Kreios Space ಸಂಸ್ಥೆಯು Kongsberg NanoAvionics ಜೊತೆಗೂಡಿ, ವಾಯುಮಂಡಲದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರೊಪಲ್ಷನ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು (atmospheric electric propulsion system) ಹೊಂದಿರುವ 200 ಕೆಜಿ ತೂಕದ ಕಿರು ಉಪಗ್ರಹವನ್ನು (microsatellite) ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಭೂಮಿಯ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ (VLEO - 150-300 ಕಿಮೀ ವಲಯ), ಅಂದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಕೆಲವೇ ತಿಂಗಳುಗಳಲ್ಲಿ ಕಕ್ಷೆಯಿಂದ ಹೊರಬಂದು ಕೆಳಗೆ ಬೀಳುವ ವಲಯದಲ್ಲಿ ಕಳುಹಿಸಲು ಸಿದ್ಧವಾಗಿದೆ. ಒಂದು ವೇಳೆ ಈ ಪರೀಕ್ಷೆಯು ಯಶಸ್ವಿಯಾದರೆ, ಉಪಗ್ರಹಗಳು ತಮಗೆ ತಡೆ ನೀಡುತ್ತಿರುವ ವಾಯುಮಂಡಲದ ತೆಳುವಾದ ಗಾಳಿಯನ್ನೇ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ತಮ್ಮ ಕಕ್ಷೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು, ಇದರಿಂದ ಭಾರೀ ಮತ್ತು ದುಬಾರಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಇಂಧನದ ಅಗತ್ಯ ತಪ್ಪುತ್ತದೆ.

VLEO ಏಕೆ ಒಂದು ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದೆ

VLEO ಎತ್ತರದಲ್ಲಿರುವ ಉಳಿದ ಆಮ್ಲಜನಕ ಮತ್ತು ಸಾರಜನಕದ ಅಣುಗಳು ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು (drag) ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ. ಈ ಘರ್ಷಣೆಯು ಕಕ್ಷೆಯ ವೇಗವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರೊಪಲ್ಷನ್ ಇಲ್ಲದ ಉಪಗ್ರಹವು ಕೆಲವೇ ವಾರಗಳು ಅಥವಾ ತಿಂಗಳುಗಳಲ್ಲಿ ಭೂಮಿಯತ್ತ ಮರಳಿ ಬರುತ್ತದೆ. ಅಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲದೆ, ಈ ಅಣುಗಳು ಉಪಗ್ರಹದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಸವೆಯುವಂತೆ ಮಾಡಿ, ಅದರ ಕಾರ್ಯದ ಅವಧಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಥ್ರಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಇಂಧನವನ್ನು ಹೊತ್ತುಕೊಂಡು ಹೋಗುವ ಮೂಲಕ ಈ ಘರ್ಷಣೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ತೂಕವು ಪೇಲೋಡ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು (payload capacity) ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉಡಾವಣೆಯ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.

“ಗಾಳಿಯೇ ಇಂಧನವಾಗಿ” (air-as-fuel) ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದು ಹೇಗೆ

Kreios ನ ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಒಂದು ಸಣ್ಣ ವ್ಯಾಕ್ಯೂಮ್ ಕ್ಲೀನರ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಥ್ರಸ್ಟರ್ ಎರಡರಂತೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ O₂ ಮತ್ತು N₂ ಅಣುಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ. ಉಪಗ್ರಹದಲ್ಲಿರುವ ಪವರ್ ಸೋರ್ಸ್ ಈ ಅನಿಲವನ್ನು ಅಯಾನೀಕರಣಗೊಳಿಸಿ (ionise), ಅದನ್ನು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ (plasma) ಎಂಬ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ ಹೊಂದಿರುವ ಅನಿಲವನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಈ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ನೊಜಲ್ ಮೂಲಕ ಹೊರಹಾಕುವ ಮೂಲಕ, ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಎದುರಿಸುವ ಥ್ರಸ್ಟ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ, ಉಪಗ್ರಹದ ವೇಗವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ವಾಯುಮಂಡಲವೇ, ಅದನ್ನು ಮುಂದೆ ತಳ್ಳುವ ಇಂಧನವಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಈ ವಿಧಾನವು ಎರಡು ತಕ್ಷಣದ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ:

  • ತೂಕದ ಉಳಿತಾಯ (Mass savings) – ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಇಂಧನ ಟ್ಯಾಂಕ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ದೊಡ್ಡ ರಾಸಾಯನಿಕ ಥ್ರಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ, ಇದರಿಂದ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಸಂವಹನ ಉಪಕರಣಗಳಿಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತೂಕವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು.
  • ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಮಿಷನ್ (Extended mission duration) – ನಿರಂತರ ಥ್ರಸ್ಟ್ ಮೂಲಕ ಉಪಗ್ರಹವನ್ನು ತಿಂಗಳುಗಳ ಬದಲಿಗೆ ವರ್ಷಗಳ ಕಾಲ VLEO ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಬಹುದು. ಇದು ವಾಯುಮಂಡಲದ ದಟ್ಟವಾದ ಭಾಗಗಳಿಂದ ಸಿಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಚಿತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವಿಳಂಬದ (low-latency) ಸಂವಹನಕ್ಕೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

ಉದ್ಯಮಕ್ಕೆ ಇದರಿಂದಾಗುವ ಲಾಭಗಳು

Kreios ನ ಪರೀಕ್ಷೆಯು ಯಶಸ್ವಿಯಾದರೆ, ಭೂಮಿಯ ವೀಕ್ಷಣೆ (Earth-observation), ಸಂವಹನ ಮತ್ತು IoT ಸಮೂಹಗಳ (constellations) ನಿರ್ವಾಹಕರು ಉಡಾವಣಾ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು ಮತ್ತು ದತ್ತಾಂಶದ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು. ಭೂಮಿಗೆ ಹತ್ತಿರವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಚಿತ್ರಗಳು ಸಿಗುತ್ತವೆ; ಕಡಿಮೆ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿರುವ ರಿಲೇಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುವ ಬ್ರಾಡ್‌ಬ್ಯಾಂಡ್ ಸೇವೆಗಳಿಗೆ ವಿಳಂಬವು (latency) ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಉಪಗ್ರಹ ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವ ಕಂಪನಿಗಳು—ಲಾಗಿಸ್ಟಿಕ್ಸ್ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು, ನಿರ್ಮಾಣ ವ್ಯವಸ್ಥಾಪಕರು, ನಿಖರ ಕೃಷಿ (precision agriculture) ಪೂರೈಕೆದಾರರು—ವೇಗವಾದ ಮತ್ತು ವಿವರವಾದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.

ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಹೊಸ ಅಪಾಯಗಳನ್ನು ಕೂಡ ತರುತ್ತದೆ. ಕಠಿಣ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ಬೇಕು; ಇತರ ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ತೊಂದರೆಯಾಗದಂತೆ ಸೌರ ಫಲಕಗಳಿಂದ ಸಾಕಷ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ಪಡೆಯುವುದು ಅಗತ್ಯವಾಗಿದೆ. ಥ್ರಸ್ಟ್ ಮಟ್ಟವು ಸಾಧಾರಣವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ನಿಖರವಾದ ಕಕ್ಷೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ನಿಯಂತ್ರಣ ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಅಯಾನೀಕರಿಸಿದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ (ionised exhaust) ದೀರ್ಘಕಾಲದ ಸಂಪರ್ಕವು ಉಪಗ್ರಹದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಸವಕಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು, ಇದನ್ನು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಹಾರಾಟಗಳಲ್ಲಿ ಇನ್ನೂ ಪೂರ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗಿಲ್ಲ.

ಮುಂದೆ ಏನಾಗಲಿದೆ

Kreios ಸಂಸ್ಥೆಯು ಈ ವರ್ಷದ ಅಂತ್ಯದಲ್ಲಿ ಪರೀಕ್ಷಾ ಬಸ್ ಅನ್ನು ಉಡಾವಣೆ ಮಾಡಲು ಯೋಜಿಸಿದೆ, ವಾಯುಮಂಡಲದ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಗರಿಷ್ಠಗೊಳಿಸಲು 150 ಕಿಮೀ ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಕಕ್ಷೆಯನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ. ಈ ಮಿಷನ್ ಹಲವಾರು ತಿಂಗಳುಗಳ ಕಾಲ ಥ್ರಸ್ಟ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುಗಳ ಸವಕಳಿಯನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಯಶಸ್ಸು ಸಿಕ್ಕರೆ, ಇದು ಮೈಕ್ರೋ ಉಪಗ್ರಹಗಳಿಗಾಗಿ “ವಾಯು-ಇಂಧನ” ಪ್ರೊಪಲ್ಷನ್ ಕಿಟ್‌ಗಳನ್ನು ನೀಡುವ ವಾಣಿಜ್ಯ ಸೇವೆಯಾಗಿ ಬದಲಾಗಬಹುದು ಮತ್ತು ಇತರ ಸ್ಟಾರ್ಟ್‌ಅಪ್‌ಗಳಿಗೂ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಲು ಪ್ರೇರಣೆ ನೀಡಬಹುದು.

ಸಾರಾಂಶ

ವಾಯುಮಂಡಲದ ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಥ್ರಸ್ಟ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು VLEO ಮಿಷನ್‌ಗಳ ಆರ್ಥಿಕತೆಯನ್ನು ಬದಲಿಸಬಹುದು. ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಕೆಳಕ್ಕೆ ಎಳೆಯುವ ಅಣುಗಳನ್ನೇ ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಅವುಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಕಾಲ, ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯೊಂದಿಗೆ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲು Kreios Space ಗುರಿಯಾಗಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ. ಮುಂಬರುವ ಹಾರಾಟವು ಈ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಿಂದ ದೈನಂದಿನ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳಿಗೆ ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗಬಲ್ಲದೇ ಎಂಬುದನ್ನು ತಿಳಿಸುತ್ತದೆ.