यह आलेख मूल रूप से जुलाई, 2012 में अंतरिक्ष पत्रिका में दिखाई दिया था, लेकिन इसे संबंधित वीडियो के साथ अपडेट किया गया है।
मंगल ग्रह रात के आकाश में सबसे चमकदार वस्तुओं में से एक है, जो आसानी से एक चमकदार लाल तारे के रूप में बिना आंखों के दिखाई देता है। हर दो साल बाद, मंगल और पृथ्वी अपने निकटतम बिंदु पर पहुंच जाते हैं, जिसे "विपक्ष" कहा जाता है, जब मंगल पृथ्वी से 55,000,000 किमी के करीब हो सकता है। और हर दो साल में अंतरिक्ष यान लाल ग्रह पर अंतरिक्ष यान भेजने के लिए इस कक्षीय संरेखण का लाभ उठाते हैं। मंगल ग्रह पर पहुंचने में कितना समय लगता है?
लॉन्च की गति, पृथ्वी और मंगल के संरेखण और अंतरिक्ष यान की लंबाई अपने लक्ष्य तक पहुंचने के लिए पृथ्वी से मंगल ग्रह की कुल यात्रा का समय 150-300 दिनों के बीच लेता है। यह वास्तव में सिर्फ इस बात पर निर्भर करता है कि आप वहां पहुंचने के लिए कितना ईंधन जलाना चाहते हैं। अधिक ईंधन, छोटी यात्रा का समय।
मंगल पर जाने का इतिहास:
पृथ्वी से मंगल ग्रह की यात्रा करने वाला पहला अंतरिक्ष यान नासा का मेरिनर 4 था, जो 28 नवंबर, 1964 को लॉन्च हुआ और 14 जुलाई 1965 को मंगल पर पहुंचा, जिसने 21 तस्वीरों की एक श्रृंखला को सफलतापूर्वक ग्रहण किया। मेरिनर 4 की कुल उड़ान का समय 228 दिन था।
मंगल ग्रह का अगला सफल मिशन मेरिनर 6 था, जो 25 फरवरी, 1969 को नष्ट हो गया और 31 जुलाई, 1969 को ग्रह पर पहुंचा; केवल 156 दिनों की उड़ान का समय। यात्रा करने के लिए सफल मेरिनर 7 को केवल 131 दिनों की आवश्यकता थी।
मेरिनर 9, 30 मई 1971 को लॉन्च किए गए मंगल के चारों ओर कक्षा में सफलतापूर्वक जाने वाला पहला अंतरिक्ष यान है और 167 दिनों की अवधि के लिए 13 नवंबर 1971 को आया था। यह वही पैटर्न है जो लगभग 50 वर्षों से अधिक मंगल अन्वेषण के लिए आयोजित किया गया है: लगभग 150-300 दिन।
यहाँ कुछ और उदाहरण दिए गए हैं:
- वाइकिंग 1 (1976) - 335 दिन
- वाइकिंग 2 (1976) - 360 दिन
- मंगल टोही ऑर्बिटर (2006) - 210 दिन
- फीनिक्स लैंडर (2008) - 295 दिन
- क्यूरियोसिटी लैंडर (2012) - 253 दिन
इतना समय क्यों लग रहा है?:
जब आप इस तथ्य पर विचार करते हैं कि मंगल केवल 55 मिलियन किमी दूर है, और अंतरिक्ष यान 20,000 किमी / घंटे से अधिक की यात्रा कर रहा है, तो आप अंतरिक्ष यान से लगभग 115 दिनों में यात्रा करने की उम्मीद करेंगे, लेकिन इसमें बहुत अधिक समय लगता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पृथ्वी और मंगल दोनों सूर्य के चारों ओर परिक्रमा कर रहे हैं। आप सीधे मंगल पर नहीं जा सकते हैं और अपने रॉकेट दागना शुरू कर सकते हैं, क्योंकि जब तक आप वहां पहुंचेंगे, मंगल पहले ही स्थानांतरित हो चुका होगा। इसके बजाय, पृथ्वी से प्रक्षेपित अंतरिक्ष यान को कहाँ पर इंगित करने की आवश्यकता है मंगल होने जा रहा है.
अन्य बाधा ईंधन है। फिर, अगर आपके पास असीमित मात्रा में ईंधन था, तो आप मंगल ग्रह पर अपने अंतरिक्ष यान को इंगित करते हैं, अपने रॉकेट को यात्रा के आधे रास्ते तक पहुंचाते हैं, फिर यात्रा के अंतिम आधे हिस्से के लिए चारों ओर घूमते हैं और सड़ते हैं। आप अपनी यात्रा के समय को वर्तमान दर के एक अंश तक घटा सकते हैं - लेकिन आपको ईंधन की एक असंभव राशि की आवश्यकता होगी।
ईंधन की कम मात्रा के साथ मंगल ग्रह पर कैसे जाएं:
इंजीनियरों की प्राथमिक चिंता यह है कि कम से कम ईंधन पर मंगल ग्रह के लिए एक अंतरिक्ष यान कैसे प्राप्त किया जाए। रोबोट वास्तव में अंतरिक्ष के शत्रुतापूर्ण वातावरण के बारे में परवाह नहीं करते हैं, इसलिए यह रॉकेट की लॉन्च लागत को यथासंभव कम करने के लिए समझ में आता है।
नासा के इंजीनियरों ने एक यात्रा की एक विधि का उपयोग किया, जिसे होहमैन ट्रांसफर ऑर्बिट कहा जाता है - या न्यूनतम ऊर्जा ट्रांसफर ऑर्बिट - पृथ्वी से मंगल पर एक अंतरिक्ष यान भेजने के लिए कम से कम ईंधन संभव है। तकनीक को पहले वाल्टर होहमन ने प्रस्तावित किया था जिसने 1925 में युद्धाभ्यास का पहला विवरण प्रकाशित किया था।
सीधे मंगल ग्रह पर अपने रॉकेट को इंगित करने के बजाय, आप अपने अंतरिक्ष यान की कक्षा को बढ़ावा देते हैं ताकि यह पृथ्वी की तुलना में सूर्य के चारों ओर एक बड़ी कक्षा का अनुसरण करे। अंततः वह कक्षा मंगल ग्रह की कक्षा को पार कर जाएगी - ठीक उसी क्षण जब मंगल भी वहां है.
यदि आपको कम ईंधन के साथ लॉन्च करने की आवश्यकता है, तो आपको अपनी कक्षा को बढ़ाने और मंगल ग्रह की यात्रा बढ़ाने में अधिक समय लगेगा।
मंगल पर यात्रा के समय को कम करने के लिए अन्य विचार:
हालाँकि, मंगल तक पहुँचने के लिए 250 दिनों की यात्रा के लिए एक अंतरिक्ष यान की प्रतीक्षा करने के लिए कुछ धैर्य की आवश्यकता होती है, यदि हम मानव भेज रहे हैं तो हम पूरी तरह से अलग प्रणोदन विधि चाहते हैं। अंतरिक्ष एक शत्रुतापूर्ण स्थान है, और अंतरिक्ष यात्री के विकिरण मानव अंतरिक्ष यात्रियों के लिए एक दीर्घकालिक स्वास्थ्य जोखिम पैदा कर सकते हैं। पृष्ठभूमि ब्रह्मांडीय किरणें कैंसर-उत्प्रेरण विकिरण के निरंतर अवरोध को बढ़ाती हैं, लेकिन बड़े पैमाने पर सौर तूफान का एक बड़ा जोखिम होता है, जो कुछ घंटों में असुरक्षित अंतरिक्ष यात्रियों को मार सकता है। यदि आप यात्रा के समय को कम कर सकते हैं, तो आप समय की मात्रा को कम कर सकते हैं, जिससे अंतरिक्ष यात्री विकिरण से ग्रस्त हो रहे हैं, और वापसी की यात्रा के लिए उन्हें जितनी आपूर्ति की आवश्यकता होती है, उतनी कम करें।
परमाणु जाओ:
एक विचार है परमाणु रॉकेट, जो परमाणु रिएक्टर में तीव्र तापमान तक हाइड्रोजन - जैसे एक काम करने वाले तरल पदार्थ को गर्म करता है, और फिर जोर लगाने के लिए उच्च वेग पर रॉकेट नोजल को बाहर निकालता है। क्योंकि परमाणु ईंधन रासायनिक रॉकेटों की तुलना में अधिक ऊर्जा वाले होते हैं, आप कम ईंधन के साथ एक उच्च वेग प्राप्त कर सकते हैं। यह प्रस्तावित है कि एक परमाणु रॉकेट यात्रा के समय को लगभग 7 महीने तक कम कर सकता है
चुंबकीय जाओ:
एक अन्य प्रस्ताव एक प्रौद्योगिकी है जिसे कहा जाता है परिवर्तनीय विशिष्ट आवेग मैग्नेटोप्लाज्मा रॉकेट (या VASIMR)। यह एक विद्युत चुम्बकीय थ्रस्टर है जो एक प्रणोदक को आयनित और गर्म करने के लिए रेडियो तरंगों का उपयोग करता है। यह प्लाज्मा नामक एक आयनित गैस बनाता है जो उच्च वेग पर अंतरिक्ष यान के पीछे चुंबकीय रूप से जोर लगा सकता है। पूर्व अंतरिक्ष यात्री फ्रेंकलिन चांग-डियाज़ इस तकनीक के विकास का नेतृत्व कर रहे हैं, और इसे पृथ्वी के ऊपर इसकी ऊंचाई बनाए रखने में मदद करने के लिए अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर एक प्रोटोटाइप स्थापित किए जाने की उम्मीद है। मंगल के एक मिशन में, एक VASIMR रॉकेट यात्रा के समय को घटाकर 5 महीने कर सकता है।
एंटीमैटर जाएं:
शायद सबसे चरम प्रस्तावों में से एक का उपयोग करना होगा एंटीमैटर रॉकेट। कण त्वरक में निर्मित, एंटीमैटर सबसे घना ईंधन है जिसका आप संभवतः उपयोग कर सकते हैं। जब पदार्थ के परमाणु एंटीमैटर के परमाणुओं से मिलते हैं, तो वे शुद्ध ऊर्जा में बदल जाते हैं, जैसा कि अल्बर्ट आइंस्टीन के प्रसिद्ध समीकरण द्वारा भविष्यवाणी की गई थी: E = mc2। केवल 45 दिनों में मानव मिशन को मंगल ग्रह तक ले जाने के लिए एंटीमैटर के 10 मिलीग्राम की आवश्यकता होगी। लेकिन तब, एंटीमैटर की उस छोटी मात्रा में भी लगभग 250 मिलियन डॉलर का उत्पादन होता था।
मंगल के लिए भविष्य के मिशन:
भले ही मंगल पर यात्रा के समय को कम करने के लिए कुछ अविश्वसनीय तकनीकों का प्रस्ताव किया गया है, लेकिन इंजीनियर रासायनिक रॉकेटों का उपयोग करके न्यूनतम ऊर्जा हस्तांतरण कक्षाओं की कोशिश की और सही तरीकों का उपयोग करेंगे। इस तकनीक का उपयोग करते हुए नासा का MAVEN मिशन 2013 में लॉन्च होगा, साथ ही ESA के एक्मोमार्स मिशन भी। अन्य तकनीकों के सामान्य तकनीक बनने से कुछ दशक पहले यह हो सकता है।
आगे शोध:
इंटरप्लेनेटरी ऑर्बिट्स के बारे में जानकारी - नासा
7 मिनट का आतंक - मंगल पर उतरने की चुनौती
परमाणु रॉकेट इंजन के लिए नासा का प्रस्ताव
होहमैन ट्रांसफर ऑर्बिट्स - आयोवा स्टेट यूनिवर्सिटी
न्यूनतम स्थानान्तरण और इंटरप्लेनेटरी ऑर्बिट्स
मंगल मिशनों के लिए नया और बेहतर एंटीमैटर स्पेस शिप - नासा
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