চীনের ৬জি স্মার্ট সারফেস প্রযুক্তি রাডার তরঙ্গকে স্টেলথ জেটের বিদ্যুতে রূপান্তর করে

রাডারকে হুমকি থেকে সম্পদে রূপান্তর

দশকের পর দশক ধরে সামরিক বিমান শত্রুপক্ষের রাডারের শনাক্তকরণ এড়াতে স্টেলথ প্রযুক্তির ওপর নির্ভর করেছে। এর মূলনীতি হলো, বিমানের কাঠামোর আকৃতি এমনভাবে তৈরি করা এবং বিশেষ রাডার-শোষণকারী উপাদান ব্যবহার করা, যাতে আগত রেডিও তরঙ্গ ছড়িয়ে পড়ে বা শোষিত হয় এবং প্রতিফলিত হয়ে গ্রাহকের কাছে ফিরে যেতে না পারে। এখন চীনের গবেষকেরা এই ধারণার আমূল পরিবর্তনের প্রস্তাব দিয়েছেন। রাডার শক্তিকে শুধু অন্যদিকে সরিয়ে দেওয়া বা অপচয় করার বদলে, তাঁদের নতুন প্রযুক্তির লক্ষ্য হলো তা সংগ্রহ করে ব্যবহারযোগ্য বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করা। উন্নত তড়িৎচুম্বকীয় প্রকৌশলের ওপর ভিত্তি করে তৈরি এই উদ্ভাবন ইলেকট্রনিক যুদ্ধের গতিপ্রকৃতি এবং বেতার যোগাযোগের ভবিষ্যৎ মৌলিকভাবে বদলে দিতে পারে।

শিয়ানদিয়ান বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি দলের নেতৃত্বে পরিচালিত গবেষণাটিতে এমন একটি স্বয়ংসম্পূর্ণ ইলেকট্রনিক ব্যবস্থার ওপর গুরুত্ব দেওয়া হয়েছে, যা বেতার তথ্য স্থানান্তর ও শক্তি আহরণকে একত্র করে। বাস্তব সামরিক পরিস্থিতিতে এর ফলে একটি স্টেলথ জেটের দিকে তাক করা রাডার তরঙ্গ শোষণ করে সেই শক্তি দিয়ে বিমানের প্রপালশন, সেন্সর বা যোগাযোগব্যবস্থা চালানো সম্ভব হতে পারে। এতে এমন পরিস্থিতি তৈরি হবে, যেখানে শত্রুর শনাক্ত করার প্রচেষ্টাই অনিচ্ছাকৃতভাবে লক্ষ্যবস্তুকে পরিচালনা বা এড়িয়ে যাওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি জোগাবে।

পুনর্বিন্যাসযোগ্য বুদ্ধিমান পৃষ্ঠের বিজ্ঞান

এই উদ্ভাবনের কেন্দ্রে রয়েছে পুনর্বিন্যাসযোগ্য বুদ্ধিমান পৃষ্ঠ বা আরআইএস (RIS) নামে পরিচিত প্রযুক্তি। প্রচলিত স্টেলথ প্রযুক্তিতে উৎপাদনের সময় স্থির করে দেওয়া নিষ্ক্রিয় উপাদান ব্যবহার করা হয়। অন্যদিকে, আরআইএস হলো গতিশীল দ্বিমাত্রিক কাঠামো, যা শত শত বা হাজার হাজার ক্ষুদ্র, প্রোগ্রামযোগ্য উপাদান দিয়ে তৈরি। এসব উপাদান তাৎক্ষণিকভাবে তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ নিয়ন্ত্রণ করতে পারে এবং সংকেতের প্রতিফলন বা শোষণ নিয়ন্ত্রণে এর দশা ও বিস্তারের মতো বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করতে পারে।

গবেষকেরা এই আরআইএস স্থাপত্যকে ভবিষ্যতের বেতার নেটওয়ার্কের জন্য স্বল্পমূল্যের ও অত্যন্ত প্রোগ্রামযোগ্য সমাধান হিসেবে বর্ণনা করেছেন। সংকেত তৈরি করতে উল্লেখযোগ্য শক্তি ও হার্ডওয়্যার প্রয়োজন হয় এমন প্রচলিত অ্যান্টেনার বিপরীতে, আরআইএস মূলত পরিবেশে আগে থেকেই থাকা সংকেতকে পরিবর্তন করে। রাডার বা পরিবেশের অন্যান্য সংকেত থেকে শক্তি নিয়ে পৃষ্ঠটি প্রচলিত ব্যাটারি ছাড়াই কাজ করতে পারে। বর্তমান প্রোটোটাইপগুলোতে কম সাইড লোব রেখে প্লাস বা মাইনাস ৪৫ ডিগ্রি পর্যন্ত বিম স্টিয়ারিং করার সক্ষমতা দেখা গেছে। এই নির্ভুলতার ফলে সরাসরি দৃষ্টিপথে ভৌত বাধা থাকলেও ব্যবস্থা সংকেতের আওতা বাড়াতে পারে। শহুরে পরিবেশ ও জটিল ভূখণ্ডে এটি একটি সাধারণ সমস্যা।

একই সঙ্গে তথ্য ও শক্তি স্থানান্তর

গবেষকেরা আরআইএস-সহায়তায় একই সঙ্গে তথ্য ও শক্তি স্থানান্তরের একটি ধারণা তুলে ধরেছেন। সহজভাবে বললে, একই তড়িৎচুম্বকীয় সংকেত যোগাযোগ ও শক্তি আহরণ—দুই কাজেই ব্যবহার করা যায়। রাডার সংকেত, স্যাটেলাইট সংযোগ এবং যোগাযোগের সম্প্রচার ইতিমধ্যে সামরিক ও বেসামরিক আকাশসীমায় ছড়িয়ে রয়েছে। এই তড়িৎচুম্বকীয় পরিবেশকে নিছক বিঘ্ন বা হুমকি হিসেবে না দেখে, গবেষণায় একে মূল্যবান সম্পদ হিসেবে বিবেচনার কথা বলা হয়েছে।

প্রস্তাবিত মডেলে, একটি বুদ্ধিমান পৃষ্ঠ আগত সংকেত সংগ্রহ করে এবং এর শক্তির একাংশ ভেতরের শক্তি আহরণ সার্কিটে পাঠায়। অবশিষ্ট সংকেত এরপর যোগাযোগ বা সংকেত নিয়ন্ত্রণের কাজে ব্যবহার করার জন্য পরিবর্তিত হয়। গবেষণাপত্রে জোর দিয়ে বলা হয়েছে, এই প্রক্রিয়া নিষ্ক্রিয় প্রকৃতির। পৃষ্ঠটি নিজে শনাক্তযোগ্য সংকেত নির্গত করে না। ইলেকট্রনিক নজরদারি ব্যবস্থা থেকে লুকিয়ে থাকতে চাওয়া স্বল্প-দৃশ্যমান প্ল্যাটফর্মের জন্য এটি গুরুত্বপূর্ণ বিবেচনা।

তড়িৎচুম্বকীয় সমন্বিত স্টেলথ

গবেষণায় দলটির ভাষায় ‘তড়িৎচুম্বকীয় সমন্বিত স্টেলথ’-এর একটি রূপরেখা তুলে ধরা হয়েছে। এই ধারণা বিচ্ছিন্নভাবে লুকিয়ে থাকা একটি বিমানকে ঘিরে প্রচলিত ভাবনার বাইরে যায়। এর বদলে একাধিক নেটওয়ার্কযুক্ত প্ল্যাটফর্ম সমন্বিতভাবে কাজ করে তাদের সামগ্রিক রাডার ক্রস-সেকশন ও সেন্সরে দৃশ্যমানতা কমায়। তথ্য আদান-প্রদান এবং নিজেদের আরআইএস আবরণ গতিশীলভাবে সমন্বয়ের মাধ্যমে একদল ড্রোন বা বিমান তাত্ত্বিকভাবে এমন অন্ধ এলাকা তৈরি করতে পারে বা শত্রুর ট্র্যাকিং ব্যবস্থা আরও কার্যকরভাবে বিভ্রান্ত করতে পারে, যা এককভাবে তাদের পক্ষে সম্ভব হতো না।

গবেষকেরা তাঁদের গবেষণাপত্রে বলেন, “কেস স্টাডিগুলোতে ট্রান্সসিভার বিমফর্মিং, রোবটের গতিপথ এবং আরআইএস সহগের মতো পরামিতি যৌথভাবে সর্বোত্তম করার মাধ্যমে বিমফর্মিং নকশা, পথ পরিকল্পনা, লক্ষ্য শনাক্তকরণ এবং তথ্য একত্রীকরণের মতো সমস্যা সমাধানে মাল্টি-এজেন্ট ডিপ রিইনফোর্সমেন্ট লার্নিং ও মাল্টি-অবজেক্টিভ অপটিমাইজেশনভিত্তিক সমাধান প্রস্তাব করা হয়েছে।”

এই সমন্বিত পদ্ধতি একাধিক প্ল্যাটফর্মের গঠনেও কাজে লাগানো যায়, যা রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি বর্ণালিজুড়ে সম্মিলিতভাবে অদৃশ্য থাকার সক্ষমতা বাড়ায়। দলের মতে, শেষ পর্যন্ত এই স্থাপত্য এমন পরিবেশ-অনুকূল সমন্বিত সেন্সিং ব্যবস্থা তৈরি করতে সহায়তা করবে, যা তাৎক্ষণিকভাবে শনাক্ত করা নির্দিষ্ট হুমকির সঙ্গে বুদ্ধিমত্তার সঙ্গে খাপ খাইয়ে নেবে।

৬জি টেলিযোগাযোগে প্রভাব

সামরিক প্রয়োগগুলো কল্পনাকে আলোড়িত করলেও গবেষকেরা জোর দিয়ে বলেছেন, বেসামরিক অবকাঠামো, বিশেষ করে ৬জি নেটওয়ার্ক উন্নয়নে এই প্রযুক্তির সুদূরপ্রসারী প্রভাব রয়েছে। অনেক বিজ্ঞানীর বিশ্বাস, পরবর্তী প্রজন্মের বেতার যোগাযোগে সবচেয়ে বড় অগ্রগতি শুধু দ্রুতগতির চিপ থেকে আসবে না, বরং পরিবেশের মধ্য দিয়ে সংকেত চলাচলের পদ্ধতি নতুন করে ভাবার মাধ্যমেও আসবে। ৬জি গবেষণার একটি বড় লক্ষ্যই হলো এই পুনর্বিন্যাসযোগ্য বুদ্ধিমান পৃষ্ঠ।

টেলিযোগাযোগের ক্ষেত্রে, এই পৃষ্ঠ স্যাটেলাইট বা বেস স্টেশনের জন্য সমন্বিত সেন্সিং ও শক্তি সরবরাহের মতো ৬জি-সংক্রান্ত অগ্রগতির প্রতিশ্রুতি দেয়। এই হার্ডওয়্যার প্ল্যাটফর্ম তথ্য স্থানান্তর ও রাডারসদৃশ কার্যকারিতা একত্র করে বর্ণালি ও হার্ডওয়্যার সম্পদের ব্যবহার সর্বোত্তম করে। ছড়িয়ে পড়া তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ ও সক্রিয়ভাবে নির্গত সংকেত যৌথভাবে নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে, এ ব্যবস্থা এসব বহু-কার্যকারিতার জন্য সাধারণত প্রয়োজনীয় ভৌত জায়গা ও হার্ডওয়্যার খরচ কমায়। এর ফলে বর্তমান সেলুলার টাওয়ারের তুলনায় সহজে স্থাপনযোগ্য ও বেশি শক্তিসাশ্রয়ী মাইক্রো বেস স্টেশন তৈরি হতে পারে।

প্রযুক্তিটির সমর্থকদের মতে, ৬জি ভৌত ও ডিজিটাল জগতের সীমারেখা অস্পষ্ট করে হলোগ্রাম, ডিজিটাল টুইন এবং বৃহৎ পরিসরের ইন্টারনেট অব থিংস নেটওয়ার্কের মতো ব্যবহার সম্ভব করতে পারে। এমন পরিবেশে বুদ্ধিমান পৃষ্ঠযুক্ত যন্ত্রগুলো পরিবেশে ছড়িয়ে থাকা সম্প্রচার থেকে অবিরাম অল্প পরিমাণে, কিন্তু কার্যকর শক্তি সংগ্রহ করতে পারবে। এতে ব্যাটারির আয়ু বাড়তে পারে, এমনকি সম্পূর্ণ স্বয়ংসম্পূর্ণ সেন্সরও সম্ভব হতে পারে।

নিরাপত্তা ও জ্যামিং প্রতিরোধের সক্ষমতা

শক্তি আহরণের বাইরেও, আরআইএস প্রযুক্তির বহুমুখী প্রকৃতি নেটওয়ার্ক নিরাপত্তায় উল্লেখযোগ্য সুবিধা দেয়। পৃষ্ঠটিকে ইচ্ছাকৃতভাবে রেডিও-সংকেতহীন অঞ্চল তৈরির জন্য বিন্যস্ত করা যায়। এতে সংকেতের বিঘ্ন কমে এবং ইলেকট্রনিক আড়িপাতার ঝুঁকি হ্রাস পায়। নির্দিষ্ট এলাকায় বেছে বেছে সংকেত আটকে দিয়ে সুরক্ষিত স্থাপনা থেকে তথ্য বাইরে চলে যাওয়া বা অননুমোদিত সংকেত ভেতরে প্রবেশ করা ঠেকানো সম্ভব।

গবেষণায় উদ্ধৃত আগের গবেষণা অনুযায়ী, জ্যামিং প্রতিরোধী প্রযুক্তি, চালকবিহীন আকাশযানের যোগাযোগ এবং রেডিও নজরদারিতেও আরআইএস ব্যবহার করা যেতে পারে। এসব ক্ষেত্রে পুরোনো অপটিমাইজেশন সরঞ্জাম প্রায়ই সমস্যায় পড়ে। ইউরোপীয় মহাকাশ সংস্থাও স্যাটেলাইট থেকে ভূমিতে যোগাযোগের সম্ভাব্য প্রযুক্তি হিসেবে আরআইএসের কথা উল্লেখ করেছে। নিয়ন্ত্রণযোগ্য প্রতিফলন ও সংকেতের দিক পরিবর্তনের মাধ্যমে পাহাড় বা উঁচু ভবনের মতো ভৌত বাধা এড়িয়ে সংযোগের পথ নির্ধারণে এটি সহায়তা করতে পারে।

ফুদান বিশ্ববিদ্যালয়, সিডনি বিশ্ববিদ্যালয় এবং কমনওয়েলথ সায়েন্টিফিক অ্যান্ড ইন্ডাস্ট্রিয়াল রিসার্চ অর্গানাইজেশনের গবেষকেরা উল্লেখ করেছেন, কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার সঙ্গে মিলিত হলে এই প্রযুক্তি আকাশ থেকে ভূমিতে ইন্টারনেট অব থিংস সংযোগের নিরাপত্তা উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়াতে পারে। ফলে প্রযুক্তিটি শুধু স্টেলথ যুদ্ধবিমানের জন্যই নয়, ভবিষ্যতের স্মার্ট শহরগুলোতে যুক্ত হতে যাওয়া বিপুলসংখ্যক যন্ত্রের সমগ্র ব্যবস্থার জন্যও প্রাসঙ্গিক।

চ্যালেঞ্জ ও সীমাবদ্ধতা

সম্ভাবনা আশাব্যঞ্জক হলেও, প্রযুক্তিটির বর্তমান সীমাবদ্ধতা সম্পর্কে গবেষকেরা স্পষ্ট করে বলেছেন। গবেষণাটিতে মূলত তাত্ত্বিক ও পরীক্ষামূলক কাঠামো উপস্থাপন করা হয়েছে; মোতায়েনযোগ্য অস্ত্রব্যবস্থা নয়। উপাদানবিজ্ঞান, স্থায়িত্ব, নিয়ন্ত্রণ ইলেকট্রনিকস এবং বাস্তব জগতের তড়িৎচুম্বকীয় পরিবেশের জটিলতা নিয়ে উল্লেখযোগ্য চ্যালেঞ্জ রয়ে গেছে।

বর্তমানে আহরিত শক্তির পরিমাণ সামান্য। শুধু রাডার তরঙ্গ থেকে জেট ইঞ্জিন চালানোর ধারণা আপাতত কল্পবিজ্ঞান হলেও, এই শক্তি কম শক্তির এভিওনিকস, সেন্সর বা যোগাযোগ বাফার চালানোর জন্য যথেষ্ট হতে পারে। জেট বা ক্ষেপণাস্ত্রের মতো দ্রুতগতির প্ল্যাটফর্মে এমন ব্যবস্থা যুক্ত করতে হলে প্রচণ্ড বায়ুগতীয় বল ও তাপমাত্রার ওঠানামা সহ্য করার মতো আরও অগ্রগতি প্রয়োজন হবে।

এ ছাড়া, শক্তি রূপান্তরের দক্ষতা আগত সংকেতের কম্পাঙ্ক ও তীব্রতার ওপর অনেকাংশে নির্ভর করে। উচ্চ কম্পাঙ্কের ৬জি সংকেতে বেশি ঘনীভূত শক্তি থাকলেও, বর্তমান রাডার ব্যবস্থা বিভিন্ন ব্যান্ডে কাজ করে, যা শক্তি আহরণের জন্য সর্বোত্তম নাও হতে পারে। গবেষকেরা প্রভাবটি অতিরঞ্জিত না করে সতর্ক করে বলেছেন, রাডার দিয়ে আলোকিত করা উল্টো ফলদায়ক হয়ে ওঠার ধারণাটি একটি ধারণাগত পরিবর্তন, নিকট ভবিষ্যতে বাস্তব অভিযানের সম্ভাবনা নয়।

৬জি আধিপত্যের বৈশ্বিক প্রতিযোগিতা

৬জি মান নির্ধারণ ও এই প্রযুক্তিতে আধিপত্য প্রতিষ্ঠার তীব্র বৈশ্বিক প্রতিযোগিতার পটভূমিতে এ প্রযুক্তির উন্নয়ন ঘটছে। কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা ও ভবিষ্যতের সংযোগব্যবস্থায় সহায়ক মহাকাশভিত্তিক ডেটা সেন্টার এবং উন্নত বেতার অবকাঠামো গড়ে তুলতে যুক্তরাষ্ট্র ও চীন তীব্র প্রতিযোগিতায় রয়েছে। আরআইএস গবেষণায় চীনের এগিয়ে থাকা পুনর্বিন্যাসযোগ্য নেটওয়ার্ক স্থাপনের সক্ষমতা বাড়াতে পারে। এতে দৃষ্টিসীমার বাইরে থাকা পরিস্থিতিতে সংযোগের আওতা উন্নত হবে, যেখানে প্রচলিত ৫জি নেটওয়ার্ক সমস্যায় পড়ে।

একটি হার্ডওয়্যার প্ল্যাটফর্মে সেন্সিং, যোগাযোগ ও শক্তি সরবরাহ একত্র করলে যন্ত্রটি আড়িপাতা ও বিঘ্ন কমানোর পাশাপাশি নানা উন্নত প্রয়োগের সুযোগ করে দিতে পারে। সফল হলে, এই প্রযুক্তি বৈশ্বিক প্রযুক্তি প্রতিযোগিতায় চীনের অবস্থান শক্তিশালী করতে পারে এবং ভবিষ্যতের স্টেলথ ও যোগাযোগব্যবস্থার সঙ্গে তড়িৎচুম্বকীয় জগতের মিথস্ক্রিয়ার ধরনও বদলে দিতে পারে।

মূল কথা

• চীনা গবেষকেরা এমন একটি স্মার্ট তড়িৎচুম্বকীয় পৃষ্ঠ তৈরি করেছেন, যা পরিবেশে থাকা রাডার তরঙ্গকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করতে পারে।
• প্রচলিত ব্যাটারি ছাড়াই তাৎক্ষণিকভাবে তরঙ্গ নিয়ন্ত্রণে প্রযুক্তিটি পুনর্বিন্যাসযোগ্য বুদ্ধিমান পৃষ্ঠ (আরআইএস) ব্যবহার করে।
• এর প্রয়োগের মধ্যে রয়েছে শত্রুর রাডার তরঙ্গ দিয়ে স্টেলথ বিমানের ব্যবস্থা চালানো এবং ৬জি টেলিযোগাযোগ উন্নত করা।
• এ ব্যবস্থা তড়িৎচুম্বকীয় সমন্বিত স্টেলথে সহায়তা করে, যাতে একাধিক প্ল্যাটফর্ম একসঙ্গে নিজেদের শনাক্তযোগ্যতা কমাতে পারে।
• প্রোটোটাইপগুলো প্লাস বা মাইনাস ৪৫ ডিগ্রি পর্যন্ত বিম স্টিয়ারিং করতে পারে এবং নিরাপত্তার জন্য ইচ্ছাকৃতভাবে রেডিও-সংকেতহীন অঞ্চল তৈরি করতে পারে।
• শক্তি ব্যবহারের দক্ষতা, উপাদানের স্থায়িত্ব এবং দ্রুতগতির সামরিক প্ল্যাটফর্মে সংযোজন নিয়ে চ্যালেঞ্জ রয়ে গেছে।