মহাকাশযানের ফ্লাইটে প্রচুর শক্তি খরচ হয়। উদাহরণস্বরূপ, সয়ুজ লঞ্চ ভেহিকল, লঞ্চ প্যাডে দাঁড়িয়ে এবং লঞ্চের জন্য প্রস্তুত, ওজন 307 টন, যার মধ্যে 270 টনেরও বেশি জ্বালানী, অর্থাৎ সিংহের অংশ। মহাকাশে চলাফেরার জন্য প্রচুর পরিমাণে শক্তি ব্যয় করার প্রয়োজন মূলত সৌরজগতের দূরবর্তী অঞ্চলে আয়ত্ত করার অসুবিধাগুলির সাথে সম্পর্কিত৷
দুর্ভাগ্যবশত, এই দিকে একটি প্রযুক্তিগত অগ্রগতি এখনও প্রত্যাশিত নয়৷ প্রপেলান্টের ভর মহাকাশ মিশনের পরিকল্পনার অন্যতম প্রধান কারণ হিসাবে রয়ে গেছে, এবং প্রকৌশলীরা ডিভাইসটির ক্রিয়াকলাপ দীর্ঘায়িত করার জন্য জ্বালানি সংরক্ষণের প্রতিটি সুযোগ গ্রহণ করে। মাধ্যাকর্ষণ কৌশল অর্থ বাঁচানোর এক উপায়।
মহাকাশে কীভাবে উড়তে হয় এবং মাধ্যাকর্ষণ কী
পৃথিবীতে তৈরি সব ধরনের রকেট ইঞ্জিনের জন্য ভ্যাকুয়ামে ডিভাইসটি সরানোর নীতি (এমন পরিবেশ যেখান থেকে প্রপেলার, চাকা বা অন্য কিছু দিয়ে ধাক্কা দেওয়া অসম্ভব)। এটি জেট থ্রাস্ট। মাধ্যাকর্ষণ একটি জেট ইঞ্জিনের শক্তির বিরোধিতা করে। পদার্থবিজ্ঞানের নিয়মের বিরুদ্ধে এই যুদ্ধে জয়ী হয়েছে1957 সালে সোভিয়েত বিজ্ঞানীরা। ইতিহাসে প্রথমবারের মতো, মানুষের হাতে তৈরি একটি যন্ত্র, প্রথম মহাজাগতিক গতি (প্রায় 8 কিমি/সেকেন্ড) অর্জন করে, পৃথিবীর গ্রহের একটি কৃত্রিম উপগ্রহে পরিণত হয়েছে৷
নিম্ন পৃথিবীর কক্ষপথে মাত্র 80 কেজি ওজনের একটি ডিভাইস চালু করতে প্রায় 170 টন লোহা, ইলেকট্রনিক্স, বিশুদ্ধ কেরোসিন এবং তরল অক্সিজেন লেগেছে।
মহাবিশ্বের সমস্ত নিয়ম এবং নীতিগুলির মধ্যে, মাধ্যাকর্ষণ হল, সম্ভবত, অন্যতম প্রধান। এটি প্রাথমিক কণা, পরমাণু, অণুগুলির বিন্যাস থেকে শুরু করে এবং ছায়াপথের গতিবিধির সাথে শেষ হয়ে সমস্ত কিছু পরিচালনা করে। এটি মহাকাশ অনুসন্ধানের ক্ষেত্রেও একটি বাধা৷
শুধু জ্বালানি নয়
এমনকি প্রথম কৃত্রিম আর্থ স্যাটেলাইট উৎক্ষেপণের আগে, বিজ্ঞানীরা পরিষ্কারভাবে বুঝতে পেরেছিলেন যে শুধুমাত্র রকেটের আকার এবং তাদের ইঞ্জিনের শক্তি বাড়ানোই সাফল্যের চাবিকাঠি হতে পারে। গবেষকদের গণনা এবং ব্যবহারিক পরীক্ষার ফলাফলের দ্বারা এই ধরনের কৌশলগুলি অনুসন্ধান করার জন্য অনুরোধ করা হয়েছিল, যা দেখিয়েছিল যে পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলের বাইরে কীভাবে জ্বালানী খরচকারী ফ্লাইটগুলি রয়েছে৷ সোভিয়েত ডিজাইনারদের জন্য প্রথম এই ধরনের সিদ্ধান্ত ছিল কসমোড্রোম নির্মাণের জন্য জায়গা পছন্দ করা।
আসুন ব্যাখ্যা করা যাক। পৃথিবীর একটি কৃত্রিম উপগ্রহ হতে, রকেটটিকে 8 কিমি/সেকেন্ড বেগ পেতে হবে। কিন্তু আমাদের গ্রহ নিজেই অবিরাম গতিশীল। বিষুবরেখায় অবস্থিত যেকোনো বিন্দু প্রতি সেকেন্ডে 460 মিটারের বেশি গতিতে ঘোরে। সুতরাং, শূন্য সমান্তরাল এলাকায় বায়ুবিহীন মহাকাশে উৎক্ষেপণ করা একটি রকেট নিজেই হবেপ্রতি সেকেন্ডে প্রায় আধা কিলোমিটার বিনামূল্যে পান।
তাই, ইউএসএসআর-এর বিস্তৃত অঞ্চলে, দক্ষিণে একটি জায়গা বেছে নেওয়া হয়েছিল (বাইকোনুরে দৈনিক ঘূর্ণনের গতি প্রায় 280 মি/সেকেন্ড)। লঞ্চ গাড়িতে মাধ্যাকর্ষণ প্রভাব হ্রাস করার লক্ষ্যে আরও উচ্চাভিলাষী প্রকল্প 1964 সালে উপস্থিত হয়েছিল। এটি ছিল প্রথম সামুদ্রিক কসমোড্রোম "সান মার্কো", যা ইতালীয়রা দুটি ড্রিলিং প্ল্যাটফর্ম থেকে একত্রিত করেছিল এবং বিষুব রেখায় অবস্থিত। পরবর্তীতে, এই নীতিটি আন্তর্জাতিক সমুদ্র উৎক্ষেপণ প্রকল্পের ভিত্তি তৈরি করে, যা আজ পর্যন্ত সফলভাবে বাণিজ্যিক উপগ্রহ উৎক্ষেপণ করে।
প্রথম কে ছিলেন
গভীর মহাকাশ মিশনের কী হবে? ইউএসএসআর-এর বিজ্ঞানীরা মহাজাগতিক দেহের মাধ্যাকর্ষণ ব্যবহার করে ফ্লাইটের পথ পরিবর্তন করতে অগ্রণী ছিলেন। আমাদের প্রাকৃতিক উপগ্রহের বিপরীত দিক, যেমন আপনি জানেন, সোভিয়েত লুনা-1 যন্ত্রপাতি দ্বারা প্রথম ছবি তোলা হয়েছিল। এটি গুরুত্বপূর্ণ ছিল যে চাঁদের চারপাশে উড়ে যাওয়ার পরে, ডিভাইসটির পৃথিবীতে ফিরে আসার সময় ছিল যাতে এটি উত্তর গোলার্ধ দ্বারা এটির দিকে ঘুরতে পারে। সর্বোপরি, তথ্যগুলি (প্রাপ্ত ফটোগ্রাফিক চিত্রগুলি) লোকেদের কাছে প্রেরণ করতে হয়েছিল এবং ট্র্যাকিং স্টেশন, রেডিও অ্যান্টেনা ডিশগুলি উত্তর গোলার্ধে যথাযথভাবে অবস্থিত ছিল৷
আমেরিকান বিজ্ঞানীরা মহাকাশযানের গতিপথ পরিবর্তন করতে মহাকর্ষীয় কৌশল ব্যবহার করতে কম সফলভাবে পরিচালিত হয়নি। আন্তঃগ্রহীয় স্বয়ংক্রিয় মহাকাশযান "মেরিনার 10" শুক্রের কাছে ফ্লাইবাই করার পরে একটি নিম্ন বৃত্তাকার কক্ষপথে যাওয়ার জন্য গতি কমাতে হয়েছিল এবংবুধ অন্বেষণ. এই কৌশলের জন্য ইঞ্জিনের জেট থ্রাস্ট ব্যবহার করার পরিবর্তে, শুক্রের মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র দ্বারা গাড়ির গতি কমিয়ে দেওয়া হয়েছিল।
এটি কীভাবে কাজ করে
আইজ্যাক নিউটন দ্বারা আবিষ্কৃত এবং পরীক্ষামূলকভাবে নিশ্চিত হওয়া সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইন অনুসারে, ভর সহ সমস্ত দেহ একে অপরকে আকর্ষণ করে। এই আকর্ষণ শক্তি সহজেই পরিমাপ এবং গণনা করা হয়. এটি উভয় শরীরের ভর এবং তাদের মধ্যে দূরত্ব উভয় উপর নির্ভর করে। কাছাকাছি, শক্তিশালী. তদুপরি, দেহগুলি একে অপরের কাছে আসার সাথে সাথে আকর্ষণ শক্তি দ্রুত বৃদ্ধি পায়।
চিত্রটি দেখায় কিভাবে মহাকাশযান, একটি বৃহৎ মহাজাগতিক দেহের (কিছু গ্রহ) কাছে উড়ন্ত তাদের গতিপথ পরিবর্তন করে। তদুপরি, 1 নম্বরের অধীনে ডিভাইসটির গতিবিধি, বিশাল বস্তু থেকে সবচেয়ে দূরে উড়ে যাওয়া, খুব সামান্য পরিবর্তিত হয়। 6 নম্বর ডিভাইসটি সম্পর্কে কী বলা যায় না। প্ল্যানেটয়েড নাটকীয়ভাবে তার ফ্লাইটের দিক পরিবর্তন করে।
গ্রাভিটি স্লিং কি। এটা কিভাবে কাজ করে
মাধ্যাকর্ষণ কৌশলের ব্যবহার কেবল মহাকাশযানের দিক পরিবর্তন করতে দেয় না, এর গতিও সামঞ্জস্য করতে দেয়।
চিত্রটি একটি মহাকাশযানের গতিপথ দেখায়, সাধারণত এটিকে ত্বরান্বিত করতে ব্যবহৃত হয়। এই জাতীয় কৌশলটির পরিচালনার নীতিটি সহজ: লাল রঙে হাইলাইট করা ট্র্যাজেক্টোরির বিভাগে, ডিভাইসটি গ্রহটি থেকে পালিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে ধরা পড়ছে বলে মনে হচ্ছে। একটি অনেক বেশি বৃহদাকার দেহ একটি ছোট শরীরকে তার মাধ্যাকর্ষণ শক্তি দিয়ে টেনে নিয়ে যায়, এটিকে ছড়িয়ে দেয়।
যাইহোক, এইভাবে শুধু স্পেসশিপই ত্বরান্বিত হয় না। এটা জানা যায় যে নক্ষত্রের সাথে আবদ্ধ নয় এমন মহাকাশীয় দেহগুলি শক্তি এবং প্রধানের সাথে গ্যালাক্সিতে ঘুরে বেড়ায়। এগুলি উভয়ই অপেক্ষাকৃত ছোট গ্রহাণু (যার মধ্যে একটি, উপায় দ্বারা, এখন সৌরজগত পরিদর্শন করছে), এবং শালীন আকারের প্ল্যানেটয়েড উভয়ই হতে পারে। জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেন যে এটি মহাকর্ষীয় স্লিং, অর্থাৎ একটি বৃহত্তর মহাজাগতিক দেহের প্রভাব, যা তাদের সিস্টেম থেকে কম বৃহদায়তন বস্তুগুলিকে ছুঁড়ে ফেলে, খালি স্থানের বরফের ঠান্ডায় চিরন্তন বিচরণে তাদের ধ্বংস করে দেয়৷
কীভাবে ধীর করা যায়
কিন্তু, মহাকাশযানের মহাকর্ষীয় কৌশল ব্যবহার করে, আপনি কেবল ত্বরান্বিত করতে পারবেন না, তাদের গতি কমিয়ে দিতে পারবেন। এই ধরনের ব্রেক করার স্কিম চিত্রে দেখানো হয়েছে৷
লাল রঙে হাইলাইট করা ট্রাজেক্টোরির অংশে, মহাকর্ষীয় স্লিং সহ বৈকল্পিকের বিপরীতে গ্রহের আকর্ষণ ডিভাইসটির গতি কমিয়ে দেবে। সর্বোপরি, মহাকর্ষের ভেক্টর এবং জাহাজের উড্ডয়নের দিক বিপরীত।
এটি কখন ব্যবহার করা হয়? প্রধানত অধ্যয়ন করা গ্রহগুলির কক্ষপথে স্বয়ংক্রিয় আন্তঃগ্রহ স্টেশনগুলি চালু করার পাশাপাশি সৌর অঞ্চলের কাছাকাছি অধ্যয়নের জন্য। আসল বিষয়টি হ'ল সূর্যের দিকে বা, উদাহরণস্বরূপ, নক্ষত্রের নিকটতম বুধ গ্রহের দিকে যাওয়ার সময়, যে কোনও ডিভাইস, যদি আপনি ব্রেক করার জন্য ব্যবস্থা প্রয়োগ না করেন, উইলি-নিলি ত্বরান্বিত হয়। আমাদের তারার একটি অবিশ্বাস্য ভর এবং আকর্ষণের একটি বিশাল শক্তি রয়েছে। একটি মহাকাশযান যা অত্যধিক গতি অর্জন করেছে তা সৌর পরিবারের সবচেয়ে ছোট গ্রহ বুধের কক্ষপথে প্রবেশ করতে পারবে না। জাহাজ শুধু স্লিপ মাধ্যমে হবেদ্বারা, সামান্য বুধ এটি যথেষ্ট শক্তভাবে টানতে পারে না। ব্রেক করার জন্য মোটর ব্যবহার করা যেতে পারে। কিন্তু সূর্যের কাছে একটি মহাকর্ষীয় গতিপথ, চাঁদ এবং তারপর শুক্রে বলুন, রকেট প্রপালশনের ব্যবহার কমিয়ে দেবে। এর মানে হল কম জ্বালানীর প্রয়োজন হবে, এবং অতিরিক্ত গবেষণা সরঞ্জাম মিটমাট করতে মুক্ত ওজন ব্যবহার করা যেতে পারে।
সুচের চোখে পড়ুন
যদিও প্রারম্ভিক মহাকর্ষীয় কৌশলগুলি ভীতু এবং দ্বিধাহীনভাবে পরিচালিত হয়েছিল, সর্বশেষ আন্তঃগ্রহীয় মহাকাশ মিশনের রুটগুলি প্রায় সর্বদা মহাকর্ষীয় সমন্বয়ের সাথে পরিকল্পনা করা হয়। জিনিসটি হল যে এখন জ্যোতির্পদার্থবিদরা, কম্পিউটার প্রযুক্তির বিকাশের জন্য ধন্যবাদ, সেইসাথে সৌরজগতের দেহের সবচেয়ে সঠিক তথ্যের প্রাপ্যতা, প্রাথমিকভাবে তাদের ভর এবং ঘনত্ব, আরও সঠিক গণনা উপলব্ধ রয়েছে। এবং মাধ্যাকর্ষণ কৌশল অত্যন্ত নির্ভুলভাবে গণনা করা প্রয়োজন।
সুতরাং, প্রয়োজনের চেয়ে গ্রহ থেকে অনেক দূরে একটি ট্র্যাজেক্টোরি স্থাপন করা এই সত্যে পরিপূর্ণ যে ব্যয়বহুল সরঞ্জামগুলি যেখানে পরিকল্পনা করা হয়েছিল সেখানে উড়বে না। এবং ভরের অবমূল্যায়ন এমনকি পৃষ্ঠের সাথে জাহাজের সংঘর্ষের হুমকিও দিতে পারে।
কৌশলে চ্যাম্পিয়ন
এটি অবশ্যই ভয়েজার মিশনের দ্বিতীয় মহাকাশযান হিসেবে বিবেচিত হতে পারে। 1977 সালে চালু করা, ডিভাইসটি বর্তমানে তার নেটিভ স্টার সিস্টেম ছেড়ে অজানাতে অবসর নিচ্ছে।
তার অপারেশন চলাকালীন, যন্ত্রটি শনি, বৃহস্পতি, ইউরেনাস এবং নেপচুন পরিদর্শন করেছিল। পুরো ফ্লাইট জুড়ে, সূর্যের আকর্ষণ এতে কাজ করেছিল, যেখান থেকে জাহাজটি ধীরে ধীরে দূরে সরে যায়। কিন্তু, ভালোভাবে গণনা করা মহাকর্ষীয়কে ধন্যবাদকৌশল, প্রতিটি গ্রহের জন্য, এর গতি কমেনি, বরং বেড়েছে। অন্বেষণ করা প্রতিটি গ্রহের জন্য, রুটটি একটি মহাকর্ষীয় স্লিং এর নীতিতে নির্মিত হয়েছিল। মহাকর্ষীয় সংশোধনের প্রয়োগ ছাড়া ভয়েজার এতদূর পাঠাতে পারত না।
ভয়েজার্স ছাড়াও, মাধ্যাকর্ষণ কৌশলগুলি রোসেটা বা নিউ হরাইজনসের মতো সুপরিচিত মিশনগুলি চালু করতে ব্যবহৃত হয়েছে। সুতরাং, রোসেটা, চুরিউমভ-গেরাসিমেনকো ধূমকেতুর সন্ধানে যাওয়ার আগে, পৃথিবী এবং মঙ্গল গ্রহের কাছে 4টির মতো ত্বরান্বিত মহাকর্ষীয় কৌশল তৈরি করেছিল৷
