मरीम अल-हम्मदी ने एक छोटे कांच की खिड़की के सामने लगभग तीन मिनट बिताए, शून्य-गुरुत्वाकर्षण कक्ष में विद्युत मोटर के काम को देखते हुए, जहाँ अंतरिक्ष वातावरण का अनुकरण किया गया था। मोटर में ज़ेनॉन डाला गया, और सिग्नल भेजने के बाद सिस्टम काम करने लगा। अल-हम्मदी याद करती हैं कि मोटर से निकलने वाली नीली चमक को देखना सिस्टम के सफल कामकाज की पुष्टि करता था।
यह नीली रोशनी आयनित ज़ेनॉन द्वारा उत्पन्न होती है, जिसे मोटर से त्वरित किया जाता है। हालांकि उत्पन्न बल बहुत छोटा है, इसकी तुलना हथेली पर रखे कागज के पत्ते के आकार से की जाती है। फिर भी, यह कमजोर बल सौर विद्युत प्रणोदन प्रणाली का हिस्सा है, जिसे MBR एक्सप्लोरर को सौर मंडल के माध्यम से लगभग पांच अरब किलोमीटर दूर ले जाना है।
रासायनिक इंजनों के विपरीत, जो बड़ी मात्रा में ईंधन का उपयोग करते समय शक्तिशाली लेकिन अल्पकालिक थ्रस्ट देते हैं, विद्युत प्रणोदन लंबे समय तक बहुत कम थ्रस्ट को प्रभावी ढंग से लागू करने की अनुमति देता है। यूएई एस्टेरॉयड बेल्ट मिशन के भीतर एक विद्युत प्रणोदन इंजीनियर के रूप में, अल-हम्मदी बताती हैं कि यही विशेषता इस प्रणाली को इतने बड़े पैमाने की यात्रा के लिए उपयुक्त बनाती है।
नासा का साइकी मिशन इसी तरह के सिद्धांत का उपयोग करता है, गहरे अंतरिक्ष में निरंतर, यद्यपि छोटी, शक्ति बनाने के लिए विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करके ज़ेनॉन आयनों को त्वरित करता है। नासा के अनुसार, साइकी प्रणाली का थ्रस्ट हथेली पर एक एए बैटरी के वजन के बराबर है।
हालांकि, यूएई मिशन के लिए थ्रस्ट जनरेशन केवल कार्यों की शुरुआत है। इस सप्ताह यूएई ने एक अलग लैंडिंग प्रोब प्रस्तुत किया, जिसे MBR एक्सप्लोरर पर रखा जाएगा और अंततः 269 जस्टिशिया ऑब्जेक्ट तक पहुंचेगा। यह प्रोब उड़ान के लिए तैयार चरण तक पहुंच गया है और मार्च 2028 में नियोजित प्रक्षेपण से पहले मुख्य अंतरिक्ष यान के साथ अंतिम एकीकरण के लिए कोलोराडो भेजा जाना चाहिए।
MBR एक्सप्लोरर स्वयं शुक्र, पृथ्वी और मंगल के चारों ओर गुरुत्वाकर्षण युद्धाभ्यास का उपयोग करने, छह क्षुद्रग्रहों से मिलने और अंततः 2036 में जस्टिशिया तक पहुंचने की योजना बना रहा है। उपकरण बनाने वाले इंजीनियरों के लिए एक और जटिल प्रश्न उठता है: आज डिवाइस का परीक्षण कैसे करें यदि इसे वर्षों बाद काम करना है जब कोई इसे ठीक नहीं कर पाएगा?
जब उनसे मिशन की सबसे कठिन इंजीनियरिंग समस्या के बारे में पूछा गया, तो अल-हम्मदी ने किसी विशिष्ट घटक या इंजन का नाम नहीं लिया। उन्होंने जवाब दिया कि व्यक्तिगत स्तर पर सबसे कठिन पहलू अनिश्चितताओं के साथ काम करना है, यानी यह कल्पना करना कि क्या गलत हो सकता है।
इसमें इस बात के प्रश्न शामिल हैं कि वास्तव में कितना ईंधन खर्च होगा, क्या इंजन अपेक्षित बल प्रदान करेगा, टैंक के अंदर तापमान कैसे बदल सकते हैं, और अंतरिक्ष यान की विभिन्न प्रणालियों में अनिश्चितताएं कैसे परस्पर क्रिया करती हैं। इंजीनियर सिस्टम और सभी शामिल उपप्रणालियों के बारे में सभी ज्ञात जानकारी को ध्यान में रखते हैं, इन अनिश्चितताओं को स्वीकार्य सीमाओं में बदलते हैं जिन्हें अंतरिक्ष यान वहन करेगा।
परीक्षण कई बार और विभिन्न स्तरों पर किए जाते हैं। यूएई के सौर विद्युत प्रणोदन कार्यक्रम पर तकनीकी दस्तावेज़ घटक परीक्षण, सील और दबाव सत्यापन, थर्मल मूल्यांकन, मॉड्यूल स्तर पर परीक्षण और अंतरिक्ष यान को लॉन्च के लिए ईंधन भरने से पहले पर्यावरणीय योग्यता से पहले अतिरिक्त जांच का वर्णन करता है।
अंतरिक्ष मिशन इस धारणा के साथ डिजाइन किए जाते हैं कि उपकरणों को बस कार्यशाला में वापस नहीं लाया जा सकता है। अल-हम्मदी ने जोर देकर कहा: 'यदि आप इसे लॉन्च करते हैं, तो यह वापस नहीं आएगा।' उपकरण के विपरीत, सॉफ्टवेयर को कभी-कभी लॉन्च के बाद अपडेट किया जा सकता है। इसलिए, जहां संभव हो, प्रणालियाँ अतिरेक के साथ बनाई जाती हैं। मिशन योजनाकार भी आपातकालीन प्रतिक्रिया परिदृश्यों का पहले से अध्ययन करते हैं।
अल-हम्मदी ने जोड़ा कि प्रणोदन प्रणाली में गंभीर समस्या होने पर विकल्पों में से एक कुछ नियोजित क्षुद्रग्रह मुलाकातों को छोड़ना और शेष कार्यात्मक चीज़ों के अनुकूलन के लिए मिशन को अनुकूलित करना हो सकता है। 'आप इसे ठीक नहीं कर सकते, लेकिन आपके पास सफलता मानदंड तक पहुंचने की योजनाएं भी हैं जो आपके और अंतरिक्ष यान पर पहले से काम कर रहे हैं, दोनों के लिए उपयुक्त हैं।'
डॉ. इलियास ज़ौकानिस, टीआईआई सेंटर फॉर रिसर्च इन मोशन एंड स्पेस के प्रमुख वैज्ञानिक, ने उल्लेख किया कि EMA का पैमाना इस तरह की तैयारी को विशेष रूप से मांग वाला बनाता है। उन्होंने बताया कि मिशन में यूएई के मंगल मिशन की पांच युद्धाभ्यासों की तुलना में लगभग 40 युद्धाभ्यास शामिल हैं, जबकि यह लगभग दस गुना अधिक दूरी तय करता है। उन्होंने कहा, 'हम गहरे अंतरिक्ष में पांच अरब किलोमीटर की यात्रा की बात कर रहे हैं, - यह बहुत रोमांचक और बहुत कठिन दोनों है।'
अंतरिक्ष यान को पूरे उड़ान के दौरान इलेक्ट्रॉनिक्स और अन्य प्रणालियों की विश्वसनीयता बनाए रखते हुए तेजी से भिन्न तापमान की स्थितियों का भी सामना करना होगा। ज़ौकानिस ने कहा: 'हम एक ऐसी प्रणाली का निर्माण नहीं कर सकते हैं और फिर इसे बनाने के बाद स्वायत्तता के बारे में सोच सकते हैं। विश्वसनीयता, स्वायत्त संचालन और व्यापक परीक्षण कार्यक्रम के अभिन्न अंग हैं शुरू से ही।'
इंजीनियरिंग चुनौती यूएई के भीतर क्षमताओं में बदलाव में भी निहित है। अल-हम्मदी ने उल्लेख किया कि EMA मिशन से पहले विद्युत प्रणोदन यूएई के लिए एक विकल्प नहीं था। उन्होंने पहले मशीनरी का अध्ययन किया था, इससे पहले कि वे अंतरिक्ष प्रणालियों और विद्युत प्रणोदन में चले गए, एक ऐसा क्षेत्र जिसमें उन्हें इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म सहित अपरिचित क्षेत्रों का अध्ययन करने की आवश्यकता थी। उन्होंने कहा, 'मुझे नहीं पता था कि विद्युत प्रणोदन क्या है, - मुझे पता था कि मैं इसे वापस लाना चाहती हूं।'
तब से टीआईआई ने अबू धाबी में विद्युत प्रणोदन के साथ काम करने के लिए एक विशेष बुनियादी ढांचा विकसित किया है। अल-हम्मदी ने बताया कि केंद्र में अब दो बड़े वैक्यूम चैंबर और इलेक्ट्रॉनिक्स और पावर प्रोसेसिंग सिस्टम के लिए एक छोटा चैंबर है, जिससे इंजीनियर अंतरिक्ष की कुछ स्थितियों को दोहराने वाली परिस्थितियों में प्रणोदन उपकरणों का परीक्षण कर सकते हैं।
यूएई स्पेस रिसर्च एजेंसी के शोध पत्र, जो इस आधार का वर्णन करता है, इंगित करता है कि इसे तीन वैक्यूम चैंबर, विशेष निदान, थ्रस्ट माप, स्वच्छ कमरे और इंजीनियरिंग कार्यशालाओं को ध्यान में रखते हुए डिजाइन किया गया था, जिससे देश में विद्युत प्रणोदन प्रणालियों के अनुसंधान, विकास और परीक्षण के लिए बुनियादी ढांचा तैयार हुआ।
ज़ौकानिस का तर्क है कि व्यापक बदलाव न केवल वस्तुओं से संबंधित है। उन्होंने कहा कि चार साल पहले, यूएई द्वारा बनाए गए लैंडिंग प्रोब जैसी प्रणाली को विकसित करने की जिम्मेदारी शायद किसी और पर डाली जाती। 'संभवतः यह आउटसोर्सिंग होती, किसी अन्य भागीदार, किसी अन्य देश के सहकर्मी को सौंप दी जाती,' उन्होंने कहा। इसके बजाय, यूएई में स्थित टीमों ने व्यापक मिशन के लिए कर्मियों को प्रदान करने से लेकर एक पूर्ण डीप-स्पेस प्रोब के डिजाइन, निर्माण और परीक्षण की जिम्मेदारी लेने तक का सफर तय किया है।
'हमें यूएई में डिजाइन और इंजीनियरिंग की एक वास्तविक कार्य करने के लिए कहा गया था,' ज़ौकानिस ने कहा। 'अब हमने अपना व्यापक परीक्षण पूरा कर लिया है। पर्यावरण की स्थिति में परीक्षण वास्तव में कठिन है, और यहीं पर यह वास्तव में महसूस होता है।'
मिशन अंतरिक्ष कार्यक्रमों को औद्योगिक अवसर में बदलने की व्यापक आकांक्षा का हिस्सा है। यूएई की राष्ट्रीय अंतरिक्ष रणनीति 2031 तक अंतरिक्ष अर्थव्यवस्था से राजस्व को दोगुना करने, क्षेत्र के मूल्य वर्धित को 60 प्रतिशत तक बढ़ाने और राष्ट्रीय कंपनियों, बुनियादी ढांचे और निर्यात का विस्तार करने का लक्ष्य रखती है।
टीआईआई EMA के अलावा प्रणोदन प्रणालियों के विकास में भी लगी हुई है। फरवरी में कंपनी ने यूएई के भीतर विकसित और परीक्षण किए गए पहले हाइब्रिड प्रकार के रॉकेट प्रोब को लॉन्च किया, जिसने लगभग तीन किलोमीटर की ऊंचाई हासिल की।
अल-हम्मदी के लिए प्रगति को यूएई के अंतरग्रहीय मिशनों की तुलना करके समझना आसान है। 'जब हमने लगभग 10 साल पहले यूएई मंगल मिशन के साथ शुरुआत की थी, तो विचार यह था कि यूएई बस इसका हिस्सा बनना चाहता है। अगला मिशन, EMA, जो हम अभी कर रहे हैं, यह यूएई की इसे बनाने की इच्छा है। और इंशाअल्लाह, अगला हमारे नेतृत्व में होगा।'
ज़ौकानिस भी वही परिवर्तन देखते हैं। पहले के मिशनों में भाग लेने वाले इंजीनियर आज बड़ी जिम्मेदारियां ले रहे हैं, और राष्ट्रीय टीम संख्या और तकनीकी गहराई दोनों में बढ़ी है। उनके लिए 2036 में जस्टिशिया तक पहुंचना एक उल्लेखनीय परिचालन उपलब्धि होगी। लेकिन, उनके विचार में, मिशन का एक हिस्सा पहले ही हासिल कर लिया गया है: 'मिशन पहले से ही इस मायने में सफल है कि हमने देश में प्रतिभा और राष्ट्रीय क्षमता विकसित की है। न केवल ब्रह्मांड का अन्वेषण करना, बल्कि लोगों का विकास भी करना।'
अल-हम्मदी इसे अधिक व्यक्तिगत रूप से देखती हैं: 'हम अनिवार्य रूप से पहली पीढ़ी हैं जो यह कर रही है।'
इससे पहले कि MBR एक्सप्लोरर क्षुद्रग्रह तक पहुंचे, उसे वर्षों के परीक्षण, प्रक्षेपण और गहरे अंतरिक्ष यात्रा का सामना करना पड़ेगा। हालांकि, MBR एक्सप्लोरर क्षुद्रग्रह तक पहुंचने से बहुत पहले, मिशन के सबसे टिकाऊ तत्वों में से एक ज्ञान, लोग और पृथ्वी पर छोड़ी गई वस्तुएं हो सकती हैं।