🖖🏾 🐧 🍔 एथन नंबर 55 से पूछें: क्या मंगल पर मिशन के सदस्य उड़ान रद्द कर सकते हैं? 🍌 ✂️ 🧑

अगर कुछ भयानक होता है, तो क्या पृथ्वी पर वापस आना संभव होगा?

कभी-कभी मैं खुद को चांद को देखकर पाता हूं और याद करता हूं कि हमारी लंबी यात्रा में किस्मत कैसे बदली है, मैं उन हजारों लोगों के बारे में सोचता हूं जिन्होंने हमें घर पहुंचाने का काम किया। मैं चाँद को देखता हूँ और सोचता हूँ - लोग वहाँ कब लौटेंगे, और वास्तव में कौन?
- टॉम हैंक्स

कुछ विचार हैं जो हमारी कल्पना को उसी तरह उत्तेजित करते हैं जैसे कि पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण की सीमा से परे और हमारे ब्रह्मांड की गहराई में - ग्रहों और तारों की यात्रा। आप मुझे हमेशा की तरह अपने प्रश्न भेजते हैं, और इस सप्ताह मैं निम्नलिखित प्रश्न को संबोधित करते हुए प्रसन्न हूं कि जोआन पूछता है:

क्या मंगल एक मिशन आधा वापस कर सकता है अगर उन्हें कोई संदेह है? जब वे देखते हैं कि हमारा सुंदर नीला ग्रह कैसे छोटा हो जाता है, जबकि वे एक मृत और विषाक्त ग्रह पर जाते हैं, या जब सौर हवा और विकिरण सभी सुरक्षित सीमाओं से अधिक हो जाते हैं।

कल्पना करें: आपको जीवन भर की यात्रा के लिए चुना गया था, और आप मंगल पर पहले मानवयुक्त मिशन की टीम के पहले सदस्यों में से एक हैं!

15 अप्रैल 1970 को पृथ्वी की सतह से 400,171 की अधिकतम दूरी के बिंदु तक पहुँचते-पहुंचते, चंद्र नक्षत्र के पास चंद्रमा के दूर तक चक्कर लगाते हुए, अपोलो 13 टीम से अधिक लोगों में से किसी ने भी यात्रा नहीं की। लेकिन जब किसी अन्य ग्रह पर पहली मानवयुक्त उड़ान होती है, तो यह रिकॉर्ड कुछ ही दिनों में टूट जाएगा।

हमारी वर्तमान तकनीकों के साथ अन्य दुनिया तक पहुंचने के लिए जिस विधि का उपयोग किया जाता है, उसमें तीन चरण होते हैं:

प्रारंभिक प्रक्षेपण, जो पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण पर काबू पा लेता है और सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की गति के सापेक्ष एक पर्याप्त उच्च गति (कई किमी / सेकंड के क्रम में) में एक अंतरिक्ष यान लॉन्च करता है।
पाठ्यक्रम समायोजन जब शंटिंग इंजनों का छोटा मोड़ जहाज को इष्टतम प्रक्षेपवक्र की ओर तेज करता है।
गुरुत्वाकर्षण सहायता, जब हम सूर्य की परिक्रमा करते हुए अन्य ग्रहों के गुरुत्वाकर्षण का उपयोग करते हैं, तो हमारे जहाज की गति को बदलने के लिए, हर बार इसे बढ़ाने या कम करने में।

इन तीन चरणों के संयोजन से, हम आज की रॉकेट तकनीक का उपयोग करके किसी भी बिंदु पर पहुंच सकते हैं, धैर्य और सावधानीपूर्वक योजना के अधीन।

अब प्रारंभिक लॉन्च बहुत मुश्किल चरण है। पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण को दूर करने, पहले ब्रह्मांडीय वेग के लिए एक महत्वपूर्ण द्रव्यमान में तेजी लाने और पृथ्वी के वातावरण के माध्यम से इसे बढ़ाने के लिए भारी मात्रा में संसाधनों की आवश्यकता होती है। यह सब एक ही समय में होना चाहिए, और यही कारण है कि हम एक ऐसे स्पेस एलेवेटर का सपना देखते हैं जिसके साथ किसी दिन हम आसानी से और मज़बूती से ऊर्जा और ईंधन की इतनी मात्रा को बर्बाद करने से बच सकते हैं जो केवल वायुमंडल से ऊपर उठकर होता है।

लेकिन जब तक यह एक वास्तविकता नहीं बन जाती, हमारे पास केवल रॉकेट ही बचे हैं। और यह इतना मुश्किल नहीं है - यह पेलोड के संदर्भ में महंगा है जिसे हमें किसी अन्य ग्रह तक पहुंचाने के लिए अंतरिक्ष में लॉन्च करने की आवश्यकता है।

जब हम मंगल पर एक मानवयुक्त मिशन के बारे में बात करते हैं, तो हम कई अलग-अलग योजनाओं पर चर्चा करते हैं। वन-वे फ़्लाइट के लिए उनमें से सबसे इष्टतम, जो, यदि आप रुचि रखते हैं, तो उड़ान के समय और ऊर्जा की आवश्यक मात्रा को कम करता है, वांछित लॉन्च समय के लिए समायोजन का अर्थ है।

हर 780 दिन में, एक लॉन्च विंडो खुलती है, जो लगभग दो महीने तक चलती है, जब पृथ्वी अपनी कक्षा में मंगल ग्रह के साथ पकड़ती है, और फिर मंगल की उड़ान का समय लगभग 243 दिन - 8 और एक साढ़े महीने होगा। कठिनाई यह है कि जिस तरह से आप जबरदस्त गति से आगे बढ़ रहे हैं, और प्रक्षेप पथ को सही करने के लिए आपके पास पर्याप्त ईंधन नहीं है।

क्यों नहीं?

क्योंकि प्रत्येक अतिरिक्त किलोग्राम कार्गो में एक रॉकेट लॉन्च करने की लागत बढ़ जाती है, और भोजन, पानी और अन्य आपूर्ति के भंडारण के लिए उपयोग करने योग्य स्थान की मात्रा कम हो जाती है। नतीजतन, त्रुटियों के लिए कम जगह है। यदि कुख्यात अपोलो 13 मिशन ने चंद्रमा पर उतरने की योजना नहीं बनाई, तो कमांड मॉड्यूल के साथ पुनर्मिलन और पृथ्वी पर लौटने के लिए, उनके पास पाठ्यक्रम को समायोजित करने और घर लौटने के लिए पर्याप्त ईंधन नहीं होगा।

यदि आप मंगल ग्रह पर जाते हैं, और अचानक पृथ्वी पर लौटने का फैसला करते हैं, तो वापसी की यात्रा के लिए पाठ्यक्रम को बदलने के लिए ईंधन का उपयोग करके घर बस काम नहीं करता है: यह ईंधन के मामले में बहुत महंगा है। दूसरे शब्दों में, जोआन, आपके एक प्रश्न का उत्तर दे रहा है, यदि विकिरण आपको मार देगा - यह, सिद्धांत रूप में, यह चिंता करने का मतलब है, क्योंकि लोगों ने पृथ्वी के सुरक्षात्मक चुंबकीय क्षेत्र के बाहर इतना समय कभी नहीं बिताया है - आप बस मर जाएंगे।

लेकिन अगर आप समय से नहीं भाग रहे थे, तो आपके पास जीवित रहने के लिए पर्याप्त भोजन, पानी और आपूर्ति होगी, और मंगल पर उड़ान भरने के लिए ईंधन होगा, आपके पास घर लौटने का मौका होगा। यह उस मिशन के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है जिसका आप उल्लेख कर रहे हैं - मार्स वन - क्योंकि अब इसे मृत्यु मिशन के रूप में योजनाबद्ध किया गया है।

जब आप आंतरिक ग्रह (पृथ्वी) से बाहरी (मंगल) तक उड़ान भरते हैं, तो आपको होहमैन प्रक्षेपवक्र से चिपके रहने की जरूरत है [एक अण्डाकार कक्षा जो दो अन्य कक्षाओं के बीच संक्रमण के लिए उपयोग की जाती है, आमतौर पर एक ही विमान में स्थित होती है]। सीधे शब्दों में कहें, तो आपको सूर्य से अपनी दूरी बढ़ाने के लिए सही समय पर वांछित मूल्य में गति बढ़ाने की आवश्यकता है, जबकि उसी समय जिस ग्रह के लिए आप जा रहे हैं उससे मिलने के लिए अंतिम गति तक पहुंचना। लैंडिंग की स्थिति में, आपको ग्रह के वायुमंडल में वंश शुरू करने के लिए गति को फिर से बदलना होगा, और यही हम मंगल पर उतरने के लिए योजना बनाते हैं।

हमने पहले ही कई बार सफलतापूर्वक ऐसा किया है!

लेकिन क्या होगा अगर हमें मिशन को रद्द करने और घर लौटने की आवश्यकता है? एक शानदार प्रभाव है जो मैंने पहले ही उल्लेख किया है: एक जहाज के मार्ग को बदलने के लिए ग्रहों के गुरुत्वाकर्षण का उपयोग। यही है, दिशा और उड़ान की गति दोनों को बदलने के लिए!

आप ऊर्जा संरक्षण के बारे में याद रखेंगे और सोचेंगे कि यह कैसे संभव है। वास्तव में, किसी भी कार्रवाई के लिए एक समान प्रतिक्रिया होती है, इसलिए हम जहाज और ग्रह को कैसे बातचीत कर सकते हैं ताकि हमारे जहाज की गति में बदलाव हो? इसका उत्तर है कि हमारे पास एक तीसरा शरीर है - सूर्य!

जब ग्रह सूर्य के चारों ओर घूमता है, तो इस प्रणाली में बहुत अधिक ऊर्जा, गुरुत्वाकर्षण और गतिज होता है। जब तीसरा शरीर अंतःक्रिया में भाग लेता है, तो यह सूर्य-ग्रह प्रणाली से चोरी करके ऊर्जा प्राप्त कर सकता है, या इसे सूर्य-ग्रह प्रणाली को देकर ऊर्जा खो सकता है। जहाज के इंजन द्वारा उपयोग की जाने वाली ऊर्जा की मात्रा, आमतौर पर बातचीत में प्राप्त या दी गई ऊर्जा का 20% से अधिक नहीं होती है!

यह कैसे नासा मैसेंजर जहाज गुरुत्वाकर्षण संपर्कों के दौरान बहुत अधिक ऊर्जा दे रहा है और बुध के चारों ओर कक्षा में प्रवेश किया है, और इस तरह मल्लाह और पायनियर्स सौर मंडल से बाहर निकल गए!

इसलिए, अगर मंगल के रास्ते पर आप लौटने का फैसला करते हैं, तो आपका एकमात्र वास्तविक मौका, जहाज पर फिट होने वाले ईंधन की मात्रा को देखते हुए, पृथ्वी की ओर मुड़ने के लिए लाल ग्रह के गुरुत्वाकर्षण का उपयोग करना होगा। इसके परिणामस्वरूप 400 से 450 दिनों तक चलने वाली यात्रा होगी। ग्रहों के बीच कोई बुनियादी ढांचा नहीं होने के कारण, यह आपका सबसे अच्छा मौका है।

और यद्यपि यह वास्तव में वह उत्तर नहीं है जिसे आप प्राप्त करना चाहते थे, लेकिन यह उत्तर है कि गुरुत्वाकर्षण के नियम, प्रौद्योगिकी की सीमाओं के साथ मिलकर अनुमति देते हैं। आपको खुश करने के लिए, मैं कहता हूँ कि एक अंतरिक्ष यात्री के लिए जीवन भर के लिए विकिरण की अधिकतम सुरक्षित खुराक की गणना 1 सीवर, और यहां तक कि 450 दिनों की मंगल और पीठ की यात्रा के लिए की जाती है, जो आपको केवल 0.66 सीवर्ट प्रदान करेगी। इसलिए यह कारक एक सीमा के रूप में काम करने की संभावना नहीं है, लेकिन जब तक मंगल पर मानवयुक्त मिशनों के योजनाकार दीर्घकालिक अस्तित्व के मुद्दे को गंभीरता से लेते हैं, आप मुझे उन लोगों के बीच नहीं पाएंगे जो इच्छा रखते हैं। एरिज़ोना रेगिस्तान में एक वर्ष मंगल ग्रह की यात्रा के सपने के लिए मेरा सबसे मजबूत दृष्टिकोण है!

यह, वैसे, एरिज़ोना नहीं है, लेकिन मंगल। लेकिन उन्हें कैसे भेद करना है?

यदि आप जल्दी निर्णय लेते हैं, तो इससे पहले कि आप इंजन शुरू करें और पृथ्वी के चारों ओर परिक्रमा छोड़ें, आप सिर्फ दीर्घवृत्त के साथ उड़ान भर सकते हैं और घर लौट सकते हैं। यह आदर्श होगा यदि टेकऑफ़ के दौरान कुछ गलत हो जाता है। यदि आप पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण का उपयोग करना चाहते हैं, तो आपके पास अवसर की अंतिम विंडो बंद होने से पहले कुछ संभावनाएं होंगी।

लेकिन काफी देरी से, आप वापसी की उम्मीद करने से पहले बहुत आगे उड़ेंगे। महान सवाल के लिए धन्यवाद, जोन, और यदि आप अगली बार अपने प्रश्न का उत्तर चाहते हैं, तो उन्हें मेरे पास भेजें!

एथन नंबर 55 से पूछें: क्या मंगल पर मिशन के सदस्य उड़ान रद्द कर सकते हैं?

अगर कुछ भयानक होता है, तो क्या पृथ्वी पर वापस आना संभव होगा?

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