अंतरिक्ष डिस्क - सस्ती और बहुत तेज

वर्तमान में, अंतरिक्ष में मानव द्वारा प्रक्षेपित सबसे तेज़ वस्तु वोयाजर जांच है, जो बृहस्पति, शनि, यूरेनस और नेपच्यून से गुरुत्वाकर्षण लांचरों का उपयोग करके 17 किमी/सेकेंड तक गति करने में सक्षम थी। यह प्रकाश की तुलना में कई हजार गुना धीमी है, जिसे सूर्य के निकटतम तारे तक पहुंचने में चार साल लगते हैं।

उपरोक्त तुलना से पता चलता है कि जब अंतरिक्ष यात्रा में प्रणोदन तकनीक की बात आती है, तो हमें अभी भी बहुत कुछ करना है अगर हम निकटतम सौर मंडल निकायों से परे कहीं जाना चाहते हैं। और ये निकट प्रतीत होने वाली यात्राएँ निश्चित रूप से बहुत लंबी हैं। मंगल ग्रह पर 1500 दिनों की उड़ान और वापसी, और यहां तक ​​​​कि अनुकूल ग्रह संरेखण के साथ, बहुत उत्साहजनक नहीं लगता है।

लंबी यात्राओं पर, बहुत कमजोर ड्राइव के अलावा, अन्य समस्याएं भी होती हैं, उदाहरण के लिए, आपूर्ति, संचार, ऊर्जा संसाधनों के साथ। जब सूर्य या अन्य तारे बहुत दूर होते हैं तो सौर पैनल चार्ज नहीं होते हैं। परमाणु रिएक्टर केवल कुछ वर्षों के लिए पूरी क्षमता पर काम करते हैं।

हमारे अंतरिक्ष यान को बढ़ाने और उच्च गति प्रदान करने के लिए प्रौद्योगिकी के विकास की क्या संभावनाएँ और संभावनाएँ हैं? आइए पहले से उपलब्ध समाधानों पर नजर डालें और जो सैद्धांतिक और वैज्ञानिक रूप से संभव हैं, हालांकि अभी भी कल्पना के दायरे से दूर हैं।

वर्तमान: रासायनिक और आयन रॉकेट

वर्तमान में, रासायनिक प्रणोदन का उपयोग अभी भी बड़े पैमाने पर किया जाता है, जैसे तरल हाइड्रोजन और ऑक्सीजन रॉकेट। उनके द्वारा प्राप्त की जा सकने वाली अधिकतम गति लगभग 10 किमी / सेकंड है। यदि हम सूर्य सहित सौर मंडल में गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव का अधिकतम लाभ उठा सकें, तो रासायनिक रॉकेट इंजन वाला एक जहाज 100 किमी/सेकेंड से भी अधिक तक पहुंच सकता है। वोयाजर की अपेक्षाकृत कम गति इस तथ्य के कारण है कि इसका लक्ष्य अधिकतम गति प्राप्त करना नहीं था। उन्होंने ग्रहों के गुरुत्वाकर्षण सहायकों के दौरान इंजनों के साथ "आफ्टरबर्नर" का भी उपयोग नहीं किया।

आयन थ्रस्टर्स रॉकेट इंजन होते हैं जिनमें विद्युत चुम्बकीय संपर्क के परिणामस्वरूप त्वरित होने वाले आयन वाहक कारक होते हैं। यह रासायनिक रॉकेट इंजनों की तुलना में लगभग दस गुना अधिक कुशल है। इंजन पर काम पिछली सदी के मध्य में शुरू हुआ था। पहले संस्करणों में, ड्राइव के लिए पारा वाष्प का उपयोग किया गया था। वर्तमान में, नोबल गैस क्सीनन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

इंजन से गैस उत्सर्जित करने वाली ऊर्जा एक बाहरी स्रोत (सौर पैनल, एक रिएक्टर जो बिजली उत्पन्न करती है) से आती है। गैस परमाणु धनात्मक आयनों में बदल जाते हैं। फिर वे विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में तेजी लाते हैं, 36 किमी/सेकेंड तक की गति तक पहुंचते हैं।

उत्सर्जित कारक की उच्च गति से निष्कासित पदार्थ के प्रति इकाई द्रव्यमान में उच्च प्रणोद बल उत्पन्न होता है। हालाँकि, आपूर्ति प्रणाली की कम शक्ति के कारण, उत्सर्जित वाहक का द्रव्यमान छोटा होता है, जिससे रॉकेट का जोर कम हो जाता है। ऐसे इंजन से सुसज्जित जहाज थोड़ी सी तेजी के साथ चलता है।

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