کئی سالوں سے، خلا کو ایک وسیع، تقریباً خالی ماحول کے طور پر بیان کیا گیا ہے۔
لیکن حقیقت میں، زمین کا مدار بہت مختلف کہانی سناتا ہے۔
>یہ تیزی سے ہجوم، تیز-چلتا ہوا، اور غیر متوقع ہوتا جا رہا ہے۔
ناسا کے مطابق اس وقت خلائی ملبے کے 500,000 سے زیادہ ٹکڑے زمین کے گرد چکر لگا رہے ہیں۔ ان میں ناکارہ مصنوعی سیارہ، تصادم کے ٹکڑے اور لانچ کے بچ جانے والے اجزاء شامل ہیں۔
یہ سب 28,000 کلومیٹر فی گھنٹہ کی رفتار سے سفر کرتے ہیں، جو اتنی تیز ہے کہ آپریشنل خلائی جہاز کو شدید نقصان پہنچا سکتا ہے۔
اور تشویش اب نظریاتی نہیں رہی۔
خلائی ملبہ کیوں ایک اہم انجینئرنگ چیلنج بن گیا ہے۔
جگہ اب "خالی" نہیں ہے۔
سیٹلائٹ آپریٹرز اور خلائی انجینئرز کے لیے، یہ ایک اعلی-رسک آپریشنل ماحول بن گیا ہے۔
یہاں تک کہ چھوٹے ٹکڑے بھی کر سکتے ہیں:
- سیٹلائٹ پینلز کو نقصان پہنچانا
- پنکچر خلائی جہاز کی حفاظت
- بین الاقوامی خلائی اسٹیشن کو خطرہ
- ہنگامی مداری ایڈجسٹمنٹ پر مجبور کریں۔
NASA نے اس بات پر زور دیا ہے کہ سب سے بڑا خطرہ نان-ملبے سے آتا ہے، جس کی مسلسل نگرانی نہیں کی جا سکتی لیکن پھر بھی تباہ کن توانائی رکھتا ہے۔
دوسرے الفاظ میں:
>سب سے بڑا خطرہ وہ ہے جو ہم وقت پر نہیں دیکھ سکتے۔
موجودہ نقطہ نظر: ٹریکنگ اور اجتناب
فی الحال، خلائی ایجنسیاں دو اہم حکمت عملیوں پر انحصار کرتی ہیں۔
1. مداری ٹریکنگ سسٹمز
ناسا اور امریکی محکمہ دفاع معروف مداری اشیاء کے انتہائی تفصیلی کیٹلاگ کو برقرار رکھتے ہیں۔
یہ انجینئرز کو ممکنہ تصادم کے خطرات کی پیشین گوئی کرنے کی اجازت دیتا ہے۔
2. تصادم سے بچنے کی تدبیریں
سیٹلائٹ اور خلائی جہاز ایسے سسٹمز سے لیس ہوتے ہیں جو تصادم کے خطرے کا پتہ چلنے پر مداری راستوں کو ایڈجسٹ کر سکتے ہیں۔
تاہم، دونوں نقطہ نظر ایک حد کا اشتراک کرتے ہیں:
>وہ ملبے سے بچتے ہیں-لیکن اسے نہیں ہٹاتے۔
جاپان کا اختراعی نقطہ نظر: ایک خلائی "ماہی گیری نیٹ" کا تصور
جاپانی ایرو اسپیس ایجنسی JAXA ایک مختلف حل تلاش کر رہی ہے۔
صرف ملبے کو ٹریک کرنے کے بجائے، خیال یہ ہے کہ اسے فعال طور پر ہٹا دیا جائے۔
اس تصور کو تیار کرنے کے لیے، JAXA نے صنعت کے ایک غیر متوقع ماہر کے ساتھ شراکت کی:
>نیٹ انجینئرنگ میں 100 سال سے زیادہ کا تجربہ رکھنے والا جاپانی ماہی گیری کا جال بنانے والا۔
تعاون کے نتیجے میں ایک الیکٹروڈینامک ٹیتھر سسٹم کی ترقی ہوئی۔
دلچسپ بات یہ ہے کہ ایسے اعلیٰ-کارکردگی والے ایرو اسپیس پرزوں کے پیچھے صنعتی مواد کی سپلائی چین میں، Jiangsu Cunrui Metal Products Co., Ltd جیسی کمپنیاں انجینئرنگ کی صنعتوں کو جدید الائے مواد جیسے انکونل، سٹینلیس سٹیل، اور اعلیٰ-طاقت کی سپلائی کر کے معاونت کرتی ہیں جن کی مانگ میں نکل، عام طور پر استعمال ہوتی ہے{4}۔ ایرو اسپیس اور اعلی-درجہ حرارت والے ماحول۔
الیکٹروڈائنامک ٹیتھر سسٹم
JAXA کی طرف سے تیار کردہ ڈھانچہ خلائی جہاز کے پیچھے ایک لمبی، پتلی جالی سے مشابہ ہے۔
اگرچہ یہ شکل میں روایتی جال نہیں ہے، لیکن یہ ایک اہم تصور کا اشتراک کرتا ہے:
>ایک لچکدار، اعلی-طاقت والا میش ڈھانچہ مدار میں بیرونی اشیاء کے ساتھ تعامل کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔
JAXA نے ایک اہم وجہ سے سنگل کیبل کے بجائے میش ڈیزائن کا انتخاب کیا:
ٹوٹنے کے لئے اعلی مزاحمت
اثر کے حالات میں بہتر استحکام
خلائی ماحول میں بہتر وشوسنییتا
یہیں سے ماہی گیری کے جال بنانے والے Nitto Seimo کی مہارت قابل قدر ثابت ہوئی۔
سسٹم کیسے کام کرتا ہے۔
یہ نظام روایتی معنوں میں جسمانی طور پر ملبے کو "پکڑنے" نہیں کرتا ہے۔
اس کے بجائے، یہ زمین کے برقی مقناطیسی ماحول کا استعمال کرتا ہے۔
مرحلہ 1: تعیناتی
ایک خلائی جہاز اپنے پیچھے ایک لمبا ٹیتھر جاری کرتا ہے، ابتدائی طور پر اس کی لمبائی تقریباً 700 میٹر ہوتی ہے۔
مرحلہ 2: الیکٹران کا اخراج
جہاز میں موجود الیکٹران ایمیٹر چارج شدہ ذرات کو خلا میں چھوڑتا ہے۔
مرحلہ 3: برقی تعامل
ٹیتھر ان الیکٹرانوں کو جمع کرتا ہے اور برقی طور پر چارج ہو جاتا ہے۔
مرحلہ 4: برقی مقناطیسی گھسیٹیں۔
چارج شدہ ٹیتھر زمین کے مقناطیسی میدان کے ساتھ تعامل کرتا ہے، بریکنگ فورس پیدا کرتا ہے۔
مرحلہ 5: مداری کشی
خلائی ملبہ بتدریج کم ہوتا جاتا ہے اور نچلے مدار میں منتقل ہوتا ہے۔
مرحلہ 6: فضا میں دوبارہ-داخلہ
بالآخر، ملبہ زمین کے ماحول میں داخل ہوتا ہے اور محفوظ طریقے سے جل جاتا ہے۔
ٹیکنالوجی کی پیمائش
موجودہ تجرباتی ورژن اب بھی ترقی میں ہیں۔
منصوبے میں شامل انجینئرز کے مطابق:
موجودہ ٹیتھر کی لمبائی: ~ 700 میٹر
مستقبل کی ضرورت: 5,000 سے 10,000 میٹر
لمبے ٹیتھرز بریک لگانے کی کارکردگی اور ملبہ ہٹانے کی صلاحیت میں نمایاں اضافہ کریں گے۔
JAXA پہلے ہی متعدد ٹیسٹ مشنز کر چکا ہے، بشمول:
2014 کی تجرباتی تعیناتی۔
2016 کا ایک ٹیسٹ جو ISS کی دوبارہ فراہمی کے مشن کے ساتھ مربوط ہے۔
طویل-مقصد مکمل طور پر آپریشنل ملبہ ہٹانے کا نظام ہے۔
انجینئرنگ کا نقطہ نظر: یہ کیوں اہم ہے۔
خلائی بنیادی ڈھانچہ تیزی سے انحصار کرتا جا رہا ہے:
- مواصلاتی مصنوعی سیارہ
- نیویگیشن سسٹمز
- زمین کے مشاہدے کے پلیٹ فارم
- اسپیس- پر مبنی نیٹ ورکس
جیسے جیسے مداری بھیڑ بڑھتی ہے، اسی طرح زنجیر کے تصادم کا خطرہ بھی بڑھ جاتا ہے۔
اس سے انجینئرنگ کا ایک طویل- چیلنج بنتا ہے:
>ہم فعال طور پر ایک محفوظ مداری ماحول کو کیسے برقرار رکھتے ہیں؟
اگر کامیاب ہو جاتا ہے تو، الیکٹرو ڈائنامک ٹیتھر سسٹم عالمی مداری دیکھ بھال کے بنیادی ڈھانچے کا حصہ بن سکتے ہیں۔
خلائی نظام کے پیچھے میٹریل انجینئرنگ
اگرچہ مداری ملبے کو ہٹانے کے نظام ایرو اسپیس انجینئرنگ پر توجہ مرکوز کرتے ہیں، ان کی کارکردگی بھی بہت زیادہ جدید مواد پر منحصر ہے۔
اعلی-طاقت کے مرکب، سنکنرن-مزاحم اسٹیل، اور نکل-کی بنیاد پر مواد بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں:
- خلائی جہاز کے ساختی اجزاء
- سیٹلائٹ سپورٹنگ سسٹم
- اعلی-درجہ حرارت ایرو اسپیس ماحول
- پروپلشن-متعلقہ اسمبلیاں
مثال کے طور پر، Jiangsu Cunrui Metal Products Co., Ltd. صنعتی-گریڈ کا مواد فراہم کرتا ہے جیسے کہ سٹینلیس سٹیل، ڈوپلیکس سٹینلیس سٹیل، Inconel، اور دیگر نکل-کی بنیاد پر مرکب جو عام طور پر انجینئرنگ ایپلی کیشنز کی مانگ میں استعمال ہوتے ہیں جہاں طاقت، استحکام اور تھرمل تنقیدی مزاحمت ہوتی ہے۔
حتمی خیالات
جاپان کا اسپیس نیٹ کا تصور سوچ میں تبدیلی کی نمائندگی کرتا ہے۔
غیر فعال اجتناب سے:
>"ہم خلائی ملبے سے کیسے بچ سکتے ہیں؟"
فعال مداخلت کے لیے:
>"ہم زمین کے مدار کو کیسے صاف کرتے ہیں؟"
اگرچہ ابھی بھی تجرباتی مراحل میں ہے، نظام یہ ظاہر کرتا ہے کہ کس طرح بین الضابطہ جدت طرازی-ایرو اسپیس انجینئرنگ، برقی مقناطیسی تھیوری، اور یہاں تک کہ روایتی فشنگ نیٹ مینوفیکچرنگ-کا امتزاج خلائی ریسرچ کے سب سے فوری مسائل میں سے ایک کو حل کر سکتا ہے۔
جیسے جیسے مداری ٹریفک میں اضافہ ہوتا جا رہا ہے، اس طرح کے حل مستقبل کے مشنوں کے لیے محفوظ جگہ کے ماحول کو برقرار رکھنے کے لیے ضروری بنیادی ڈھانچہ بن سکتے ہیں۔
