রোবটিক শুঁড়ের মতো বাহু দিয়ে কক্ষপথে জ্বালানি ভরার পরীক্ষায় বড় সাফল্য চীনা স্যাটেলাইটের

কক্ষপথে সেবা কার্যক্রমে মাইলফলক

চীনের একটি বাণিজ্যিক স্যাটেলাইট নিম্ন পৃথিবী কক্ষপথে জ্বালানি ভরার একটি যুগান্তকারী প্রদর্শনী সফলভাবে সম্পন্ন করেছে। মহাকাশযানের মধ্যে জ্বালানি স্থানান্তরের অনুকরণে এতে অক্টোপাসের শুঁড় থেকে অনুপ্রাণিত একটি নমনীয় রোবোটিক বাহু ব্যবহার করা হয়। হুকেদা-২ স্যাটেলাইটটি, যা ইউশিং-৩ ০৬ নামেও পরিচিত, উত্তর-পশ্চিম চীনের জিউকুয়ান স্যাটেলাইট উৎক্ষেপণ কেন্দ্র থেকে উৎক্ষেপণের পর পরীক্ষাটি চালায়। স্যাটেলাইটের কার্যকাল বাড়ানো এবং কক্ষপথে বর্জ্য জমা কমাতে পারে এমন বাস্তবসম্মত কক্ষপথভিত্তিক সেবা সক্ষমতার পথে এটি একটি বড় পদক্ষেপ। রাষ্ট্রীয় সম্প্রচারমাধ্যম সিসিটিভি মঙ্গলবার জানায়, প্রদর্শনী স্যাটেলাইটটি তার বিশেষায়িত বাহু ব্যবহার করে কমপ্লায়েন্স নিয়ন্ত্রণ ও জ্বালানি ভরার পরীক্ষা চালিয়েছে। ভবিষ্যতের মহাকাশ রক্ষণাবেক্ষণ সেবার জন্য গুরুত্বপূর্ণ একগুচ্ছ কার্যক্রমের কার্যকারিতা এতে যাচাই করা হয়েছে।

এই সফল পরীক্ষা এমন প্রযুক্তির কার্যকারিতা নিশ্চিত করেছে, যা মহাকাশযানের পুরো মিশনজুড়ে পরিচালনপদ্ধতিতে মৌলিক পরিবর্তন আনতে পারে। জ্বালানি ফুরিয়ে গেলে স্যাটেলাইট পরিত্যাগ করার বদলে পরিচালকেরা সেগুলোতে আবার জ্বালানি ভরতে পারবেন; এতে কার্যকাল দুই থেকে তিন গুণ বাড়তে পারে এবং নতুন যন্ত্রপাতি তৈরি ও উৎক্ষেপণের খরচ ও সম্পদের চাহিদা উল্লেখযোগ্যভাবে কমতে পারে। ব্যবহার শেষে ফেলে দেওয়ার মডেল থেকে টেকসই কক্ষপথভিত্তিক সেবায় এই রূপান্তর বাণিজ্যিক মহাকাশ অর্থনীতির বড় বিবর্তন। এতে স্যাটেলাইট পরিচালকদের প্রতিটি মহাকাশযানে লাখ লাখ ডলার সাশ্রয় হতে পারে এবং বাড়তি উৎক্ষেপণের পরিবেশগত প্রভাব কমানো সম্ভব হতে পারে।

শিক্ষাপ্রতিষ্ঠান ও বেসরকারি মহাকাশ কোম্পানির যৌথ উদ্যোগে তৈরি এই মিশন চীনের বাণিজ্যিক মহাকাশ খাতের দ্রুত পরিপক্বতার চিত্র তুলে ধরেছে। স্যাটেলাইটটি বেইজিংভিত্তিক বাণিজ্যিক মহাকাশ প্রতিষ্ঠান হাংতিয়ান ইউশিং কেজির প্রযুক্তি প্রদর্শক হিসেবে কাজ করছে; এটি তৈরি করেছে শেনজেনের মোফাং ওয়েইশিং কেজি। নিম্ন পৃথিবী কক্ষপথের কঠিন পরিবেশে, যেখানে বায়ুমণ্ডলীয় টান ও বিকিরণ নিয়মিত চ্যালেঞ্জ তৈরি করে, এই সক্ষমতাগুলো সফলভাবে পরীক্ষা করে মিশনটি ভবিষ্যতের বাণিজ্যিক সেবার প্রযুক্তিগত বিশ্বাসযোগ্যতা প্রতিষ্ঠা করেছে। চলতি দশকের শেষভাগে এসব সেবা চালু হবে বলে আশা করা হচ্ছে।

শুঁড়ের মতো বাহুর প্রযুক্তি

এই মিশনের কেন্দ্রে রয়েছে সিংহুয়া শেনজেন ইন্টারন্যাশনাল গ্র্যাজুয়েট স্কুলের তৈরি বিশেষ ধরনের নমনীয় রোবোটিক বাহু। মহাকাশ স্টেশনে সাধারণত ব্যবহৃত শক্ত ও জোড়াযুক্ত রোবোটিক বাহুতে যান্ত্রিক কবজায় যুক্ত আলাদা আলাদা অংশ থাকে। এর বিপরীতে, এই বাহু হাতির শুঁড় বা অক্টোপাসের শুঁড়ের মতো মসৃণ ও অবিচ্ছিন্নভাবে বাঁকতে পারে। জীবজগতের এই অনুপ্রেরণা বাহুটিকে জটিল ও সংকীর্ণ স্থানে অত্যন্ত নমনীয়ভাবে চলাচল করতে, বাধা ঘিরে এগোতে এবং নিজের চলার পথ সামঞ্জস্য করতে সাহায্য করে, যা শক্ত কাঠামোর ব্যবস্থায় সম্ভব নয়।

বাহুটি কয়েল করা স্প্রিংয়ের মতো দেখতে পরস্পর সংযুক্ত কয়েকটি নল দিয়ে তৈরি। কাঠামোর ভেতর দিয়ে যাওয়া তার টানার জন্য এতে মোটর রয়েছে। এই মোটরগুলো জোড়াগুলোকে ধাপে ধাপে বাঁকিয়ে নলের মুখের মতো প্রান্তটিকে নির্দিষ্ট স্থানে নিয়ে যায়। নির্মাতা দলের ভাষ্য অনুযায়ী, নকশাটিতে স্বাভাবিকভাবেই কিছুটা নমনীয়তা রয়েছে। অর্থাৎ, কোনো বস্তুর সংস্পর্শে এলে বাহুটি শক্ত অবস্থান ধরে না রেখে সামান্য সরে যেতে পারে। নিম্ন পৃথিবী কক্ষপথের মাইক্রোগ্র্যাভিটি পরিবেশে সামান্য কম্পনও অবস্থানে বড় ধরনের ভুল তৈরি করতে পারে; তাই সূক্ষ্ম ডকিংয়ের ক্ষেত্রে এই কমপ্লায়েন্স নিয়ন্ত্রণ অপরিহার্য।

বাহুর প্রান্তের নলের মতো মুখটি অন্য স্যাটেলাইটের সংযোগ পোর্টের সঙ্গে যুক্ত হয়, তবে এ কাজের জন্য অসাধারণ নিখুঁততা দরকার। দুটি স্যাটেলাইটই ঘণ্টায় প্রায় ২৭,০০০ কিলোমিটার (১৬,৮০০ মাইল) বেগে চলে। ফলে ডেভেলপারদের বর্ণনায়, এই সারিবদ্ধ করার কাজটি যেন মহাসড়কে দ্রুতগতিতে ছুটতে ছুটতে সুইয়ে সুতা পরানো। মহাকাশযান দুটির আপেক্ষিক গতি এবং নিজের নমনীয় কাঠামোর স্থিতিস্থাপক বৈশিষ্ট্য বিবেচনায় নিয়ে বাহুটিকে নিখুঁত কমপ্লায়েন্স নিয়ন্ত্রণ বজায় রেখে গতিশীলভাবে অবস্থান সামঞ্জস্য করতে হয়।

মিশনের পরিকল্পনা ও দুটি লক্ষ্য

হুনান ইউনিভার্সিটি অব সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি এবং সুঝৌ সানইউয়ান অ্যারোস্পেস টেকনোলজির যৌথভাবে তৈরি হুকেদা-২ মার্চের মাঝামাঝি গোবি মরুভূমির উৎক্ষেপণ কেন্দ্র থেকে কুয়াইঝৌ-১১ রকেটে চড়ে উৎক্ষেপণ করা হয়। স্যাটেলাইটটি বেইজিংভিত্তিক বাণিজ্যিক মহাকাশ কোম্পানি হাংতিয়ান ইউশিং কেজির প্রযুক্তি প্রদর্শক হিসেবে কাজ করছে; এটি তৈরি করেছে শেনজেনের মোফাং ওয়েইশিং কেজি। মহাকাশযানটি চীনা বাণিজ্যিক স্যাটেলাইটের নতুন প্রজন্মের অংশ। একটিমাত্র মিশনে একাধিক উন্নত প্রযুক্তি পরীক্ষার জন্য নকশা করা হয়েছে, যাতে উৎক্ষেপণ ব্যয়ের বিপরীতে বৈজ্ঞানিক ফল সর্বাধিক করা যায়।

জ্বালানি ভরার পরীক্ষা ছাড়াও, মহাকাশযানটিতে কক্ষপথের বর্জ্য বাড়তে থাকা সংকট মোকাবিলার জন্য একটি উদ্ভাবনী যন্ত্র রয়েছে। এর ভেতরের একটি ব্যবস্থা খুলে প্রায় ২.৫ মিটার ব্যাসের অতি হালকা গোলকে পরিণত হতে পারে। এটি মোতায়েন হলে বায়ুমণ্ডলীয় টান অনেক বেড়ে যায়। স্যাটেলাইটের কার্যকাল শেষ হলে এই প্রযুক্তি তার কক্ষপথ থেকে নেমে আসার প্রক্রিয়া ত্বরান্বিত করতে পারে। ফলে স্যাটেলাইটটি কক্ষপথে কয়েক দশকের বদলে এক বছরেরও কম সময় বর্জ্য হিসেবে থেকে যাবে। স্পেসএক্সের স্টারলিংকের মতো বিশাল স্যাটেলাইট নেটওয়ার্কগুলো যখন হাজার হাজার নতুন স্যাটেলাইট দিয়ে নিম্ন পৃথিবী কক্ষপথ ভরিয়ে তুলছে, তখন টেকসই মহাকাশ কার্যক্রম ও সংঘর্ষ এড়ানোর জন্য এ ধরনের বর্জ্য প্রশমন প্রযুক্তি ক্রমেই গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠছে।

দ্বৈত উদ্দেশ্যের এই নকশায় সক্রিয় স্যাটেলাইটের কার্যকাল বাড়ানোর সক্ষমতার সঙ্গে অবসরপ্রাপ্ত স্যাটেলাইট দ্রুত সরিয়ে ফেলার ব্যবস্থাও যুক্ত হয়েছে। স্যাটেলাইটের জীবনচক্রের দুই প্রান্তের সমস্যাই বিবেচনায় নিয়ে মিশনটি নিম্ন পৃথিবী কক্ষপথে ক্রমবর্ধমান বস্তুর ঘনত্ব নিয়ন্ত্রণের একটি সমন্বিত কৌশল তুলে ধরেছে।

নিখুঁত ডকিংয়ের চ্যালেঞ্জ

কক্ষপথে জ্বালানি ভরার প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ শুধু কাছাকাছি অবস্থানে যাওয়ার মধ্যেই সীমাবদ্ধ নয়। স্যাটেলাইটের মধ্যে সফলভাবে জ্বালানি স্থানান্তর করতে হুকেদা-২-কে একটি লক্ষ্য সংযোগ পোর্টের সঙ্গে নিখুঁতভাবে ডক করতে হবে, যখন উভয় যান ঘণ্টায় ২৭ হাজার কিলোমিটারের বেশি বেগে পৃথিবীকে প্রদক্ষিণ করবে। এর জন্য অবস্থান নির্ধারণে মিলিমিটার-স্তরের নির্ভুলতা দরকার। সংযোগস্থল যেন সরে না যায়, সে জন্য নমনীয় বাহুকে অবশিষ্ট যেকোনো গতি বা কম্পনের সঙ্গে মানিয়ে নিতে হবে।

সিসিটিভি কমপ্লায়েন্স নিয়ন্ত্রণ ও জ্বালানি ভরার পরীক্ষা সফলভাবে সম্পন্ন হওয়ার খবর দিলেও, হুকেদা-২ কোনো প্রকৃত লক্ষ্য স্যাটেলাইটের সঙ্গে ডক করেছিল কি না, নাকি পরীক্ষার কাঠামো ব্যবহার করে অনুকরণ করেছিল, সে বিষয়ে মিশনের বিস্তারিত স্পষ্ট নয়। তা সত্ত্বেও, কাছে যাওয়া ও শনাক্ত করা থেকে শুরু করে ডকিং এবং জ্বালানি স্থানান্তরের অনুকরণ পর্যন্ত পুরো কার্যক্রমের কার্যকারিতা এই প্রদর্শনী নিশ্চিত করেছে। এর মাধ্যমে ভবিষ্যতের বাণিজ্যিক সেবা মিশনের প্রযুক্তিগত ভিত্তি তৈরি হয়েছে।

প্রচেষ্টার সময় রোবোটিক বাহু যাতে সংযোগস্থলে উপযুক্ত চাপ বজায় রাখতে পারে, সেই কমপ্লায়েন্স নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাও পরীক্ষায় যাচাই করা হয়েছে। অতিরিক্ত চাপ সংবেদনশীল ডকিং পোর্টের ক্ষতি করতে পারে, আর চাপ কম হলে সংযোগ ব্যর্থ হবে। পৃথিবীর তুলনায় প্রচলিত বল-প্রতিক্রিয়া ব্যবস্থা ভিন্নভাবে কাজ করে এমন মাইক্রোগ্র্যাভিটি পরিবেশে এই ভারসাম্য খুঁজে পেতে উন্নত সেন্সর সমন্বয় ও তাৎক্ষণিক সমন্বয় অ্যালগরিদমের প্রয়োজন হয়েছে।

বাণিজ্যিক প্রভাব ও বাজারের পূর্বাভাস

এই সফল পরীক্ষা চীনকে উদীয়মান কক্ষপথভিত্তিক সেবা বাজারের অগ্রভাগে নিয়ে এসেছে। শিল্প বিশ্লেষকদের পূর্বাভাস অনুযায়ী, ২০৩৫ সালের মধ্যে এই বাজারের আকার কয়েক হাজার কোটি ডলারে পৌঁছাতে পারে। সানইউয়ান অ্যারোস্পেসের গবেষণা ও উন্নয়ন বিভাগের প্রধান ছেং লেই বলেন, কক্ষপথে জ্বালানি ভরার প্রযুক্তি প্রতিস্থাপনের বদলে কক্ষপথে থাকা সম্পদের অব্যাহত রক্ষণাবেক্ষণ ও উন্নয়নের সুযোগ তৈরি করে মহাকাশ অর্থনীতিতে রূপান্তর আনতে পারে।

মহাকাশ স্টেশনে সাধারণত ব্যবহৃত শক্ত রোবোটিক বাহুর মতো নয়, এটি হাতির শুঁড় বা অক্টোপাসের শুঁড়ের আদলে তৈরি। এটি পুরো দৈর্ঘ্যজুড়ে মসৃণভাবে বাঁকতে পারে, ফলে এটি আরও নমনীয় এবং লক্ষ্যবস্তুর কাছে যাওয়ার সময় পরিস্থিতির সঙ্গে মানিয়ে নিতে বেশি সক্ষম।

মিশনের সফলতার ভিত্তিতে শিল্পখাতের পূর্বাভাস অনুযায়ী, চীনা বাণিজ্যিক মহাকাশ কোম্পানিগুলো ২০২৭ থেকে ২০২৮ সালের মধ্যে কক্ষপথভিত্তিক সেবা দেওয়া শুরু করতে পারে। প্রথম দিকের গ্রাহকদের মধ্যে সম্ভবত চীনা সরকারি স্যাটেলাইট পরিচালকেরা থাকবেন; পরে এ সেবা বৈশ্বিক বাণিজ্যিক সরবরাহকারীদের কাছে সম্প্রসারিত হবে। এই সময়সীমা চীনা বেসরকারি প্রতিষ্ঠানগুলোকে জাপানের অ্যাস্ট্রোস্কেলের মতো আন্তর্জাতিক উদ্যোগের সঙ্গে সরাসরি প্রতিযোগিতায় ফেলছে। বৈশ্বিক বাজারের জন্য অ্যাস্ট্রোস্কেলও বর্জ্য অপসারণ ও সেবাদানের সক্ষমতা তৈরি করছে।

অর্থনৈতিক মডেলে বড় ধরনের পরিবর্তন আসতে পারে। বর্তমানে স্যাটেলাইট পরিচালনায় এমন অবকাঠামোর ওপর নির্ভর করা হয়, যেখানে জ্বালানি ফুরিয়ে যাওয়াই কার্যকাল নির্ধারণ করে। কক্ষপথে সেবা দেওয়ার মাধ্যমে মিশনের মেয়াদ বাড়ানোর পাশাপাশি মেরামত, উন্নয়ন ও কক্ষপথ পরিবর্তনের সেবা দেওয়া সম্ভব। এতে স্যাটেলাইটকে ফেলে দেওয়ার সরঞ্জামের বদলে রক্ষণাবেক্ষণযোগ্য অবকাঠামো হিসেবে দেখা হবে। কোনো যন্ত্রাংশে সমস্যা হলে স্থলভাগের মোবাইল যোগাযোগ টাওয়ার যেমন প্রতিস্থাপন না করে রক্ষণাবেক্ষণ করা হয়, বিষয়টি অনেকটা সে রকম।

সেবাভিত্তিক মহাকাশ কার্যক্রমে রূপান্তর স্যাটেলাইটের নকশার মানদণ্ডেও প্রভাব ফেলতে পারে। ভবিষ্যতের মহাকাশযানে রোবটের মাধ্যমে রক্ষণাবেক্ষণের জন্য বিশেষভাবে নকশা করা মানসম্মত জ্বালানি ভরার পোর্ট ও মডিউলার যন্ত্রাংশ থাকতে পারে। বৈদ্যুতিক গাড়িশিল্পে মানসম্মত চার্জিং পোর্ট যেমন সর্বজনীন চার্জিং নেটওয়ার্ক গড়ে তুলতে সহায়তা করেছে, বিষয়টি অনেকটা তেমন।

চীনের পরিবর্তনশীল মহাকাশশিল্প

হুকেদা-২ মিশন চীনের বাণিজ্যিক মহাকাশ খাতের ক্রমবর্ধমান সক্ষমতা তুলে ধরেছে। এই খাত ঐতিহ্যবাহী সরকারি মহাকাশ প্রতিষ্ঠানের বাইরে ক্রমেই স্বতন্ত্রভাবে কাজ করছে। হাংতিয়ান ইউশিং, সিংহুয়া ও হুনান ইউনিভার্সিটি অব সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজির মতো শিক্ষাপ্রতিষ্ঠান এবং মোফাং ওয়েইশিংয়ের মতো নির্মাতাদের সহযোগিতা দেখায়, সরাসরি রাষ্ট্রীয় সংস্থার তত্ত্বাবধান ছাড়াই জটিল মহাকাশযান তৈরির জন্য পরিণত একটি ব্যবস্থা গড়ে উঠেছে।

বিশ্বের মহাকাশশিল্পে এটি উল্লেখযোগ্য বিবর্তন। স্থলভাগের শিল্প ও চিকিৎসাক্ষেত্রে এরই মধ্যে প্রমাণিত নমনীয় রোবোটিক প্রযুক্তি এবার চীনের এই বাণিজ্যিক উদ্যোগের মাধ্যমে মহাকাশে কার্যকর ব্যবহার দেখিয়েছে। সিংহুয়ায় সরকারি সহায়তায় গবেষণার সঙ্গে সানইউয়ান অ্যারোস্পেসের বেসরকারি খাতের বাস্তবায়নের সমন্বয় এমন একটি মিশ্র মডেলের উদাহরণ, যা বাণিজ্যিক সাফল্যের পাশাপাশি ধারাবাহিক উন্নয়নের জন্য সম্পদ নিশ্চিত করে।

আন্তর্জাতিক পর্যবেক্ষকদের মতে, বেসরকারি খাতের এ ধরনের প্রযুক্তিগত সাফল্য রাষ্ট্রীয় ও বাণিজ্যিক দুই ক্ষেত্রেই সামগ্রিক মহাকাশ সক্ষমতা গড়ে তোলার চীনের বৃহত্তর কৌশলকে নির্দেশ করে। প্রতিবছর হাজার হাজার নতুন স্যাটেলাইট উৎক্ষেপণের ফলে কক্ষপথে যানবাহনের সংখ্যা বাড়ছে। টেকসই মহাকাশ উন্নয়নের জন্য মহাকাশযানে সেবা দেওয়া, জ্বালানি ভরা এবং শেষ পর্যন্ত কক্ষপথ থেকে নামিয়ে আনার সক্ষমতা অপরিহার্য অবকাঠামো হয়ে উঠছে। হুকেদা-২-এর সাফল্য ইঙ্গিত দেয়, ভবিষ্যতের এই সেবার বাজার গড়ে তোলায় চীনা কোম্পানিগুলো বড় ভূমিকা রাখবে।

মূল বিষয়গুলো

• অক্টোপাসের শুঁড়ের অনুকরণে তৈরি নমনীয় রোবোটিক বাহু ব্যবহার করে হুকেদা-২ স্যাটেলাইট নিম্ন পৃথিবী কক্ষপথে জ্বালানি ভরার পরীক্ষা সম্পন্ন করেছে
• এই প্রযুক্তিতে ঘণ্টায় ২৭,০০০ কিলোমিটার বেগে চলন্ত মহাকাশযানে জ্বালানি ভরা সম্ভব; এতে স্যাটেলাইটের কার্যকাল দুই থেকে তিন গুণ বাড়তে পারে
• সিংহুয়া শেনজেন ইন্টারন্যাশনাল গ্র্যাজুয়েট স্কুল, হুনান ইউনিভার্সিটি এবং সানইউয়ান অ্যারোস্পেস টেকনোলজির যৌথ উদ্যোগে এটি তৈরি হয়েছে
• কক্ষপথ থেকে নামার প্রক্রিয়া ত্বরান্বিত করে মহাকাশের বর্জ্য কমাতে স্যাটেলাইটটিতে প্রসারণযোগ্য টান-সৃষ্টিকারী যন্ত্রও রয়েছে
• ২০২৭ থেকে ২০২৮ সালের মধ্যে বাণিজ্যিক কক্ষপথভিত্তিক সেবা চালু হওয়ার পূর্বাভাস; এতে আন্তর্জাতিক উদ্যোগগুলোর সঙ্গে প্রতিযোগিতা হবে
• রাষ্ট্র পরিচালিত মহাকাশ কর্মসূচি থেকে স্বাধীন চীনের বাণিজ্যিক মহাকাশ খাতের অগ্রগতির পরিচায়ক এই মিশন