समताप मंडल में क्या खोजा जा रहा है?

12 अप्रैल, हम अपने सर्वर को समताप मंडल में भेजेंगे। जल्द ही हम अपने प्रोजेक्ट " स्पेस डाटा सेंटर " की तकनीकी स्टफिंग के बारे में विस्तार से लिखेंगे। इस बीच, हम इस बारे में बात करना चाहते हैं कि आज समताप मंडल की उड़ानों का उपयोग क्यों किया जाता है।

नासा रिसर्च स्ट्रैटोस्टेट

अंतरिक्ष हमें जितना लगता है, उससे कहीं ज्यादा करीब है। और यह एक सुंदर रूपक नहीं है: आज पृथ्वी के वायुमंडल की सीमा 100-122 किमी के स्तर पर स्वीकार की जाती है। हालांकि, पहले से ही 30 किमी पर, समताप मंडल में, 99% वायु द्रव्यमान आपके नीचे रहता है। शेष 70-90 किमी की ऊँचाई पर हवा का अंतिम एक प्रतिशत "फैला हुआ" है। तुलना के लिए, समुद्र तल पर औसत वायुमंडलीय दबाव लगभग 1000 मिलीबार है, और 30 किमी पर - लगभग 12 मिलीबार। चूंकि समताप मंडल "ओजोन ढाल" है, इसलिए इसके ऊपरी हिस्से में सौर विकिरण का स्तर बहुत अधिक है। केवल तापमान को लगभग कठोर वायुहीनता के सामंजस्यपूर्ण चित्र से बाहर खटखटाया जाता है: -75 ° C से 12 किमी के लिए यह 45 किमी के लिए 0 ° C तक बढ़ जाता है (कभी-कभी यह ऐसे तापमान से 30 किमी पहले ही गर्म हो जाता है, हालांकि आमतौर पर -20 °- 10 ° C तक होता है। )।

परिस्थितियों की समग्रता के कारण, 30-40 किमी की ऊँचाई की सीमा को कभी-कभी आज "प्रेडोसमोस" कहा जाता है और इसका उपयोग सभी प्रकार के वैज्ञानिक अनुसंधानों के लिए कम से कम वायुमंडलीय प्रभाव के लिए सक्रिय रूप से किया जाता है। यही है, ऊपरी स्ट्रैटोस्फीयर में, आप अंतरिक्ष में एक पूर्ण लॉन्च पर पैसा खर्च किए बिना सस्ते में अनुसंधान और परीक्षण कर सकते हैं।

विश्व की पहली स्ट्रैटोस्फेरिक बैलून को वैज्ञानिक अगस्टे पिकार्ड ने कॉस्मिक किरणों का अध्ययन करने के लिए बनाया था। 1940 के दशक तक ब्रह्मांडीय किरणों की प्रकृति। अस्पष्ट रहा। जांच गेंदों पर उठाए गए परमाणु पायस का उपयोग करके पदार्थ के साथ ब्रह्मांडीय किरणों की बातचीत के अध्ययन ने, विशेष रूप से, नए प्राथमिक कणों की खोज की है - पॉज़िट्रॉन (1932), म्यूऑन (1936), और mes-मेसन (1947)।

आजकल, "पूर्व-ब्रह्मांड" के शीर्षक के बावजूद, समताप मंडल का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है ... मौसम के पूर्वानुमान का गठन। आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, समताप मंडल में होने वाली वायुमंडलीय प्रक्रियाएं पृथ्वी पर मौसम को बहुत प्रभावित करती हैं। इसलिए, हर दिन, पूरे 12 और 24 घंटों में, एक ही समय में, पूरे ग्रह पर सैकड़ों मौसम के गुब्बारे लॉन्च किए जाते हैं: ये छोटे गुब्बारे होते हैं, जिनके नीचे छोटी-छोटी हार्डवेयर इकाइयाँ जुड़ी होती हैं, जो कि समताप मंडल में वृद्धि करते हैं, हवा के तापमान और आर्द्रता, हवा की गति और दिशा को रिकॉर्ड करते हैं। मौसम के गुब्बारों की जानकारी को एकल सूचना प्रणाली में एकत्र किया जाता है और इसका उपयोग मौसम पूर्वानुमान मॉडल में किया जाता है। उदाहरण के लिए, यदि आज वायु जनता अफ्रीका से उत्तर-उत्तर-पूर्व की ओर चलती है, तो इस गति से यह वायुमंडलीय मोर्चा एक दो दिनों में यूरोप में होगा, और इसी तरह।


इसके अलावा, अध्ययन स्ट्रैटोस्फीयर में किया जा रहा है जिसमें वातावरण रास्ते में है, और इससे परे जाना बहुत महंगा है। और आमतौर पर खगोलविदों द्वारा वातावरण को परेशान किया जाता है। 1950 के दशक में, संयुक्त राज्य अमेरिका में 30 सेमी के मुख्य दर्पण के व्यास के साथ दुनिया का पहला समताप मंडल दूरबीन लॉन्च किया गया था, जिसने उस समय सौर कोरोना की बेजोड़ तस्वीरें बनाई थीं। 1966 में, एक 8 टन के प्लेटफॉर्म के साथ सैटर्न स्वचालित वेधशाला ने यूएसएसआर में एक स्ट्रैटोस्फियर बैलून के तहत हमारे तारे को शूट करने के लिए उड़ान भरी। उसकी दूरबीन का मुख्य दर्पण 50 सेमी व्यास का था (हालाँकि यह संरचनात्मक रूप से मीटर-लंबे दर्पण के लिए बनाया गया था)।



इसके अलावा , एक्स-रे और इन्फ्रारेड रेंज में चलने वाले दूरबीन समताप मंडल में बह गए हैं; उनके लिए, वायुमंडल का प्रभाव बहुत अधिक हानिकारक है, क्योंकि यह इस प्रकार के विकिरण को अवशोषित करता है।


एक और दिलचस्प काम चांदी के बादलों का अध्ययन है। यह एक दुर्लभ वायुमंडलीय घटना है जो लगभग 130 साल पहले ज्वालामुखी क्रैकटाऊ के विस्फोट के तुरंत बाद दिखाई दी थी। मई से सितंबर तक और केवल उच्च अक्षांश पर लगभग 80 किमी की ऊँचाई पर सिलवरी बादल बनते हैं। वे तभी दिखाई देते हैं जब सूर्य लगभग अस्त हो चुका होता है और क्षितिज से 6–16 ° ऊपर होता है।


सिल्वर बादलों का अध्ययन किया गया है क्योंकि वे पहली बार 1885 में देखे गए थे। यह अभी भी ज्ञात नहीं है कि वे कहाँ से आते हैं। एक संस्करण के अनुसार, एक ज्वालामुखी विस्फोट से सबसे छोटी धूल मेसोस्फीयर में गिर गई, और इसके कण, कुछ शर्तों के तहत, खुद पर नमी जमा करते हैं और दिखाई देते हैं। और कई सालों तक, एक ताजा परिकल्पना दिखाई दी कि मीथेन ऊपरी वायुमंडल में उगता है, ब्रह्मांडीय धूल के साथ बातचीत करता है और क्रिस्टल में बदल जाता है।

अंतरिक्ष अन्वेषण में समताप मंडल बहुत मदद करता है। वहाँ की स्थितियाँ अंतरिक्ष के समान हैं: दबाव समुद्र तल से 100 गुना कम है, सौर विकिरण का उच्च स्तर, जैसे ही तापमान बढ़ता है, एक बहुत मजबूत तापमान गिरता है, जो अंतरिक्ष की विशेषता भी है: "सौर" और "छाया" पक्ष के बीच अंतर 170 तक पहुंच सकता है। डिग्री कम है।

कार्ड एक स्ट्रैटोस्टैट पर बैक्टीरिया को परिवहन करने के लिए उपयोग किया जाता है

इसलिए सौर ग्रहणों में से एक के दौरान, नासा ने मंगल ग्रह के समान वातावरण में बैक्टीरिया के व्यवहार का अध्ययन किया। सतह पर मंगल का वातावरण पृथ्वी से लगभग 100 गुना कम है, जिसमें कूलर का तापमान और बहुत अधिक विकिरण है। सामान्य परिस्थितियों में, हमारे समताप मंडल का ऊपरी हिस्सा मंगल ग्रह की स्थितियों के समान है, और सूर्य ग्रहण के दौरान मंगल की समानता बढ़ जाती है। चंद्रमा सूर्य से विकिरण और गर्मी के उत्सर्जन को रोकता है, कुछ पराबैंगनी किरणों को अवरुद्ध करता है, जो मंगल के वातावरण में कम आम हैं, और आगे समताप मंडल में तापमान को कम करते हैं। सामान्य तौर पर, समताप मंडल विभिन्न उपकरणों और सामग्रियों के परीक्षण के लिए एक उत्कृष्ट सैंडबॉक्स है।

समतापमंडलीय अनुसंधान का एक और दिलचस्प क्षेत्र उपग्रह संचार प्रणालियों का परीक्षण है। पृथ्वी की गोलाकारता के कारण, ग्रह की सतह पर प्रत्यक्ष रेडियो संचार की सीमा लगभग 27 किमी तक सीमित है, यह क्षितिज की दूरी है। और अगर आप स्ट्रैटोस्फियर में ट्रांसमीटर उठाते हैं, तो यह कई सौ किलोमीटर तक "हिट" करेगा, यह पूर्ण पैमाने पर परीक्षणों के लिए काफी पर्याप्त है।

इसके अलावा, जैविक प्रयोगों को समताप मंडल में आयोजित किया जाता है: वे उच्च रेडियोधर्मी पृष्ठभूमि की स्थितियों में जीवित रहने के लिए विभिन्न जीवित जीवों की क्षमता का अध्ययन करते हैं, जो हमेशा हमारे वातावरण के बाहर अंतरिक्ष यात्रियों के साथ होते हैं।

लेकिन लोग स्वयं 30 किमी की ऊंचाई पर दुर्लभ मेहमान हैं। आमतौर पर वे यहां केवल तभी होते हैं जब उन्हें एक रॉकेट द्वारा ले जाया जाता है। 1950 और 60 के दशक में, कई सुपर-उच्च स्ट्रैटोस्फेरिक पैराशूट जंप किए गए थे, लेकिन पिछले 40-50 वर्षों में केवल दो थे। उनमें से अंतिम, सबसे सनसनीखेज, 36 किमी से अधिक की ऊंचाई से फेलिक्स बॉमगार्टनर की छलांग है।

खुशी बेहद महंगी है: आपको एक बड़े स्ट्रैटोस्फेरिक बैलून की जरूरत होती है, एक लिफ्टिंग कैप्सूल, एक लाइफ सपोर्ट सिस्टम वाला स्पेससूट - यह सब मिलकर लाखों डॉलर खर्च होता है।

अंत में, अनुसंधान में रणनीतिक दिशाओं में से एक संरचनात्मक सामग्रियों की खोज है जो मात्रा, द्रव्यमान और ताकत के संदर्भ में सबसे प्रभावी हैं, क्योंकि लोगों के रहने के लिए कक्षीय और ग्रहों की वस्तुओं को बनाने में सबसे कठिन और महंगे कार्यों में से एक पृथ्वी से बड़े तत्वों को वितरित करना है। संरचनाओं। और समताप मंडल में, बहुलक कंपोजिट के व्यवहार का अध्ययन किया जा रहा है, जिससे भविष्य में वे कक्षा, चंद्रमा या मंगल में पूरे कमरे (बाद के इलाज के साथ) को उड़ाने की योजना बनाते हैं। वैज्ञानिकों ने पता लगाया कि कैसे इलाज के दौरान सामग्री का व्यवहार किया गया, किस गति से, किन गुणों ने इसे हासिल किया। ताजा से, आप कार्बन फाइबर सामग्री के अध्ययन को याद कर सकते हैं।


बेशक, हमारी नई परियोजना " स्पेस डेटा सेंटर " में कई, कई बार उल्लिखित प्रयोगों की तुलना में सस्ता होगा। अब पूरे जोश के साथ जिम्मेदार अधिकारियों के साथ लॉन्च का समन्वय कर रहा है। अधिकांश उपकरण आ गए, सर्वर इकट्ठा हो गया और हम घटकों को एक दूसरे से जोड़ रहे हैं।

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हम आपको हमारे प्रयोग में भाग लेने के लिए आमंत्रित करते हैं और अपना संदेश 12 अप्रैल को हमारे सर्वर को समताप मंडल में भेजते हैं ।