ચંદ્ર પર એસ્ટ્રોનોટ્સને વીજળીના આંચકાથી બચાવવા નાસાએ માગ્યા ઉત્તમ વિચારો
ચંદ્રની ધરતી પર માનવ પગલાં પાડવાની દિશામાં અમેરિકી અંતરિક્ષ એજન્સી નાસા (NASA) એક મહત્વપૂર્ણ મિશન પર કામ કરી રહી છે. પરંતુ ચંદ્ર પર આર્ટેમિસ (Artemis) મિશન દરમિયાન મોકલવામાં આવનારા એસ્ટ્રોનોટ્સ (અંતરિક્ષ યાત્રીઓ) સામે એક બહુ મોટો ટેકનિકલ પડકાર આવીને ઊભો રહ્યો છે. આ પડકાર છે – ચંદ્રની સપાટી પર એસ્ટ્રોનોટ્સના સ્પેસસૂટ (Spacesuit) પર જમા થતી ખતરનાક સ્ટેટિક ઇલેક્ટ્રિસિટી (વીજભાર).
આ ગંભીર સમસ્યાનો ઉકેલ શોધવા માટે નાસાએ વિશ્વભરના એન્જિનિયરો, સંશોધકો અને વિજ્ઞાનપ્રેમીઓ પાસે નવતર વિચારો મગાવ્યા છે. આ માટે નાસાએ એક સ્પર્ધા શરૂ કરી છે, જેને “લૂનાર ગ્રાઉન્ડિંગ ચેલેન્જ” (Lunar Grounding Challenge) નામ આપવામાં આવ્યું છે. આ ચેલેન્જમાં વિજેતા બનનારને કુલ ૧,૫૦,૦૦૦ ડૉલર (અંદાજે ₹૧.૨૫ કરોડથી વધુ) નું ઇનામ આપવામાં આવશે.
શું છે આ સમગ્ર સમસ્યા અને તેનાં જોખમો?
અમેરિકા અને નાસા વર્ષ ૨૦૨૮ સુધીમાં પોતાના આર્ટેમિસ ૪ અથવા ૫ મિશન હેઠળ એસ્ટ્રોનોટ્સને ચંદ્રના દક્ષિણ ધ્રુવ (South Pole) પર ઉતારવાની યોજના બનાવી રહ્યા છે. વૈજ્ઞાનિકોને ડર છે કે ચંદ્ર પર ચાલતી વખતે “ટ્રાઇબોચાર્જિંગ” (ઘર્ષણને કારણે પેદા થતો વીજભાર) અને પર્યાવરણમાં રહેલા પ્લાઝ્માને કારણે સ્પેસસૂટ પર ખૂબ મોટો ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ જમા થઈ જાય છે.
જ્યારે એસ્ટ્રોનોટ ચંદ્રના અંધારા વાળા ભાગોમાં અથવા કાયમી છાયા ધરાવતા વિસ્તારોમાં (Permanently Shadowed Regions – PSRs) પ્રવેશ કરે છે, ત્યારે આ સમસ્યા વધુ ગંભીર બની જાય છે. નાસાના જણાવ્યા મુજબ, આ અંધારા વિસ્તારોમાં સૂર્યપ્રકાશ ન હોવાને કારણે પૂરતા પ્રમાણમાં આયન (Ion) કે ફોટોઈલેક્ટ્રોન હોતા નથી, જેના કારણે સ્પેસસૂટ પર ભારે પ્રમાણમાં નકારાત્મક (Negative) ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ જમા થઈ જાય છે.
અંતરિક્ષ યાત્રી જ્યારે ચંદ્ર પરથી પાછા પોતાના લેન્ડર કે સ્પેસક્રાફ્ટ તરફ ફરે છે, ત્યારે ખરી મુશ્કેલી શરૂ થાય છે. ચંદ્રની સપાટી પર પૃથ્વીની જેમ આ વીજભારને આપમેળે શૂન્ય કરવાનો કોઈ કુદરતી રસ્તો (Grounding) હોતો નથી. પરિણામે, એસ્ટ્રોનોટ એક ચાલતો-ફરતો ‘હાઈ-વોલ્ટેજ કેપેસિટર’ બની જાય છે.
જ્યારે આ નેગેટિવ ચાર્જ ધરાવતો એસ્ટ્રોનોટ સૂર્યપ્રકાશમાં રહેલા અને પોઝિટિવ ચાર્જ ધરાવતા લેન્ડરની નજીક પહોંચે છે, ત્યારે બંને વચ્ચે વોલ્ટેજનો મોટો તફાવત ઊભો થાય છે. સ્પર્શ કરતા જ વીજળીનો તણખો (Electrostatic Discharge – ESD) ઉત્પન્ન થવાનું જોખમ રહે છે. આ તણખાને કારણે સ્પેસસૂટના સંવેદનશીલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ બગડી શકે છે, સૂટના પ્રોટેક્ટિવ લેયર્સને નુકસાન થઈ શકે છે, ઓક્સિજન ધરાવતા વાતાવરણમાં આગ લાગી શકે છે અથવા એસ્ટ્રોનોટને ખતરનાક ઇલેક્ટ્રિક શોક પણ લાગી શકે છે.
કેવા પ્રકારના ઉકેલની માંગણી કરવામાં આવી છે?
નાસાએ એવી ડિઝાઇન અથવા ટેકનોલોજીનો વિચાર માગ્યો છે જે એસ્ટ્રોનોટ લેન્ડરને સ્પર્શ કરે તે પહેલાં જ આ ખતરનાક વીજભારને સુરક્ષિત અને ઝડપી રીતે ન્યુટ્રલાઇઝ (તટસ્થ) કરી દે.
તમે રજૂ કરો તે સોલ્યુશનમાં નીચે મુજબની શરતો હોવી જરૂરી છે:
વજન અને કદ: સૂચવેલ ડિઝાઇન કે ઉપકરણનું વજન ૨૦ કિલોગ્રામથી ઓછું હોવું જોઈએ. તેનું કદ અને વીજ વપરાશ શક્ય તેટલો ઓછો હોવો જોઈએ.
ટકાઉપણું: આ ઉકેલ ૧૦ દિવસના સમયગાળા દરમિયાન ઓછામાં ઓછા ૪ વાર ચંદ્રની સપાટી પર કરવામાં આવતા એક્સપ્લોરેશન (EVAs) સહન કરી શકે તેવો હોવો જોઈએ.
ધૂળથી રક્ષણ: ચંદ્રની ઝીણી ધૂળના કણો અને સ્પેસસૂટ પર જમા થતી ધૂળને કારણે વીજળીનો સ્પાર્ક મોટી જગ્યા પર પણ કૂદી શકે છે. તેથી તમારો સોલ્યુશન એવો હોવો જોઈએ કે તે કોઈપણ સંજોગોમાં સૂટ કે લેન્ડર સાથે સીધો અણધાર્યો સ્પાર્ક ન થવા દે.
ભાગ કેવી રીતે અને ક્યારે લેવો?
આ રજિસ્ટ્રેશન પ્રક્રિયા શરૂ થઈ ચૂકી છે અને સબમિશન કરવાની છેલ્લી તારીખ ૧૫ જાન્યુઆરી, ૨૦૨૭ છે.
આ સ્પર્ધા બે તબક્કામાં યોજાશે:
૧. કોન્સેપ્ટ ડિઝાઇન સબમિશન (Concept Design Submission) – જેમાં તમારે તમારો મૂળ વિચાર રજૂ કરવાનો રહેશે.
૨. કોન્સેપ્ટ રિફાઇનમેન્ટ (Concept Refinement) – જેમાં પસંદ કરાયેલા વિચારોને વધુ બહેતર બનાવવા પર કામ થશે.
જેઓ આ ચેલેન્જમાં ભાગ લેવા માંગે છે તેઓ સત્તાવાર લિંક [https://work.crowdplat.com/challenge/lunar-grounding-challenge](https://work.crowdplat.com/challenge/lunar-grounding-challenge) પર જઈને પોતાની અરજી અને ડિઝાઇન સબમિટ કરી શકે છે.
નાસા ૨૦૩૦ના દાયકામાં ચંદ્ર પર લાંબા ગાળાનો સ્પેસ બેઝ બનાવવાની તૈયારી કરી રહ્યું છે. જો તમારો વિચાર નાસાને પસંદ આવશે, તો માત્ર ₹૧.૨૫ કરોડનું ઇનામ જ નહીં મળે, પરંતુ ભવિષ્યના મૂન મિશનમાં તમારી ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને માનવ ઇતિહાસ રચવામાં તમારો ફાળો પણ રહેશે.
