वायेजर 1 और 2 जैसे अन्वेषण अंतरिक्ष यान क्षुद्रग्रह बेल्ट से गुजरते हैं, और इसके नीचे या नीचे नहीं?
मैं समझता हूं कि एक क्षुद्रग्रह को मारने का जोखिम छोटा है, लेकिन मैं सोच रहा हूं कि क्या कारण है कि अंतरिक्ष यान आमतौर पर मुख्य सौर मंडल कक्षीय विमान पर रहता है ।
जवाब
सबसे पहले, अंतरिक्ष बिल्कुल विशाल है; किसी भी मल्लाह, या अन्य बाहरी ग्रह मिशन का मौका, एक क्षुद्रग्रह को मारना असीम था।
दूसरा, क्षुद्रग्रह बेल्ट वास्तव में अण्डाकार विमान के लिए विवश नहीं है; बहुत सारे क्षुद्रग्रहों के महत्वपूर्ण झुकाव हैं, इसलिए एक्लिप्टिक से बाहर रहना सुरक्षा की गारंटी नहीं देगा।
तीसरा, पृथ्वी प्रस्थान प्रक्षेपवक्र में एक महत्वपूर्ण झुकाव परिवर्तन को शामिल करने के लिए बहुत अधिक अतिरिक्त प्रदर्शन की आवश्यकता होगी; मुझे अपने सिर के ऊपर से पता नहीं है कि लॉन्चर के अधिकतम प्रदर्शन और वॉयेजर अंतरिक्ष यान के द्रव्यमान के कारण कितना झुकाव प्राप्त किया जा सकता था, लेकिन मुझे नहीं लगता कि बहुत अधिक प्रदर्शन मार्जिन उपलब्ध था।
अंत में, बृहस्पति के मल्लाह की उड़ान के निशान बृहस्पति के गुरुत्वाकर्षण का उपयोग करने के लिए शनि की ओर गुलेल की जरूरत से भारी विवश थे,। गुरुत्वाकर्षण सहायता पैंतरेबाज़ी में एक झुकाव परिवर्तन को शामिल करना संभव है (इंक्लिप्टिक बृहस्पति-से-शनि पैर से झुकाव पृथ्वी-से-बृहस्पति के पैर में परिवर्तन), लेकिन ऐसा करने से अन्य मिशन मापदंडों के साथ संघर्ष हो सकता है।
सौर मंडल में एक केप्लरियन प्रक्षेपवक्र को अनिवार्य रूप से तीन बिंदुओं से परिभाषित विमान में होना चाहिए: सूर्य का स्थान, जिस स्थान से आप शुरू कर रहे हैं, और आपका अंतरिक्ष यान आने पर आपका लक्ष्य उस बिंदु पर होगा। चूँकि ग्रह अण्डाकार के करीब होते हैं, यह विमान आमतौर पर एक अन्तर्ग्रहीय मिशन के लिए अण्डाकार के करीब होगा।
फिर विचार करें कि ईंधन कीमती है और थ्रस्ट का उपयोग करने वाले विमानों को बहुत अधिक ईंधन की आवश्यकता होती है। एक अंतरिक्ष यान को एक्लिप्टिक प्लेन से बाहर निकालने का एकमात्र व्यावहारिक तरीका एक विशालकाय ग्रह की सहायता है ।
इस प्रकार, व्यवहार में, एकमात्र प्रयोग करने योग्य अंतःविषय प्रक्षेपवक्र ग्रहण के करीब हैं।
क्षुद्रग्रह बेल्ट टॉरॉयडल है, क्षुद्रग्रह एक्लिप्टिक प्लेन तक ही सीमित नहीं हैं। विकिपीडिया के इस आरेख से पता चलता है कि अधिकांश क्षुद्रग्रहों में 10 ° से कम कक्षीय झुकाव हैं, लेकिन अभी भी 20 ° या इससे अधिक महत्वपूर्ण संख्याएँ हैं।
कक्षीय झुकाव की यह साजिश ($i_p$) बनाम सनकीपन ($e_p$) गिने हुए मुख्य-बेल्ट क्षुद्रग्रहों के लिए स्पष्ट रूप से क्षुद्रग्रह परिवारों का प्रतिनिधित्व करने वाले झुरमुट दिखाई देते हैं।
उस लेख से भी,
क्षुद्रग्रहों का कक्षीय वितरण लगभग 0.07 के एक सनकीपन और अधिकतम 4 डिग्री से नीचे झुकाव पर पहुंचता है। इस प्रकार हालांकि एक विशिष्ट क्षुद्रग्रह की अपेक्षाकृत गोलाकार कक्षा होती है और यह अण्डाकार के तल के पास स्थित होता है, कुछ क्षुद्रग्रह कक्षाएँ अत्यधिक विलक्षण हो सकती हैं या अण्डाकार विमान के बाहर अच्छी तरह से यात्रा कर सकती हैं।
जैसा कि निम्नलिखित चित्र से पता चलता है, अधिकांश मुख्य बेल्ट क्षुद्रग्रहों के लिए कक्षीय त्रिज्या 2.1 एयू और 3.25 एयू के बीच स्थित है।
ऊपर (या नीचे) जाने के लिए बेल्ट को आपके अंतरिक्ष यान की कक्षा में कम से कम 10 ° का झुकाव होना चाहिए। लेकिन 3 एयू में 10 ° आपको एक्लिप्टिक के ऊपर लगभग 0.52 एयू या लगभग 78 मिलियन किमी की दूरी पर रखता है, जो एक विशेष रूप से महत्वपूर्ण चक्कर है, खासकर यदि आपका इच्छित गंतव्य एक्लिप्टिक प्लेन के करीब है। ऐसा चक्कर एक कक्षीय ऊर्जा की एक बड़ी मात्रा का प्रतिनिधित्व करता है, और इसलिए ईंधन की खपत।
हालांकि, जैसा कि पहले से ही अन्य उत्तरों में बताया गया है, ऐसा चक्कर काफी अनावश्यक है। क्षुद्रग्रह बेल्ट विरल है। जैसा कि विकिपीडिया कहता है,
क्षुद्रग्रह इतनी बड़ी मात्रा में फैले हुए हैं कि ध्यान से लक्ष्य किए बिना किसी क्षुद्रग्रह तक पहुंचना असंभव होगा।
क्षुद्रग्रहों के बीच औसत दूरी का एक विशिष्ट अनुमान लगभग 1,000,000 किमी (2.6 × पृथ्वी और चंद्रमा के बीच की दूरी) है, लेकिन यह व्यास 1 किमी और उससे बड़े क्षुद्रग्रहों के लिए है। संभवतः छोटे शरीर के लिए अनुमान हैं, लेकिन उन्हें ढूंढना आसान नहीं है, हालांकि हमारे क्षुद्रग्रह बेल्ट में वस्तुओं के बीच औसत दूरी क्या है, इससे जुड़े लेखों में संभवतः उपयोगी जानकारी है ?
वहाँ रहे हैं धैर्य और धूल के उच्च कि औसत सांद्रता के साथ क्षुद्रग्रह बेल्ट में क्षेत्रों। यह शायद एक अच्छा विचार है उनसे बचने के लिए, यदि व्यावहारिक है, लेकिन वे विशिष्ट अंतरिक्ष यान के लिए एक बड़ा खतरा पैदा नहीं करते हैं। १ ९९ ster के इस वैज्ञानिक अमेरिकी लेख में, एरिज़ोना विश्वविद्यालय के अनुभवी क्षुद्रग्रह शिकारी टॉम गेहर्ल्स के अनुसार ,
कुछ मायनों में, क्षुद्रग्रह बेल्ट वास्तव में खाली है जितना हम पसंद कर सकते हैं। 1990 के दशक की शुरुआत में, नेशनल एरोनॉटिक्स एंड स्पेस एडमिनिस्ट्रेशन गैलीलियो अंतरिक्ष यान को एक क्षुद्रग्रह का सामना करना चाहता था, जबकि यह बृहस्पति के रास्ते में क्षुद्रग्रह बेल्ट से गुजर रहा था। लेकिन यह एक ऐसी वस्तु को खोजने के लिए कुछ प्रयास करता था जो गैलीलियो के रास्ते में भी लगभग स्थित थी। इस ऑब्जेक्ट तक पहुंचने के लिए विशेष लक्ष्यीकरण की आवश्यकता थी, लेकिन परिणाम एक क्षुद्रग्रह का पहला क्लोज़-अप दृश्य था, जिसे गैस्प्रा कहा जाता था।
क्षुद्रग्रह बेल्ट में वस्तुओं की संख्या घटते आकार के साथ बहुत बढ़ जाती है, लेकिन माइक्रोमीटर के आकार पर भी पायनियर अंतरिक्ष यान अपने मार्ग के दौरान केवल कुछ ही बार हिट हुआ था।