क्या कोई आकार सीमा होगी कि पृथ्वी (या किसी अन्य ग्रह) की परिक्रमा करने वाला अंतरिक्ष स्टेशन कितना बड़ा हो सकता है?
जवाब
चिंता करने योग्य कुछ मुद्दे हैं:
- ज्वारीय तनाव, जिसकी ओर रॉय मैककैमन इशारा करते हैं। यहां एक प्रमुख अवधारणा रोशे सीमा है - विकिपीडिया। ध्यान दें कि सीमा घनत्व पर निर्भर करती है, और एक अंतरिक्ष स्टेशन का घनत्व संभवतः काफी कम होगा, क्योंकि इसमें अधिकतर हवा होगी। सीमा के भीतर परिक्रमा करने वाले स्टेशन को ज्वारीय तनाव का सामना करने के लिए पर्याप्त संरचनात्मक ताकत की आवश्यकता होगी। हालाँकि, यदि आंतरिक गुरुत्वाकर्षण वांछित है तो नीचे दिया गया आइटम 3 संभवतः एक बड़ा मुद्दा है। यहां तक कि पृथ्वी की निचली कक्षा में भी, ज्वारीय तनाव 1 ग्राम के एक छोटे से अंश तक होगा।
- हवा का दबाव। वास्तव में एक बड़े दबाव वाले बर्तन को वास्तव में मजबूत होना चाहिए। व्यवहार में, एक पुरानी शैली के कठोर हवाई पोत - विकिपीडिया की तरह , कई दबाव पोत होंगे। दबाव पोत के लिए आवश्यक द्रव्यमान उसके आकार के दबाव के गुणा के समानुपाती होता है, इसलिए काफी बड़े बर्तन भी बनाए जा सकते हैं । लेकिन वे आतंकवादियों के लिए आकर्षक लक्ष्य होंगे। और हान सोलो.
- कृत्रिम गुरुत्वाकर्षण. यदि संपूर्ण स्टेशन मनुष्यों को वजन प्रदान करने के लिए घूम रहा है, तो संरचना को इतना मजबूत होना चाहिए कि वह सारा वजन सहन कर सके। एक विशाल चक्का बनाने की तरह, यह कठिन हो जाता है। मेरे पास संख्याओं के बारे में बहुत कुछ नहीं है, लेकिन मान लीजिए कि स्टेशन के रिम का द्रव्यमान दस लाख टन है और इसे 1 ग्राम प्रदान करने के लिए घुमाया जा रहा है। फिर संरचना में कुल दस लाख टन वजन उठाने के लिए पर्याप्त मोटी केबल शामिल होनी चाहिए, और वे स्टेशन की त्रिज्या जितनी लंबी होनी चाहिए। यदि आप स्टेशन के आकार और द्रव्यमान को दोगुना करते हैं, तो केबलों को दोगुना मजबूत और दोगुना लंबा होना चाहिए, इसलिए आपको चार गुना अधिक केबल की आवश्यकता होगी। अब उपलब्ध सामग्रियों का उपयोग करके, सौ किमी आकार के 1 ग्राम फ्लाईव्हील को बिना किसी परेशानी के एक साथ रखा जा सकता है, इसलिए यह अभी कोई बड़ा मुद्दा नहीं होगा। फिर, व्यावहारिक समाधान कई छोटे फ्लाईव्हील का निर्माण करना है।
वर्तमान में, आईएसएस लगभग 419,500 किलोग्राम वजन के साथ 7.67 किमी/सेकेंड की गति से पृथ्वी की परिक्रमा कर रहा है। जैसा कि आपने बताया है, एक अत्यंत बड़े स्टेशन के लिए, पृथ्वी के चारों ओर शांतिपूर्वक परिक्रमा करने के लिए वेग बहुत अधिक होना चाहिए। ऐसा इसलिए है क्योंकि आईएसएस जैसे अंतरिक्ष स्टेशन पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण से एक आंतरिक खिंचाव का अनुभव करते हैं जो उन्हें मुक्त रूप से गिरने में रखता है लेकिन परिक्रमा वेग उन्हें पृथ्वी की ओर गिरने से रोकने के लिए पर्याप्त है।
इस मामले में स्थिति यानी पृथ्वी से यह दूरी ज्वारीय बलों को रोकने के लिए उपयुक्त होनी चाहिए। यह केवल इस मामले में आवश्यक है क्योंकि हम स्टेशन को बहुत बड़ा मान रहे हैं जिसका अर्थ है कि यह ज्वार बनाने के लिए तरल पदार्थ (स्पष्ट रूप से महासागर) को प्रभावित करेगा। जब वस्तु अधिक दूरी पर होती है तो जल निकाय प्रभावित नहीं होते हैं, लेकिन जैसे ही वह करीब आती है, यह ज्वार बनाती है जो चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण के कारण ज्वार के समान दिखाई देगी।
यहां छवि बिल्कुल वैसी नहीं है जैसी होनी चाहिए। यदि कोई उपयुक्त छवि के बारे में मेरी मदद कर सकता है तो कृपया संपादन का सुझाव दें।
तो यहाँ सफेद रेखा रोश सीमा है। लाल चीज़ अंतरिक्ष यान है और नीली चीज़ (पृथ्वी कह सकते हैं) जलराशि है।
पृथ्वी की परिक्रमा के लिए सुरक्षित दूरी निर्धारित करने में पृथ्वी का क्रांतिक वेग भी एक प्रमुख कारक है । क्रांतिक वेग वह गति है जो गिरती हुई वस्तु तब पहुंचती है जब गुरुत्वाकर्षण और वायु प्रतिरोध वस्तु पर बराबर हो जाते हैं।
वीसी = √(जीएम/आर)
आप वास्तव में एक अंतरिक्ष जहाज के आकार की गणना कर सकते हैं जो व्यावहारिक रूप से संभव होगा। लेकिन मैं किसी निश्चित बिंदु के बारे में इतना निश्चित नहीं हूं। नीचे दिए गए लिंक में इसके उत्तर हैं और मुझे लगता है कि यह मददगार होगा। सबसे बड़े संभावित अंतरिक्ष जहाज का आकार क्या होगा?
साथ ही, आपने मेरा यह उत्तर भी अच्छे से पढ़ा, जो उन कारणों को बताता है कि क्यों हम आमतौर पर विशाल अंतरिक्ष यान, कृत्रिम गुरुत्वाकर्षण की आवश्यकता आदि के बारे में बात नहीं करते हैं।
रवीना डंडोना का जवाब "मंगल ग्रह पर उपनिवेश बनाने" के बजाय हम सतत अंतरिक्ष यान के बारे में क्यों नहीं सुन रहे हैं? इस समाधान में आज की तकनीकी समस्याएँ क्या हैं?
मुझे इस बारे में अधिक जानकारी नहीं है कि किसी अंतरिक्ष स्टेशन का आकार निर्धारित करने के लिए और क्या आवश्यक होगा।