किसी अंतरिक्ष यान को पृथ्वी के वायुमंडल से होकर उसके गुरुत्वाकर्षण से बाहर निकालने में बहुत अधिक शक्ति लगती है। लेकिन एक बार जब कोई यान कक्षा में पहुंच जाता है, तो उसे अंतरिक्ष में जाने के लिए अपेक्षाकृत कम शक्ति की आवश्यकता होती है। वास्तव में, निरंतर ऊर्जा की थोड़ी मात्रा भी एक यान को सौर मंडल की सबसे दूर की गहराई तक यात्रा करने की अनुमति दे सकती है, जो सौर नौकायन के पीछे का सिद्धांत है। यह तकनीक परावर्तक सामग्री की विशाल, पतली शीट को एक अंतरिक्ष यान से जोड़ती है। सूर्य से प्रकाश के छोटे-छोटे फोटॉन इस सामग्री से उछलते हैं और यान को थोड़ा सा आगे की ओर धकेलते हैं, जिससे वह अंतरिक्ष में उड़ सकता है।
सौर पाल शिल्प जैसे लाइटसेल 2 साबित कर दिया है कि तकनीक सैद्धांतिक रूप से काम करती है। हालाँकि, कुछ सीमाएँ हैं। शुरुआत के लिए, सौर नौकायन शिल्प थ्रस्टर्स द्वारा संचालित नौकाओं की तुलना में बहुत धीमी गति से यात्रा करना शुरू करते हैं। लेकिन इससे भी बड़ा मुद्दा नेविगेशन का है. सौर पाल को उपलब्ध सूर्य के प्रकाश की दिशा में काम करना पड़ता है, और उन्हें चलाना कठिन होता है। अब, नासा सौर पाल के लिए नए डिज़ाइन पर विचार कर रहा है जिससे उनकी नौवहन क्षमताओं में सुधार होगा।
विचार विवर्तनिक सौर पाल नामक एक तकनीक का उपयोग करने का है, जिसमें पाल में छोटी झंझरी होती है जो कुछ प्रकाश को अंदर जाने देती है। जैसे ही प्रकाश एक छोटे से छिद्र से होकर गुजरता है तो यह विवर्तन नामक प्रक्रिया में फैल जाता है, जो अभी भी पाल के खिलाफ एक धक्का प्रदान करता है। लेकिन झंझरी के कारण, आने वाली रोशनी को अधिक सटीकता से नियंत्रित किया जा सकता है, इसलिए यान को अधिक सटीकता से संचालित किया जा सकता है।
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"विवर्तन अनिवार्य रूप से आपको उस कोण को अनुकूलित करने देता है जिस पर आने वाली रोशनी को पुनर्निर्देशित किया जाता है," समझाया जॉन्स हॉपकिन्स यूनिवर्सिटी एप्लाइड फिजिक्स लेबोरेटरी के एम्बर डुबिल, अनुसंधान दल के नेता, एक में कथन. यह सौर पाल शिल्प द्वारा उपयोग किए जाने वाले मौजूदा विशाल पालों की तुलना में पाल को छोटा करने की भी अनुमति देता है।
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टीम एक प्रदर्शन मिशन को अंजाम देने के उद्देश्य से प्रौद्योगिकी विकसित कर रही है जो सूर्य के ध्रुवों का दौरा करेगी। पारंपरिक अंतरिक्ष यान प्रणोदन प्रणालियों का उपयोग करके इन ध्रुवों तक पहुंचना कठिन है, लेकिन किसी यान को उनके चारों ओर कक्षा में स्थापित करने के लिए सौर पाल का उपयोग किया जा सकता है।
डुबिल ने कहा, "हालांकि यह तकनीक कई मिशन आर्किटेक्चर में सुधार कर सकती है, लेकिन यह हेलियोफिजिक्स समुदाय की अद्वितीय सौर अवलोकन क्षमताओं की आवश्यकता को अत्यधिक प्रभावित करने के लिए तैयार है।" "ऑप्टिक्स, एयरोस्पेस, पारंपरिक सौर नौकायन और मेटामटेरियल्स में हमारी टीम की संयुक्त विशेषज्ञता के साथ, हमें उम्मीद है कि हम वैज्ञानिकों को सूरज को पहले की तरह देखने की अनुमति देंगे।"
नासा ने अपने इनोवेटिव एडवांस्ड कॉन्सेप्ट्स (एनआईएसी) कार्यक्रम के तहत इस तकनीक को विकसित करने के लिए समूह को $ 2 मिलियन का अनुसंधान अनुदान प्रदान किया है। नासा के प्रशासक बिल नेल्सन ने कहा, "जैसा कि हम ब्रह्मांड में पहले से कहीं अधिक आगे बढ़ रहे हैं, हमें अपने मिशनों को चलाने के लिए नवीन, अत्याधुनिक प्रौद्योगिकियों की आवश्यकता होगी।" कथन. "नासा इनोवेटिव एडवांस्ड कॉन्सेप्ट प्रोग्राम उपन्यास सौर पाल जैसे दूरदर्शी विचारों को अनलॉक करने और उन्हें वास्तविकता के करीब लाने में मदद करता है।"
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