Jinsi Urusi ilivyozindua kioo kikubwa katika anga za juu mwaka 1993

Majaribio ya Vladimir Syromiatnikov ya kuimulika Siberia kwa kioo kikubwa kutoka anga za juu, yaliteka hisia za ulimwengu. BBC iliripoti juu ya jaribio hilo lililozinduliwa tarehe 4 Februari 1993.

Ni kioo kikubwa kwenye obiti ya dunia kwa lengo la kuvuna miale ya jua, kisha kuielekeza ili iangaze kwenye eneo duniani. Ndio jaribio la shirika la anga za juu la Urusi, Roscosmos.

Lakini lengo la mradi huo wa Znamya, haikuwa ni njama mbaya dhidi ya ulimwengu. Lengo lake kubwa, kama mtangazaji Kate Bellingham alivyoeleza kwenye BBC, ni "kutoa mwanga kwa miji ya Aktiki huko Siberia wakati wa miezi ya baridi kali." Ni kama kujaribu kulirudisha tena jua baada ya usiku kuingia.

Ni wazo la kutumia vioo angani kuakisi mwanga wa jua na kwenda kwenye uso wa dunia. Hii haikuwa dhana mpya. Mwaka 1923, mwasisi wa roketi wa Ujerumani, Hermann Oberth alipendekeza jambo kama hilo katika kitabu chake cha The Rocket into Planetary Space.

Wazo hili la kioo cha kuakisi mwanga wa jua, lilikuwa linafanyiwa kazi na wanafizikia wa Ujerumani wakati wa Vita vya Pili vya Dunia. Katika kituo cha utafiti wa silaha za wa-Nazi huko Hillersleben, wanasayansi walifanya kazi kuunda silaha inayoitwa Sonnengewehr au Sun gun kwa Kijerumani.

Mwaka 1945, gazeti la Time liliripoti, wanasayansi wa Ujerumani waliokamatwa waliwaambia maafisa wa Jeshi la Marekani katika mahojiano kwamba, Sonnengewehr ilikusudiwa kuwa kama miale ya moto, ikielekeza mwanga kutoka katika jua ili kuwasha moto miji au kuchemsha maji kwenye maziwa.

Wanasayansi hao wa Ujerumani waliamini silaha hiyo ya jua inaweza kufanya kazi katika muda wa miaka 50 ijayo (kwa wakati huo), mkuu wa upelelezi wa vikosi vya jeshi la pamoja vilivyopambana na Nazi, Luteni Kanali John Keck, aliwaambia waandishi wa habari wakati huo.

Katika miaka ya 1970, mhandisi mwingine wa roketi mzaliwa wa Ujerumani, Dk Krafft Ehricke, alianza tena kuangalia dhana hiyo. Ehricke alikuwa afisa wa timu ya roketi ya Ujerumani wakati wa Vita vya Pili vya Dunia. Mwishoni mwa vita, alijisalimisha kwa Marekani.

Mwaka 1978, aliandika makala inayoelezea jinsi vioo vikubwa angani vinavyoweza kutoa mwanga wakati wa usiku, kuwezesha wakulima kupanda au kuvuna masaa 24 kwa siku, au vinaweza kutumika kugeuza mwanga wa jua ukapiga paneli za jua duniani ili kuzalisha umeme. Aliliita wazo hilo kuwa Power Soletta.

Ehricke, mpenda safari za angani tangu utotoni na mtetezi wa muda mrefu wa kukoloni sayari zingine, alikufa 1984 bila kuona Power Soletta ikitimia.

Katika miaka ya 1980, Nasa iliitafiti dhana ya kuzalisha nishati ya jua kwa kutumia mwanga wa jua kupitia mfumo wa kioo kinachozunguka, lakini mradi huo haukuweza kupata ufadhili wa serikali. Lakini nchini Urusi wazo hilo lilikita mizizi.

Mpango wa Urusi

Mwanasayansi wa Urusi anayeitwa Vladimir Syromiatnikov aliyefanyakazi katika kwenye roketi ya Vostok, chombo cha kwanza cha anga za juu ambacho kilimpeleka mwanaanga wa Soviet, Yuri Gagarin angani mwaka 1961.

Syromiatnikov alikuwa na wazo; vioo ya kuakisi jua yangeunganishwa kwenye chombo cha anga za juu, yangeweza kutumia jua kwa mtindo sawa na jinsi matanga ya meli yanavyotumia upepo.

Hata hivyo, nchini Urusi wakati wa enzi ya baada ya Usovieti, kupata ufadhili wa miradi mikubwa ya anga kama ya Syromiatnikov ilikuwa vigumu, isipokuwa kama utaweza kuonyesha faida iliyo wazi ya kiuchumi. Kwa hivyo Syromiatnikov aliamua kulibadili wazo lake.

Aliamua kwamba kioo hicho kinaweza kutumika kutoa mwanga kwa maeneo ya Urusi ambako siku ni fupi wakati wa majira ya baridi kali, na kutoa mwanga katika maeneo yaliyogubikwa na giza.

Mwangaza huo wa ziada ungeongeza siku ya kazi na kuongeza uzalishaji wa mashambani. Pia mwangaza wa ziada wa jua unaweza kupunguza gharama ya kuwasha umeme na kuwasha vifaa vya kutoa joto majumbani katika eneo hilo na kuongeza ustawi wa watu katika eneo hilo.

Hili liligeuka kuwa wazo ambalo serikali inaweza kulitazama. Na likafadhiliwa na Space Regatta Consortium, kundi la makampuni na mashirika ya serikali ya Urusi, na kusimamiwa na shirika la anga la Urusi, Roscosmos. Syromiatnikov alianza kazi ya kufanya wazo hilo la kioo cha anga za juu kuwa uhalisia.

Mpango waanza kazi

Chombo cha kwanza kujenga ni Znamya 1, lakini hakikutumwa angani, kilibakia duniani ili kujaribiwa na Syromiatnikov aweze kutatua matatizo yoyote ya kiufundi.

Znamya 2 kilikuwa cha kwanza kuingia kwenye obiti. Kioo chake kilitengenezwa kutokana na karatasi nyembamba ya aluminiamu aina ya Mylar. Iliaminika itakuwa thabiti vya kutosha kustahimili hali mbaya ya anga.

"Wakati wa safari ya kuruka kioo hicho kinajifunga, kisha hufunguka kama mwanvuli," alieleza Bellingham kwa watazamaji wa TV mwaka 1992.

Lengo kuu lilikuwa ni kuwa na hadi vioo 36 vikubwa angani vyenye uwezo wa kugeuka, ili mwanga unaoakisiwa uweze kulenga sehemu moja.

"Kioo kimoja kiwe na uwezo wa kutoa mwanga kwa eneo lenye ukubwa wa uwanja wa mpira, na kuleta unafuu katika usiku mrefu wa majira ya baridi," alisema Bellingham.

Na vioo vingi vilete mwanga kwa pamoja ili kuleta mwangaza zaidi katika eneo kubwa zaidi. Ilikadiriwa kuwa mtambo huo wa angani ungeweza kuakisi mwanga mara 50 zaidi ya Mwezi na kutoa mwanga katika eneo la hadi maili 50 (90km) kwa upana.

Tarehe 27 Oktoba 1992, mradi ulikuwa tayari kufanya kazi, na chombo kisicho na wafanyakazi cha Progress M-15 kilipaishwa kutoka Baikonur Cosmodrome huko Kazakhstan, kikiwa kimebeba Znamya 2.

Baada ya chombo kutia nanga kwenye kituo cha anga za juu cha Urusi. Tarehe 4 Februari 1993, hatimaye wafanyakazi wa chombo hicho walikuwa tayari kutekeleza mpango huo kwa vitendo.

Chombo cha anga za juu cha Progress kiliachiliwa, na kilipokuwa umbali wa takriban mita 150 kutoka kituo cha angaza za juu cha Mir, kilianza kuzunguka, kikifunua kioo kikubwa kiliachoanza kunasa miale ya jua na kuangaza duniani.

Nuru iliyoakisiwa ilikuwa na mwangaza takribani sawa na mwezi mzima na ikatoa mwangaza wa takriban maili tatu (5km) kwa upana duniani. Kwa kasi ya maili tano kwa sekunde (km 8 kwa sekunde) kiraka cha mwanga kilikimbia kutoka kusini mwa Ufaransa kupitia Switzerland, Ujerumani, na Poland hadi magharibi mwa Urusi.

Wafanyakazi waliokuwa kwenye Mir waliweza kuona mwanga ulipokuwa ukipita Ulaya, na licha ya sehemu kubwa ya bara hilo kufunikwa na mawingu siku hiyo, baadhi ya watu waliokuwa chini ya ardhi waliripoti kushuhudia kama umweso.

Baada ya saa chache, kioo hico kilitengana na Progress na kuungua kupitia angahewa ya Canada.

Changamoto za mradi huo

Huko Urusi, majaribio ya Znamya 2 yalisifiwa kama mafanikio - lakini pia yalionyesha changamoto kubwa kwa mradi huo.

Mwangaza ulioakisiwa na Znamya 2 ulikuwa mdogo sana kuliko ilivyotarajiwa na umetawanyika sana kuweza kutoa mwanga wa kutosha kwa eneo kubwa duniani. Ilikuwa pia changamoto kuibakisha Znamya 2 katika obiti kutoka na hali ya hewa. Safari yake ya haraka ya kuangaza kwenye uso wa dunia na mwanga wa muda mfupi uliyafanya matumizi katika ulimwengu halisi kuonekana kuwa magumu.

Lakini misheni ilikuwa imetoa matokeo ya kutia moyo na maarifa muhimu, kwa hivyo Syromiatnikov aliendeleza jaribio lake la Znamya 2.5. Wakati huu kingekuwa kioo cha mita 25, na kuangaza eneo la maili tano (8km) kwa upana.

Miji miwili ya Amerika Kaskazini ilichaguliwa ili kuangazwa na miale ya jua ya kioo wakati wa majaribio ambayo yangekuwa ya saa 24, pamoja na miji kadhaa huko Ulaya. Na uzinduzi ulipangwa kufanyika Oktoba 1998.

Jaribio la pili

Lakini hata kabla ya Znamya 2.5 kuondoka ardhini, maafisa wa anga za juu wa Urusi walianza kupokea malalamiko. Wanaastronomia walikuwa na wasiwasi, kioo hicho kingeharibu anga la usiku kwa kukinza darubini zao na kuficha nyota kuonekana.

The Royal Astronomical Society ilipinga mpango huo. Wanaikolojia pia walieleza wasiwasi kwamba mwanga wake wa bandia unaweza kusababisha mkanganyiko kwa wanyama na mimea, na kutatiza wanyamapori na mzunguko wa asili.

"Fikiria itamaanisha nini kwa mustakabali wa wanadamu," Syromiatnikov aliliambia gazeti la The Moscow Times. "Hakuna bili zaidi za umeme, hakuna baridi na giza. Haya ni mafanikio makubwa kwa teknolojia."

Na kwa hivyo, uzinduzi wa Znamya 2.5 uliendelea kama ilivyopangwa, chini ya usimamizi kutoka Moscow, kioo kikubwa kilipangwa kupaishwa tarehe 5 Februari 1999.

Mwanzoni kila kitu kilikwenda kama ilivyopangwa; kioo kilichokunjwa kilikuwa katika chombo cha kusafirisha cha Progess.

Progess ikiwa katika angaza za juu, ilianza kuzunguka ili kukikunjua kioo. Kwa bahati mbaya, wakati huo huo amri ya nyingine ilitumwa kwa makosa kwenye chombo cha Progess, ikikiambia kipandishe antena juu. Antena ilipofunguka, karatasi nyembamba za kuakisi jua za Znamya 2.5 zilinaswa na antena.

Amri nyingine ikatumwa kuzuia antena. Lakini tayri yadi kadhaa za foil za kioo zilikuwa zimeharibika, kioo kikararuliwa katika sehemu kadhaa. Kwa kutambua kwamba walikuwa katika hatari ya kurarua kioo zaidi, amri zilisitishwa. Jaribio la pili kukikunjua kioo lilifanyika saa moja baadaye, lakini bila mafanikio .

Kamandi ya udhibiti huko Moscow ilitambua kwamba kioo cha Znamya 2.5 kilichochanika na kukunjwa hakiwezi kamwe kukunjuka, na wakakiruhusu kurudi duniani bado kikiwa kimeshikamana na chombo cha Progress.

Kiliungua katika angahewa ya dunia siku iliyofuata juu ya Bahari ya Pasifiki. "Watu wamekata tamaa," Valery Lyndin, msemaji wa misheni hiyo huko Moscow, aliiambia BBC wakati huo.

Kuanguka kwake duniani hakuharibu tu Znamya 2.5 tu, pia kuliharibu mustakabali wa mradi wa kioo cha anga za juu wa Syromiatnikov.

Alipopanga kuzindua Znamya 3 yenye eneo la kuakisi la mita 70, ambacho kilikusudiwa kuzinduliwa mwaka 2001, hakuweza kupata ufadhili na kioo hicho hakikujengwa kamwe.

Syromiatnikov, anayetambuliwa kama mmoja wa wahandisi bora wa anga wa kizazi chake, alikufa 2006, bila ya ndoto zake za tanga la vioo vya jua kutimia.