एमआईटी छात्र टीमों ने नासा प्रतियोगिता में शीर्ष पुरस्कार जीते

एमआईटी और वेलेस्ले कॉलेज के आठ अलग-अलग विभागों में 35 छात्रों से बनी तीन टीमें, चंद्रमा बेस के लिए आवश्यक प्रारंभिक बुनियादी ढांचे के महत्वपूर्ण तत्वों को डिजाइन करने के लिए 2025 के पतन में काम करेंगी। जून में, उनके डिज़ाइन को नासा के 2026 रिवोल्यूशनरी एयरोस्पेस सिस्टम कॉन्सेप्ट्स-एकेडमिक लिंकेज (आरएएससी-एएल) फोरम में पांच पुरस्कारों से मान्यता दी गई थी।

75 सबमिशन और 14 फाइनलिस्टों के बीच, एमआईटी टीमों ने प्रतियोगिता में पहला और दूसरा स्थान जीता, साथ ही विषय में तीन शीर्ष पुरस्कार भी जीते। एक्सप्लोरेशन-क्लास इंटीग्रेटेड पावर सिस्टम लूनर (ईसीएलआईपीएसई) टीम ने समग्र रूप से और उनकी विषय श्रेणी, चंद्र सतह शक्ति में पहला स्थान जीता। संचार और नेविगेशन टीम, मेलियोरा ने मंगल संचार, स्थिति और समय नेविगेशन की अपनी विषय श्रेणी में दूसरा और समग्र रूप से पहला स्थान प्राप्त किया, जिसमें चंद्रमा पर एक डिज़ाइन-प्रूफ रणनीति शामिल है। और चीज़बर्गर, मछली रेजोलिथ को ऑक्सीजन, धातुओं और ईंटों में निकालने और संसाधित करने का एक अभियान, अपनी थीम श्रेणी, मछली प्रौद्योगिकी प्रदर्शनों में जीता।

एयरोनॉटिक्स एंड एस्ट्रोनॉटिक्स (एयरोएस्ट्रो) विभाग और सिस्टम डिजाइन एंड मैनेजमेंट (एसडीएम) के शोध वैज्ञानिक और प्रोफेसर जॉर्ज लॉर्डोस कहते हैं, “नासा ने इस वसंत में दुनिया को बताया कि स्थायी चंद्र आधार के लिए उन्हें किस महत्वपूर्ण प्रारंभिक बुनियादी ढांचे की आवश्यकता है।” जॉर्ज लॉर्डोस ने तीनों टीमों को सलाह दी। “30 से अधिक एमआईटी छात्रों ने इस शैक्षणिक वर्ष में चंद्रमा के अधिकांश आधार-बिजली उत्पादन, भंडारण और वितरण प्रणाली; स्थिति, नेविगेशन और संचार के लिए मजबूत सिस्टम; और चंद्र मिट्टी पर टिकाऊ अस्तित्व के लिए महत्वपूर्ण प्रौद्योगिकियों के साथ पहला प्रयोग डिजाइन करने में बिताया है।”

रात और सर्दी से बचने के लिए पावर ग्रिड

नासा के चंद्र बेस पर सबसे गंभीर कमी बिजली की है, क्योंकि जीवन-निर्वाह करने वाली बिजली की विफलता से कुछ ही घंटों में चालक दल की मौत हो जाएगी। ECLIPSE एक उपग्रह नेटवर्क संदर्भ डिज़ाइन है जिसे 99.995 प्रतिशत से अधिक समय के लिए डिज़ाइन किया गया है – सबसे खराब स्थिति में प्रति वर्ष 27 मिनट से भी कम, जो पृथ्वी पर सबसे महत्वपूर्ण डेटा केंद्रों के लिए आवश्यक मानक है। यह दो ऊर्जा स्रोतों को जोड़ता है जो अलग-अलग तरीकों से काम करते हैं: दक्षिणी ध्रुव के पास सौर उच्चभूमि में 20-मीटर सौर पैनलों के बैंक, और हर साल लगभग 18 दिनों के लिए जब सूर्य क्षितिज से नीचे चला जाता है, 20-किलोवाट माइक्रोरिएक्टर की एक जोड़ी जिसे कई वर्षों तक CARROT, (रेगोलिथस रेगोलिथ ऑफ रेगोलिथस रेगोलिथ) नामक समूह द्वारा दफनाया जाता है। CARROT रिएक्टर, ECLIPSE टीम द्वारा स्वतंत्र रूप से विकसित एक नया डिज़ाइन, मंगल ग्रह पर 2028 मिशन के लिए NASA के SR-1 रिएक्टर के डिज़ाइन के समान था, और दोनों का उद्देश्य अपनी तैनाती की गति को अधिकतम करना था।

परमाणु विज्ञान और इंजीनियरिंग विभाग में पीएचडी छात्र और ECLIPSE टीम के नेता टेलर हैम्पसन कहते हैं, “प्रत्येक रिएक्टर को नियंत्रण क्षेत्र से 1.3 मीटर नीचे ले जाने से नियंत्रण क्षेत्र किलोमीटर से मीटर तक कम हो जाता है ताकि चालक दल करीब से काम कर सकें, और यह बहुत सारे परिरक्षण द्रव्यमान को बचाता है।”

पूरा डिज़ाइन दबे हुए एल्यूमीनियम कंडक्टरों और प्रत्यक्ष परिरक्षित विद्युत उपकरणों के नेटवर्क का उपयोग करके 120 किलोवाट प्राथमिक शक्ति प्रदान करता है। लेजर से सुसज्जित रोवर्स “फ्रंटियर पावर” क्षमता प्रदान करते हैं, जो किसी भी केबल से परे स्थानों पर 10 किलोवाट तक बिजली पहुंचाते हैं, एक छायादार क्रेटर से लेकर उनके ग्रिड के अस्तित्व में आने से पहले एक नई चौकी तक। एयरोएस्ट्रो विभाग में स्नातक छात्र और ईसीएलआईपीएसई टीम के नेता पैट्रिक रिले का कहना है कि डिजाइन का लक्ष्य विश्वसनीयता को जनता से ऊपर रखना है: “हमने इसे इस तरह से आकार दिया है कि संभावित त्रुटियां चंद्र आधार के निवासियों तक कभी नहीं पहुंचती हैं, और इसलिए इसे चंद्रमा की वाणिज्यिक अर्थव्यवस्था को बाधित किए बिना छह लोगों के प्रारंभिक दल से औद्योगिक आवश्यकताओं तक बढ़ाया जा सकता है।”

चंद्रमा और मंगल ग्रह का पता लगाने और घर पर कॉल करने के लिए नेटवर्क

MELIORA बेस रिले और जीपीएस के रूप में कार्य करता है। यद्यपि आरएएससी-एएल ने मंगल ग्रह के चारों ओर संचार, स्थिति, नेविगेशन और समय के लिए उप-विषयों का विकास किया, समूह ने चंद्र ज्यामिति पर अपने डिजाइन को मान्य करने की योजना भी प्रस्तावित की, साथ ही मंगल पर तैनात करने से पहले चंद्रमा पर प्रौद्योगिकी को साबित करने की एजेंसी की रणनीति भी प्रस्तावित की। सर्वोत्तम डिज़ाइन खोजने के लिए, टीम ने 5,764 उम्मीदवार तारामंडल ज्यामिति पर एक ट्रेड-ऑफ़ अध्ययन किया। पहले तीन उपग्रहों से आउटपुट बढ़कर 23 हो जाता है, मुक्त अंतरिक्ष ऑप्टिकल लिंक के माध्यम से पृथ्वी कक्षा डेटा नेटवर्क में प्रति सेकंड 100 मेगाबिट से अधिक संचारित होता है, और 10 मीटर की दूरी पर उपयोगकर्ता की स्थिति निर्धारित करता है। मंगल परियोजना के लिए, चार रिले उपग्रह, जो निश्चित लैग्रेंजियन गुरुत्वाकर्षण बिंदुओं पर स्थित हैं, सौर संयोजन के दौरान भी लिंक बनाए रखते हैं, वे सप्ताह जब सूर्य दो दुनियाओं के बीच बैठता है और सामान्य रूप से संचार बंद कर देता है। पृथ्वी पर, एक उपयोगकर्ता को एक पोर्टेबल टर्मिनल और एक परमाणु घड़ी चिप की आवश्यकता होती है – एक माचिस के आकार का क्रोनोमीटर।

एयरोएस्ट्रो और इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग (ईईसीएस) दोनों की पढ़ाई करने वाली छात्रा और मेलियोरा टीम लीडर एकातेरिना टिउख्तिकोवा कहती हैं, “आपको कभी भी यह सोचने की ज़रूरत नहीं है कि नेटवर्क है या नहीं – यह उसी तरह है जैसे आप सेल टॉवर के बारे में नहीं सोचते हैं।” “हम लगभग सभी जटिलताओं को कक्षा में छोड़ देते हैं, इसलिए पृथ्वी पर सब कुछ पोर्टेबल और सरल रहता है,” क्लेटन लिबरमैन, एक एसडीएम स्नातक और टीम लीडर, जिन्होंने मेलियोरा पर अपनी थीसिस लिखी थी, कहते हैं।

चंद्रमा की मिट्टी से ऑक्सीजन, धातु और ईंटें बनती हैं

बिजली और संचार के बाद, मछली आधार का तीसरा सबसे महत्वपूर्ण स्तंभ भूमि पर रहता है। चंद्रमा का अपना रेजोलिथ सांस लेने और जलने के लिए ऑक्सीजन प्रदान कर सकता है, इसे बनाने के लिए धातु प्रदान कर सकता है, और इसे इसके पीछे के घातक विकिरण से बचा सकता है। चीज़बर्गर एक पांच-कार रोबोटिक्स अभियान है जो आपूर्ति श्रृंखला को एक समय में एक लिंक साबित कर रहा है, और फिर महीने के अंत तक पांचों को पहले उद्योग में एकीकृत कर रहा है।

लोड के रसोई के नाम समान हैं: सबसे समृद्ध खनिज के लिए स्विस संभावना, ब्रियोचेस खुदाई करता है और रेजोलिथ को छांटता है, बेकन इसे ईंटों में बदल देता है, ग्रिल्ड मीट इसे बिजली के माध्यम से धातु और ऑक्सीजन खींचने के लिए पिघला देता है, और एवोकैडो एक रोबोट है जो बीआरआई संरचना सहित बीआरआई संरचना से जुड़ता है। पर्यावरण को विकिरण से बचाएं। भोजन का विषय जनवरी में सैंडविच, मैसाचुसेट्स में यात्रा के दौरान पैदा हुआ था। एयरोएस्ट्रो स्नातक छात्र और चीज़बर्गर के सह-निर्माता सीज़र मेज़ा कहते हैं, “स्विस एक्सट्रैक्टर नाम और ग्रिल्ड मीट मेटल एक्सट्रैक्टर ने संक्षिप्त शब्दों की एक दीवार को ऐसी चीज़ में बदल दिया जिसका पूरी टीम आनंद ले सकती थी।” “यह एक मज़ाक जैसा लगता है जब तक कि आप यह न देख लें कि प्रत्येक संक्षिप्त नाम स्पष्ट रूप से हार्डवेयर के एक गंभीर टुकड़े का वर्णन करता है जो पाइपलाइन में कुछ करता है।”

मासिक आधार पर 30 छात्र, आठ विभाग और तीन टीमें

वेलेस्ले कॉलेज के एक छात्र के साथ-साथ एयरोएस्ट्रो, एसडीएम, न्यूक्लियर साइंसेज एंड इंजीनियरिंग (एनएसई), ईईसीएस, मैकेनिकल इंजीनियरिंग (मेकई), टेक्नोलॉजी एंड पॉलिसी प्रोग्राम, एमआईटी स्लोअन स्कूल ऑफ मैनेजमेंट और अर्थ, एटमॉस्फेरिक एंड प्लैनेटरी साइंसेज (ईएपीएस) की टीमों में 30 से अधिक छात्रों ने योगदान दिया। कई छात्र सलाहकारों और संकाय सलाहकारों ने एक से अधिक टीमों पर काम किया, इसलिए ECLIPSE नेटवर्क चीज़बर्गर प्रक्रिया को शक्ति देने के लिए काफी बड़ा है, चीज़बर्गर रेजोलिथ प्रक्रिया का उपयोग ECLIPSE नेटवर्क को दफनाने और संरक्षित करने के लिए किया जाता है, और सभी तीन परियोजनाएं भविष्य के उपग्रह पाठों का अनुवाद करने के लिए डिज़ाइन की गई हैं। टीम में एस्ट्रोनॉटिक्स और सिस्टम इंजीनियरिंग के अपोलो प्रोग्राम प्रोफेसर और एयरोएस्ट्रो डिवीजन के अंतरिम निदेशक ओलिवियर डी वेक शामिल हैं, जिन्होंने ईसीएलआईपीएसई का नेतृत्व किया; केरी काहोय, एयरोस्पेस इंजीनियरिंग की शीला इवांस विडनल प्रोफेसर, जिन्होंने मेलियोरा का निर्देशन किया; जेफरी हॉफमैन, एयरोएस्ट्रो में प्रयोग के प्रोफेसर और नासा के पूर्व अंतरिक्ष यात्री जिन्होंने चीज़बर्गर का नेतृत्व किया; कोरुश शिरवन, परमाणु विज्ञान और इंजीनियरिंग में ऊर्जा अध्ययन के अटलांटिक रिचफील्ड कैरियर डेवलपमेंट प्रोफेसर, जो एक ECLIPSE सलाहकार भी थे; और लॉर्डोस, जिन्होंने तीनों को सलाह दी। दिन-प्रतिदिन के अधिकांश परामर्श कार्य का नेतृत्व स्वयंसेवक पीएचडी छात्रों द्वारा किया जाता है और इसे एमआईटी स्पेस रिसोर्सेज वर्कशॉप के माध्यम से प्रसारित किया जाता है, जिसे लॉर्डोस ने 2019 में स्थापित किया था।

नासा के पुरस्कारों की घोषणा करते हुए नासा के लैंगली रिसर्च सेंटर में आरएएससी-एएल कार्यक्रम प्रायोजक और वरिष्ठ अंतरिक्ष प्रणाली इंजीनियर डैनियल माजानेक ने कहा, “विजेता टीमों ने दिखाया कि शैक्षणिक नवाचार आर्टेमिस के मिशन लक्ष्यों का समर्थन कैसे कर सकता है।” “उनका काम दर्शाता है कि छात्र अनुसंधान अंतरिक्ष अन्वेषण के भविष्य को आकार देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है।”

नासा को उम्मीद है कि 2030 के दशक की शुरुआत में अंतरिक्ष यात्री महीनों तक चंद्रमा की सतह पर रहेंगे – ECLIPSE, MELIORA और CHEESEBURGER विंडो उनके लिए डिज़ाइन की गई थीं। जिस छवि पर तीनों टीमों ने काम किया, वह एक ही है: चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुव पर चालक दल, सर्दियों की रात में रोशनी, ग्रिड हमेशा ऊपर, और जमीन से निकलने वाली पहली ऑक्सीजन और ईंटें।

डी वेक कहते हैं, “स्थायी आधार अब रणनीति डेक पर एक स्लाइड नहीं है; नासा 2027 में पहले तत्वों को उतारना शुरू कर देगा।” “इन तीनों जैसे अध्ययन एक एजेंसी को यह देखने की अनुमति देते हैं कि विशिष्टताओं के एक सेट से पहले उसकी शक्ति, संचार और संसाधन विकल्प कैसे परस्पर क्रिया करते हैं। तभी स्वतंत्र, एकीकृत वास्तुकला कार्य का वास्तविक योजना पर सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है।”

RASC-AL का प्रबंधन NASA की ओर से राष्ट्रीय वैमानिकी एवं अंतरिक्ष संस्थान द्वारा किया जाता है। एमआईटी का नासा छात्र डिजाइन प्रतियोगिताओं में एक लंबा ट्रैक रिकॉर्ड है, जिसमें हाल ही में विजेता टीमों में मार्स हाइड्रेशन वॉटर एक्सट्रैक्शन सिस्टम, पेल रेड डॉट मार्स होम आर्किटेक्चर, एमईएलटीटी मानवयुक्त उपग्रह टावर, मार्टमिस उपग्रह एनालॉग अभियान, मेपल स्वायत्त उपग्रह रोबोट, उपग्रह रोबोट नियंत्रण प्रणाली और रेबरसाइक्लु सेरबेरुजसी परियोजना शामिल है। प्रणाली इस कार्य को आंशिक रूप से नासा, मैसाचुसेट्स स्पेस ग्रांट, एमआईटी एयरोएस्ट्रो और एमआईटी स्पेस रिसोर्सेज वर्कशॉप द्वारा समर्थित किया गया था। एक छात्र को नासा अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी स्नातकोत्तर अनुसंधान फ़ेलोशिप द्वारा समर्थित किया गया था।

पूर्ण दस्ते:

दीर्घवृत्त – टीम नेतृत्व: टेलर हैम्पसन (पीएचडी, परमाणु विज्ञान और इंजीनियरिंग) और पैट्रिक रिले (पीएचडी, एयरोएस्ट्रो)। रिएक्टर टीम: लिलियाना एरियस, सिडनी मेने, जूलियन रोचर और पावेल शिलेंको (छात्र, एनएसई)। पावर प्रबंधन और पावर वितरण टीम: एवरार्ड कॉन्स्टेंट और मैरी फॉक्सन (पीएचडी, एयरोएस्ट्रो), जान्हवी जोगलेकर और असमा पटेल (अंडरग्रेजुएट, एयरोएस्ट्रो)। सौर और वास्तुकला टीम: ज़ाचरी डॉसन (स्नातक छात्र, सिस्टम डिज़ाइन और प्रबंधन), श्रीजा अकुला और इयान जिमेनेज (स्नातक छात्र, एयरोएस्ट्रो; ईएपीएस), जोहान लिम (स्नातक छात्र, एयरोएस्ट्रो/प्रौद्योगिकी और नीति कार्यक्रम), सीजे टैग्लिएंटी (स्नातक छात्र, एयरोएस्ट्रो/एमबीए)। छात्र सलाहकार: जाना चारोएनबोनविवाट, लानी मैकिनी (एरोएस्ट्रो), पलक पटेल (मेकई)। उद्योग सलाहकार: सुली मारिग्लिआनो-क्रेवेकोयूर (तकनीक)। संकाय: ओलिवियर डी वेक (अध्यक्ष) और जेफरी हॉफमैन (एयरोएस्ट्रो), जॉर्ज लॉर्डोस (एयरोएस्ट्रो और एसडीएम) और कोरुश शिरवन (एनएसई)।

मेलिओरा – टीम नेतृत्व: क्लेटन लिबरमैन और कात्यायनी बालचंद्रन (सिस्टम डिजाइन और प्रबंधन), एकातेरिना टिउख्तिकोवा (बीए, एयरोएस्ट्रो और ईईसीएस), सेल्वी लिसी (एयरोएस्ट्रो)। टीम के सदस्य: थॉमस हैरिंगटन और ज़ाचरी टी. बार्न्स (एसडीएम), असेल अकोस्टा (स्कूल, एयरोएस्ट्रो)। छात्र सह-सलाहकार: लानी मैकिनरी (एयरोएस्ट्रो)। संकाय: केरी काहोई (नेता), जेफरी हॉफमैन और ओलिवियर डी वेक (एयरोएस्ट्रो) और जॉर्ज लॉर्डोस (एयरोएस्ट्रो और एसडीएम)।

चीज़ बर्गर – टीम नेतृत्व: सीज़र मेज़ा (पीएचडी, एयरोएस्ट्रो) और एलिजाबेथ रोमेरो (बैचलर, एयरोएस्ट्रो)। टीम के सदस्य: राचेल डन्फी, श्रेया कॉटनौर, हेली पॉलसन (स्नातक, एयरोएस्ट्रो), क्रिस्टोफर क्वोन, जोस सोटो, लानी मैककिनी (स्नातक छात्र, एयरोएस्ट्रो), मार्विन मार्टिनेज (स्नातक, मेकई), आनंद सैंटोस फिगुएरेडो (स्नातक छात्र, प्रौद्योगिकी और नीति कार्यक्रम), कंप्यूटर विज्ञान और विंगलाइन कॉलेज)। संकाय: जेफरी हॉफमैन (निदेशक) और ओलिवियर डी वेक (एयरोएस्ट्रो) और जॉर्ज लॉर्डोस (एयरोएस्ट्रो और एसडीएम)।