ശനിയുടെ വളയങ്ങളിൽ തൊടുമെന്ന ലക്ഷ്യത്തോടെ നാസയുടെ സാഹസിക ദൗത്യങ്ങൾ: ബഹിരാകാശ പര്യവേക്ഷണത്തിന്റെ പുതിയ യുഗം

ശനിയുടെ വളയങ്ങളിൽ നിന്ന് നേരിട്ട് സാമ്പിളുകൾ ശേഖരിക്കുന്നതിനായി നാസ (NASA) രണ്ട് വലിയ പദ്ധതികൾ പരിഗണിച്ചു വരുന്നതോടെ, ബഹിരാകാശ പര്യവേക്ഷണത്തിന്റെ പുതിയൊരു അതിർത്തിയിലേക്ക് മനുഷ്യരാശി എത്തിയിരിക്കുകയാണ്. കാസിനി (Cassini) ദൗത്യം നൽകിയ നിരീക്ഷണ വിവരങ്ങൾക്കപ്പുറം, ഗ്രഹങ്ങളുടെ രൂപീകരണ രഹസ്യങ്ങൾ തേടി നമ്മുടെ സൗരയൂഥത്തിലെ ഏറ്റവും അപകടകരമായ ഒരു ചുറ്റുപാടിലേക്ക് കടന്നുകയറാനാണ് ഈ പദ്ധതികൾ ലക്ഷ്യമിടുന്നത്.

PRAXIS ദൗത്യം: റോബോട്ടിക് ബൂമുകൾ വഴിയുള്ള കൃത്യതയാർന്ന സാമ്പിൾ ശേഖരണം

PRAXIS (Planetary Rings Autonomous EXploration with in-situ Sampling) എന്ന് പേരിട്ടിരിക്കുന്ന ആദ്യത്തെ പ്രധാന ആശയം, ശനിയുടെ വളയങ്ങളിലെ കണികകളിൽ ആദ്യമായി ഒരു "touch and go" സമ്പർക്കം സ്ഥാപിക്കുക എന്നതാണ്. നാസയുടെ ജെറ്റ് പ്രൊപ്പൽഷൻ ലബോറട്ടറിയിലെ ഡോ. ബി. മാർക്കോ ക്വാഡ്രെല്ലിയുടെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള ഈ ദൗത്യം നമ്മുടെ അറിവിലെ ഒരു വലിയ വിടവ് നികത്താൻ ശ്രമിക്കുന്നു: കാസിനി ദൗത്യം അതിശയിപ്പിക്കുന്ന ദൃശ്യങ്ങൾ നൽകിയെങ്കിലും, വളയങ്ങളിലെ പദാർത്ഥങ്ങൾ നേരിട്ട് ശേഖരിക്കാൻ അതിന് കഴിഞ്ഞിരുന്നില്ല.

സൂക്ഷ്മമായ തരികൾ മുതൽ വീടിന്റെ വലിപ്പമുള്ള കഷണങ്ങൾ വരെ നീളുന്ന പാറക്കഷണങ്ങളും ഐസും കലർന്നതാണ് ഈ വളയങ്ങൾ. ബഹിരാകാശ പേടകത്തിന്റെ സുരക്ഷ അപകടത്തിലാക്കാതെ ഈ അവശിഷ്ടങ്ങൾക്കിടയിലൂടെ സഞ്ചരിക്കാൻ, സ്പോർട്സ് ഫിഷിംഗിൽ നിന്ന് പ്രചോദനം ഉൾക്കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച നീളമുള്ളതും വഴക്കമുള്ളതും AI ഉപയോഗിച്ച് നിയന്ത്രിക്കാവുന്നതുമായ ഒരു 'ബൂം' (boom) ഉപയോഗിക്കാൻ PRAXIS നിർദ്ദേശിക്കുന്നു. ബഹിരാകാശ പേടകം വളയങ്ങൾക്ക് മുകളിൽ നിലയുറപ്പിക്കുകയും, ബൂം നീട്ടി ചലിക്കുന്ന ഒരു കണികയിൽ തൊട്ട് സാമ്പിൾ ശേഖരിച്ച് ഉടൻ തന്നെ തിരികെ വലിച്ചെടുക്കുകയും ചെയ്യും. വളയങ്ങളിലെ വിടവുകളിലും സാന്ദ്രത കൂടിയ ഭാഗങ്ങളിലും ഇത് ആവർത്തിക്കുന്നതിലൂടെ, ഈ വളയങ്ങൾ തകർന്ന ഒരു ചന്ദ്രന്റെ അവശിഷ്ടങ്ങളാണോ അതോ സൗരയൂഥത്തിന്റെ ഉത്ഭവി സമയത്തെ നിർമ്മാണ ഘടകങ്ങളാണോ എന്ന് കണ്ടെത്താൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

ഫെംറ്റോസാറ്റലൈറ്റ് സ്വാർം (Femtosatellite Swarm): വിതരണം ചെയ്യപ്പെട്ട ബുദ്ധിശക്തിയിലൂടെ അപകടസാധ്യത കുറയ്ക്കുന്നു

നോർത്ത്‌വെസ്റ്റേൺ സർവ്വകലാശാലയിലെ മൈക്കൽ റൂബൻസ്റ്റീന്റെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള രണ്ടാമത്തെ, കൂടുതൽ വിപ്ലവകരമായ സമീപനം, വളയങ്ങളുമായുള്ള കൂട്ടിയിടി മൂലമുണ്ടാകുന്ന അപകടസാധ്യത കുറയ്ക്കാൻ ഒരു "swarm" തന്ത്രം നിർദ്ദേശിക്കുന്നു. കോടിക്കണക്കിന് ഡോളർ ചിലവഴിച്ചുള്ള ഒറ്റ വലിയ ബഹിരാകാശ പേടകത്തിന് പകരം, ഏതാനും സെന്റിമീറ്റർ മാത്രം വലിപ്പമുള്ള, നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഏകദേശം 10,000 "ഫെംറ്റോസാറ്റലൈറ്റുകൾ" (femtosatellites) വിന്യസിക്കുക എന്നതാണ് ഈ ദൗത്യത്തിന്റെ ലക്ഷ്യം.

ഈ വിതരണം ചെയ്യപ്പെട്ട ഘടന (distributed architecture) ബഹിരാകാശ പര്യവേക്ഷണത്തിന്റെ സാമ്പത്തികാവസ്ഥയിലും സുരക്ഷയിലും വലിയ മാറ്റങ്ങൾ കൊണ്ടുവരുന്നു. വളയങ്ങളിലെ സാന്ദ്രത കൂടിയ ഭാഗങ്ങളിൽ ഒരു വലിയ പ്രോബ് ഉപയോഗിക്കുന്നത് വലിയ നാശത്തിന് കാരണമാകും. എന്നാൽ, 10,000 ചെലവ് കുറഞ്ഞ പ്രോബുകളുടെ ഒരു കൂട്ടം (swarm) ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, അവയിൽ പലതും തകർന്നാലും ബാക്കിയുള്ളവ വിവരങ്ങൾ കൈമാറുന്നത് തുടരും. ഈ സ്വാർം ശനിയുടെ വളയങ്ങൾ, അന്തരീക്ഷം, കാന്തിക മണ്ഡലം എന്നിവയുടെ ഉയർന്ന റെസല്യൂഷനുള്ള ത്രിമാന മാപ്പ് തയ്യാറാക്കാൻ സഹായിക്കും. പതിറ്റാണ്ടുകളായി മനുഷ്യർക്ക് നേരിട്ട് ലഭിക്കാത്ത വിവരങ്ങൾ ഇതിലൂടെ ലഭ്യമാകും.

സ്വയംഭരണാധികാരമുള്ള ഡീപ്-സ്പേസ് റോബോട്ടിക്സിലെ സാങ്കേതിക മുന്നേറ്റം

ഉയർന്ന അപകടസാധ്യതയുള്ള ചുറ്റുപാടുകളെ ബഹിരാകാശ ഏജൻസികൾ എങ്ങനെ സമീപിക്കുന്നു എന്നതിലെ വലിയ മാറ്റമാണ് ഈ രണ്ട് ദൗത്യങ്ങളും കാണിക്കുന്നത്. PRAXIS ബൂമിന് ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസിനെ (AI) ആശ്രയിക്കുന്നതും റൂബൻസ്റ്റീൻ സ്വാർമിന് ആവശ്യമായ സങ്കീർണ്ണമായ ഏകോപനവും സൂചിപ്പിക്കുന്നത് ബഹിരാകാശ പര്യവേക്ഷണത്തിന്റെ ഭാവി സ്വയംഭരണാധികാരത്തിൽ (autonomy) ആണെന്നാണ്. ഭൂമിയിൽ നിന്ന് അകന്നു പോകുന്തോറും ആശയവിനിമയത്തിലെ കാലതാമസം (latency) കാരണം, മിഷൻ കൺട്രോളിൽ നിന്നുള്ള നിർദ്ദേശങ്ങൾക്കായി കാത്തുനിൽക്കാതെ തന്നെ സാമ്പിൾ ശേഖരിക്കുന്ന കൈ പിൻവലിക്കുകയോ അവശിഷ്ടങ്ങൾക്കിടയിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുകയോ പോലുള്ള നിമിഷനേരത്തെ തീരുമാനങ്ങൾ എടുക്കാൻ ബഹിരാകാശ പേടകങ്ങൾക്ക് "ബുദ്ധി" ഉണ്ടായിരിക്കേണ്ടത് അത്യാവശ്യമാണ്.

ഇന്ത്യയെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം ഇതിന്റെ അർത്ഥമെന്താണ്?

ഐഎസ്ആർഒ (ISRO) വഴി ഇന്ത്യ ഒരു ആഗോള ബഹിരാകാശ ശക്തിയായി മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുമ്പോൾ, ഈ പുതിയ സംഭവവികാസങ്ങൾ ചില തന്ത്രപരമായ പാഠങ്ങൾ നൽകുന്നു:

• സ്മാൾ-സാറ്റ് (Small-Sat), സ്വാർം സാങ്കേതികവിദ്യയിലെ പുരോഗതി: ഫെംറ്റോസാറ്റലൈറ്റ് ആശയത്തിന്റെ വിജയം "വിതരണം ചെയ്യപ്പെട്ട ബഹിരാകാശ സംവിധാനങ്ങളുടെ" (distributed space systems) വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന പ്രാധാന്യം അടിവരയിടുന്നു. ഭാവിയിലെ ഡീപ്-സ്പേസ്, നിരീക്ഷണ ദൗത്യങ്ങൾക്കായി കുറഞ്ഞ ചിലവിൽ കൂടുതൽ സാറ്റലൈറ്റുകൾ നിർമ്മിക്കുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ ഇന്ത്യ നിക്ഷേപിക്കേണ്ടത് അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്.
• സ്വയംഭരണാധികാരമുള്ള റോബോട്ടിക്സും AI സംയോജനവും: ഭാവിയിലെ ഗ്രഹങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ദൗത്യങ്ങൾ പ്രൊപ്പൽഷനെപ്പോലെ തന്നെ സോഫ്റ്റ്‌വെയറിനെയും AI-യെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കും എന്ന് PRAXIS ദൗത്യം വ്യക്തമാക്കുന്നു. സ്വയംഭരണാധികാരമുള്ള റോബോട്ടിക് സാമ്പിൾ ശേഖരണത്തിനായി തദ്ദേശീയമായ AI വികസിപ്പിക്കുന്നത് ഇന്ത്യയുടെ ദീർഘകാല ബഹിരാകാശ ലക്ഷ്യങ്ങളുടെ ഒരു പ്രധാന തൂണായിരിക്കും.
• ആഗോള സഹകരണ അവസരങ്ങൾ: നാസയുടെ പിന്തുണയുള്ള ഈ ആശയങ്ങൾ സിദ്ധാന്തങ്ങളിൽ നിന്ന് പ്രായോഗിക തലത്തിലേക്ക് മാറുമ്പോൾ, റോബോട്ടിക്സ് മോഡലിംഗ്, മെറ്റീരിയൽ സയൻസ് എന്നീ മേഖലകളിൽ അന്താരാഷ്ട്ര കൂട്ടായ്മകളിൽ പങ്കാളികളാകാൻ ഇന്ത്യൻ ഏറോസ്പേസ് സ്ഥാപനങ്ങൾക്കും ഗവേഷണ കേന്ദ്രങ്ങൾക്കും വലിയ അവസരങ്ങൾ ലഭിക്കുന്നു.