एक क्षुद्रग्रह का आकार, आकृति और घूर्णन गति उसके आंतरिक गुणों और खनन कार्यों के लिए संभावित संसाधनों का सुराग है। हालाँकि, वर्तमान में ज्ञात 20,000 से अधिक निकट-पृथ्वी क्षुद्रग्रहों में से केवल एक छोटे से अंश को ही उन तीन गुणों का सटीक अनुमान लगाने के लिए पर्याप्त रूप से चित्रित किया गया है। यह अनिवार्य रूप से एक संसाधन बाधा है – पृथ्वी पर सभी क्षुद्रग्रहों पर लंबे समय तक नज़र रखने के लिए पर्याप्त समर्पित दूरबीनें नहीं हैं, और पृथ्वी की कक्षा के बाहर संचार के लिए आवश्यक डीप स्पेस नेटवर्क जैसे गहरे अंतरिक्ष संसाधन पहले से ही मौजूद हैं। अन्य मिशनों द्वारा अत्यधिक उपयोग किया गया। स्टैनफोर्ड की स्पेस रेंडेज़वस प्रयोगशाला में डॉ. सिमोन डी’एमिको और उनके सहयोगियों द्वारा विकसित ऑटोनॉमस नैनोसैटेलाइट स्वार्मिंग (एएनएस) मिशन अवधारणा दर्ज करें।
ANS के पीछे की अवधारणा अपेक्षाकृत सरल है। एक प्राथमिक “मदरशिप” अंतरिक्ष यान एक क्षुद्रग्रह की यात्रा करता है, जहां आगमन पर यह कई छोटे, स्वायत्त नैनो उपग्रहों को तैनात करता है। ये नैनो उपग्रह क्षुद्रग्रह के आसपास की स्थिति लेते हैं और, अपेक्षाकृत सस्ते सेंसर और संचार प्रौद्योगिकी का उपयोग करके, क्षुद्रग्रह की विशेषताओं को मैप करते हैं। कुछ समय तक अवलोकन करने के बाद, वे डेटा को मदरशिप पर वापस भेजते हैं, जहां एक एल्गोरिदम पृथ्वी पर स्टीरियो विजन सिस्टम के समान जानकारी को एक साथ जोड़ता है और क्षुद्रग्रह के आकार, आकार और घूर्णन गति की गणना करता है।
हालाँकि, मिशन में खोलने के लिए कई गहरी परतें हैं। संचार पहला है. एएनएस में, केवल मदरशिप उच्च-लाभ वाले एंटीना का उपयोग करके पृथ्वी पर वापस संचार करती है। छोटे झुंड वाले रोबोट एक-दूसरे के साथ संवाद करते हैं – आंशिक रूप से विभिन्न झुंड उपग्रहों के बीच की दूरी का अनुमान लगाने के लिए, लेकिन अवलोकनों का समन्वय करने के लिए भी।
प्रत्येक नैनोसैटेलाइट हार्डवेयर के केवल कुछ अपेक्षाकृत सस्ते टुकड़ों का उपयोग करता है, जिसमें समग्र स्थिति के लिए एक स्टार ट्रैकर, छोटी दूरी का कैमरा (आमतौर पर क्षुद्रग्रह लक्षण वर्णन मिशनों में उपयोग किए जाने वाले अधिक महंगे लिडार सिस्टम की तुलना में), समय को सिंक्रनाइज़ करने के लिए परमाणु घड़ियां और रेडियो फ्रीक्वेंसी संचार मॉड्यूल शामिल हैं। . ये घटक प्रत्येक नैनोसैटेलाइट के अपेक्षाकृत स्वतंत्र संचालन की अनुमति देते हैं और पृथ्वी के साथ संचार के बोझ को कम करते हैं – अन्य महत्वपूर्ण कार्यों के लिए उन गहरे अंतरिक्ष संचार संसाधनों को मुक्त करते हैं।
लेकिन ANS का महत्वपूर्ण घटक हार्डवेयर नहीं है – यह सॉफ्टवेयर है, विशेष रूप से नियंत्रण और अनुमान एल्गोरिथ्म। डॉ. डी’एमिको और उनकी टीम ने एक तकनीकी उपकरण का वर्णन किया है जिसे अनसेंटेड कलमैन फ़िल्टर के रूप में जाना जाता है, जो उन्हें प्रत्येक झुंड नैनोसैटेलाइट द्वारा देखे गए स्थलों के आधार पर क्षुद्रग्रह आकार, आकार और घूर्णन का अनुमान लगाने और इस एल्गोरिदम के माध्यम से चलाने की अनुमति देता है।
उस एल्गोरिदम की प्रभावशीलता को प्रदर्शित करने के लिए, टीम ने अपेक्षाकृत अच्छी तरह से विशेषता वाले क्षुद्रग्रह: 443 इरोस का उपयोग करके इसका परीक्षण किया। उस क्षुद्रग्रह को 1898 में अब तक पाई गई पहली निकट-पृथ्वी वस्तु होने और 100 साल बाद किसी मिशन – NEAR मिशन द्वारा पहली बार दौरा किए जाने का गौरव प्राप्त था। 433 इरोस का दौरा करने वाला NEAR शूमेकर यान भी उस पर सफलतापूर्वक उतरा, जो मानवता के लिए एक और पहला मौका था। यहां तक कि एक चौथाई सदी पहले की तुलनात्मक रूप से सरल सेंसिंग तकनीक के साथ, इरोस अभी भी सौर मंडल में सबसे विशिष्ट क्षुद्रग्रहों में से एक है।
प्रदर्शन के परिणामों से स्पष्ट रूप से पता चला कि ANS एल्गोरिदम अपना काम अच्छी तरह से करता है। यह क्षुद्रग्रह के आसपास नैनो उपग्रहों की स्थिति का समन्वय कर सकता है और उनके अलग-अलग डेटा सेटों को उस क्षुद्रग्रह की एक सुसंगत तस्वीर में एकत्रित कर सकता है जिसकी वे निगरानी कर रहे हैं। और यह पृथ्वी से बहुत कम इनपुट के साथ, दूर से भी ऐसा कर सकता है।
अभी के लिए, एल्गोरिथम कितना आगे बढ़ चुका है। कई मिशन, जिनमें से कुछ को हम निकट भविष्य में कवर करेंगे, नैनोसैटेलाइट झुंड के विचार का और पता लगाएंगे। लेकिन ANS को अभी तक औपचारिक मिशन वास्तुकला में नहीं अपनाया गया है। हालाँकि, एक दिन, हजारों उपग्रह हमारे घर के आस-पास के हजारों छोटे निकायों को घेर लेंगे, जो वास्तव में ऑफ-अर्थ अर्थव्यवस्था के पहले चरण की ओर ले जाएंगे।
और अधिक जानें:
नासा – रेडियो फ्रीक्वेंसी और ऑप्टिकल नेविगेशन का उपयोग करते हुए स्वायत्त नैनोसैटेलाइट स्वार्मिंग (एएनएस)।
स्टेसी, डेनिसन, और डी’एमिको – नैनोसैटेलाइट झुंड के माध्यम से स्वायत्त क्षुद्रग्रह लक्षण वर्णन
यूटी – क्षुद्रग्रह किससे बने होते हैं?
यूटी – क्षुद्रग्रह की सतह पर पानी मिला
मुख्य छवि:
कलाकार द्वारा इरोस के एएनएस मिशन का चित्रण।
श्रेय – स्टेसी, डेनिसन, और डी’एमिको
