14 नवंबर, 2003 को, खगोलविदों ने देखा कि उस समय जो सबसे दूर की ज्ञात वस्तु थी, जो सूर्य की परिक्रमा कर रही थी। उन्होंने इसे बुलाया सदना महासागर की इनुइट देवी के बाद। यह एक ठंडा, लाल बौना ग्रह है जो हमारे स्टार के लिए अपेक्षाकृत करीबी दृष्टिकोण के लिए आने से पहले अपनी 10,000 साल की कक्षा के दौरान सूर्य से अरबों मील दूर हो जाता है। इसका अगला पेरिहेलियन जुलाई 2076 में हो रहा है, और खगोलविदों ने रहस्यमय वस्तु के लिए एक मिशन को उड़ाकर इस दुर्लभ मुठभेड़ का लाभ उठाना चाहते हैं।
इटली के शोधकर्ताओं की एक टीम मिशन अवधारणाओं का सुझाव देती है जो अत्याधुनिक तकनीक का उपयोग करके सात से 10 वर्षों में सेडना तक पहुंच सकती है। में एक कागज़ प्री-प्रिंट वेबसाइट arxiv पर उपलब्ध, वे दो प्रयोगात्मक प्रणोदन अवधारणाओं को चित्रित करते हैं जिसमें एक परमाणु संलयन रॉकेट इंजन और सौर नौकायन प्रौद्योगिकी पर एक नया टेक शामिल है। प्रोपल्शन टेक्नोलॉजीज अंतरिक्ष यात्रा के पारंपरिक तरीकों की तुलना में सेडना में 50% से अधिक की यात्रा के समय में कटौती कर सकती है, जिससे वैज्ञानिकों को सौर मंडल के शुरुआती गठन के बारे में सुराग इकट्ठा करने और सैद्धांतिक ओर्ट क्लाउड की जांच करने का एक अनूठा अवसर मिल सकता है।
जब यह पता चला, तो सेडना सूर्य से लगभग 8 बिलियन मील (13 बिलियन किलोमीटर) थी। (प्लूटो, सबसे प्रसिद्ध बौना ग्रह, सूर्य से 3.7 बिलियन मील की औसत दूरी है।) सेडना को ट्रांस-नेप्टुनियन ऑब्जेक्ट के रूप में जाना जाता है, वस्तुओं का एक समूह जो नेप्च्यून की तुलना में सूर्य की परिक्रमा करता है। इसकी एक अत्यंत विलक्षण कक्षा है: इसकी सबसे दूर दूरी पर, सेडना सूर्य से 84 बिलियन मील दूर है, या पृथ्वी और हमारे तारे के बीच की दूरी से 900 गुना है। अपने निकटतम दृष्टिकोण के दौरान, सेडना सूर्य से लगभग 7 बिलियन मील दूर, नेप्च्यून की तुलना में लगभग तीन गुना दूर होगी। यह अभी भी बहुत दूर है, लेकिन यह एक अंतरिक्ष यान के लिए पर्याप्त है कि यह आकाशीय वस्तु तक पहुंचने से पहले यह अल्ट्रा-डिस्टेंट अंधेरे में वापस आ जाए।
अंतरिक्ष यान ने पहले दूर की दूरी तय की है। वायेजर 1 और 2 ने 1977 में अपनी इंटरस्टेलर यात्रा शुरू की और इस प्रकार अब तक 15 बिलियन मील और 12.7 बिलियन मील की दूरी तय की है। नेपच्यून तक पहुंचने में 12 साल के आसपास वायेजर 2 लग गए। वर्तमान तकनीक के आधार पर, वैज्ञानिक अनुमान लगाना शुक्र, पृथ्वी, बृहस्पति, और नेपच्यून के रूप में गुरुत्वाकर्षण के रूप में उपयोग करते हुए, अपने निकटतम दृष्टिकोण के दौरान सेडना तक पहुंचने में लगभग 20-30 साल लगेंगे। इसका मतलब यह होगा कि सेडना तक पहुंचने के लिए लॉन्च विंडो तेजी से आ रही है, जिसमें अभी तक कोई स्पष्ट योजना नहीं है।
इसके बजाय, नए अध्ययन के पीछे के शोधकर्ता हमें तेजी से वहां पहुंचने के लिए वैकल्पिक तरीके बताते हैं। पहला द डायरेक्ट फ्यूजन ड्राइव (DFD) रॉकेट इंजन है, जो वर्तमान में प्रिंसटन यूनिवर्सिटी के प्लाज्मा फिजिक्स लेबोरेटरी में विकास के अधीन है। फ्यूजन-संचालित रॉकेट इंजन एक नियंत्रित परमाणु संलयन प्रतिक्रिया से जोर और विद्युत शक्ति दोनों का उत्पादन करेगा, जो रासायनिक रॉकेटों की तुलना में अधिक शक्ति प्रदान करेगा।
शोधकर्ताओं ने कागज में लिखा है, “डीएफडी पारंपरिक प्रणोदन के लिए एक आशाजनक विकल्प प्रस्तुत करता है, उच्च जोर-से-वजन अनुपात और निरंतर त्वरण की पेशकश करता है।” “हालांकि, इसकी व्यवहार्यता प्रमुख इंजीनियरिंग चुनौतियों के अधीन है, जिसमें प्लाज्मा स्थिरता, गर्मी अपव्यय और गहरे अंतरिक्ष विकिरण के तहत परिचालन दीर्घायु शामिल हैं।” वे जोड़ते हैं, जबकि फ्यूजन-आधारित प्रणोदन के लिए अग्रिम किए जा रहे हैं, यह अभी भी स्पष्ट नहीं है कि यह लंबी अवधि के मिशनों का समर्थन कर सकता है और जहाज पर उपकरणों के लिए शक्ति प्रदान कर सकता है।
दूसरी अवधारणा मौजूदा सौर सेल तकनीक पर बनती है, जो अभी भी अपने आप में प्रयोगात्मक है। सौर पाल सूर्य से फोटॉन द्वारा संचालित होते हैं, प्रकाश द्वारा उत्पादित ऊर्जा का उपयोग करते हैं और इसका उपयोग करते हुए अंतरिक्ष यान को आगे बढ़ाने के लिए। शोधकर्ताओं ने सौर पालों को सामग्री के साथ कोटिंग करने का सुझाव दिया, जो गर्म होने पर, अणुओं या परमाणुओं को जारी करता है और थर्मल डिसोर्शन के रूप में जाना जाने वाली प्रक्रिया में प्रणोदन प्रदान करता है।
बृहस्पति के गुरुत्वाकर्षण द्वारा सहायता प्राप्त सौर पाल, कागज के अनुसार भारी ईंधन ले जाने की आवश्यकता के बिना लगातार तेजी लाने की क्षमता के कारण सात वर्षों में सेडना तक पहुंच सकती है। यह विचार चुनौतियों के अपने सेट के साथ आता है। “जबकि सौर नौकायन को गहरे स्थान के अनुप्रयोगों के लिए बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है, एक सेडना मिशन के लिए इसकी व्यवहार्यता को लंबी अवधि के संरचनात्मक अखंडता, प्रणोदन दक्षता और विज्ञान संचालन के लिए बिजली की उपलब्धता के संदर्भ में मूल्यांकन की आवश्यकता है,” कागज पढ़ता है।
थोड़ा समय लाभ के बावजूद, सौर सेल मिशन केवल सेडना के एक फ्लाईबी के लिए अनुमति देगा, जबकि डीएफडी इंजन एक लंबे मिशन के लिए बौने ग्रह की कक्षा में एक अंतरिक्ष यान सम्मिलित कर सकता है। या तो मिशन हमें पहले से अस्पष्टीकृत क्षेत्र की पहली प्रत्यक्ष टिप्पणियों के साथ प्रदान करेगा और वैज्ञानिकों को सौर मंडल की बड़ी सीमा को बेहतर ढंग से समझने में मदद करेगा।
