ভাস্কর সেনগুপ্ত
বিদ্যুতের নতুন যুগ শুরু। এবার আর তারের দরকার নেই। জুন, ২০২৫ নিউ মেক্সিকো-ডার্পা (DARPA) এক চমকপ্রদ রেকর্ড গড়েছে। তারা ৮০০ ওয়াট শক্তি ৫.৩ মাইল (৮.৬ কিমি) দূরত্বে লেজার প্রযুক্তি ব্যবহার করে পাঠিয়েছে। ৩০ সেকেন্ডের এই পরীক্ষায় ১ মেগাজুলের বেশি শক্তি পাঠানো হয়েছে, যা পূর্বের সব রেকর্ড ভেঙে দিয়েছে।
এই সাফল্য প্রমাণ করে, দূরপাল্লার তারবিহীন বিদ্যুৎ প্রেরণ এখন বাস্তব। একটি শক্তিশালী লেজার এবং বিশেষ রিসিভার ব্যবহার করে, শূন্যে ভেসে থাকা ড্রোন, জ্বালানিবিহীন সামরিক ঘাঁটি, এমনকী দুর্গম অঞ্চলেও বিদ্যুৎ পৌঁছোনো সম্ভব হবে। ভাবুন তো, যদি আপনার ফোন বা গাড়ি তার ছাড়া দূর থেকে চার্জ হতে পারে বা দুর্যোগের সময় মুহূর্তে বিদ্যুৎ পাঠিয়ে দেওয়া যায়, যেখানে কোনও লাইন নেই!
জাপান মহাকাশ থেকে বিদ্যুৎ আনার এক যুগান্তকারী প্রযুক্তি নিয়ে কাজ করছে, যেখানে উপগ্রহের মাধ্যমে সৌরশক্তি সংগ্রহ করে মাইক্রোওয়েভ বা লেজারের সাহায্যে পৃথিবীতে পাঠানো হবে, যা মহাকাশভিত্তিক সৌরশক্তি (Space Based Solar Power বা SBSP) নামে পরিচিত। এটি এই শতকের তিনের দশকে বাস্তবে রূপায়িত হতে পারে বলে আশা করা হচ্ছে, যাতে কিয়োটো বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীরা ইতিমধ্যে পরীক্ষামূলকভাবে সফল হয়েছেন। এই প্রযুক্তির লক্ষ্য হল নিরবচ্ছিন্ন ও পরিবেশবান্ধব শক্তি সরবরাহ করা, যা প্রচলিত সৌরশক্তির সীমাবদ্ধতা দূর করবে।
প্রধান দিকগুলি:
- প্রযুক্তিগত অগ্রগতি: জাপান ইতিমধ্যে কক্ষপথে থাকা উপগ্রহ থেকে পৃথিবীতে ১.২ কিলোওয়াট শক্তি সফলভাবে প্রেরণ করেছে,যা ৫০ মিটার দূরত্বে মাইক্রোওয়েভ ব্যবহার করে সম্পন্ন হয়েছে।
- প্রকল্পের নাম:OHISAMA (ওহিসামা) নামের একটি ছোট স্যাটেলাইট উৎক্ষেপণের পরিকল্পনা রয়েছে, যা ১ কিলোওয়াট বিদ্যুৎ উৎপাদন করবে, যা একটি ছোট গৃহস্থালি যন্ত্র চালাতে সক্ষম।
- বৃহৎ পরিকল্পনা: জাপান বিশাল পাওয়ার স্যাটেলাইট তৈরি করতে চায়,যা এক গিগাওয়াট পর্যন্ত শক্তি উৎপাদন করতে পারবে এবং কয়েক হাজার বাড়ি আলোকিত করতে পারবে।
- সুবিধা: মহাকাশ থেকে শক্তি আনলে দিনরাত বা আবহাওয়া নির্বিশেষে নিরবচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ পাওয়া সম্ভব,যা পৃথিবীর সৌর প্যানেলগুলির একটি বড় সীমাবদ্ধতা।
- বাস্তবায়নের চ্যালেঞ্জ: যদিও এটি একটিpromising প্রযুক্তি, তবে এটি ব্যাপকভাবে চালু করার জন্য এখনও কিছু বড় চ্যালেঞ্জের মোকাবিলা করতে হবে।
জাপান মহাকাশ থেকে শক্তি আহরণের এই ভবিষ্যৎমুখী প্রযুক্তিতে নেতৃত্ব দিচ্ছে এবং এটিকে একটি নির্ভরযোগ্য, পরিষ্কার শক্তির উৎস হিসাবে প্রতিষ্ঠা করার চেষ্টা করছে।
মহাকাশভিত্তিক সৌরশক্তি, মহাকাশে সৌরশক্তির সংগ্রহ, যা পরে মাইক্রোওয়েভ বা লেজার রশ্মি হিসাবে মাটিতে প্রেরণ করা হয় এবং বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।মহাকাশভিত্তিক সৌরশক্তির ধারণা মহাকাশ যুগেরও আগের। কনস্টান্টিন সিওলকোভস্কি ১৯২৩ সালে প্রস্তাব করেছিলেন যে, মহাকাশভিত্তিক আয়নাগুলি সূর্যালোককে মাটিতে বিকিরণ করতে পারে। মার্কিন বিজ্ঞান-কল্পকাহিনি লেখক আইজ্যাক আসিমভের ‘রিজন’ (১৯৪১) গল্পটি একটি সৌরশক্তি উপগ্রহের ওপর ভিত্তি করে সৃষ্টি, যা সৌরজগতের চারপাশে শক্তি বিকিরণ করে। আমেরিকান প্রকৌশলী পিটার গ্লেজার ১৯৬৮ সালে সৌরশক্তি সংগ্রহ করে মাইক্রোওয়েভের সাহায্যে পৃথিবীতে প্রেরণের ধারণাটি প্রস্তাব করেছিলেন।
মহাকাশে সৌরশক্তি সংগ্রহের বেশ কিছু সুবিধা রয়েছে। পৃথিবীভিত্তিক স্থাপনার বিপরীতে রাতের বেলা বা খারাপ আবহাওয়ার কারণে ভূ-স্থির কক্ষপথে সৌরশক্তি সংগ্রহ বন্ধ করতে হবে না। তাছাড়া অনুমান করা হয় যে, মহাকাশভিত্তিক স্থাপনাগুলি কেবল পৃথিবীভিত্তিক স্থাপনার তুলনায় গ্রাহকদের কয়েকগুণ বেশি বিদ্যুৎ সরবরাহ করবে, যা পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল দ্বারা অবরুদ্ধ সৌর বিকিরণের অংশ সংগ্রহ করতে পারে না। পৃথিবীর কক্ষপথে বিদ্যুৎ উপগ্রহগুলি প্রচুর পরিমাণে পরিষ্কার শক্তির উৎস হবে, যা বিশ্বকে কার্বনমুক্ত ভবিষ্যতে রূপান্তরিত করতে সহায়তা করবে। প্রাকৃতিক দুর্যোগের ক্ষেত্রে, বিদ্যুৎকেন্দ্র এবং ট্রান্সমিশন লাইন পুনর্নির্মাণের জন্য অপেক্ষা না করেই দ্রুত ক্ষতিগ্রস্ত এলাকায় বিদ্যুৎ সরবরাহ করা যেতে পারে।
বিংশ শতাব্দীর শেষের দিকে গ্লেজারের ধারণার ওপর মার্কিন সরকারের গবেষণায় সিস্টেমের দক্ষতা বা পৃথিবীতে বিদ্যুৎ প্রেরণে কোনও বড় প্রযুক্তিগত বাধা পাওয়া যায়নি। তবে সৌরশক্তির উপগ্রহগুলির জন্য প্রয়োজনীয় বৃহৎ আকার, যা একসঙ্গে প্রায় এক কিলোমিটার দৈর্ঘ্যের হবে, প্রতিবছর শত শত উৎক্ষেপণের প্রয়োজন হবে, প্রতিটি উৎক্ষেপণে শত শত টন উপাদান বহন করতে হবে। মহাকাশ যুগের বেশিরভাগ সময় পৃথিবীর কক্ষপথে ১ কেজি উৎক্ষেপণের খরচ ছিল ১০,০০০ ডলার। তবে স্পেসএক্সের পুনর্ব্যবহারযোগ্য ফ্যালকন রকেটের আবির্ভাবের সঙ্গে সঙ্গে সেই খরচ প্রায় ১,০০০ ডলারে নেমে এসেছে এবং অনুমান করা হচ্ছে যে, স্পেসএক্সের প্রস্তাবিত স্টারশিপের খরচ ২০০ ডলারে নেমে আসবে।
মহাকাশভিত্তিক ডিভাইস থেকে পৃথিবীতে সৌরশক্তির প্রথম সঞ্চালন ক্যালিফোর্নিয়ার পাসাডেনার ক্যালটেকের ছাদে, রিসিভার (ডানদিকে), যেটি ২২ মে, ২০২৩ একটি মহাকাশভিত্তিক ডিভাইস থেকে পৃথিবীতে সৌরশক্তির প্রথম সঞ্চালন শনাক্ত করেছিল। সেই ডিভাইস, মাইক্রোওয়েভ অ্যারে ফর পাওয়ার-ট্রান্সফার লো-অরবিট এক্সপেরিমেন্ট (MAPLE), ক্যালটেকের স্পেস সোলার পাওয়ার ডেমোনস্ট্রেটর (SSPD-1) স্যাটেলাইটে রয়েছে। ট্রান্সমিশনটি প্রত্যাশিত সময়ে এবং একটি ফ্রিকোয়েন্সিতে গৃহীত হয়েছিল, যা কক্ষপথ থেকে সংকেতের ভ্রমণের ভিত্তিতে পূর্বাভাস অনুসারে পরিবর্তিত হয়েছিল।
মহাকাশভিত্তিক সৌরশক্তির প্রথম পরীক্ষাটি ২০২৩ সালে হয়েছিল, যখন ক্যালটেকের স্পেস সোলার পাওয়ার ডেমোনস্ট্রেটর (SSPD-1) স্যাটেলাইটে মাইক্রোওয়েভ অ্যারে ফর পাওয়ার-ট্রান্সফার লো-অরবিট এক্সপেরিমেন্ট (MAPLE) পৃথিবীর একটি রিসিভারে মাইক্রোওয়েভ আকারে সৌরশক্তি প্রেরণ করেছিল। সেখানে মাইক্রোওয়েভগুলিকে বিদ্যুতে রূপান্তরিত করা হয়েছিল, যা একজোড়া LED (আলো নির্গমনকারী ডায়োড) আলোকিত করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। MAPLE-তে সৌর বিকিরণ রিসিভার এবং নমনীয় হালকা মাইক্রোওয়েভ পাওয়ার ট্রান্সমিটারের একটি অ্যারে রয়েছে। একটি ছোট জানালার মাধ্যমে এই ট্রান্সমিটারগুলি পৃথিবীর একটি সুনির্দিষ্ট স্থানে বিদ্যুৎ প্রেরণ করতে পারে, বিশেষ করে ক্যালিফোর্নিয়ার পাসাডেনার ক্যালটেকের একটি রিসিভিং অ্যারেতে।
সম্পর্কিত বিষয়: সৌরশক্তি সৌরশক্তি সৌর অ্যারে
বেশ কয়েকটি দেশ মহাকাশভিত্তিক সৌরবিদ্যুৎ নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা চালাচ্ছে অথবা পরিকল্পনা করছে। ২০২৩ সালে মার্কিন নৌ গবেষণাগার আন্তর্জাতিক মহাকাশ স্টেশনে একটি পরীক্ষা চালায়, যা কয়েক মাস ধরে ১৪৫ সেমি (৫৭ ইঞ্চি) দূরত্বে বিদ্যুৎ প্রেরণের জন্য লেজার রশ্মি ব্যবহার করে আসছে। ইউরোপীয় মহাকাশ সংস্থার প্রোজেক্ট সোলারিস ২০২৫ সালে আরও উন্নয়নের সঙ্গে এগিয়ে যাওয়ার সিদ্ধান্ত নেওয়ার লক্ষ্যে মহাকাশভিত্তিক সৌরবিদ্যুতের সম্ভাব্যতা অধ্যয়ন করছে। চিন ২০৩০ সালের মধ্যে এক মেগাওয়াট সৌরবিদ্যুৎ উপগ্রহ তৈরির আশা করছে।
পরিকল্পনাটি অভিনব। পৃথিবীর বুকে সোলার প্যানেল সব সময় সূর্যের আলো পায় না, তাই বিদ্যুৎ উৎপাদন ঠিক মতো হয় না। যদি সোলার প্যানেল মহাকাশে স্থাপনের পর লেজার রশ্মিতে রূপান্তরিত করে পৃথিবীতে পাঠানো ও তাকে বিদ্যুতে রূপান্তরিত করা যায়, তাহলে পৃথিবীর দূষণ ১০০ শতাংশ কমে যাবে। পৃথিবীর আয়ু বহুগুণ বৃদ্ধি পাবে। মানুষের শরীর-স্বাস্থ্যেরও অভিনব পরিবর্তন হবে।
মহাকাশে সোলার প্যানেল বসানোর প্রধান সুবিধা হল, বায়ুমণ্ডল না থাকায় নিরবচ্ছিন্ন, unfiltered সূর্যালোক পাওয়া যায়, যা পৃথিবীর তুলনায় অনেক বেশি কার্যকর শক্তি উৎপাদন করে। কোনও মেঘ বা ধুলোর সমস্যা নেই। তাই প্রায় ৯৯% সময় বিদ্যুৎ উৎপাদন সম্ভব। আর অসুবিধাগুলি হল, মহাকাশের চরম তাপমাত্রা (প্রচণ্ড ঠান্ডা ও গরম), উচ্চশক্তির কণা ও মহাকাশের আবর্জনা থেকে প্যানেল দ্রুত ক্ষয় হয় এবং গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (যা বেশি কার্যকর, কিন্তু দুর্লভ) বা সিলিকনের মতো উপকরণ ব্যবহার ও উৎক্ষেপণের অনেক খরচ।
সুবিধা (Advantages)
- নিরবচ্ছিন্ন সূর্যালোক: বায়ুমণ্ডল না থাকায় মেঘ,ধুলো বা আবহাওয়ার কারণে আলোর বাধা থাকে না, ফলে প্রায় সব সময়ই পূর্ণ শক্তি পাওয়া যায়।
- অধিক কর্মদক্ষতা: বায়ুমণ্ডলের শোষণ এড়ানো যায়,ফলে পৃথিবীর তুলনায় অনেক বেশি কার্যকরভাবে সৌরশক্তিকে বিদ্যুতে রূপান্তর করা যায়।
- পরিষ্কার শক্তি: জীবাশ্ম জ্বালানির ব্যবহার এড়িয়ে পরিবেশ দূষণ হ্রাস করে।এটি একটি নবায়নযোগ্য শক্তির উৎস।
- গ্রিড নির্ভরতা কমায়: পৃথিবীতে অতিরিক্ত বিদ্যুৎ গ্রিডে পাঠানো বা অতিরিক্ত বিদ্যুৎ কেনা থেকে মুক্তি দেয় এবং গ্রিড ফেইলিওরের সময়ও বিদ্যুৎ সরবরাহ বজায় রাখে।
অসুবিধা (Disadvantages)
- চরম তাপমাত্রা: মহাকাশে তাপমাত্রা -২৭০°Cথেকে +১২০°C পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়, যা প্যানেলের সম্প্রসারণ ও সংকোচনের কারণ হয়ে কাঠামোগত ক্ষতি করতে পারে।
- ক্ষয় ও ডিগ্রেডেশন: উচ্চশক্তির কণা এবং মহাকাশের আবর্জনা (space debris)পৃথিবীতে ব্যবহৃত প্যানেলের তুলনায় ৮ গুণ দ্রুত প্যানেলকে ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে।
- উচ্চ খরচ: গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (GaAs)বা উন্নত সিলিকন ব্যবহার করতে হয়, যা অনেক ব্যয়বহুল এবং উৎক্ষেপণ খরচ অনেক বেশি।
- প্রযুক্তিগত জটিলতা: প্যানেল ডিজাইন ও স্থাপন করার জন্য ওজন এবং স্থানের সীমাবদ্ধতা থাকে,যা জটিল করে তোলে।
- ধুলো ও কণার সমস্যা (গ্রহ/চাঁদে): চাঁদের মতো স্থানে ধুলো জমা হয়ে কর্মদক্ষতা কমিয়ে দেয়,যা দীর্ঘমেয়াদি মিশনের জন্য একটি চ্যালেঞ্জ।
মহাকাশভিত্তিক সৌরশক্তি (Space-Based Solar Power)
মহাকাশে বিশাল সোলার অ্যারে বসিয়ে মাইক্রোওয়েভ বা লেজারের মাধ্যমে পৃথিবীতে শক্তি পাঠানোর ধারণা নিয়েও গবেষণা চলছে, যা পৃথিবীর বায়ুদূষণ ও গ্রিড সমস্যার সমাধান দিতে পারে, কিন্তু এর প্রযুক্তিগত ও অর্থনৈতিক চ্যালেঞ্জ অনেক বেশি।
যদি এই প্রকল্প সার্থক হয়, তার ফল বহুমাত্রিক।
১) বিদ্যুৎ উৎপাদনজনিত সকল দূষণ থেকে পৃথিবী মুক্ত হবে।
২) বিদ্যুৎ পরিবহণের জন্য যে যন্ত্রাংশ আছে, তার উৎপাদন হ্রাস হবে। সেই দূষণ থেকে পৃথিবী মুক্ত হবে।
৩) সকল প্রকার গাড়ি বিদ্যুৎ দ্বারা চালিত হওয়ার জন্য তেল পোড়ানো দূষণ থেকে পৃথিবী মুক্ত হবে।
৪) দূষণমুক্ত পৃথিবীতে মানুষ রোগমুক্ত থাকবে।
৫) ওষুধের প্রয়োজনীয়তা বহুলাংশে হ্রাস পাবে।
৬) রাসায়নিক পদার্থের ব্যাবহার হ্রাস পাওয়ায় দূষণ কম হবে।
৭) নতুন গাছ, নতুন প্রকৃতি, নতুন বাতাস, নতুন জল, নতুন আহার।
৮) মানুষের আয়ু বৃদ্ধি হবে।
৯) কলিযুগে সত্যযুগের আবির্ভাব হবে।
১০) পৃথিবী হবে সুজলা-সুফলা, শস্যশ্যামলা।
আমরা যে সূর্যস্তব নিত্য করি, তা সার্থক হবে। পৃথিবীর সকল দূষণ নাশ হবে।
