سینکڑوں سالوں سے، انسان کائنات کے اسرار کو دریافت کرنے کے لیے وقف ہیں۔ تاہم، انٹرسٹیلر نیویگیشن حاصل کرنے کے لیے، خلائی جہاز کے لیے بجلی کی ضروریات زیادہ سخت ہوں گی۔ درجنوں نوری سال دور ستاروں کا سفر کرنے کے لیے، ہمیں بہت زیادہ ایندھن لے جانے کی ضرورت ہے، لیکن اس سے خلائی جہاز بہت زیادہ بھاری ہو جائے گا۔
چونکہ آپ کے ساتھ ایندھن لے جانے میں بہت سی رکاوٹیں ہیں، کیا ہلکا سفر کرنا اور صرف ایندھن چھوڑنا ممکن ہے؟ اب ایک سٹار شپ کو دیوہیکل ریفلیکٹو سیل سے جوڑنے اور اسے طاقتور لیزر سے چمکانے کا آپشن موجود ہے۔ فوٹون کی رفتار خلائی جہاز کو روشنی کی رفتار کے ایک حصے کی طرف دھکیل دے گی۔ شہتیر پر سوار ہو کر، لائٹ سیل مشن چند دہائیوں میں Proxima Centauri (Proxima Centauri سورج کے بعد زمین سے قریب ترین ستارہ ہے، جو ہم سے تقریباً 4.2 نوری سال دور ہے) تک پہنچ سکتا ہے۔
لائٹ سیل کیا ہے؟ ایک لائٹ سیل، جسے سولر سیل یا فوٹون سیل بھی کہا جاتا ہے، ایک خلائی جہاز پروپلشن سسٹم ہے جو سورج کی روشنی کے ہلکے دباؤ کو پروپلشن کے طور پر استعمال کرتا ہے۔ ہلکے بادبان شمسی توانائی سے پیدا ہونے والی طاقت کے بجائے سورج کی روشنی کے ہلکے دباؤ کا استعمال کرتے ہیں۔
لائٹ سیل ایک بڑا پتلا فلمی لینس ہے جس کی موٹائی انسانی بالوں کا صرف دسواں حصہ ہے۔ اسے ایج آف ڈسکوری میں ایک سیل کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے۔ ہلکی سیل سورج کی روشنی حاصل کرکے ہلکا دباؤ پیدا کرتی ہے، اس طرح خلائی جہاز کو حرکت اور تیز کرنے کے لیے دباؤ ڈالتا ہے۔ چونکہ سورج کی روشنی کا تابکاری کا دباؤ بہت کم ہوتا ہے، اس لیے لائٹ سیل کو ایک طویل سرعت کے عمل سے گزرنا پڑتا ہے، لیکن اس کا فائدہ یہ ہے کہ اسے جہاں بھی سورج کی روشنی یا دیگر ستاروں کی روشنی ہو وہاں استعمال کیا جا سکتا ہے، اس لیے یہ نظریاتی طور پر طویل مدتی انٹرسٹیلر سفر کر سکتا ہے۔
تاہم، کافی بڑے اور ہلکے وزن والے ہلکے جہاز کی تعمیر اور اسے آگے بڑھانے کے طریقے کے مسائل کو ابھی بھی حل کرنے کی ضرورت ہے۔ فی الحال، لائٹ سیل ٹیکنالوجی ابھی بھی نظریاتی تحقیق کے مرحلے میں ہے، اور اس کے انجینئرنگ کے چیلنجز بہت زیادہ ہیں کیونکہ چھوٹے سے چھوٹے مسائل کو بھی کئی دہائیوں کے نوری سالوں میں حل کرنا مشکل ہو سکتا ہے۔
لیزر سے چلنے والی لائٹ سیل کے استحکام کے بارے میں، ایک حالیہ مقالے میں اس بات پر تبادلہ خیال کیا گیا ہے کہ لیزر بیم پر لائٹ سیل کو کیسے متوازن کیا جائے۔ اگرچہ لیزر کو ستارے کی طرف براہ راست اشارہ کیا جا سکتا ہے، یا کئی دہائیوں بعد ستارے کے مقام کی طرف، روشنی کا جہاز صرف بیم کی پیروی کر سکتا ہے اگر یہ بالکل متوازن ہو۔ اگر لائٹ سیل شہتیر کی نسبت تھوڑا سا جھکا ہوا ہے، تو منعکس لیزر لائٹ لائٹ سیل کو ہلکا سا پس منظر دھکا دے گی۔ اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا ہے کہ یہ انحراف کتنا ہی چھوٹا ہو، یہ وقت کے ساتھ ساتھ بڑھتا جائے گا، جس کی وجہ سے ہلکی سیل کی رفتار ہدف سے مسلسل ہٹ جاتی ہے۔ ہم کبھی بھی ہلکے جہاز کو بالکل سیدھ میں نہیں لا سکتے، اس لیے ہمیں چھوٹے انحرافات کو درست کرنے کے لیے کسی طریقے کی ضرورت ہے۔
روایتی راکٹ بنیادی طور پر راکٹ کو مستحکم کرنے کے لیے اندرونی گائروسکوپ کا استعمال کرتے ہیں اور توازن کو بحال کرنے کے لیے زور کو متحرک طور پر ایڈجسٹ کرنے کے لیے انجن کا استعمال کرتے ہیں۔ لیکن گائروسکوپ سسٹم انٹرسٹیلر لائٹ سیل کے لیے بہت زیادہ بھاری ہیں، اور بیم میں ایڈجسٹمنٹ کو لائٹ سیل تک پہنچنے میں مہینوں یا سال لگیں گے، جس سے فوری تبدیلیاں ناممکن ہو جاتی ہیں۔ لیکن کاغذ میں تابکاری کی چال کا استعمال کرنے کی تجویز پیش کی گئی ہے جسے Poynting کہتے ہیں۔ - رابرٹسن اثر
Poynting-Robertson Effect سے مراد وہ رجحان ہے کہ بین سیارہ خلا میں ذرات سورج کی طرف گھسیٹتے ہیں اور شمسی تابکاری کے ساتھ تعامل کی وجہ سے سورج کے گرد گھومتے ہیں۔ یہ ذرات کے ذریعے تابکاری کے جذب اور اخراج کی وجہ سے ہوتا ہے، اس لیے اسے ہلکے دباؤ کا اثر بھی کہا جاتا ہے جس کی وجہ سے دھول کے ذرات ایک سرپل مدار کے ساتھ آہستہ آہستہ سورج میں گرتے ہیں۔ اس اثر کی شدت سورج کے گرد دھول کی لکیری رفتار اور شمسی تابکاری کی شدت کے متناسب ہے۔
تو ہم اپنے لائٹ سیل ڈیٹیکٹر کو کورس پر رکھنے کے لیے Poynting-Robertson اثر کا استعمال کیسے کریں؟ یہ فرض کرتے ہوئے کہ بیم ایک سادہ یک رنگی طیارہ کی لہر ہے (حقیقی لیزرز زیادہ پیچیدہ ہیں)، مصنفین یہ ظاہر کرتے ہیں کہ کس طرح ایک سادہ دو سیل سسٹم کرافٹ کو متوازن رکھنے کے لیے رشتہ دار حرکت کے اثرات کو استعمال کر سکتا ہے۔ جب جہاز تھوڑا سا ہٹ جاتا ہے تو بیم سے بحال کرنے والی قوت اسے منسوخ کر دیتی ہے۔ اس سے ثابت ہوتا ہے کہ تصور قابل عمل ہے۔ لیکن وقت کے ساتھ ساتھ رشتہ داری کے اثرات بھی سامنے آتے ہیں۔ پچھلی تحقیق میں رشتہ دار حرکت کے ڈوپلر اثر کو مدنظر رکھا گیا ہے، لیکن یہ مطالعہ ظاہر کرتا ہے کہ رنگین خرابی کا ایک رشتہ دار ورژن بھی کام میں آتا ہے۔ اصل ڈیزائن میں متعلقہ اثرات کی مکمل رینج کو مدنظر رکھنے کی ضرورت ہے، جس کے لیے پیچیدہ ماڈلنگ اور آپٹیکل تکنیک کی ضرورت ہوتی ہے۔ لہٰذا ہلکے بادبان اب بھی ستاروں تک پہنچنے کا ایک ممکنہ طریقہ دکھائی دیتے ہیں۔ یہ صرف اتنا ہے کہ ہمیں انجینئرنگ کے چیلنجوں کو کم نہ سمجھنا ہوشیار رہنا ہے۔
