा क्षमता थोड़ी कमजोर होगी, लेकिन लागत केवल केलर का लगभग 5% है। यदि इसका उपयोग निर्माण, परिवहन और अन्य क्षेत्रों में किया जाता है, तो निस्संदेह लागत में काफी वृद्धि होगी। कम करना।
नए लकड़ी के उपग्रहों के लिए भी यही सच है। शेल को एयरोस्पेस सामग्री से बदलकर नए प्रकार की लकड़ी भी विनिर्माण लागत को कम कर सकती है, वजन कम कर सकती है और मात्रा कम कर सकती है।
लेकिन उपग्रहों को बाहरी अंतरिक्ष में लॉन्च करने के लिए, कठोरता केवल मानक तक है, और इसकी आवश्यकताओं को पूरा करने में सक्षम नहीं हो सकती है। हम जो अक्सर कहते हैं वह उच्च और निम्न तापमान, संक्षारण प्रतिरोध और लंबे समय तक सेवा जीवन के लिए प्रतिरोध है, जिसे अभी भी सत्यापित करने के लिए वास्तविक परीक्षण की आवश्यकता है।
अंतरिक्ष कबाड़ अब कितना गंभीर है
जैसे-जैसे अधिक से अधिक उपग्रहों को कम-पृथ्वी की कक्षा में लॉन्च किया जाता है, अंतरिक्ष कबाड़ एक गंभीर समस्या बन गई है।
कुछ लोग कहना चाहते हैं कि दुनिया का सबसे बड़ा कचरा डंप पृथ्वी पर नहीं है, लेकिन कम पृथ्वी की कक्षा में है।
यह भी उपग्रह प्रक्षेपण प्रक्रिया से संबंधित है। रॉकेट को लॉन्च सेंटर से लॉन्च किया जाता है, और फिर कदम से कदम बढ़ाया जाता है। केवल पहला और दूसरा बूस्टर जो केवल ईंधन का उपयोग करते हैं, रॉकेट शरीर से अलग हो जाएगा और वापस पृथ्वी की सतह पर गिर जाएगा, और कुछ सीधे घने वातावरण में जलाए जाते हैं।
हालांकि, रॉकेट के मलबे, या फेयरिंग का काफी हिस्सा बाहरी अंतरिक्ष में छोड़ दिया गया था, जिसका निपटान नहीं किया जा सका और जिसे हम "स्पेस जंक" कहते हैं।
तो, क्या जापान द्वारा इस बार लागू किए गए लकड़ी के उपग्रह "स्पेस जंक" की समस्या को कम कर सकते हैं? कुछ अंतरिक्ष उत्साही अभी भी नकारात्मक रवैया रखते हैं।
उनके विचार में, लकड़ी के उपग्रहों के फायदे कम लागत, जलाने में आसान, और हानिकारक तत्वों को नहीं छोड़ेंगे। हालांकि, बाद के दो फायदे केवल तब महसूस किए जा सकते हैं जब वे मलबे के बाद वातावरण में प्रवेश करते हैं।
लेकिन अगर उपग्रह खुद को सक्रिय रूप से नष्ट नहीं कर सकता है, तो लकड़ी का उपग्रह अभी भी अंतरिक्ष कबाड़ का हिस्सा बन जाएगा।
कल्पना कीजिए कि उड्डयन सामग्री की तुलना में कठोरता के साथ लकड़ी का एक टुकड़ा, कक्षीय गति से उड़ता है, इसका प्रभाव बल वास्तव में एल्यूमीनियम मिश्र धातु से अलग नहीं है, जो एक पक्षी को मारने वाले हवाई जहाज के समान है।
उपग्रह को सक्रिय रूप से और निष्क्रिय रूप से डी-ऑर्बिट बनाने और ऑर्बिट संसाधनों को बचाने के लिए अभी भी अंतरिक्ष कबाड़ से निपटने का मुख्य तरीका है। अधिक अंतरिक्ष कबाड़ से बचने के लिए स्पेसएक्स के विकास जैसे रॉकेट रिकवरी तकनीकें भी हैं।
पिछले साल, चीन की चांग'ई 5 में एक "नियंत्रित ऑफ-ऑर्बिट लैंडिंग" प्रक्रिया थी, जिसने चंद्रमा की सतह पर दुर्घटनाग्रस्त होने वाले चन्द्रमा को वापस जाने की अनुमति दी थी, जो इसे ऑर्बिट पर कब्जा करने और अंतरिक्ष कबाड़ बनने से रोकती थी, जिसने मानव चंद्र अन्वेषण कार्यक्रमों को प्रभावित किया था। ।
और जो मलबे अब नहीं चल सकते हैं उन्हें केवल बाहरी ताकतों द्वारा हल किया जा सकता है। 2018 में, यूरोपीय स्पेस एजेंसी के नेतृत्व में एक RemoveDEBRIS परियोजना ने कक्षा में मलबे को पकड़ने और वायुमंडल में कक्षा से बाहर करने के लिए "अंतरिक्ष मछली पकड़ने के जाल" का उपयोग करने का प्रयास किया।
2016 में, जापान के "क्रेन" कचरा कलेक्टर ने भी मलबे को अवशोषित करने और इसे धीमा करने के लिए एक धातु श्रृंखला का उपयोग करने की कोशिश की।
आम तौर पर बोलते हुए, बहुत सारे स्पेस जंक क्लीन-अप प्रोग्राम हैं, लेकिन कई ने महत्वपूर्ण परिणाम प्राप्त नहीं किए हैं।
आखिरकार, सही तकनीक के साथ भी, ऐसी परियोजनाओं को अक्सर एक और समस्या का सामना करना पड़ता है, और वह है लागत। इस स्तर पर, अधिकांश अंतरिक्ष परियोजनाएं कचरे के प्रसंस्करण की तुलना में वैज्ञानिक अनुसंधान और अन्वेषण पर पैसा खर्च करने के लिए अधिक इच्छुक हैं। यह राष्ट्रीय शक्ति का प्रतीक है और व्यवसाय के उपक्रम के लिए एक नया अवसर का प्रतिनिधित्व करता है।
आंकड़ों के मुताबिक, आज तक, कम-पृथ्वी की कक्षा में 100 मिलियन से अधिक अंतरिक्ष जंक मलबे हैं, जिनमें से अधिकांश केवल सेंटीमीटर चौड़ा हैं और उन्हें बिल्कुल भी ट्रैक नहीं किया जा सकता है।
लेकिन भले ही मलबा केवल 1 सेमी लंबा हो, जब इसकी कक्षीय गति दसियों हज़ार किलोमीटर प्रति घंटे तक पहुँच जाती है, तब भी यह अंतरिक्ष यान या उपग्रह के संचालन में भयानक विनाशकारी शक्ति लाएगा। इसलिए, कई एयरोस्पेस वाहन अब उपकरण की सुरक्षा के लिए प्रभाव प्रतिरोधी ढालें तैयार करते हैं।
भविष्य में, यदि लकड़ी के उपग्रह सफलतापूर्वक काम करना चाहते हैं, तो परिरक्षण डिजाइन के मुद्दे पर भी विचार किया जाना चाहिए।
दूसरी ओर, अधिक से अधिक उपग्रहों को पृथ्वी की सतह पर लॉन्च किया जाएगा। MIT की रिपोर्ट बताती है कि यह अनुमान है कि 2025 तक हर साल धरती से अंतरिक्ष में 1,100 उपग्रह भेजे जाएंगे और 2018 में नए लॉन्च किए गए उपग्रहों की संख्या केवल लगभग 360 होगी।
1978 में, एस्ट्रोफिजिसिस्ट डोनाल्ड केसलर (डोनाल्ड केसलर) ने एक परिकल्पना का उल्लेख किया। उनका मानना है कि अगर कम-पृथ्वी की कक्षा में बहुत अधिक उड़ने वाली वस्तुएं हैं, तो वे अंततः एक प्रभाव के कारण कई श्रृंखलाओं का कारण बनेंगे, और अनगिनत मलबे पृथ्वी के चारों ओर एक "कचरा क्षेत्र" बनाएंगे, जिससे मनुष्यों के लिए अंतरिक्ष यान लॉन्च करना असंभव हो जाएगा अंतरिक्ष में।
आज, इस परिकल्पना को "केसलर प्रभाव" के रूप में भी जाना जाता है। यदि आप नहीं चाहते हैं कि अंतरिक्ष कबाड़ पृथ्वी के लिए एक "पिंजरे" बन जाए, तो जल्द या बाद में मनुष्यों को इन समस्याओं का सामना करना पड़ेगा।
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ऐ फैनर | मूल लिंक · टिप्पणियां देखें · सिना वीबो