एयरोस्पेस ट्रांसपोर्ट का भविष्य क्या है। विमानन और वैमानिकी के इतिहास में ओलंपियाड

ब्रिटिश एयरोस्पेस फर्म ने खिड़कियों के बिना एक अवधारणा विमान का अनावरण किया है। इसके बजाय, वे डिस्प्ले स्थापित करने का प्रस्ताव करते हैं, जिस पर पानी में होने वाली घटनाओं को प्रदर्शित किया जाएगा, फिल्मों को दिखाया जाएगा। खिड़कियों के बिना विमान नाटकीय रूप से नागरिक उड्डयन का चेहरा बदल सकते हैं, जबकि ईंधन की खपत को काफी कम कर सकते हैं।

निजी जेट का डिज़ाइन फ्रांसीसी कंपनी के विशेषज्ञों द्वारा विकसित किया गया था, उन्होंने अगस्त में परियोजना को वापस प्रस्तुत किया। पोरथोल के बजाय, उन्होंने मनोरंजन के लिए फिल्मों और काम के लिए प्रस्तुतियों को प्रदर्शित करने वाले डिस्प्ले का उपयोग करने का सुझाव दिया। तकनीकी विभाग का कहना है कि खिड़कियों की कमी पोत के वजन को कम करने में मदद करेगी, इस प्रकार ईंधन की खपत, रखरखाव की लागत को कम करने और खाली जगह को आंतरिक वृद्धि की गुंजाइश बढ़ जाती है। प्रोजेक्ट का प्रस्ताव देने वाली कंपनी टेक्नीकॉन डिज़ाइन के मुख्य डिज़ाइनर गैरेथ डेविस ने कहा कि कुछ तत्व, जैसे कि लचीले डिस्प्ले, का पहले से ही वास्तविकता में अनुवाद किया जा सकता है।

अमेरिकी फर्म स्पाइक एयरोस्पेस की योजना 2018 में भी ऐसा ही विमान पेश करने की है। यह शानदार स्पाइक S-512 सुपरसोनिक जेट होगा, जो 12-18 यात्रियों के साथ 4 घंटे में न्यूयॉर्क से लंदन के लिए उड़ान भरने में सक्षम है। बोस्टन कंपनी भविष्य का एक खिड़की रहित हवाई जहाज भी देख रही है। नतीजतन, यात्रियों को सूरज से छिपने की ज़रूरत नहीं है, या तो अंधा को ऊपर उठाना या कम करना। उड़ान में एकरसता भी गायब हो जाएगी। डिजाइनरों का मानना ​​​​है कि, बड़े और यात्रियों को उड़ान के दौरान बहुत कम दिखाई देता है - कुछ तारे, चंद्रमा, अंतहीन महासागर, बादल। विमान का वजन भी कम होगा, जिससे ईंधन की बचत होगी। विमान की दीवारें जहाज के चारों ओर के पैनोरमा दिखाते हुए विशाल पतले डिस्प्ले में बदल जाएंगी। वैकल्पिक रूप से, आप मूवी, स्लाइड, दस्तावेज़ देख सकते हैं।

सच है, डेवलपर्स संभावित समस्याओं को भी पहचानते हैं। सबसे पहले, बहुत से लोग एक सीमित स्थान में अधिक चिंतित महसूस कर सकते हैं जब वे यह नहीं देख सकते कि बाहर क्या हो रहा है। दूसरे, न केवल यात्रियों को देखने की जरूरत है, बल्कि बचाव दल को भी, यदि आवश्यक हो, तो यह देखने की जरूरत है कि अंदर क्या हो रहा है, अन्यथा वे आँख बंद करके कार्य करेंगे। और तीसरा, मोशन सिकनेस से पीड़ित लोगों को समस्या हो सकती है। आमतौर पर, ऐसे यात्री समय-समय पर खिड़की से बाहर देखते हैं, अपने लिए एक संदर्भ बिंदु ढूंढते हैं। यहां वे इस तरह के अवसर से वंचित रह जाएंगे, स्क्रीन उनकी मदद नहीं कर पाएगी।

सेंटर फॉर प्रोसेस इनोवेशन भी अपने विमान को विशाल OLED डिस्प्ले के साथ पेश करता है, जो बाहर स्थापित कैमरों से छवियों को प्रसारित करेगा। इंटरनेट से जुड़ना संभव होगा। एक विमान का वजन कम करना सबसे महत्वपूर्ण समस्या है जिसे इंजीनियर हल करने की कोशिश कर रहे हैं। इसलिए उन्होंने कार्गो विमानों के अनुरूप निर्माण के विचार की ओर मुड़ने का फैसला किया। इस बीच, परियोजना को अंतिम रूप दिया जा रहा है।

एयरोस्पेस ट्रांसपोर्ट का भविष्य क्या है?

लक्ष्य और लक्ष्य
कार्य का उद्देश्य अंतरिक्ष अन्वेषण की समस्याओं को हल करने के लिए उपयोग के संभावित और आशाजनक क्षेत्रों, अंतरिक्ष यान के संभावित डिजाइन और उनके तत्वों की पहचान करना है।
कार्य के कार्य विकास की दिशाओं, उड़ान के चरणों की विशेषताओं और डिजाइन में उनके विचार, अंतरिक्ष यान की संरचना और अंतरिक्ष यान की प्रणोदन प्रणाली का अध्ययन करना है।
परिचय
अपने ही ग्रह पर कमोबेश आश्वस्त आंदोलन के लिए मानवता को सहस्राब्दियों का समय लगा। तकनीक विकसित हुई, व्यक्ति अपने घरों से दूर-दूर तक जा सकता था। अठारहवीं शताब्दी की शुरुआत में, विनिर्माण के विकास, वैज्ञानिक उपलब्धियों ने वैमानिकी के जन्म को जन्म दिया। 20वीं शताब्दी की शुरुआत में, एक हल्के और शक्तिशाली आंतरिक दहन इंजन के निर्माण ने एक हवाई जहाज को हवा में उठाना संभव बना दिया, और एक तरल-प्रणोदक रॉकेट इंजन (LRE) के निर्माण ने अंतरिक्ष में भागना संभव बना दिया। हवा पकड़ने से अंतरिक्ष उड़ानों तक जाने में केवल 150 साल लगे (1802 - कोई स्टीमर नहीं, 1957 - पहले से ही अंतरिक्ष रॉकेट हैं)।
प्रगति इतनी स्पष्ट और भारी थी कि पहले से ही 1960 के दशक की शुरुआत में, पूर्वानुमान लगाए गए थे कि कैसे 35-40 वर्षों में हम कक्षा में सप्ताहांत बिताएंगे, चंद्रमा पर छुट्टी पर उड़ान भरेंगे, और हमारे अंतरिक्ष यान इंटरस्टेलर स्पेस को हल करना शुरू कर देंगे। उम्मीदें 21वीं सदी (1) से जुड़ी थीं, जिसके पहले 35 साल थे:

चावल। 1
पर्यटकों के लिए निकट-पृथ्वी अंतरिक्ष और सौर मंडल के निकटतम ग्रहों में अंतरिक्ष यान की नियमित उड़ानों की संभावनाएं सुखद रूप से आशावादी हैं:

गंतव्य	टिकट की कीमत वहाँ-पीछे ", गुड़िया।	मात्रा उड़ान में यात्री	उड़ान का समय
निकट-पृथ्वी की कक्षा	1250	200	24 घंटे
चांद	10000	35	6 दिन
शुक्र	32000	20	18 महीने
मंगल ग्रह	35000	20	24 माह
मार्स एक्सप्रेस	70000	20	11 महीने

यात्रियों को एयरलाइंस, रेलवे और ओशन लाइनर्स की तरह ही आराम प्रदान किया जाना चाहिए। निकट-पृथ्वी की कक्षा में उड़ान के दौरान प्रत्येक यात्री के लिए, अंतरिक्ष यान की मात्रा का 2.85 m3, चंद्रमा के लिए - 11.4 m3, निकटतम ग्रहों के लिए - 28.5 m3 है। स्पष्ट करने के लिए, लंबी अवधि की अंतरिक्ष उड़ानों के अनुभव और कक्षीय स्टेशनों पर अंतरिक्ष यात्रियों के काम से पता चला है कि प्रत्येक व्यक्ति के लिए दबाव वाले डिब्बों की मात्रा कम से कम 60 एम 3 होनी चाहिए।

अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी का विकास
20वीं शताब्दी का उत्तरार्ध मुख्य रूप से बैलिस्टिक साधनों, अर्थात् मल्टीस्टेज रॉकेटों द्वारा पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष की खोज के लिए समर्पित था।
अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी के विकास के लिए तुरंत दो रास्तों की पहचान की गई - बैलिस्टिक और वायुगतिकीय। बैलिस्टिक विमान (एलए) उड़ान के लिए इंजन के केवल जेट थ्रस्ट का उपयोग करते हैं। उड़ान के लिए वायुगतिकीय विमान, इंजन के जेट थ्रस्ट (तरल-प्रणोदक इंजन या एयर-जेट (WFD)) के अलावा, विंग या एयरक्राफ्ट बॉडी द्वारा उत्पन्न लिफ्ट का उपयोग करते हैं। एक संयुक्त योजना भी थी। वायुगतिकीय विमान स्व-नियंत्रित सॉफ्ट लैंडिंग के लिए अधिक आशाजनक हैं,

एक "अंतरिक्ष विमान" क्या है
एयरोस्पेस ट्रांसपोर्ट एक अत्यंत व्यापक अवधारणा है जिसमें एयरोस्पेस एयरक्राफ्ट, लॉन्च और लैंडिंग सिस्टम, रिमोट कंट्रोल सिस्टम आदि शामिल हैं। इस पेपर में, हम एयरोस्पेस एयरक्राफ्ट, इसके पुर्जों और लॉन्च डिवाइस पर विचार करेंगे।
इस प्रकार के उपकरण का कोई सख्त नाम नहीं है। इसे स्पेस प्लेन, स्पेसक्राफ्ट, एस्ट्रोलेट, एयरोस्पेस प्लेन (VKS), आदि कहा जाता है। "वीकेएस एक प्रकार का मानवयुक्त जेट विमान है जिसमें एक असर सतह (विशेष रूप से, पंखों वाला) होता है, जो एक विमान और एक अंतरिक्ष विमान के गुणों को मिलाकर वायुमंडल और बाहरी अंतरिक्ष में उड़ानों के लिए डिज़ाइन किया गया है। एकाधिक उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया, हवाई क्षेत्र से उड़ान भरने, कक्षीय गति में तेजी लाने, बाहरी अंतरिक्ष में उड़ान भरने और हवाई क्षेत्र में लैंडिंग के साथ पृथ्वी पर लौटने में सक्षम होना चाहिए।"
वीकेएस को वायुमंडल में और इसके बाहर - बाहरी अंतरिक्ष में उड़ान के लिए डिज़ाइन किया गया है, और इसे वायुगतिकीय बलों का उपयोग करके वातावरण में पैंतरेबाज़ी के लिए भी डिज़ाइन किया गया है।
एक अंतरिक्ष यान या तो एक टुकड़ा पुन: प्रयोज्य अंतरिक्ष प्रणाली (सीएस) है, या पुन: प्रयोज्य तत्वों के साथ पुन: प्रयोज्य सीएस का एक हिस्सा है, और "पुन: प्रयोज्यता" एक अंतरिक्ष यान की "पुन: प्रयोज्यता" के लिए मुख्य शर्त है। किसी भी पुन: प्रयोज्य अंतरिक्ष यान को उच्च विश्वसनीयता, सुरक्षा, चालक दल के लिए न्यूनतम जोखिम और उड़ान कार्य करते समय पेलोड की आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए, इसके संचालन और रखरखाव में पारंपरिक जेट विमान के फायदे भी होने चाहिए, और सभी मौसम में शुरू और लैंडिंग करना चाहिए।
एक अन्य प्रावधान "पुन: प्रयोज्य" की डिग्री की परिभाषा से संबंधित है - संपूर्ण पुन: प्रयोज्य प्रणाली (चरणों में) या उसके केवल एक हिस्से को वापस करने के लिए। डिस्पोजेबल सिस्टम को मिसाइलों के पहले चरण के साथ-साथ परियों के गिरने के लिए क्षेत्रों के आवंटन की आवश्यकता होती है। दूसरे चरण, सबसे अच्छे रूप में, वायुमंडल में जल जाते हैं, और सबसे खराब रूप से, वे जमीन पर या समुद्र में गिर जाते हैं, या लंबे समय तक कक्षा में रहते हैं, अंतरिक्ष का मलबा बन जाते हैं। पृथ्वी और बाहरी पारिस्थितिकी के प्रति नया दृष्टिकोण अंतरिक्ष, साथ ही राज्यों की अनिच्छा "धन को नाली में फेंकने" के लिए (शाब्दिक अर्थ में!) एक पुन: प्रयोज्य सीओपी बनाने की आवश्यकता को जन्म देती है।
पुन: प्रयोज्य - अंतरिक्ष यान के संरचनात्मक तत्वों के कारण ऊर्जा की हानि, जो बहुत पुन: प्रयोज्य (पंख, लैंडिंग गियर, पैराशूट सिस्टम, प्रणोदन प्रणाली के लिए अतिरिक्त ईंधन, आदि) प्रदान करते हैं। निर्माण की नई सामग्री, नई प्रौद्योगिकियां, इंजन जो आज की तुलना में अधिक कुशल हैं, की आवश्यकता है।

उड़ान के चरण
अंतरिक्ष यान की उड़ान का सामान्य परिदृश्य जो भी हो, इसमें आवश्यक रूप से शामिल हैं:
- टेकऑफ़ और वायुमंडल से बाहर निकलें,
- वायुमंडल में प्रवेश करना और उतरना,
- बाहरी अंतरिक्ष में उड़ान।

स्टेज "टेकऑफ़ और वायुमंडल से बाहर निकलें"
लगभग सभी परियोजनाएं एक लक्ष्य का पीछा करती हैं - एक प्रक्षेपण वाहन (एलवी) या अंतरिक्ष यान में ईंधन के द्रव्यमान अंश को कम करने के लिए (प्रक्षेपण वाहन में द्रव्यमान का 90% से अधिक ईंधन है)।

1 बूस्टर
सबसे प्रसिद्ध और विकसित लॉन्च सिस्टम वर्टिकल लॉन्च सिस्टम हैं जिनमें विशेष प्लेटफॉर्म होते हैं जिन पर मस्तूल लगाए जाते हैं जो विमान को लंबवत स्थिति (कॉस्मोड्रोम) में रखते हैं। इस तरह के सिस्टम मुख्य रूप से एलवी (एलकेएस, डायना-सोअर) और वीकेए द्वारा लंबवत लॉन्च (एनर्जिया-बुरान, स्पेस शटल) के साथ लॉन्च किए गए एयरोस्पेस वाहनों (वीकेए) को लॉन्च करने के लिए उपयोग किए जाते थे। लॉन्च वाहन का एक संस्करण भी विकसित किया गया था, जिसमें पहले चरण के साइड ब्लॉक अलग हो गए, एक पंख जारी किया और हवाई क्षेत्र पर उतरा, और दूसरे चरण के केंद्रीय ब्लॉक ने कक्षा में प्रवेश किया और लॉन्च वाहन को उतार दिया, वायुमंडल में प्रवेश किया और एक डेल्टा विंग (एनर्जिया-2 ") का उपयोग करके उतरा।
या - विमान को एक अलग प्रक्षेपण यान द्वारा कक्षा में स्थापित किया जाता है, और विमान के इंजनों का उपयोग तब तक नहीं किया जाता जब तक कि यह एक स्थिर कक्षा तक नहीं पहुंच जाता। इस तरह के लॉन्च सिस्टम के उदाहरण रॉकेट विमान डायना-सोअर (यूएसए), बोर (यूएसएसआर), एसेट और प्राइम (यूएसए), पुन: प्रयोज्य परिवहन सीएस एनर्जिया-बुरान (यूएसएसआर) और स्पेस शटल (यूएसए) हैं।
RN का विकास और उत्पादन दुनिया के कई देशों में होता है। मुख्य उत्पादक रूस (40%), यूएसए (26%), यूरोपीय संघ के देश (21%), चीन (20%), यूक्रेन (6%), जापान (4%), भारत (4%), इज़राइल (1 %))। प्रतिस्पर्धात्मकता के मुख्य मानदंड लॉन्च किए गए लॉन्च वाहन, डिजाइन, पर्यावरण मित्रता आदि का द्रव्यमान हैं, और लॉन्च वाहन की मुख्य विशेषताओं में से एक उनकी विश्वसनीयता है। इस पैरामीटर के लिए उच्चतम संकेतक रूसी प्रणाली "प्रोटॉन" के पास है - 97% सफल प्रक्षेपण, जो औसत परिणामों से 10-20% अधिक है।

2 वाहक विमान
"एयर लॉन्च" एक विमान लॉन्च करने के सबसे आशाजनक तरीकों में से एक है; विभिन्न डेवलपर्स सक्रिय रूप से एक वाहक विमान (सीएच) का उपयोग करके लॉन्चिंग विकसित कर रहे हैं।
विमान को सीएच की मदद से ऊंचाई पर उतारा जाता है, उससे अलग किया जाता है और अपने ही इंजन की मदद से उसे कक्षा में लाया जाता है। एक अतिरिक्त रॉकेट बूस्टर की स्थापना संभव है।
उन्मूलन की इस पद्धति के कई फायदे हैं। सीएच का उपयोग करते समय अपेक्षित प्रभाव पृथ्वी से शुरू होने की तुलना में 30-40% अधिक पीएस है।
प्रक्षेपण से पहले के कार्यों में से एक अंतरिक्ष यान और प्रक्षेपण यान को प्रणोदक घटकों से भरना है। लेकिन ईंधन भरने को उड़ान [IZ 2000257] में भी किया जा सकता है। ईंधन भरने वाली उड़ान में कई चरण होते हैं (2)।
रेखा चित्र नम्बर 2
एसएन कार्यों को एक इक्रानोप्लान द्वारा किया जा सकता है, जिसमें हवा से भारी सभी विमानों के अपने वजन के प्रति यूनिट उच्चतम वहन क्षमता होती है। इक्रानोप्लान भूमि के ऊपर [IZ 2404090] या पानी की सतह पर [IZ 2397922] चल सकता है।
संयुक्त राज्य अमेरिका के डेवलपर्स ने तीनों चरणों (3) के बचाव के साथ एक तीन-चरण प्रणाली [IZ 2191145] का प्रस्ताव रखा है। उदाहरण के लिए, CH (चरण I) के विंग के तहत, विमान C-5 या An-124। एक अन्य विमान को उसके "बैक" पर स्थित कार्गो डिब्बे के साथ निलंबित कर दिया गया है, जहां चरण III को एक फेयरिंग के साथ रखा गया है जिसमें लॉन्च वाहन स्थित है। पूरी तरह से ईंधन से चलने वाले विमान भूमध्य रेखा के पास एक हवाई क्षेत्र से उड़ान भरते हैं। एसएन एक ऊंचाई तक बढ़ जाता है और एक चरण II रैमजेट लॉन्च करने के लिए पर्याप्त गति विकसित करता है। स्टेज II अलग हो जाता है और सबऑर्बिटल प्रक्षेपवक्र में प्रवेश करता है। वायुमंडल की घनी परतों को छोड़ते समय चरण III अलग हो जाता है, जो अपभू में PN को कक्षा में लाता है। चरण II अपने आप लौटता है, चरण III "उठाता है" और सीएच के साथ वापस आता है।
अंजीर। 3
पुन: प्रयोज्य रॉकेट और अंतरिक्ष प्रणाली [IZ 2232700] एक ही सभी-प्रतिवर्ती चरणों की एक बहुत बड़ी संख्या (10 तक) के साथ (4)। सभी चरण एक दूसरे के ऊपर एक मामूली ऑफसेट के साथ स्थित हैं और एक दूसरे से भिन्न नहीं हैं, केवल पहले चरण में ड्रॉप पंख हैं, जो बचाव पैराशूट से लैस हैं। अंतरिक्ष यान का टेकऑफ़ एक पुन: प्रयोज्य ट्रॉली से डंप किए गए पंखों की मदद से क्षैतिज रूप से किया जाता है। पीएन अंतिम चरण के कार्गो डिब्बे में या अंतिम चरण से जुड़े एक विशेष कार्गो कैप्सूल में स्थित है। केवल अंतिम चरण कक्षा में जाता है, और शुरुआत में, सभी चरणों के इंजन संचालित होते हैं, जबकि उन्हें पहले चरण के टैंक से खिलाया जाता है। जब पहले चरण के टैंक में ईंधन समाप्त हो जाता है, तो इस चरण को अलग कर दिया जाता है, और दूसरे चरण के टैंक से ईंधन की खपत होती है। गिराए गए पंख अंतरिक्ष यान के ऊर्ध्वाधर उड़ान और भूमि पर संक्रमण के बाद अलग हो जाते हैं, प्रत्येक एक व्यक्तिगत पैराशूट पर।
अंजीर। 4
प्रोपेलर के साथ एक विशेष हेलीकॉप्टर जैसे ट्रस से एलए स्टार्ट (5), जिसके तहत विमान को निलंबित कर दिया जाता है, विमान को क्षोभमंडल की सीमा तक ऊंचाई तक उठाने की अनुमति देता है [IZ 2268209]। डिजाइन एक अलग ड्राइव और ब्लेड की एक अलग संख्या के साथ प्रोपेलर का उपयोग करता है। मल्टी-ब्लेड प्रोपेलर गियरबॉक्स के साथ हाई-वोल्टेज इलेक्ट्रिक मोटर्स द्वारा संचालित होते हैं, जबकि मल्टी-ब्लेड प्रोपेलर प्रतिक्रियाशील रूप से संचालित होते हैं।
अंजीर। 5

3 कंटेनर
1954 में वापस, वी.एन. चेलोमी ने एक विमान को अंदर लॉन्च करने के लिए गाइड से लैस एक ट्यूबलर कंटेनर से एक विमान लॉन्च करने का प्रस्ताव रखा। कंटेनर एक पनडुब्बी (सीलबंद), एक सतही जहाज, एक जमीनी मोबाइल या स्थिर उपकरण [एसी 1841043], [एसी 1841044] पर स्थित हो सकता है और पंखों के साथ एक विमान को लॉन्च करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है जो उड़ान में प्रकट या प्रकट नहीं होता है। वायुयान जैसे वायुयान के प्रक्षेपण के लिए एक ट्यूबलर कंटेनर का उपयोग करना संभव है। कंटेनर से बाहर निकलने पर विमान के विंग और एम्पेनेज को स्वचालित रूप से तैनात किया जा सकता है। सामान्य तौर पर, सिस्टम किसी दिए गए स्थान में कंटेनरों में विमानों की अधिकतम संख्या को रखना संभव बनाता है, कंटेनर से प्रारंभिक वापसी के बिना, पंखों के प्रारंभिक उद्घाटन के बिना और अतिरिक्त के उपयोग के बिना विमान की सबसे तेज़ संभव शुरुआत करना संभव बनाता है। विशेष प्रक्षेपण उपकरण।
Rokot और Dnepr लॉन्च वाहन परिवहन और लॉन्च कंटेनर से शुरू होते हैं।

4 "तोप" प्रारंभ
ट्रांसपोर्ट-लॉन्च कंटेनर से एक संयुक्त तोप-रॉकेट ("मोर्टार") लॉन्च पहले से ही RS-20 "Dnepr" LV को लॉन्च करने के लिए इस्तेमाल किया जा रहा है। लॉन्च साइलो में ट्रांसपोर्ट और लॉन्च कंटेनर होता है, कंटेनर में रॉकेट और गैस जनरेटर होता है, जो लॉन्च से पहले चालू होता है और रॉकेट के लॉन्च की सुविधा देता है।
90 के दशक के अंत में - 2000 के दशक की शुरुआत में, तथाकथित अंतरिक्ष यान को लॉन्च करने के आशाजनक तरीकों में से एक के रूप में। तोप प्रक्षेपण - एक विद्युत चुम्बकीय या गैस-गतिशील तोप से एक प्रक्षेपण वाहन (मानवयुक्त अंतरिक्ष यान सहित) को पृथ्वी की कक्षा में लॉन्च करना। विद्युत चुम्बकीय बंदूक के संचालन का सिद्धांत: धातु के विमान पर - एक प्रकार का कोर जो सोलनॉइड कॉइल के अंदर स्थित होता है, कॉइल वाइंडिंग में प्रत्यक्ष धारा की उपस्थिति में, लोरेंत्ज़ बल कार्य करता है, विमान को विद्युत चुम्बकीय बंदूक के बैरल से बाहर निकालता है। , विमान को उच्च गति प्रदान करना। शॉट के बाद, विमान के इंजन ही चालू हो जाते हैं। गन बैरल (टोरस के आकार की बंदूक) से बाहर निकलते समय, विमान की गति लगभग 10 किमी/सेकेंड होगी, हालांकि, पृथ्वी की सतह के पास के वातावरण के उच्च घनत्व के कारण, बंदूक छोड़ने के बाद, वाहन गति कम हो जाती है।
गति के नुकसान को कम करने और वातावरण की घनी परतों में उड़ते समय वायु प्रतिरोध को कम करने के लिए, एक लेजर बीम [IZ 2343091], [IZ 2422336] का उपयोग करके एक थर्मल चैनल एक साथ बनाया जाता है - हवा में एक विद्युत ब्रेकडाउन बनाया जाता है (प्लाज्मा चैनल), तब वायुमंडल की लेजर विकिरण गैसों के अवशोषण के कारण कम दबाव के साथ एक ऊष्मा चैनल बनता है, जिसके माध्यम से जहाज चलता है।

5. ओवरपास से शुरू करें
विमान एक विशेष फ्लाईओवर पर जेट इंजन के साथ एक बोगी पर शुरू होता है। ओवरपास के अंत में गाड़ी ब्रेक हो जाती है, और विमान गाड़ी से अलग हो जाता है और अपना रॉकेट इंजन शुरू कर देता है।
ट्रेस्टल लॉन्च बोगी [IZ 2102292] से लॉन्च की ख़ासियत बर्फ की सतह है जिसके साथ विमान बोगी (6) पर चलता है।
अंजीर। 6
डेवलपर्स एक पाइप के आकार के ओवरपास के साथ सिस्टम की पेशकश करते हैं, जिसमें एक विमान के साथ एक बोगी चलती है [IZ 2381154]।
एक फ्लाईओवर के साथ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक गन को संयोजित करने वाली प्रणालियों को भी लागू किया जा सकता है। वायुयान को एक घुमावदार पाइप के अंदर त्वरित किया जाता है और ऊपर की ओर निकाल दिया जाता है [FROM 2239586]।

6 गुब्बारा
दिलचस्प घटनाक्रम जिसमें विमान हाइड्रोजन से भरा एक गुब्बारा है, जिसका इंजन [IZ 2111147], [AC 1740251] द्वारा उपभोग किया जाता है। यह डिज़ाइन [IZ 2111147] भरे हुए वाहन के टेकऑफ़ की समस्या को हल करने में मदद करता है। एयरोस्पेस ट्रांसपोर्ट सिस्टम को पृथ्वी की सतह से लॉन्च किया गया है। सिलेंडर (7) में हाइड्रोजन द्वारा बनाए गए एरोस्टैटिक लिफ्टिंग बल के कारण वापसी वाहन उठा लिया जाता है। इंजनों के संचालन के परिणामस्वरूप, वापसी विमान एम = 2.5 - 3.0 की गति में तेजी लाता है। त्वरण चरण के दौरान सिलेंडरों से हाइड्रोजन का उपयोग इंजनों के लिए ईंधन के रूप में किया जा सकता है।
अंजीर। 7

7 समुद्री प्रक्षेपण
सी लॉन्च रॉकेट और स्पेस कॉम्प्लेक्स को भूमध्य रेखा से सीधे लॉन्च करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें विभिन्न उद्देश्यों के लिए अंतरिक्ष यान के पृथ्वी के घूर्णन के प्रभाव के अधिकतम उपयोग के साथ उच्च गोलाकार, अण्डाकार, बिना कक्षीय झुकाव प्रतिबंधों के, भूस्थैतिक कक्षा सहित, निकट-पृथ्वी की कक्षाओं में होता है। और प्रस्थान पथ।
बेशक, वायुमंडल से परे विमान के प्रक्षेपण और वापसी के संभावित विकल्पों में से केवल एक छोटे से हिस्से पर विचार किया गया है।

क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर शुरुआत की तुलना
इस बात पर बहस चल रही है कि किस प्रकार की शुरुआत बेहतर है - क्षैतिज या लंबवत?
ऊर्ध्वाधर प्रक्षेपण के साथ, रॉकेट के वजन से अधिक जोर बल वाले इंजनों का उपयोग करना आवश्यक है। ये मोटर हॉरिजॉन्टल स्टार्ट मोटर्स से भारी होती हैं। लंबवत लॉन्च के साथ, WFD का उपयोग करना लगभग असंभव है। लेकिन एक लंबवत लॉन्च के लिए, किसी रनवे की आवश्यकता नहीं होती है, केवल अपेक्षाकृत कॉम्पैक्ट लॉन्च पैड होता है। नुकसान - गुरुत्वाकर्षण नुकसान और प्रक्षेपण के कुछ सेकंड बाद एलवी दुर्घटना की स्थिति में मलबे से प्रक्षेपण परिसर के नष्ट होने का खतरा।
क्षैतिज शुरुआत के साथ, कम शक्तिशाली इंजनों का उपयोग किया जा सकता है, और उड़ान के पहले चरण के लिए, रॉकेट इंजन के बजाय, WFD का उपयोग करें। सच है, एक क्षैतिज शुरुआत में क्षैतिज शुरुआत - पंख और लैंडिंग गियर प्रदान करने के साधनों के कारण ऊर्जा की हानि होती है, लेकिन इन नुकसानों को कम किया जा सकता है। एक क्षैतिज शुरुआत के साथ, पहले चरण की बचाव प्रणाली को व्यवस्थित करना आसान है। नुकसान रनवे के लिए बड़े क्षेत्रों का आवंटन है। रनवे के टेक-ऑफ और लैंडिंग के लिए मानक एयरोड्रोम के उपयोग से इस समस्या को हल करने में मदद मिलेगी। माना जा रहा है कि जेट इंजनों के संचालन से 15-35 किमी की ऊंचाई पर स्थित वायुमंडल की ओजोन परत के नष्ट होने का खतरा बढ़ जाएगा। ऊर्ध्वाधर प्रक्षेपण के साथ, रॉकेट 30-40 सेकंड में इस परत से उड़ान भरता है। पर्यावरणीय खतरे की समस्या को हल किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, एक विशेष उड़ान प्रक्षेपवक्र का चयन करके: 12-14 किमी की ऊंचाई पर उच्च गति में त्वरण, कोण में अस्थायी वृद्धि के साथ "स्लाइड" का प्रदर्शन ~ ओजोन परत के माध्यम से तेज उड़ान के साथ 50 डिग्री (10 मिनट से अधिक परत में विनाशकारी उड़ान), और फिर 36 किमी से अधिक की ऊंचाई पर क्षितिज के कोण में 10-20 डिग्री तक की कमी। हालांकि, इस परिदृश्य से वायुगतिकीय नुकसान में वृद्धि हो सकती है।
प्रारंभ प्रकार का चुनाव कंस्ट्रक्टर द्वारा निर्धारित किया जाता है। कुछ कंस्ट्रक्टर वर्टिकल स्टार्ट के लिए हैं, कुछ हॉरिजॉन्टल के लिए हैं। VM Myasishchev ने क्षैतिज शुरुआत को स्पष्ट वरीयता दी। इस तरह से एक परमाणु इंजन के साथ एम -19 अंतरिक्ष यान की परियोजना का जन्म हुआ, जिसका प्रक्षेपण 1990 में (बुरान के एकमात्र प्रक्षेपण के दो साल बाद) मायाशिचेव के अनुसार होने वाला था।

स्टेज "वायुमंडल में प्रवेश करना और उतरना"
निकट-पृथ्वी की कक्षा से लौटने की मुख्य समस्या वायुमंडल की घनी परतों में वायु के विरुद्ध घर्षण से वायुयान का गर्म होना है। शारीरिक सामग्री और सुरक्षात्मक कोटिंग्स विकास का एक संपूर्ण क्षेत्र हैं। उसी समय, निम्नलिखित कार्यों को हल किया जा सकता है और हल किया जाना चाहिए: टेकऑफ़ और लैंडिंग के दौरान उच्च गति और वायुमंडलीय हीटिंग के दौरान वातावरण के साथ बातचीत करते समय हीटिंग के खिलाफ सुरक्षा; बाहरी अंतरिक्ष में सौर विकिरण के संपर्क में, सूरज और छाया पक्षों पर एक उच्च तापमान ढाल, बिजली संयंत्रों के दीर्घकालिक और अल्पकालिक थर्मल प्रभाव, साथ ही साथ लेजर सहित हथियारों के खिलाफ सुरक्षा।
अंतरिक्ष यान को थर्मल विनाश से बचाने के लिए तीन मुख्य शीतलन विधियां हैं, जिनमें से प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान हैं:
- "गर्म" डिजाइन - शीतलन विकिरण द्वारा किया जाता है;
- पृथक - कोटिंग के वाष्पीकरण द्वारा शीतलन किया जाता है, प्रत्येक उड़ान के बाद कोटिंग को बदल दिया जाता है;
- तल पर सिरेमिक टाइलों के साथ थर्मल इन्सुलेशन।
वायुमंडल में उतरते समय पंखों वाले अंतरिक्ष यान का एक फायदा होता है: अधिभार और गर्मी का भार कम हो जाता है, वाहन की गतिशीलता और लैंडिंग सटीकता में वृद्धि होती है, लेकिन पतली-प्रोफ़ाइल विंग उच्च तापमान की चपेट में है।
"कॉस्मोप्लेन" प्रकार के मानवयुक्त रीएंट्री अंतरिक्ष यान पर डिजाइन का काम 1960 में OKB-52 (अब NPO Mashinostroyenia) में शुरू हुआ। नतीजतन, मानवयुक्त रॉकेट विमान R-2 और RN UR-500 दिखाई दिए, जो बाद में "प्रोटॉन" बन गया। आर-2, वी.एन. चेलोमी द्वारा विकसित सभी पंखों वाले अंतरिक्ष यान की तरह, अन्य डिजाइन ब्यूरो की अधिकांश समान परियोजनाओं के विपरीत, तह पंख थे। 1960 के दशक में, थर्मल संरक्षण प्रौद्योगिकियां गर्मी से भरे तत्वों की आवश्यकताओं से काफी पीछे रह गईं। इसलिए, यूएसएसआर और यूएसए के पहले मानवयुक्त अंतरिक्ष यान में द्रव्यमान के केंद्र के विस्थापन के बिना एक गोले और एक व्युत्क्रम शंकु का आकार था।
एयरोस्पेस विमान के पंखों के ताप प्रभाव को कम करने के लिए, स्वयं विंग के विभिन्न डिजाइन विकसित किए जा रहे हैं।
संयुक्त थर्मल संरक्षण [IZ 1840531] - बाहरी तरफ (8) एक बाहरी विकिरण कोटिंग के साथ क्वार्ट्ज टाइलों की एक शीथिंग है, जो पावर पैक से जुड़ी है, और बाहरी त्वचा और द्वारा गठित डिब्बों के क्षेत्र में है। पावर पैक, 2-3 मिमी की मोटाई के साथ एक केशिका-छिद्रपूर्ण सामग्री होती है, जो तरल सर्द के साथ आर्द्र होती है, वाष्पित सर्द को हटाने को सुनिश्चित करती है।
अंजीर। 8
1976 में वापस, NPO Energia ने सुरक्षा के लिए एक चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करने का प्रस्ताव रखा। पहले अंतरिक्ष वेग पर अंतरिक्ष यान के संपर्क में हवा का तापमान ~ 8000 ° C तक पहुँच जाता है, वायु आयनीकरण होता है। बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति के बिना, आयन धड़ क्षेत्र में फैल जाते हैं, जहां यह ठंडा होता है, और एक पुनर्संयोजन प्रतिक्रिया होती है, जिसके कारण गर्मी निकलती है। अंतरिक्ष यान (9) के अंदर, शक्तिशाली स्थायी चुम्बकों को स्थापित करना संभव है, जो एक चुंबकीय क्षेत्र [एसी 1840521] बनाते हैं, जो धड़ की सतह पर आयनों और इलेक्ट्रॉनों के प्रसार को रोकता है, इसलिए, पुनर्संयोजन प्रतिक्रियाएं अधिक से अधिक होंगी धड़ से दूरी, इन प्रतिक्रियाओं की गर्मी से धड़ का ताप कम हो जाएगा।
अंजीर। 9
डीफ़्रॉस्टिंग द्वारा शीतलन को लागू करना संभव है, जब एक ठोस संरचनात्मक तत्व एक तरल अवस्था में बदल जाता है और इस तरल को पानी में या एक ऑनबोर्ड राजमार्ग [IZ 2033947] में छुट्टी दे दी जाती है। इस डिजाइन का लाभ यह है कि ठोस रेफ्रिजरेंट पिघलने से पहले एक संरचनात्मक तत्व हो सकता है।

प्रवेश गलियारा
वायुमंडल में प्रवेश करते समय विमान के गर्म होने और नष्ट होने की संभावना को कम करने के लिए, "प्राकृतिक" क्षमताओं को जानना और उनका उपयोग करना आवश्यक है। बुध के अलावा अन्य ग्रहों और उपग्रहों (टाइटन, एन्सेलेडस, संभवतः गेनीमेड) के लिए एक वातावरण के साथ, तथाकथित को याद रखना चाहिए। प्रवेश गलियारा - योजनाबद्ध एक के नीचे और ऊपर की ऊंचाई के लिए अनुमेय सीमा मूल्यों के बीच पेरिगी ऊंचाई में अंतर। नियोजित की तुलना में कम ऊँचाई से अंतरिक्ष यान का टूटना या दहन होगा, और उच्चतर - वायुमंडल की सीमाओं को छोड़कर अंतरिक्ष यान तक। गलियारे की चौड़ाई किसी विशेष उपकरण के लिए गर्मी भार और अधिभार के लिए अनुमेय सीमा पर निर्भर करती है; परवलयिक गति से - लगभग बराबर: शुक्र - 113 किमी, पृथ्वी - 105 किमी, मंगल - 1159 किमी, बृहस्पति - 113 किमी,। लेकिन दालान में भी बिखरी हुई ऊर्जा बहुत अधिक होगी। एक चरम उदाहरण 47.5 किमी / सेकंड की गति से बृहस्पति के वातावरण में गैलीलियो अंतरिक्ष यान का प्रवेश है; ब्रेकिंग पैराशूट के खुलने से 4 मिनट पहले, 3.8 105 मेगाजूल बिखरे हुए थे। सतह का तापमान 15000 K था, 90 किलोग्राम अपस्फीति सामग्री वाष्पित हो गई (340 किलोग्राम के एक उपकरण के वजन के साथ)।
एक दिलचस्प लाभ केबिन के एब्लेटिवली कूल्ड बॉटम और वैक्यूम थर्मल प्रोटेक्शन के साथ उपकरण-डिस्क की योजना है। 45 डिग्री के कोण पर वातावरण में प्रवेश करते समय, ऐसे उपकरण का केबिन लगभग पूर्ण निर्वात के क्षेत्र में होगा, जो प्रवेश पर इसे गर्म होने से मज़बूती से बचाएगा।
स्टेज "बाहरी अंतरिक्ष में उड़ान"
इस पत्र में, हम इस खंड पर विस्तार से विचार नहीं करेंगे, हम केवल उन कारकों का एक हिस्सा सूचीबद्ध करेंगे जिन्हें अंतरिक्ष यान के विकास और डिजाइन में ध्यान में रखा जाना चाहिए: आयनकारी विकिरण, संशोधित चुंबकीय क्षेत्र, सौर विकिरण (यूवी), निर्वात (अंतरिक्ष यान की त्वचा के धीमी वाष्पीकरण की ओर जाता है), उल्कापिंड का खतरा, तापमान प्रवणता, ब्रह्मांडीय विकिरण, अंतरिक्ष मलबा, प्रणोदक।
इसके अलावा, अंतरिक्ष यान में सवार होने की स्थितियों का किसी व्यक्ति पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है: त्वरण, कृत्रिम वातावरण, अलगाव, हाइपोकिनेसिया, भारहीनता।

अंतरिक्ष यान लेआउट और संरचना
अंतरिक्ष यान परियोजनाओं को मुख्य रूप से दो योजनाओं के अनुसार पूरा किया जाता है:
... शरीर ले जाना
... हवाई जहाज।
असर शरीर का लेआउट - नियंत्रण सतहों को छोड़कर कोई क्षैतिज वायुगतिकीय सतह नहीं है - फ्लैप, फ्लैप, लिफ्ट, आदि। यह मान लिया गया था कि लोड-बेयरिंग बॉडी (एएनसी) वाले वाहनों को लॉन्च वाहन का उपयोग करके अंतरिक्ष में लॉन्च किया जाएगा। उनके पास बैलिस्टिक वाहनों की तुलना में अधिक पार्श्व पैंतरेबाज़ी है, लेकिन यह भी बहुत सीमित है, और इसमें तेज किनारों को भी धारा में नहीं लाया जाता है (कील को छोड़कर)। हालाँकि, परीक्षण की प्रक्रिया में (मुख्य रूप से संयुक्त राज्य अमेरिका में, M2-F1, M2-F2 और अन्य ASSET कार्यक्रम और PRIME कार्यक्रमों के तहत PILOT, ASV और ASE कार्यक्रमों के तहत), यह पता चला कि ANC में कम है वायुगतिकीय गुणवत्ता (<1 на гиперзвуке), неудовлетворительную устойчивость по крену и высокую скорость снижения, а величина бокового маневра увеличивалась не очень значительно.
विमान का लेआउट। अक्सर, अंतरिक्ष यान कम पहलू अनुपात के डेल्टा विंग के साथ टेललेस डिज़ाइन के अनुसार बनाया जाता है। यह योजना एक महत्वपूर्ण मात्रा में पार्श्व पैंतरेबाज़ी द्वारा प्रतिष्ठित है, जो कि बैलिस्टिक वाहनों और मोनोकॉक बॉडी वाले वाहनों की तुलना में अधिक है। हालांकि, पंखों वाली योजना की वायुगतिकीय और थर्मोडायनामिक गणना अधिक जटिल है, और पंख के तेज किनारों के अतिरिक्त थर्मल संरक्षण की आवश्यकता होती है। लेकिन ये नुकसान फायदे से ऑफसेट से अधिक हैं: कक्षा से कुछ देने की क्षमता और कक्षीय इकाई की पूर्ण वापसी।
प्रत्येक पुन: प्रयोज्य अंतरिक्ष यान, एक बार के प्रक्षेपण यान के विपरीत, कक्षा या प्रक्षेपण प्रक्षेपवक्र से वापसी का एक साधन रखता है। वापसी के इन साधनों में से एक वायुगतिकीय सतह है - पतवार या पंख।

1 डिस्को
इसे एक लेआउट के साथ एक स्वतंत्र वर्ग माना जा सकता है जिसमें "लोड-बेयरिंग बॉडी" और "हवाई जहाज" दोनों शामिल हैं।
पुन: प्रयोज्य एयरोस्पेस सिस्टम [एसी 580696] का उद्देश्य एक पीएन को संदर्भ-पृथ्वी की कक्षा में लॉन्च करना है, साथ ही एक परिवहन अंतरिक्ष यान (10) का उपयोग करके कक्षा से पृथ्वी पर अंतरिक्ष वस्तुओं को वापस करना है। पतवार (धड़) और चरणों के पंख और टीकेके एक पूरे शरीर-पंख का प्रतिनिधित्व करते हैं, जिसका प्रोफाइल चरणों के लिए आधा डिस्क और टीकेके के लिए एक डिस्क है; योजना चक्र या दीर्घवृत्त में दोनों चरण और TKK। दोनों चरणों और टीकेके को एक केबिन से दूसरे केबिन में संक्रमण की संभावना के साथ मार्ग द्वारा संचालित और जुड़ा हुआ है।
चावल। दस
ड्रॉप-शेप्ड ट्रांसवर्स प्रोफाइल [एसी 1740251] के साथ डिस्क के रूप में एक विमान के साथ पुन: प्रयोज्य एयरोस्पेस टेक-ऑफ सिस्टम में लॉन्च गाइड से जुड़े वैक्यूम पावर प्लांट (डब्ल्यूपीपी) के साथ एक विमान होता है और एयरोस्टैटिक गोले से जुड़ा होता है। लॉन्च गाइड - "गुब्बारा लॉन्च" (ग्यारह) का एक और संस्करण।
पवन टरबाइन विमान को आवश्यक ऊंचाई तक उठाने के लिए एयरोस्टैटिक गोले को खाली कर देता है और आवश्यक कोण पर शुरुआती गाइड सेट करता है। विमान स्थिर स्थिति बनाए रखते हुए हवाई क्षेत्र या पानी की सतह पर उतरता है। एरोस्टैटिक गोले पृथ्वी पर वापस आ जाते हैं और पुन: उपयोग किए जाते हैं।
अंजीर। 11
इंजीनियर 21वीं सदी में डिस्क के आकार के विमान के विचार को नहीं छोड़ रहे हैं। डिस्कोप्लेन [पीएम 57238] एक परिधि पर विभिन्न प्रकार के थर्मोन्यूक्लियर रॉकेट इंजनों के साथ, 0 से 15 किमी / सेकंड की गति विकसित करने और कार्गो को चंद्र सतह पर ले जाने, भूस्थिर कक्षा में काम करने में सक्षम होगा।
EKIP स्क्रीनिंग विमान एक डिस्क के आकार के विमान [IZ 2396185] के लिए एक डिस्क-आकार के धड़ के साथ प्रेरणा बन गया।

2 सहायक निकाय
कई अंतरिक्ष समस्याओं को हल करने के लिए, एक मोनो-विंग-आकार वाले शरीर (12) के साथ एक अंतरिक्ष विमान [आईजेड 2137681] का उपयोग किया जा सकता है, जिसमें एक दूसरे से जुड़े तीन फ्यूजलेज स्थित हैं, ईंधन टैंक और जेट इंजन के कई समूह हैं स्थापित - अनुरक्षक, टेकऑफ़ और लैंडिंग, ब्रेक और गैस टरबाइन। बिजली की आपूर्ति में सौर पैनल भी होते हैं।
अंजीर। 12

3. हवाई जहाज का लेआउट
प्रस्तावित योजनाएं अत्यंत विविध हैं।
एक पुन: प्रयोज्य अंतरिक्ष यान को प्रक्षेपण यान [IZ 2111902] के लिए गुहाओं के साथ पंखों वाले "शटल" के रूप में बनाया गया है। यह प्रक्षेपण यान के किनारे पर शटल की नियुक्ति के कारण थ्रस्ट मिसलिग्न्मेंट के उन्मूलन के कारण लॉन्च सेक्शन में "शटल" की नियंत्रणीयता में सुधार करना संभव बनाता है। अंतरिक्ष यान लंबवत रूप से उड़ान भरता है, और LV संचालन समय की समाप्ति के बाद, वे "शटल" से अलग हो जाते हैं। बिल्ट-इन लॉन्च व्हीकल को गिराने का एक समान विचार लिंक्स रॉकेट प्लेन में लागू (या लागू किया जाएगा)।
एक उपग्रह को कक्षा में पहुँचाने के लिए विभिन्न-आधारित अंतरिक्ष यान का उपयोग करने का प्रस्ताव दिलचस्प और अप्रत्याशित है [IZ 2120397]। स्वतंत्र रूप से संचालित विमान - वीडियोकांफ्रेंसिंग, एक परिक्रमा अंतरिक्ष स्टेशन पर आधारित, और एक जमीन आधारित परिवहन विमान (टीसी) प्रत्येक अपने बेस से उड़ान भरते हैं। पृथ्वी के वायुमंडल में, एक संयुक्त उड़ान के दौरान डॉकिंग और कार्गो का आदान-प्रदान होता है, प्रत्येक विमान को आधार बिंदु पर अनडॉकिंग और वापसी करता है।
NE Staroverov [IZ 2503592] द्वारा विकसित दो चरणों वाले अंतरिक्ष यान में पंखों वाला पहला और दूसरा चरण और उनके बीच स्थित एक पंख रहित ठोस-प्रणोदक रॉकेट बूस्टर (डिस्पोजेबल) होता है। पहला चरण और रॉकेट बूस्टर मानव रहित है, दूसरा चरण मानवयुक्त है। शुरुआत में दो-सर्किट टर्बोजेट इंजन काम करते हैं। त्वरण और भारोत्तोलन इंजन मोड के क्रमिक स्विचिंग के साथ, विभिन्न कोणों से क्षैतिज तक किया जाता है।
बेशक, पृथ्वी की सतह से शुरू करने में सक्षम वन-स्टेज सिस्टम विशेष रुचि रखते हैं।
सिंगल-स्टेज स्पेसक्राफ्ट का विकास भारतीय कंपनी एडवाइजर, डिफेंस रिसर्च एंड Dev.org - सिंगल-स्टेज एयरोस्पेस एयरक्राफ्ट [पीओ 51288] द्वारा किया जाता है। दो एयर-जेट इंजन और दो तरल-प्रणोदक इंजन से लैस है, और हवा का सेवन आयताकार है।
संयुक्त राज्य अमेरिका में, SUNSTAR IM एक व्यक्तिगत एकल-चरण "गेराज-आधारित" अंतरिक्ष यान विकसित कर रहा है। यह माना जाता है कि अंतरिक्ष यान एक कक्षीय प्रक्षेपवक्र में प्रवेश करेगा और संभवतः, कक्षीय स्टेशन के साथ गोदी करेगा। एक डिज़ाइन सुविधा लॉन्च साइट और पीछे के भंडारण और वितरण के लिए फ्यूजलेज से जुड़े पंखों (13) को मोड़ने की क्षमता है।
अंजीर। 13
दिशाओं में से एक पर्यटक अंतरिक्ष यान है।
रशियन एविएशन कंसोर्टियम एक सबऑर्बिटल टूरिस्ट एयरक्राफ्ट [पीओ 78697] विकसित कर रहा है।
एमएआई वैज्ञानिक और खेल उद्देश्यों के लिए एयरोस्पेस सिस्टम की परियोजना के विकासकर्ताओं में से एक है। इस प्रणाली में एक मिग-31एस वाहक विमान के साथ एक सबऑर्बिटल रॉकेट विमान, एक जमीनी सेवा प्रणाली और संभावित कर्मचारियों के प्रशिक्षण के लिए एक खेल और तकनीकी परिसर शामिल है।
अंतरिक्ष पर्यटन ही एकमात्र ऐसी दिशा है जिसमें वर्तमान में अंतरिक्ष यान लागू किया जा रहा है। 2016 में, लिंक्स सबऑर्बिटल एयरोस्पेस एयरक्राफ्ट की पहली उड़ान की योजना बनाई गई है, और स्पेसशिप टू टूरिस्ट सबऑर्बिटल कैप्सूल और व्हाइटकेनाइट टू कैरियर एयरक्राफ्ट (टू-स्टेज सिस्टम) कई वर्षों से ट्रायल ऑपरेशन में हैं। हालांकि, अंतरिक्ष पर्यटन महंगा है। विमानन और अंतरिक्ष पर्यटन के उत्साही लोगों में से एक, आर। ब्रैनसन ने शिकायत की कि अंतरिक्ष यात्रा या तो खगोलीय रूप से महंगी थी: सोवियत संघ में (ऐसा कहते हैं!) आईएसएस के लिए एक उड़ान के लिए, उन्होंने उनसे $ 30 मिलियन मांगे, या यह असुविधाजनक और असुरक्षित था।
SpaceShipTwo पर, एक ठोस ईंधन और एक तरल ऑक्सीकारक के साथ एक हाइब्रिड रॉकेट इंजन स्थापित किया गया है। SpaceShipTwo को 8 लोगों - 2 चालक दल के सदस्यों और 8 यात्रियों के लिए डिज़ाइन किया गया है। कंपनी का लक्ष्य है कि उड़ानें सुरक्षित और किफायती हों। वाहक विमान WhiteKnightTwo एक दो-धड़ विमान है, एक SpaceShipTwo कैप्सूल फ्यूज़लेज के बीच जुड़ा हुआ है।
एस्ट्रियम एसएएस (एयरबस), फ्रांस द्वारा मैक 0.9 से अधिक गति और ट्रांस- और / या सुपरसोनिक उड़ान प्रदान करने में सक्षम एक अंतरिक्ष विमान विकसित किया जा रहा है। विमान वायुमंडलीय उड़ान में काम कर रहे दो टर्बोजेट इंजन और एक रॉकेट इंजन से लैस है। जब उनका वातावरण निकल जाता है, तो हवा का सेवन विशेष चल गुंबद के आकार के वाल्वों के साथ बंद हो जाता है जो विमान के धड़ के आकार को दोहराते हैं।
एक्ससीओआर एयरोस्पेस इनकंपनी (यूएसए) द्वारा निर्मित सबऑर्बिटल सिंगल-स्टेज सीएस लिंक्स का उपयोग पर्यटकों को अंतरिक्ष में पहुंचाने, वैज्ञानिक अनुसंधान करने और बाहरी ऊपरी चरण का उपयोग करके कम कक्षा में 650 किलोग्राम तक के द्रव्यमान के साथ लॉन्च वाहन लॉन्च करने के लिए किया जा सकता है। . ऊपरी चरण के साथ बाहरी डिब्बे के बिना, लिंक्स का उपयोग कई पर्यटकों या एक पर्यटक और अंतरिक्ष में अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए वैज्ञानिक उपकरणों के एक सेट को वितरित करने के लिए किया जा सकता है।
लिंक्स स्पार्क-प्रज्वलित पुन: प्रयोज्य रॉकेट इंजन का उपयोग करता है जो तरल ऑक्सीजन - तरल हाइड्रोकार्बन घटकों (केरोसिन, मीथेन, ईथेन, आइसोप्रोपेनॉल) पर चलते हैं।
ब्रिटिश कंपनी ब्रिस्टल स्पेसप्लेन पर्यटकों के परिवहन के लिए एक अंतरिक्ष यान विकसित कर रही है। एसेंडर एक सबऑर्बिटल रॉकेट प्लेन है जो एक पायलट और एक यात्री या एक पायलट और वैज्ञानिक उपकरणों के एक सेट को 100 किमी की ऊंचाई तक पहुंचा सकता है।
एस्केंडर दो चरणों वाली स्पेसबस प्रणाली के विकास को किक-स्टार्ट करने के लिए तैयार है, एक कक्षीय विमान जो 50 यात्रियों को ले जाने में सक्षम है और लगभग 75 मिनट में यूरोप से ऑस्ट्रेलिया के लिए उड़ान प्रदान करता है। चूंकि परियोजना का आधार है, यदि संभव हो तो, विमानन और अंतरिक्ष प्रणालियों के मानक तत्व, स्पेसबस उड़ान की लागत शटल उड़ान की लागत से 100 गुना कम होगी।
2004 की खबर ईएमजेड आईएम द्वारा प्रस्तुत की गई थी। VM Myasishchev और "सबऑर्बिटल कॉर्पोरेशन" एयरोस्पेस सिस्टम कॉस्मोपोलिस-XXI (C-XXI) - M-55 "जियोफिजिक्स" वाहक विमान का एक बंडल और एक सबऑर्बिटल रॉकेट प्लेन। परियोजना को लागू नहीं किया गया है।

अंतरिक्ष यान प्रणोदन प्रणाली
डिजाइन कितना भी अच्छा क्यों न हो, उड़ान योजना कितनी भी सोच-समझकर क्यों न हो, एक अंतरिक्ष यान बिना इंजन के कहीं भी उड़ान नहीं भरेगा।
यह माना गया था कि 1980 के दशक के अंत तक प्रमुख अंतरिक्ष शक्तियों के लिए, सामान्य कार्य 900 - 1000 टन वजन वाले कुल पेलोड को लॉन्च करना होगा। गैस-चरण कोर, थर्मोन्यूक्लियर और स्पंदित थर्मोन्यूक्लियर इंजन वाले एनआरई को सबसे आशाजनक इंजन माना जाता था।
किसी भी प्रणोदन प्रणाली (डीएस) में एक ऊर्जा स्रोत, काम करने वाले तरल पदार्थ का एक स्रोत (त्याग किए गए द्रव्यमान) और स्वयं इंजन शामिल होना चाहिए, और कुछ प्रकार के इंजनों में ऊर्जा स्रोत और काम करने वाले तरल पदार्थ संयुक्त (रासायनिक इंजन) होते हैं।
बिजली संयंत्रों को पारंपरिक रूप से तीन समूहों में विभाजित किया जा सकता है:
1. स्वायत्त - ऊर्जा स्रोत और काम कर रहे तरल पदार्थ बोर्ड पर हैं (तरल-प्रणोदक रॉकेट इंजन और अन्य रसायन, एनआरई);
2. अर्ध-स्वायत्त - बाहरी ऊर्जा स्रोतों के साथ डीएस: मोटर जो बाहरी लेजर, माइक्रोवेव जनरेटर, सूर्य ("धातु में" केवल आयनिक और प्लाज्मा हैं) की ऊर्जा का उपयोग करते हैं;
3. गैर-स्वायत्त इंजन जो वातावरण का उपयोग करते हैं, ग्रहों के बीच का माध्यम, ग्रहों और क्षुद्रग्रहों की सामग्री, साथ ही साथ सौर हवा (सौर पाल) एक कार्यशील माध्यम के रूप में।
इंजनों को ऊर्जा स्रोतों के प्रकार, कार्यशील द्रव की प्रारंभिक अवस्था और अन्य विशेषताओं के अनुसार उप-विभाजित किया जाता है।
मौजूदा WFDs में से कोई भी सभी उड़ान मोड में अंतरिक्ष यान पर उपयोग नहीं किया जा सकता है। इसलिए, वीआरएम पर त्वरण के साथ अवधारणा को विभिन्न प्रकार के इंजनों के साथ एक संयुक्त प्रणोदन प्रणाली की आवश्यकता होती है। उड़ान की गति के लिए लड़ाई मुख्य रूप से इंजन शक्ति और दक्षता बढ़ाने की लड़ाई है।
आइए कुछ प्रकार के इंजनों पर विचार करें जो अंतरिक्ष यान पर उपयोग के लिए आशाजनक हैं।

तरल प्रणोदक जेट इंजन
एलआरई अंतरिक्ष यान और प्रक्षेपण यान के लिए सबसे आम इंजन है। रॉकेट इंजन की एक विशेषता ऊंचाई की पूरी श्रृंखला में काम करने की क्षमता है। हालांकि, रॉकेट इंजन बड़ी मात्रा में ईंधन और ऑक्सीडाइज़र की खपत करते हैं, और अपेक्षाकृत कम दक्षता भी रखते हैं।
विकास के आशाजनक क्षेत्र:
- एक समायोज्य गले क्षेत्र के साथ तरल प्रणोदक रॉकेट इंजन; कम थ्रस्ट मान पर विशिष्ट आवेग 3-4% बढ़ जाता है।
- एलआरई ईंधन घटकों के एक चर अनुपात के साथ ऑपरेशन के दौरान किमी (ऑक्सीडाइज़र - तरल ऑक्सीजन, ईंधन - तरल हाइड्रोजन) दहन कक्ष के संचालन के दौरान कई बार (किमी = 15 तक); चढ़ाई के बाद इंजन को नाममात्र मोड (किमी = 6) में लाया जाता है, जो एक उच्च विशिष्ट जोर आवेग प्रदान करता है; कम हाइड्रोजन खपत और टैंकों के आकार और वजन में कमी प्रदान की जाती है।

हाइब्रिड रॉकेट इंजन (जीआरडी)
वास्तव में, जीआरडी पारंपरिक रॉकेट इंजन हैं जिनमें प्रणोदक घटक विभिन्न चरणों में होते हैं, उदाहरण के लिए, तरल ईंधन एक ठोस ऑक्सीकारक है, या ठोस ईंधन एक तरल ऑक्सीकारक है। गैस इंजन की विशेषताओं के अनुसार, वे तरल-प्रणोदक इंजन और ठोस प्रणोदक इंजन के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर कब्जा कर लेते हैं। हाइड्रोलिक इंजन के फायदों के लिए केवल एक घटक की आपूर्ति के नियंत्रण की आवश्यकता होती है, दूसरे के लिए टैंक, वाल्व, पंप आदि की आवश्यकता नहीं होती है, इसमें कर्षण और शटडाउन को नियंत्रित करने की क्षमता होती है, दीवारों के लिए अलग शीतलन प्रणाली की आवश्यकता नहीं होती है। दहन कक्ष का: वाष्पित होने वाला ठोस घटक दीवारों को ठंडा करता है। इस प्रकार का इंजन SpaceShipTwo पर स्थापित है।

डायरेक्ट-फ्लो एयर-जेट इंजन (रैमजेट)
डिजाइन की सापेक्ष सादगी के साथ-साथ गति की एक विस्तृत श्रृंखला में काम करने की क्षमता के कारण, कई अंतरिक्ष यान परियोजनाओं में रैमजेट को माना जाता है। इन परियोजनाओं में, रैमजेट इंजन वातावरण में त्वरण के लिए मुख्य इंजन की भूमिका निभाते हैं, क्योंकि उनके पास अधिकतम वायुमंडलीय उड़ान गति पर व्यावहारिक रूप से कोई प्रतिबंध नहीं है। रैमजेट इंजन की दक्षता और शक्ति गति और ऊंचाई के साथ बढ़ती है। रैमजेट इंजनों का एक नुकसान यह है कि उन्हें लॉन्च करने के लिए, उपकरण को लगभग 300 किमी / घंटा की गति तक तेज करना आवश्यक है, और हाइपरसोनिक रैमजेट इंजन के मामले में अन्य प्रकार के इंजनों का उपयोग करके सुपरसोनिक गति तक।
रैमजेट में कोयले जैसे ठोस पाउडर ईंधन का उपयोग किया जा सकता है। ए लिपिश द्वारा ली पी.13 विमान की परियोजना में प्राथमिक ईंधन के रूप में कोयला पाउडर का उपयोग करने का प्रस्ताव किया गया था।
सबसे होनहार रैमजेट डिजाइन को हाइब्रिड रैमजेट रॉकेट इंजन माना जाता है। इस तरह के इंजन में तरल-प्रणोदक रॉकेट इंजन की तुलना में उच्च विशिष्ट आवेग होता है, और क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र के प्रति 1 एम 2 उच्च जोर होता है, और कुछ मामलों में एक उच्च विशिष्ट आवेग होता है। आरपीवीआरडी को गति की एक विस्तृत श्रृंखला में प्रभावी ढंग से उपयोग किया जा सकता है। एक रॉकेट सर्किट से मिलकर बनता है - एक गैस जनरेटर, जो एक ठोस प्रणोदक रॉकेट इंजन, तरल-प्रणोदक इंजन या गैस इंजन और एक प्रत्यक्ष-प्रवाह सर्किट होता है।
ईंधन के रूप में धातुओं का उपयोग उनकी उच्च गतिविधि, महत्वपूर्ण गर्मी रिलीज के कारण होता है और निर्देशित मिसाइलों के लिए मौलिक रूप से नए अत्यधिक कुशल रैमजेट इंजन बनाना संभव बनाता है। ऑक्सीडाइज़र के रूप में वायुमंडलीय हवा का उपयोग करते हुए पाउडर धातु ईंधन पर रैमजेट के फायदे यह हैं कि वे उच्च प्रदर्शन विशेषताओं को प्रदान करते हैं, गति की एक विस्तृत श्रृंखला में उपयोग किया जा सकता है, जबकि हैंडलिंग और भंडारण में विश्वसनीय होता है।
रैमजेट इंजन को डिजाइन करने के कार्यों में से एक ईंधन का पूर्ण दहन सुनिश्चित करना है। टैक्टिकल मिसाइल आर्मामेंट कॉर्पोरेशन [IZ 2439358] के कर्मचारियों द्वारा एक दिलचस्प समाधान सुझाया गया था। एक धातु पाउडर, जैसे एल्यूमीनियम या मैग्नीशियम, को ईंधन के रूप में प्रस्तावित किया जाता है। प्रीचैम्बर में, अतिरिक्त हवा के साथ एक एयर-पाउडर निलंबन बनता है, और इस मिश्रण का दहन शुरू होता है। आफ्टरबर्नर में पाउडर के कण पूरी तरह से जल जाते हैं। जेट स्ट्रीम बनती है।
KB Khimavtomatiki CIAM के साथ मिलकर एक शोध हाइपरसोनिक रैमजेट इंजन विकसित कर रहा है - एक एक्सिसिमेट्रिक हाइपरसोनिक रैमजेट इंजन। एक आयताकार कक्ष के साथ GPVRD 58L एक सुपरसोनिक प्रवाह में हाइड्रोजन के दहन के दौरान कार्य प्रक्रियाओं के प्रयोगात्मक अनुसंधान के लिए अभिप्रेत है। 1998 में, इंजन का एक उड़ान परीक्षण सफलतापूर्वक किया गया था, जिसके दौरान दुनिया में पहली बार मच 6.35 की गति हासिल की गई थी।
इसके अलावा, तरल हाइड्रोजन पर एक मॉडल एक्सिसिमेट्रिक डुअल-मोड स्क्रैमजेट इंजन का उड़ान परीक्षण 28 किमी की ऊंचाई पर 3.5 से 6.5 तक उड़ान मच संख्या की सीमा में किया गया था।
उसी समय, CIAM वैज्ञानिक एक सुपरसोनिक पल्सेटिंग डेटोनेशन रैमजेट इंजन (SPDPD) की एक नई योजना बना रहे हैं जिसमें एक डेटोनेशन दहन कक्ष में सुपरसोनिक प्रवाह और एक स्पंदित विस्फोट तरंग में दहन होता है। हाइड्रोजन-एयर एसपीडीएफडी की गणना से पता चला है कि एच = 25 किमी की ऊंचाई पर उड़ान भरते समय, यह 4.5 से 7.5 तक की मच संख्या m / s की उड़ान पर काम कर सकता है।

परमाणु रॉकेट इंजन (यार्ड)
अस्थिर तत्वों की परमाणु विखंडन प्रतिक्रियाओं से थर्मल ऊर्जा का उपयोग थर्मल रॉकेट इंजन के विकास में सबसे आशाजनक दिशा प्रतीत होता है।
यार्ड - रॉकेट इंजन, ऊर्जा का स्रोत जिसके लिए परमाणु प्रणोदक है; सबसे कुशल रॉकेट इंजन की तुलना में उच्च विशिष्ट आवेग है। लेकिन साथ ही, एनआरई में तरल प्रणोदक रॉकेट इंजन की तुलना में अधिक द्रव्यमान होता है, क्योंकि वे रेडियोप्रोटेक्टिव शील्ड से लैस होते हैं।
यार्ड लंबे समय तक थोड़ी मात्रा में ईंधन की खपत करता है और बिना ईंधन भरे लंबे समय तक काम कर सकता है।
एनआरई के मुख्य वर्ग:
- प्रत्यक्ष ताप: विखंडनीय पदार्थ (RD-0410) वाले क्षेत्र से गुजरते समय काम करने वाला द्रव गर्म हो जाता है;
- एक मध्यवर्ती ऊर्जा रूपांतरण प्रणाली के साथ, जहां परमाणु ऊर्जा को पहले विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, और विद्युत ऊर्जा का उपयोग कार्यशील तरल पदार्थ को गर्म करने या तेज करने के लिए किया जाता है, अर्थात। वे एक परमाणु रिएक्टर और संबद्ध ईपी ("TOPAZ 100/40") का प्रतिनिधित्व करते हैं।
यार्ड आरडी-0410 का उपयोग अंतरिक्ष यान के त्वरण, मंदी और गहन अंतरिक्ष अन्वेषण के दौरान उनकी कक्षा के सुधार के लिए किया जा सकता है। यह इंजन क्लोज्ड सर्किट में बना होता है, काम करने वाला फ्लूइड लिक्विड हाइड्रोजन होता है। काम कर रहे तरल पदार्थ की थर्मोडायनामिक पूर्णता और परमाणु रिएक्टर (3000 K तक) में इसके ताप के उच्च तापमान के कारण, इंजन में उच्च दक्षता होती है, वैक्यूम में विशिष्ट जोर आवेग 910 किग्रा / किग्रा है, जो दोगुना अच्छा है हाइड्रोजन-ऑक्सीजन घटकों पर आधारित तरल-प्रणोदक रॉकेट इंजन के रूप में और हाइड्रोजन-फ्लोरीन रॉकेट इंजन की तुलना में 1.85 गुना अधिक। लेकिन यह भी इतिहास है। KBKhA को 1965 में RD0410 और RD0411 NRDs विकसित करने का निर्देश दिया गया था।
एनआरई कई वर्षों के विस्तृत शोध से गुजरा है: 70 - 90 के दशक के दौरान, तीन संशोधनों के तीन दर्जन से अधिक परमाणु विद्युत प्रतिष्ठानों (एनपीपी) को अंतरिक्ष में संचालित किया गया था, जो एक परमाणु की तापीय ऊर्जा को परिवर्तित करने के सिद्धांत पर अंतरिक्ष यान उपकरण को शक्ति प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। एक अर्धचालक थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर में बिजली में रिएक्टर।
JSC "क्रास्नाया ज़्वेज़्दा", [IZ 2421836], [IZ 2507617] द्वारा अंतरिक्ष यान के लिए एक परमाणु ऊर्जा संयंत्र के निर्माण पर काम जारी है।
हालांकि, एनआरएम और एनपीपी ने अभी तक प्रदर्शन उड़ानों में भी व्यावहारिक अनुप्रयोग नहीं पाया है, हालांकि उन्हें लंबी दूरी की अंतरिक्ष उड़ानों के लिए आशाजनक माना जाता है। इस बारे में भी संदेह था कि क्या इस तरह के इंजन की जरूरत है और क्या इसे विकसित किया जाएगा।
ऑपरेशन के दौरान, एनआरई रेडियोधर्मी विकिरण उत्सर्जित करता है, इसलिए जहाज के विकिरण संरक्षण की आवश्यकता होती है। वातावरण में, पूर्ण सुरक्षा की आवश्यकता होती है, और अंतरिक्ष में यह काफी छायादार होता है जब इंजन को मुख्य जहाज से एक सुरक्षा कवच द्वारा परिरक्षित किया जाता है।
ऑपरेशन के अंत के बाद परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का निपटान कक्षा में स्थानांतरण द्वारा किया जाता है, जहां रिएक्टर का जीवनकाल विखंडन उत्पादों के सुरक्षित स्तर (कम से कम 300 वर्ष) के क्षय के लिए पर्याप्त है। अंतरिक्ष यान के साथ किसी भी दुर्घटना की स्थिति में, परमाणु ऊर्जा संयंत्र में एक अत्यधिक प्रभावी अतिरिक्त विकिरण सुरक्षा प्रणाली (एआरएस) शामिल होती है, जो रिएक्टर के वायुगतिकीय फैलाव को सुरक्षित स्तर तक उपयोग करती है।
आइए पूर्वानुमानों पर वापस जाएं। 1966 में, Y.Konechchi ने लिखा था कि, सबसे निराशावादी आकलन के अनुसार, गैस-चरण कोर के साथ एक परमाणु रिएक्टर की कमीशनिंग 1990 हो जाएगी ... एक चौथाई सदी बीत चुकी है।

लेजर रॉकेट इंजन (LRD)
यह माना जाता है कि एलजेई की विशेषताएं एनआरई और ईजेई की विशेषताओं के बीच हैं।
एलजेई को लेजर द्वारा शुरू किए गए प्लाज्मा फ्लैश द्वारा संचालित विमान के लिए जोर प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। 2002 के बाद से, KBKhA I के सहयोग से। ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के एमवी केल्डीश और एनआईआईएनआई एलजेई बनाने की समस्या की जांच कर रहे हैं, जो पारंपरिक रासायनिक ईंधन इंजनों की तुलना में बहुत अधिक किफायती है।
एक अन्य LRD [IZ 2559030] के मसौदे में, संचालन का सिद्धांत अलग है। एक लेजर का उपयोग करके दहन कक्ष में एक सतत ऑप्टिकल डिस्चार्ज उत्पन्न होता है। काम कर रहे तरल पदार्थ, डिस्चार्ज प्लाज्मा के साथ बातचीत करते हुए, सुपरसोनिक गति प्राप्त कर लेते हैं।
फोटोनिक रॉकेट इंजन एक काल्पनिक रॉकेट इंजन है जो इससे फोटॉन के निर्देशित बहिर्वाह के परिणामस्वरूप जोर पैदा करता है। फोटॉन की धारा में अधिकतम प्राप्य गति होती है - प्रकाश की गति। ... फोटोनिक रॉकेट के सिद्धांत के विकास का एक लंबा इतिहास रहा है। ई. ज़ेंगर के अनुसार, रॉकेट से निकाले गए फोटॉनों के प्रवाह की प्रतिक्रिया से गति में स्थापित फोटोनिक रॉकेट, गैलेक्सी के सबसे दूर के क्षेत्रों में उड़ान भरना संभव बना देगा।
शायद यह शब्दावली का सवाल है। अब कभी-कभी लेज़र का उपयोग करके फोटोनिक इंजन कहा जाता है, 1958 में लेज़र अभी तक नहीं बनाए गए हैं। फोटॉन के स्रोत के रूप में "पारंपरिक" डिजाइन के फोटॉन इंजन [पीएम आरयू 64298] में एक शक्तिशाली लेजर होता है; एक विशिष्ट विशेषता एक ऑप्टिकल गुंजयमान यंत्र का उपयोग है, जो इंजन के जोर को बढ़ाना संभव बनाता है।
एक अन्य फोटॉन इंजन [IZ 2201527] इस मायने में भिन्न है कि यह एक हीरे के क्रिस्टल और रेडियल दर्पणों को एक गुंजयमान यंत्र के रूप में उपयोग करता है। गुंजयमान यंत्र का उपयोग जोर बढ़ाने के लिए भी किया जाता है।

इलेक्ट्रोजेट इंजन (ईआरई)
ईजेई विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का उपयोग करके या काम कर रहे तरल पदार्थ को बिजली से गर्म करके काम कर रहे तरल पदार्थ को बाहर निकाल देते हैं। ज्यादातर मामलों में, ईजेई के संचालन के लिए आवश्यक विद्युत ऊर्जा आंतरिक ऊर्जा स्रोतों (रेडियोसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर (आरटीजी), बैटरी) या सूर्य से ली जाती है।
विद्युत प्रणोदन इंजनों के मुख्य वर्ग, कार्य प्रक्रियाएँ मौलिक रूप से भिन्न हैं:
- आयनिक
- अज़ीमुथल इलेक्ट्रॉन बहाव के साथ मोटर्स
- उच्च-वर्तमान मोटर्स
- हीट एक्सचेंज ईजेई।
आयनिक ईजेई में, एक उत्कृष्ट गैस के आयन (ज्यादातर परियोजनाओं में - क्सीनन) एक काम कर रहे तरल पदार्थ के रूप में काम करते हैं, और गर्मी-विनिमय इलेक्ट्रिक जेट इंजन के मामले में, कम पिघलने वाली धातुओं की एक जोड़ी। अंतरिक्ष में इस्तेमाल किया जाने वाला पहला क्सीनन आयन इंजन 1992 में यूरेका मिशन (ईएसए) पर रीटा इंजन था।
EJE में काफी उच्च दक्षता होती है, जो 0.7 तक पहुंच जाती है। यह परमाणु रिएक्टर के संयोजन में ईजेई था जिसे मंगल ग्रह की उड़ान के लिए मुख्य आगमन/प्रस्थान इंजन के रूप में प्रस्तावित किया गया था।
वर्तमान में, कुछ अंतरिक्ष यान पर ईजेई का उपयोग अभिविन्यास इंजन, इंटरप्लेनेटरी अंतरिक्ष यान के मुख्य त्वरित इंजन (डीप स्पेस 1, स्मार्ट -1), बनाए रखने के लिए कम-जोर वाले इंजन और अल्ट्रा-स्मॉल ऑर्बिट सुधार के रूप में किया जाता है।
आयन इंजन के विकास का इतिहास एक दशक से भी अधिक पुराना है। इस प्रकार, कंपनी "मेसर्सचिट - ब्योलकोव-ब्लॉम जीएमबीएच" (जर्मनी) [पेटेंट 682150] के आयन इंजन के विकास के लिए सूचना के स्रोतों में से एक एस एल एलेनबर्ग और ए एल हबनर की पुस्तक थी, जो 1 9 61 में वापस प्रकाशित हुई थी।

अंतरिक्ष यान के अनुप्रयोग
1 सैन्य अनुप्रयोग (एक संभावित दुश्मन के कार्यों के बारे में खुफिया जानकारी प्राप्त करना, दुश्मन के अंतरिक्ष लक्ष्यों की टोही और विनाश, आदि), इसके लिए, पहला अंतरिक्ष यान बनाया गया था
2 अंतरिक्ष में पेलोड की सुपुर्दगी;
3 कक्षीय स्टेशनों पर कार्गो और चालक दल की सुपुर्दगी। वर्तमान में, आईएसएस को कार्गो डिलीवरी केवल प्रोग्रेस (रूस), ड्रैगन (यूएसए), सिग्नस (यूएसए), एचटीवी (जापान) अंतरिक्ष यान द्वारा की जा सकती है; लोगों की डिलीवरी - केवल जहाज "सोयुज" (रूस)
4 अंतरग्रहीय जहाजों में ईंधन भरना
पृथ्वी पर उनकी वापसी की संभावना के साथ होनहार प्रणोदन प्रणालियों के 5 परीक्षण
6 अंतरिक्ष मलबे को पकड़ना और पृथ्वी पर पहुंचाना
7 ऊपरी वायुमंडल का अन्वेषण
8 कृत्रिम चंद्र उपग्रह (आईएसएल) की कक्षा में पेलोड की सुपुर्दगी
9 उपग्रहों का निरीक्षण और रखरखाव
आधुनिक अनुमानों के अनुसार, अंतरिक्ष यान द्वारा किए गए कार्यों का संभावित वितरण: 57% - अंतरिक्ष पर्यटन; 18% - वैज्ञानिक अनुसंधान करना; 12% - परिचालन रिमोट सेंसिंग और पर्यावरण निगरानी, ​​​​8% 5% - अंतरिक्ष यात्री प्रशिक्षण और 5% - विज्ञापन परियोजनाओं का कार्यान्वयन।
इस सूची में अंतरिक्ष यान के लिए एक और आशाजनक दिशा शामिल नहीं थी - ग्रहों के खनिजों का निष्कर्षण।
जैसा कि विश्लेषण से पता चलता है, निकट भविष्य में अंतरिक्ष पर्यटन सबसे अधिक मांग वाला हो सकता है।
इसके लिए पूर्वापेक्षाएँ कई परिस्थितियों का संयोजन मानी जा सकती हैं:
- व्यापक रूप से विकसित विमानन और वैमानिकी,
- लोगों को उड़ने की आदत है,
- मानवयुक्त अंतरिक्ष यान पर उड़ान भरने का काफी अनुभव जमा हो गया है,
- आधुनिक विमान उत्पादन प्रौद्योगिकियां तकनीकी पूर्णता और विमान विश्वसनीयता के उच्च स्तर की गारंटी देती हैं,
- ऐसे कई लोग हैं जो अंतरिक्ष उड़ान के लिए भुगतान कर सकते हैं,
- सूचना के आधुनिक प्रवाह में पर्याप्त "आभासी" संसाधन नहीं हैं।
पर्यटक उड़ानों के लिए संभावित परिदृश्य (1966 में वापस - फंतासी या फंतासी (?)):
- 100 किमी की ऊंचाई तक उप-कक्षीय उड़ानें,
- कक्षीय, कई घंटों से लेकर कई दिनों तक।
- कक्षीय - अंतरिक्ष होटल में रुकने के साथ 1-2 सप्ताह।
- अपनी कक्षा तक पहुंच के साथ चंद्रमा की उड़ानें, सतह पर उतरना और सतह पर एक होटल में कई हफ्तों से लेकर कई महीनों तक रहना;
- मंगल और उसके उपग्रहों की कक्षा में प्रवेश के साथ उड़ानें, सतह पर उतरना और कई दिनों से लेकर कई हफ्तों तक मंगल की सतह पर एक होटल में रहना।
- उपग्रहों की सतह पर लैंडिंग के साथ बृहस्पति, शनि और उनके उपग्रहों की अधिकता।
कार्यान्वयन के लिए, कम लागत वाली मरम्मत और रखरखाव के साथ विश्वसनीय और सुरक्षित पुन: प्रयोज्य विमान की आवश्यकता होती है; संरचनात्मक मॉड्यूल जो अधिक जटिल हो जाते हैं क्योंकि नए मार्गों में महारत हासिल है; चालक दल और यात्रियों के लिए आराम में वृद्धि; उड़ान की तैयारी और उड़ान के बाद के पुनर्वास के लिए प्रशिक्षण केंद्रों का विशेष बुनियादी ढांचा; प्रक्षेपण सुविधाओं, लैंडिंग साइटों, उड़ान नियंत्रण के स्वतंत्र बुनियादी ढांचे। वैज्ञानिक और अनुसंधान कार्यों पर भी यही सिद्धांत लागू होते हैं।

निष्कर्ष
हल करने के लिए समस्याओं का एक वर्ग है। उनमें से अधिकांश को अंतरिक्ष यान का उपयोग करके हल किया जा सकता है, विशेष रूप से, जैसे पेलोड और चालक दल को कक्षीय स्टेशनों तक पहुंचाना, कक्षा में स्वचालित अंतरिक्ष यान लॉन्च करना, अपने मूल्यवान घटकों का पुन: उपयोग करने के उद्देश्य से कक्षा से अप्रचलित उपग्रहों को वापस करना, पृथ्वी की सतह की निगरानी करना और कक्षीय स्थिति। , साथ ही अंतरिक्ष मलबे की बड़ी वस्तुओं की कक्षा से वापसी, अंतरिक्ष पर्यटकों की "वितरण"। अंतरिक्ष यान का विकास फिर से शुरू होता है। उनमें से कुछ पहले ही ट्रायल ऑपरेशन के चरण में पहुंच चुके हैं।

उत्पादन
सैद्धांतिक गणना, अनुसंधान, साथ ही अभी भी कुछ, लेकिन वास्तविक प्रक्षेपणों ने पुन: प्रयोज्य प्रणालियों की क्षमताओं को दिखाया है। प्रौद्योगिकी, अर्थशास्त्र और राजनीति की वर्तमान स्थिति अत्यधिक कुशल एयरोस्पेस परिवहन प्रणालियों के निर्माण की बहाली और विकास के लिए एक वास्तविक अवसर प्रदान करती है और मध्यम अवधि में निकट उड़ानों को लागू करने की संभावना प्रदान करती है, और लंबी अवधि में, इंटरप्लानेटरी सहित, विभिन्न के लिए उड़ानें लंबी अवधि में उद्देश्यों।
पूर्वानुमान एक धन्यवादहीन चीज हैं। पूर्वानुमानों के अनुसार, हमें पहले से ही डेढ़ दशक हो चुके हैं क्योंकि हमें टाइटन पर एक बेस पर बसना है। लेकिन शायद 2030 में...

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आधुनिक प्रौद्योगिकियां और खोजें अंतरिक्ष अन्वेषण को पूरी तरह से अलग स्तर पर ले जाती हैं, लेकिन अंतरतारकीय यात्रा अभी भी एक सपना है। लेकिन क्या यह इतना असत्य और अप्राप्य है? अब हम क्या कर सकते हैं और निकट भविष्य में हम क्या उम्मीद कर सकते हैं?

11.10.2011, मंगल, 17:27, मास्को समय

केपलर टेलीस्कोप के साथ, खगोलविदों ने 54 संभावित रहने योग्य एक्सोप्लैनेट की खोज की है। ये दूर की दुनिया रहने योग्य क्षेत्र में हैं, यानी। केंद्रीय तारे से एक निश्चित दूरी पर, जिससे ग्रह की सतह पर तरल पानी बनाए रखना संभव हो जाता है।

हालांकि, मुख्य प्रश्न का उत्तर, क्या हम ब्रह्मांड में अकेले हैं, प्राप्त करना मुश्किल है - सौर मंडल और हमारे निकटतम पड़ोसियों को अलग करने वाली विशाल दूरी के कारण। उदाहरण के लिए, "आशाजनक" ग्रह Gliese 581g 20 प्रकाश-वर्ष दूर है - ब्रह्मांडीय दृष्टि से काफी करीब है, लेकिन पृथ्वी के उपकरणों के लिए बहुत दूर है।

पृथ्वी से 100 और उससे कम प्रकाश वर्ष के दायरे में एक्सोप्लैनेट की प्रचुरता और विशाल वैज्ञानिक और यहां तक ​​​​कि सभ्यतागत रुचि जो वे मानव जाति के लिए प्रतिनिधित्व करते हैं, हमें इंटरस्टेलर यात्रा के अब तक के शानदार विचार पर एक नया नज़र डालते हैं।

हमारे सौर मंडल के सबसे नज़दीकी तारे

बेशक, दूसरे सितारों के लिए उड़ान भरना तकनीक का मामला है। इसके अलावा, इतने दूर के लक्ष्य को प्राप्त करने की कई संभावनाएं हैं, और एक या किसी अन्य विधि के पक्ष में चुनाव अभी तक नहीं किया गया है।

ड्रोन के लिए रास्ता बनाओ

मानवता ने पहले ही अंतरतारकीय वाहनों को अंतरिक्ष में भेज दिया है: पायनियर और वोयाजर जांच। वर्तमान में वे सौरमंडल की सीमाओं को छोड़ चुके हैं, लेकिन उनकी गति हमें लक्ष्य की किसी भी त्वरित उपलब्धि की बात करने की अनुमति नहीं देती है। तो, वायेजर 1, लगभग 17 किमी / सेकंड की गति से आगे बढ़ते हुए, यहां तक ​​\u200b\u200bकि निकटतम स्टार प्रॉक्सिमा सेंटॉरी (4.2 प्रकाश वर्ष) तक भी, अविश्वसनीय रूप से लंबे समय तक उड़ान भरेगा - 17 हजार वर्ष।

जाहिर है, आधुनिक रॉकेट इंजनों के साथ, हम सौर मंडल से आगे कहीं नहीं पहुंचेंगे: 1 किलो माल परिवहन के लिए, यहां तक ​​​​कि पास के प्रॉक्सिमा सेंटॉरी तक, हजारों टन ईंधन की आवश्यकता होती है। उसी समय, जहाज के द्रव्यमान में वृद्धि के साथ, आवश्यक ईंधन की मात्रा बढ़ जाती है, और इसे परिवहन के लिए अतिरिक्त ईंधन की आवश्यकता होती है। रासायनिक ईंधन के साथ टैंकों को खत्म करने वाला दुष्चक्र - अरबों टन वजन वाले अंतरिक्ष यान का निर्माण एक बिल्कुल अविश्वसनीय उपक्रम है। Tsiolkovsky के सूत्र का उपयोग करके सरल गणना से पता चलता है कि रासायनिक-ईंधन वाले रॉकेट-चालित अंतरिक्ष यान को प्रकाश की गति से लगभग 10% तक तेज करने के लिए ज्ञात ब्रह्मांड में उपलब्ध ईंधन की तुलना में अधिक ईंधन की आवश्यकता होगी।

थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन रिएक्शन रासायनिक दहन प्रक्रियाओं की तुलना में प्रति यूनिट द्रव्यमान औसतन एक लाख गुना अधिक ऊर्जा पैदा करता है। इसीलिए, 1970 के दशक में नासा ने थर्मोन्यूक्लियर रॉकेट इंजन के उपयोग की संभावना की ओर ध्यान आकर्षित किया। डेडलस मानव रहित अंतरिक्ष यान परियोजना में एक इंजन का निर्माण शामिल था जिसमें थर्मोन्यूक्लियर ईंधन के छोटे छर्रों को एक दहन कक्ष में खिलाया जाएगा और इलेक्ट्रॉन बीम द्वारा प्रज्वलित किया जाएगा। फ्यूजन उत्पादों को इंजन नोजल से बाहर निकाल दिया जाता है और जहाज को गति देता है।

स्पेसशिप डेडलस बनाम एम्पायर स्टेट बिल्डिंग

डेडलस को 40 और 20 मिमी के व्यास के साथ 50 हजार टन ईंधन छर्रों को बोर्ड पर ले जाना था। कणिकाओं में ड्यूटेरियम और ट्रिटियम के साथ एक कोर और एक हीलियम -3 शेल होता है। उत्तरार्द्ध ईंधन गोली के द्रव्यमान का केवल 10-15% है, लेकिन वास्तव में, ईंधन है। हीलियम -3 चंद्रमा पर प्रचुर मात्रा में है, और परमाणु उद्योग में ड्यूटेरियम का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ड्यूटेरियम कोर संलयन प्रतिक्रिया को प्रज्वलित करने के लिए एक डेटोनेटर के रूप में कार्य करता है और एक जेट प्लाज्मा जेट की रिहाई के साथ एक शक्तिशाली प्रतिक्रिया को उत्तेजित करता है, जिसे एक शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र द्वारा नियंत्रित किया जाता है। डेडलस इंजन के मुख्य मोलिब्डेनम दहन कक्ष का वजन 218 टन से अधिक होना चाहिए था, दूसरे चरण के कक्ष - 25 टन। चुंबकीय सुपरकंडक्टिंग कॉइल भी एक विशाल रिएक्टर से मेल खाते हैं: पहले का वजन 124.7 टन और दूसरा - 43.6 टन है। तुलना के लिए, शटल का सूखा द्रव्यमान 100 टन से कम है।

डेडलस की उड़ान की योजना दो चरणों में बनाई गई थी: पहले चरण के इंजन को 2 साल से अधिक समय तक काम करना पड़ा और 16 बिलियन ईंधन छर्रों को जलाना पड़ा। पहले चरण के अलग होने के बाद, दूसरे चरण के इंजन ने लगभग दो वर्षों तक काम किया। इस प्रकार, 3.81 वर्षों के निरंतर त्वरण में, डेडलस प्रकाश की गति के 12.2% की अधिकतम गति तक पहुंच जाएगा। ऐसा जहाज 50 वर्षों में बरनार्ड के तारे (5.96 प्रकाश वर्ष) की दूरी को कवर करेगा और पृथ्वी पर रेडियो संचार द्वारा अपने अवलोकनों के परिणामों को प्रसारित करने के लिए, दूर के स्टार सिस्टम के माध्यम से उड़ान भरने में सक्षम होगा। इस तरह पूरे मिशन में करीब 56 साल लगेंगे।

स्टैनफोर्ड का थोर रिम के अंदर पूरे शहरों के साथ एक विशाल संरचना है

कई डेडलस प्रणालियों की विश्वसनीयता और इसकी भारी लागत सुनिश्चित करने में बड़ी कठिनाइयों के बावजूद, इस परियोजना को प्रौद्योगिकी के आधुनिक स्तर पर लागू किया जा रहा है। इसके अलावा, 2009 में, उत्साही लोगों की एक टीम ने थर्मोन्यूक्लियर शिप प्रोजेक्ट पर काम फिर से शुरू किया। वर्तमान में, इकारस परियोजना में एक अंतरतारकीय जहाज के लिए प्रणालियों और सामग्रियों के सैद्धांतिक विकास पर 20 वैज्ञानिक विषय शामिल हैं।

इस प्रकार, 10 प्रकाश वर्ष दूर तक मानव रहित इंटरस्टेलर उड़ानें आज पहले से ही संभव हैं, जिसमें लगभग 100 वर्ष की उड़ान और रेडियो सिग्नल को पृथ्वी पर वापस आने में समय लगेगा। इस दायरे में स्टार सिस्टम अल्फा सेंटॉरी, बरनार्ड्स स्टार, सीरियस, एप्सिलॉन एरिदानी, यूवी सेटी, रॉस 154 और 248, सीएन लियो, WISE 1541-2250 शामिल हैं। जैसा कि आप देख सकते हैं, मानव रहित मिशनों का उपयोग करके अध्ययन करने के लिए पृथ्वी के पास पर्याप्त वस्तुएं हैं। लेकिन क्या होगा अगर रोबोट वास्तव में असामान्य और अद्वितीय कुछ पाते हैं, जैसे कि एक जटिल जीवमंडल? क्या लोगों की भागीदारी से कोई अभियान दूर के ग्रहों पर जा सकेगा?

जीवन भर की उड़ान

अगर हम आज से ही एक मानव रहित अंतरिक्ष यान का निर्माण शुरू कर सकते हैं, तो मानवयुक्त अंतरिक्ष यान के साथ स्थिति और अधिक जटिल है। सबसे पहले, उड़ान के समय का मुद्दा तीव्र है। वही बरनार्ड का सितारा लें। अंतरिक्ष यात्रियों को स्कूल से मानवयुक्त उड़ान के लिए तैयार रहना होगा, क्योंकि भले ही पृथ्वी से प्रक्षेपण उनकी 20वीं वर्षगांठ पर हो, अंतरिक्ष यान 70वीं या 100वीं वर्षगांठ तक उड़ान लक्ष्य तक पहुंच जाएगा (ब्रेकिंग की आवश्यकता को ध्यान में रखते हुए, जो मानव रहित उड़ान के लिए आवश्यक नहीं है)... किशोरावस्था में चालक दल का चयन मनोवैज्ञानिक असंगति और पारस्परिक संघर्षों से भरा होता है, और 100 वर्ष की आयु ग्रह की सतह पर फलदायी कार्य और घर लौटने की आशा नहीं देती है।

हालाँकि, क्या यह वापस लौटने का कोई मतलब है? नासा द्वारा किए गए कई अध्ययनों से निराशाजनक निष्कर्ष निकला है: शून्य गुरुत्वाकर्षण में लंबे समय तक रहने से अंतरिक्ष यात्रियों का स्वास्थ्य अपरिवर्तनीय रूप से नष्ट हो जाएगा। उदाहरण के लिए, आईएसएस अंतरिक्ष यात्रियों के साथ जीव विज्ञान के प्रोफेसर रॉबर्ट फिट्स के काम से पता चलता है कि अंतरिक्ष यान में सक्रिय शारीरिक व्यायाम के बावजूद, मंगल ग्रह पर तीन साल के मिशन के बाद, बछड़े की मांसपेशियां, जैसे बछड़े की मांसपेशियां, 50% कमजोर हो जाएंगी। इसी तरह अस्थि खनिज घनत्व कम हो जाता है। नतीजतन, चरम स्थितियों में काम करने और जीवित रहने की क्षमता काफी कम हो जाती है, और सामान्य गुरुत्वाकर्षण के अनुकूलन की अवधि कम से कम एक वर्ष होगी। दशकों तक शून्य गुरुत्वाकर्षण में उड़ान अंतरिक्ष यात्रियों के जीवन पर ही सवालिया निशान लगा देगी। शायद मानव शरीर ठीक हो सकेगा, उदाहरण के लिए, धीरे-धीरे बढ़ते गुरुत्वाकर्षण के साथ ब्रेक लगाने की प्रक्रिया में। हालांकि, मृत्यु का जोखिम अभी भी बहुत अधिक है और इसके लिए एक क्रांतिकारी समाधान की आवश्यकता है।

रेडिएशन की समस्या भी बनी रहती है। यहां तक ​​​​कि पृथ्वी के पास (आईएसएस बोर्ड पर), विकिरण जोखिम के खतरे के कारण अंतरिक्ष यात्री छह महीने से अधिक नहीं हैं। अंतरग्रहीय अंतरिक्ष यान को भारी सुरक्षा से लैस करना होगा, लेकिन मानव शरीर पर विकिरण के प्रभाव का सवाल बना हुआ है। विशेष रूप से, ऑन्कोलॉजिकल रोगों के जोखिम पर, जिसके विकास का शून्य गुरुत्वाकर्षण में व्यावहारिक रूप से अध्ययन नहीं किया गया है। इस साल की शुरुआत में, कोलोन में जर्मन एयरोस्पेस सेंटर के वैज्ञानिक कसीमिर इवानोव ने शून्य गुरुत्वाकर्षण में मेलेनोमा कोशिकाओं (त्वचा कैंसर का सबसे खतरनाक रूप) के व्यवहार के एक दिलचस्प अध्ययन के परिणाम प्रकाशित किए। सामान्य गुरुत्वाकर्षण के तहत विकसित होने वाली कैंसर कोशिकाओं की तुलना में, शून्य गुरुत्वाकर्षण में 6 और 24 घंटे बिताने वाली कोशिकाओं में मेटास्टेस होने का खतरा कम होता है। यह अच्छी खबर प्रतीत होती है, लेकिन केवल पहली नज़र में। तथ्य यह है कि ऐसा "स्पेस" कैंसर दशकों तक आराम करने में सक्षम है, और जब प्रतिरक्षा प्रणाली बाधित होती है तो अप्रत्याशित रूप से बड़े पैमाने पर फैलती है। इसके अलावा, अध्ययन यह स्पष्ट करता है कि हम अभी भी अंतरिक्ष में लंबे समय तक रहने के लिए मानव शरीर की प्रतिक्रिया के बारे में बहुत कम जानते हैं। आज अंतरिक्ष यात्री, स्वस्थ मजबूत लोग, अपने अनुभव को एक लंबी अंतरतारकीय उड़ान में स्थानांतरित करने के लिए बहुत कम समय बिताते हैं।

बायोस्फीयर -2 परियोजना एक सुंदर, सावधानीपूर्वक चयनित और स्वस्थ पारिस्थितिकी तंत्र के साथ शुरू हुई ...

दुर्भाग्य से, एक अंतरतारकीय अंतरिक्ष यान पर शून्य गुरुत्वाकर्षण की समस्या को हल करना इतना आसान नहीं है। हमारे पास उपलब्ध आवासीय मॉड्यूल को घुमाकर कृत्रिम गुरुत्वाकर्षण बनाने की संभावना में कई कठिनाइयाँ हैं। पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण को बनाने के लिए, 200 मीटर व्यास वाले एक पहिये को भी 3 चक्कर प्रति मिनट की गति से घूमना होगा। इस तरह के तेजी से घूमने के साथ, कैरियोलिस का बल मानव वेस्टिबुलर तंत्र के लिए पूरी तरह से असहनीय भार पैदा करेगा, जिससे मतली और समुद्री बीमारी के तीव्र हमले होंगे। इस समस्या का एकमात्र समाधान स्टैनफोर्ड टोर है, जिसे स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने 1975 में विकसित किया था। यह 1.8 किमी के व्यास वाला एक विशाल वलय है, जिसमें 10 हजार अंतरिक्ष यात्री रह सकते थे। अपने आकार के कारण, यह 0.9-1.0 ग्राम के स्तर पर गुरुत्वाकर्षण प्रदान करता है और लोगों के लिए काफी आरामदायक जीवन प्रदान करता है। हालांकि, एक आरपीएम से कम घूर्णी गति पर भी, लोगों को अभी भी थोड़ी सी लेकिन बोधगम्य असुविधा का अनुभव होगा। इसके अलावा, अगर इतना बड़ा लिविंग कम्पार्टमेंट बनाया गया है, तो टोरस वजन वितरण में छोटी-छोटी शिफ्ट भी रोटेशन की गति को प्रभावित करेगी और पूरी संरचना को कंपन करने का कारण बनेगी।

... लेकिन एक पारिस्थितिक आपदा में समाप्त हो गया

किसी भी मामले में, 10 हजार लोगों के लिए एक जहाज एक संदिग्ध विचार है। इतने सारे लोगों के लिए एक विश्वसनीय पारिस्थितिकी तंत्र बनाने के लिए, आपको बड़ी संख्या में पौधों, 60 हजार मुर्गियों, 30 हजार खरगोशों और मवेशियों के झुंड की जरूरत है। यह अकेले प्रति दिन 2,400 कैलोरी का आहार प्रदान कर सकता है। हालांकि, ऐसे बंद पारिस्थितिक तंत्र बनाने के सभी प्रयोग हमेशा विफलता में समाप्त होते हैं। इस प्रकार, स्पेस बायोस्फीयर वेंचर्स द्वारा सबसे बड़े प्रयोग "बायोस्फीयर -2" के दौरान, पौधों और जानवरों की 3 हजार प्रजातियों के साथ 1.5 हेक्टेयर के कुल क्षेत्रफल के साथ सीलबंद इमारतों का एक नेटवर्क बनाया गया था। पूरा पारिस्थितिकी तंत्र एक आत्मनिर्भर छोटा "ग्रह" बनने वाला था जिसमें 8 लोग रहते थे। प्रयोग 2 साल तक चला, लेकिन कई हफ्तों के बाद गंभीर समस्याएं शुरू हुईं: सूक्ष्मजीव और कीड़े अनियंत्रित रूप से बढ़ने लगे, बहुत अधिक ऑक्सीजन और पौधों की खपत हुई, और यह भी पता चला कि हवा के बिना पौधे बहुत नाजुक हो गए। एक स्थानीय पारिस्थितिक आपदा के परिणामस्वरूप, लोगों ने अपना वजन कम करना शुरू कर दिया, ऑक्सीजन की मात्रा 21% से घटकर 15% हो गई, और वैज्ञानिकों को प्रयोग की शर्तों का उल्लंघन करना पड़ा और आठ "अंतरिक्ष यात्रियों" को ऑक्सीजन और भोजन की आपूर्ति करनी पड़ी।

इस प्रकार, जटिल पारिस्थितिक तंत्र का निर्माण एक इंटरस्टेलर जहाज के चालक दल को ऑक्सीजन और भोजन प्रदान करने का एक गलत और खतरनाक तरीका प्रतीत होता है। इस समस्या को हल करने के लिए, आपको विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए जीवों की आवश्यकता होगी जिसमें परिवर्तित जीन हों जो प्रकाश, अपशिष्ट और सरल पदार्थों पर फ़ीड कर सकें। उदाहरण के लिए, बड़े आधुनिक क्लोरेला शैवाल उत्पादन संयंत्र प्रति दिन 40 टन तक घोल का उत्पादन कर सकते हैं। कई टन वजनी एक पूरी तरह से स्वायत्त बायोरिएक्टर प्रति दिन 300 लीटर क्लोरेला निलंबन का उत्पादन कर सकता है, जो कई दर्जन लोगों के दल को खिलाने के लिए पर्याप्त है। आनुवंशिक रूप से संशोधित क्लोरेला न केवल चालक दल की पोषक तत्वों की जरूरतों को पूरा कर सकता है, बल्कि कार्बन डाइऑक्साइड सहित कचरे को भी रीसायकल कर सकता है। आज, माइक्रोएल्गे के लिए आनुवंशिक इंजीनियरिंग प्रक्रिया आम हो गई है, और अपशिष्ट जल उपचार, जैव ईंधन उत्पादन, और बहुत कुछ के लिए कई डिज़ाइन विकसित किए गए हैं।

जमे हुए सपना

मानवयुक्त अंतरतारकीय उड़ान की उपरोक्त सभी समस्याओं को एक बहुत ही आशाजनक तकनीक द्वारा हल किया जा सकता है - निलंबित एनीमेशन, या जैसा कि इसे क्रायोस्टेसिस भी कहा जाता है। एनाबियोसिस मानव जीवन प्रक्रियाओं में कम से कम कई बार मंदी है। यदि किसी व्यक्ति को ऐसी कृत्रिम सुस्ती में विसर्जित करना संभव है, जो चयापचय को 10 गुना धीमा कर देता है, तो 100 साल की उड़ान में वह सपने में केवल 10 साल का होगा। यह वजनहीनता के कारण पोषण, ऑक्सीजन की आपूर्ति, मानसिक विकारों और शरीर के विनाश की समस्याओं के समाधान की सुविधा प्रदान करता है। इसके अलावा, बड़ी मात्रा में रहने योग्य क्षेत्र की तुलना में माइक्रोमीटर और विकिरण से एनाबायोटिक कक्षों के साथ डिब्बे की रक्षा करना आसान है।

दुर्भाग्य से, मानव जीवन की प्रक्रियाओं को धीमा करना एक अत्यंत कठिन कार्य है। लेकिन प्रकृति में ऐसे जीव हैं जो हाइबरनेट कर सकते हैं और अपने जीवनकाल को सैकड़ों गुना बढ़ा सकते हैं। उदाहरण के लिए, साइबेरियाई समन्दर नामक एक छोटी छिपकली कठिन समय में हाइबरनेट करने और दशकों तक जीवित रहने में सक्षम है, यहां तक ​​​​कि शून्य से 35-40 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ बर्फ के एक ब्लॉक में जमी हुई है। ऐसे मामले हैं जब सैलामैंडर ने लगभग 100 साल हाइबरनेशन में बिताए और, जैसे कि कुछ भी नहीं हुआ था, पिघल गए और आश्चर्यचकित शोधकर्ताओं से दूर भाग गए। इसके अलावा, छिपकली का सामान्य "निरंतर" जीवन काल 13 वर्ष से अधिक नहीं होता है। समन्दर की अद्भुत क्षमता इस तथ्य के कारण है कि इसका जिगर बड़ी मात्रा में ग्लिसरीन का संश्लेषण करता है, जो उसके शरीर के वजन का लगभग 40% है, जो कोशिकाओं को कम तापमान से बचाता है।

आनुवंशिक रूप से संशोधित माइक्रोएल्गे और अन्य सूक्ष्मजीवों को उगाने के लिए बायोरिएक्टर पोषण और अपशिष्ट पुनर्चक्रण की समस्या को हल कर सकता है

क्रायोस्टेसिस में किसी व्यक्ति के विसर्जन में मुख्य बाधा पानी है, जिसमें से हमारे शरीर का 70% हिस्सा होता है। जमने पर, यह बर्फ के क्रिस्टल में बदल जाता है, मात्रा में 10% की वृद्धि होती है, जो कोशिका झिल्ली को तोड़ देती है। इसके अलावा, जैसे ही यह जम जाता है, कोशिका के अंदर घुलने वाले पदार्थ शेष पानी में चले जाते हैं, इंट्रासेल्युलर आयन एक्सचेंज प्रक्रियाओं को बाधित करते हैं, साथ ही साथ प्रोटीन और अन्य अंतरकोशिकीय संरचनाओं का संगठन भी। सामान्य तौर पर, ठंड के दौरान कोशिकाओं का विनाश किसी व्यक्ति के लिए जीवन में वापस आना असंभव बना देता है।

हालांकि, इस समस्या को हल करने का एक आशाजनक तरीका है - क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स। उन्हें 1810 में खोजा गया था, जब ब्रिटिश वैज्ञानिक सर हम्फ्री डेवी ने उच्च दबाव में पानी में क्लोरीन का इंजेक्शन लगाया और ठोस संरचनाओं का निर्माण देखा। ये क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स थे - पानी के बर्फ के रूपों में से एक जिसमें एक बाहरी गैस शामिल है। बर्फ के क्रिस्टल के विपरीत, क्लैथ्रेट जाली कम कठोर होती हैं, इनमें नुकीले किनारे नहीं होते हैं, लेकिन उनके पास गुहाएं होती हैं जिनमें इंट्रासेल्युलर पदार्थ "छिपा सकते हैं"। क्लैथ्रेट निलंबित एनीमेशन की तकनीक सरल होगी: एक अक्रिय गैस, जैसे कि क्सीनन या आर्गन, तापमान शून्य से थोड़ा नीचे है, और सेलुलर चयापचय धीरे-धीरे धीमा होना शुरू हो जाता है जब तक कि कोई व्यक्ति क्रायोस्टेसिस में प्रवेश नहीं करता। दुर्भाग्य से, क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स के निर्माण के लिए एक उच्च दबाव (लगभग 8 वायुमंडल) और पानी में घुलने वाली गैस की बहुत अधिक मात्रा की आवश्यकता होती है। एक जीवित जीव में ऐसी स्थितियां कैसे पैदा होती हैं यह अभी भी अज्ञात है, हालांकि इस क्षेत्र में कुछ सफलताएं हैं। इस प्रकार, क्लैथ्रेट्स क्रायोजेनिक तापमान (100 डिग्री सेल्सियस से नीचे) पर भी हृदय की मांसपेशियों के ऊतकों को माइटोकॉन्ड्रिया के विनाश से बचाने में सक्षम हैं, और कोशिका झिल्ली को नुकसान को भी रोकते हैं। मनुष्यों पर क्लैथ्रेट एनाबियोसिस पर प्रयोगों पर अभी तक चर्चा नहीं हुई है, क्योंकि क्रायोस्टेसिस प्रौद्योगिकियों की व्यावसायिक मांग कम है और इस विषय पर शोध मुख्य रूप से छोटी कंपनियों द्वारा किया जाता है जो मृतकों के शरीर को जमने के लिए सेवाएं प्रदान करते हैं।

हाइड्रोजन पर उड़ान

1960 में, भौतिक विज्ञानी रॉबर्ट बुसार्ड ने एक फ्यूजन रैमजेट इंजन की मूल अवधारणा का प्रस्ताव रखा जो इंटरस्टेलर यात्रा की कई समस्याओं को हल करता है। लब्बोलुआब यह है कि बाहरी अंतरिक्ष में मौजूद हाइड्रोजन और इंटरस्टेलर धूल का उपयोग होता है। इस तरह के इंजन वाला एक अंतरिक्ष यान पहले अपने स्वयं के ईंधन पर गति करता है, और फिर एक विशाल, हजारों किलोमीटर व्यास के चुंबकीय क्षेत्र कीप को खोलता है, जो बाहरी अंतरिक्ष से हाइड्रोजन को पकड़ता है। इस हाइड्रोजन का उपयोग थर्मोन्यूक्लियर रॉकेट इंजन के लिए ईंधन के अटूट स्रोत के रूप में किया जाता है।

Bassard इंजन जबरदस्त लाभ प्रदान करता है। सबसे पहले, "मुक्त" ईंधन के कारण, 1 ग्राम के निरंतर त्वरण के साथ चलना संभव है, जिसका अर्थ है कि भारहीनता से जुड़ी सभी समस्याएं गायब हो जाती हैं। इसके अलावा, इंजन आपको जबरदस्त गति में तेजी लाने की अनुमति देता है - प्रकाश की गति का 50% और इससे भी अधिक। सैद्धांतिक रूप से, 1 ग्राम के त्वरण के साथ चलते हुए, बासार्ड इंजन वाला एक जहाज लगभग 12 पृथ्वी वर्षों में 10 प्रकाश वर्ष की दूरी तय कर सकता है, और चालक दल के लिए, सापेक्षतावादी प्रभावों के कारण, जहाज के समय में केवल 5 वर्ष लगेंगे।

दुर्भाग्य से, बासार्ड इंजन के साथ एक जहाज बनाने के रास्ते में, कई गंभीर समस्याएं हैं जिन्हें प्रौद्योगिकी के मौजूदा स्तर पर हल नहीं किया जा सकता है। सबसे पहले, हाइड्रोजन के लिए एक विशाल और विश्वसनीय जाल बनाना आवश्यक है, जिससे विशाल शक्ति के चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होते हैं। साथ ही, इसे फ्यूज़न रिएक्टर को हाइड्रोजन का न्यूनतम नुकसान और कुशल परिवहन सुनिश्चित करना चाहिए। बासार्ड द्वारा प्रस्तावित चार हाइड्रोजन परमाणुओं के हीलियम परमाणु में परिवर्तन की थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया की प्रक्रिया कई सवाल उठाती है। तथ्य यह है कि इस सरल प्रतिक्रिया को एक बार के रिएक्टर में लागू करना मुश्किल है, क्योंकि यह बहुत धीरे-धीरे जाता है और सिद्धांत रूप में, केवल सितारों के अंदर ही संभव है।

हालांकि, थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन के अध्ययन में प्रगति यह आशा देती है कि समस्या को हल किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, प्रतिक्रिया के लिए उत्प्रेरक के रूप में "विदेशी" आइसोटोप और एंटीमैटर का उपयोग करना।

साइबेरियाई सैलामैंडर दशकों तक निलंबित एनीमेशन में जा सकते हैं

अब तक, बासार्ड इंजन पर शोध विशुद्ध रूप से सैद्धांतिक है। वास्तविक प्रौद्योगिकियों के आधार पर गणना की आवश्यकता है। सबसे पहले, चुंबकीय जाल को शक्ति देने और थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया को बनाए रखने के लिए पर्याप्त ऊर्जा पैदा करने में सक्षम इंजन विकसित करना आवश्यक है, एंटीमैटर का उत्पादन करें और इंटरस्टेलर माध्यम के प्रतिरोध को दूर करें, जो विशाल विद्युत चुम्बकीय "पाल" को धीमा कर देगा।

मदद करने के लिए एंटीमैटर

यह अजीब लग सकता है, लेकिन आज मानवता सहज और प्रतीत होने वाले सरल बासार्ड रैमजेट इंजन की तुलना में एंटीमैटर द्वारा संचालित इंजन बनाने के करीब है।

ड्यूटेरियम और ट्रिटियम का उपयोग करने वाला एक संलयन रिएक्टर 6x1011 जूल प्रति ग्राम हाइड्रोजन उत्पन्न कर सकता है - प्रभावशाली दिखता है, खासकर जब आप मानते हैं कि यह रासायनिक रॉकेट की तुलना में 10 मिलियन गुना अधिक कुशल है। पदार्थ और एंटीमैटर की प्रतिक्रिया से अधिक ऊर्जा के परिमाण के लगभग दो क्रम उत्पन्न होते हैं। जब विनाश की बात आती है, वैज्ञानिक मार्क मिलिस की गणना और उनके 27 वर्षों के श्रम का फल इतना निराशाजनक नहीं लगता है: मिलिस ने अल्फा सेंटौरी के लिए एक अंतरिक्ष यान लॉन्च करने के लिए ऊर्जा लागत की गणना की और पाया कि वे 10 18 जे की राशि होगी। , अर्थात सभी मानव जाति द्वारा बिजली की लगभग वार्षिक खपत। लेकिन वह सिर्फ एक किलोग्राम एंटीमैटर है।

Hbar Technologies की जांच में यूरेनियम 238 से ढकी एक पतली कार्बन फाइबर पाल होगी। जैसे ही यह पाल में दुर्घटनाग्रस्त होती है, एंटीहाइड्रोजन नष्ट हो जाएगा और जेट थ्रस्ट पैदा करेगा।

हाइड्रोजन और एंटीहाइड्रोजन के विनाश के परिणामस्वरूप, फोटॉन का एक शक्तिशाली प्रवाह बनता है, जिसकी बहिर्वाह दर रॉकेट इंजन के लिए अधिकतम तक पहुंच जाती है, अर्थात। प्रकाश की गति। यह एक फोटॉन-संचालित अंतरिक्ष यान के लिए बहुत अधिक निकट-प्रकाश गति प्राप्त करने के लिए आदर्श मीट्रिक है। दुर्भाग्य से, रॉकेट ईंधन के रूप में एंटीमैटर का उपयोग करना बहुत मुश्किल है, क्योंकि विनाश के दौरान शक्तिशाली गामा विकिरण के फटने होते हैं जो अंतरिक्ष यात्रियों को मार देंगे। इसके अलावा, जबकि बड़ी मात्रा में एंटीमैटर के भंडारण के लिए कोई तकनीक नहीं है, और पृथ्वी से दूर अंतरिक्ष में भी टन एंटीमैटर के संचय का तथ्य एक गंभीर खतरा है, क्योंकि एक किलोग्राम एंटीमैटर का भी विनाश बराबर है। 43 मेगाटन की क्षमता वाले परमाणु विस्फोट के लिए (ऐसे बल का एक विस्फोट संयुक्त राज्य के एक तिहाई क्षेत्र को बदल सकता है)। एंटीमैटर की लागत फोटॉन-संचालित अंतरतारकीय उड़ान को जटिल बनाने वाला एक अन्य कारक है। एंटीमैटर के उत्पादन के लिए आधुनिक प्रौद्योगिकियां दसियों ट्रिलियन डॉलर की कीमत पर एक ग्राम एंटीहाइड्रोजन का उत्पादन करना संभव बनाती हैं।

हालांकि, बड़ी एंटीमैटर अनुसंधान परियोजनाएं फल दे रही हैं। वर्तमान में, विशेष पॉज़िट्रॉन भंडारण सुविधाएं, "चुंबकीय बोतलें" बनाई गई हैं, जो चुंबकीय क्षेत्र से बनी दीवारों के साथ तरल हीलियम से ठंडा किए गए कंटेनर हैं। इस साल जून में, सर्न के वैज्ञानिक 2000 सेकंड के लिए एंटीहाइड्रोजन परमाणुओं को स्टोर करने में कामयाब रहे। यूनिवर्सिटी ऑफ कैलिफोर्निया (यूएसए) में दुनिया की सबसे बड़ी एंटीमैटर स्टोरेज फैसिलिटी बनाई जा रही है, जिसमें एक ट्रिलियन से ज्यादा पॉजिट्रॉन स्टोर किए जा सकते हैं। कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों का एक लक्ष्य एंटीमैटर के लिए पोर्टेबल कंटेनर बनाना है जिसका उपयोग बड़े त्वरक से दूर वैज्ञानिक उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है। यह परियोजना पेंटागन द्वारा समर्थित है, जो एंटीमैटर के सैन्य अनुप्रयोगों में रुचि रखती है, इसलिए दुनिया की सबसे बड़ी चुंबकीय बोतलों की सरणी के कम होने की संभावना नहीं है।

आधुनिक त्वरक कई सौ वर्षों में एक ग्राम एंटीहाइड्रोजन का उत्पादन करने में सक्षम होंगे। यह एक बहुत लंबा समय है, इसलिए इसका एकमात्र तरीका एंटीमैटर के उत्पादन के लिए एक नई तकनीक विकसित करना या हमारे ग्रह के सभी देशों के प्रयासों को जोड़ना है। लेकिन इस मामले में भी, आधुनिक तकनीक के साथ, इंटरस्टेलर मानवयुक्त उड़ान के लिए दसियों टन एंटीमैटर का उत्पादन करने का सपना देखने के लिए कुछ भी नहीं है।

हालांकि, सब कुछ इतना दुखद नहीं है। नासा के विशेषज्ञों ने कई अंतरिक्ष यान परियोजनाएं विकसित की हैं जो सिर्फ एक माइक्रोग्राम एंटीमैटर के साथ गहरे अंतरिक्ष में जा सकती हैं। नासा का मानना ​​है कि उपकरणों में सुधार से करीब 5 अरब डॉलर प्रति ग्राम की कीमत पर एंटीप्रोटोन का उत्पादन संभव होगा।

अमेरिकी कंपनी Hbar Technologies, NASA के समर्थन से, एक एंटीहाइड्रोजन इंजन द्वारा संचालित मानव रहित जांच के लिए एक अवधारणा विकसित कर रही है। इस परियोजना का पहला लक्ष्य एक मानव रहित अंतरिक्ष यान बनाना है जो 10 साल से भी कम समय में सौर मंडल के बाहरी इलाके में कुइपर बेल्ट के लिए उड़ान भर सके। आज 5-7 वर्षों में ऐसे दूरस्थ बिंदुओं तक पहुंचना असंभव है, विशेष रूप से नासा के न्यू होराइजन्स प्रोब लॉन्च के 15 साल बाद कुइपर बेल्ट से उड़ान भरेंगे।

250 एयू की दूरी को कवर करने वाली एक जांच। 10 वर्षों में, यह केवल 10 मिलीग्राम के पेलोड के साथ बहुत छोटा होगा, लेकिन इसके लिए थोड़ा एंटीहाइड्रोजन - 30 मिलीग्राम की भी आवश्यकता होगी। Tevatron कई दशकों में उस राशि का उत्पादन करेगा, और वैज्ञानिक एक वास्तविक अंतरिक्ष मिशन के दौरान एक नए इंजन की अवधारणा का परीक्षण कर सकते हैं।

प्रारंभिक गणनाओं से यह भी पता चलता है कि इसी तरह से अल्फा सेंटॉरी को एक छोटी जांच भेजना संभव है। एक ग्राम एंटीहाइड्रोजन पर, यह 40 वर्षों में दूर के तारे के लिए उड़ान भरेगा।

ऐसा लग सकता है कि उपरोक्त सभी काल्पनिक हैं और इसका तत्काल भविष्य से कोई लेना-देना नहीं है। सौभाग्य से, ऐसा नहीं है। जबकि जनता का ध्यान विश्व संकटों, पॉप सितारों की विफलताओं और अन्य वर्तमान घटनाओं की ओर जाता है, युगांतरकारी पहल छाया में रहती है। नासा अंतरिक्ष एजेंसी ने महत्वाकांक्षी 100 साल की स्टारशिप परियोजना शुरू की है, जिसमें इंटरप्लानेटरी और इंटरस्टेलर उड़ानों के लिए वैज्ञानिक और तकनीकी नींव का चरणबद्ध और दीर्घकालिक निर्माण शामिल है। यह कार्यक्रम मानव जाति के इतिहास में अद्वितीय है और इसे दुनिया भर के वैज्ञानिकों, इंजीनियरों और अन्य व्यवसायों के उत्साही लोगों को आकर्षित करना चाहिए। 30 सितंबर से 2 अक्टूबर 2011 तक, ऑरलैंडो, फ्लोरिडा में एक संगोष्ठी आयोजित की जाएगी, जिसमें विभिन्न अंतरिक्ष उड़ान प्रौद्योगिकियों पर चर्चा की जाएगी। इस तरह के आयोजनों के परिणामों के आधार पर, नासा के विशेषज्ञ कुछ उद्योगों और कंपनियों की मदद करने के लिए एक व्यवसाय योजना विकसित करेंगे, जो ऐसी तकनीकें विकसित कर रहे हैं जो अभी भी गायब हैं, लेकिन भविष्य के अंतरतारकीय यात्रा के लिए आवश्यक हैं। यदि नासा के महत्वाकांक्षी कार्यक्रम को सफलता के साथ ताज पहनाया जाता है, तो 100 वर्षों में मानव जाति एक अंतरतारकीय जहाज का निर्माण करने में सक्षम हो जाएगी, और हम सौर मंडल के चारों ओर उसी आसानी से घूमेंगे जैसे हम आज मुख्य भूमि से मुख्य भूमि तक उड़ान भरते हैं।

मिखाइल लेवकेविच

छाप

10 वर्षों में, हमारा उद्योग बदल रहा है, बोइंग कॉर्पोरेशन के सीईओ, अध्यक्ष और अध्यक्ष डेनिस मुएहलेनबर्ग ने कहा। वह रॉकेट के उत्पादन, कम कक्षा के अंतरिक्ष यान और पारंपरिक यात्री विमानों की संख्या में वृद्धि की भविष्यवाणी करता है, लेकिन जो कुछ भी वे हैं, बोइंग उनका उत्पादन करेगा।

गीकवायर समिट में बोलते हुए, मुहलेनबर्ग ने कहा कि भविष्य में, हवाई और अंतरिक्ष परिवहन के बीच कोई स्पष्ट अंतर नहीं होगा, इसके विपरीत, परिवहन के इन साधनों का एकीकरण होगा, जिसमें व्यक्तिगत हवाई टैक्सी, पारंपरिक विमान शामिल होंगे। सुपरसोनिक परिवहन और वाणिज्यिक अंतरिक्ष यान।

"एक दशक के दौरान, आप देखेंगे कि LEO अंतरिक्ष यात्रा आज की तुलना में कहीं अधिक सामान्य हो गई है। अंतरिक्ष पर्यटन, अंतरिक्ष में कारखाने ... ये आज उभर रहे पारिस्थितिकी तंत्र के घटक हैं, और हम इन वस्तुओं तक पहुंच प्रदान करने के लिए परिवहन प्रणालियों के निर्माण में सक्रिय रूप से भाग लेंगे।"

इस एकीकृत भविष्य में बोइंग की भागीदारी सीएसटी-100 स्टारलाइनर अंतरिक्ष यान के आसपास केंद्रित है, जिसे कंपनी अगले साल अंतरिक्ष यात्रियों के परिवहन के लिए कमीशन करने का इरादा रखती है। "यह माना जा सकता है कि यह उन लोगों की श्रृंखला में हमारा पहला होगा जो भविष्य में हमारे वाणिज्यिक विमानों के साथ उत्पादित वाणिज्यिक अंतरिक्ष उपकरणों का एक पोर्टफोलियो तैयार करेंगे, " मुहलेनबर्ग ने कहा।

अगर यह योजना है, तो शुरुआत करना आसान नहीं होगा। स्टारलाइनर सिस्टम में से एक के हालिया परीक्षण असफल रहे, जिसके बाद बोइंग ने अगस्त से इस साल के अंत तक या अगले की शुरुआत में अगले परीक्षणों को स्थगित कर दिया। सोयुज लॉन्च वाहन की हालिया दुर्घटना को देखते हुए, बोइंग और स्पेसएक्स जैसे अंतरिक्ष परिवहन डेवलपर्स को अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (आईएसएस) की सेवा के लिए कार्यात्मक रूप से कुशल और सुरक्षित वाहनों के उत्पादन की अधिक उम्मीद होगी।

यह संभव है कि विमान के साथ हवाई क्षेत्र की संतृप्ति बढ़ेगी, और फिर अधिक उन्नत हवाई यातायात नियंत्रण सुविधाओं की आवश्यकता होगी। बोइंग पहले से ही नासा और अन्य के साथ 35 अरब डॉलर की परियोजना पर काम कर रहा है ताकि अमेरिकी हवाई क्षेत्र के लिए इस तरह की अगली पीढ़ी की प्रणाली तैयार की जा सके; यह प्रणाली 2030 तक तैयार हो जानी चाहिए।

यदि बोइंग एयरोस्पेस उद्योग में एक प्रमुख खिलाड़ी बनने जा रहा है, तो कंपनी को अपने मौजूदा उत्पादों के साथ समस्याओं को हल करने की आवश्यकता होगी। उदाहरण के लिए, इस गर्मी में बड़ी मात्रा में बोइंग 737 की आपूर्ति में समस्या थी जिसे इंजन की कमी के कारण ग्राहकों को नहीं भेजा जा सका। हालांकि, इससे बोइंग के वित्तीय प्रदर्शन पर कोई असर नहीं पड़ा, जो दूसरी तिमाही में अच्छा दिख रहा था।

एयरोस्पेस उद्योग में अग्रणी, बोइंग को एयरबस (हवा में) और स्पेसएक्स (अंतरिक्ष में) से महत्वपूर्ण प्रतिस्पर्धा का सामना करना पड़ता है। यह मुहलेनबर्ग को अंतरिक्ष परिवहन के सपने देखने से नहीं रोकता है: उन्होंने कई बार दोहराया कि मंगल ग्रह पर उतरने वाले पहले लोग बोइंग-निर्मित रॉकेट का उपयोग करके ऐसा करेंगे।

वेबसाइट: इस पोस्ट के अंत में 2018 की दूसरी तिमाही में एयरोस्पेस क्षेत्र की सफलता पर एक लेख का लिंक दिया गया है। सामान्य तौर पर, इस तिमाही में पिछले वर्ष की तुलना में, इस क्षेत्र ने राजस्व में 7.6% की वृद्धि की: इसमें शामिल हैं: लॉकहीड मार्टिन - $ 13.4 बिलियन, प्लस 23.5%, एयरबस - $ 17.16, प्लस 8% (A320 नियो की सफलता के लिए धन्यवाद), $ 24.26, प्लस 6% ... सफलता की रिपोर्टों के साथ, यह नोट करता है कि उद्योग कंपनियां सामने आने वाले व्यापार युद्धों के बारे में चिंता व्यक्त कर रही हैं, जिसके लिए उद्योग की आपूर्ति श्रृंखलाओं की वैश्विक प्रकृति के कारण एयरोस्पेस क्षेत्र विशेष रूप से संवेदनशील है।

बोइंग का शिकागो कार्यालय (कंपनी की वेबसाइट से फोटो)

हम लंबे समय से अपने घर से दूर सार्वजनिक परिवहन स्टॉप की उपस्थिति, निकटतम स्टेशन से दर्जनों ट्रेनों के दैनिक प्रस्थान और हवाई अड्डों से प्रस्थान करने वाले विमानों के आदी रहे हैं। सार्वजनिक परिवहन बंद करो - और हम जिस दुनिया के अभ्यस्त हैं वह बस ढह जाएगी! लेकिन, सुविधा के अभ्यस्त होते हुए, हम और भी अधिक माँगने लगते हैं! क्या विकास हमारा इंतजार कर रहा है?

राजमार्ग - पाइप

खौफनाक यातायात सभी महानगरीय क्षेत्रों में प्रमुख समस्याओं में से एक है। वे अक्सर न केवल परिवहन इंटरचेंज और राजमार्गों के खराब संगठन के कारण होते हैं, बल्कि मौसम संबंधी स्थितियों के कारण भी होते हैं। दूर क्यों जाएं: रूसी बर्फबारी से अक्सर सड़कें ढह जाती हैं।

सबसे प्रभावी समाधानों में से एक भूमिगत यातायात प्रवाह के थोक को छिपाना है। कार सुरंगों की संख्या और आकार केवल पिछले कुछ वर्षों में बढ़ा है। लेकिन वे महंगे हैं और परिदृश्य द्वारा विकास में सीमित हैं। सुरंगों को पाइप से बदलकर इन समस्याओं को हल किया जा सकता है!

एक अमेरिकी इंजीनियर और बिल्डर हेनरी ल्यू ने पहले ही परिवहन के लिए एक पाइपलाइन के लिए अपने डिजाइन का प्रस्ताव दिया है। यह बिजली से चलने वाले बड़े मालवाहक कंटेनरों को ले जाने में सक्षम होगा। अपने विशाल ट्रैफिक जाम के लिए प्रसिद्ध न्यूयॉर्क में उपयोग के लिए उनकी परियोजना पर विचार किया। अकेले इस शहर में, माल ढुलाई को पाइप में स्थानांतरित करने से वाहन यातायात केवल एक वर्ष में दसियों अरबों मील कम हो जाएगा। नतीजतन, पारिस्थितिक स्थिति में सुधार होगा, शहर के राजमार्गों पर भार कम होगा। कार्गो डिलीवरी की सुरक्षा और समयबद्धता को भी नहीं भूलना चाहिए।

ऐसी पाइपलाइनों में लोगों को ले जाना भी संभव है। इसी तरह की यात्री परिवहन प्रणाली का प्रस्ताव एक अमेरिकी करोड़पति एलोन मस्क ने किया था। मास्क के "हाइपरलूप" में ओवरपास पर स्थित पाइपलाइनों की एक प्रणाली शामिल होगी, जिसका व्यास कुछ मीटर से अधिक होगा। इनमें लो प्रेशर बनाए रखने की योजना है। यह पाइप में कैप्सूल को स्थानांतरित करने की योजना है, नीचे से ऊपर की ओर बढ़ते हुए, वहां पंप की गई हवा के लिए धन्यवाद। कैप्सूल की गति, एक विद्युत चुम्बकीय नाड़ी के लिए धन्यवाद, आधे घंटे में छह सौ किलोमीटर तक पहुंच सकती है।

ट्रेन की उड़ानें

ट्रेनें विकसित होंगी, अधिक विशाल और तेज होंगी। वे पहले से ही लंदन से बीजिंग तक एक राजमार्ग की अविश्वसनीय पैमाने की परियोजना पर चर्चा कर रहे हैं, जिसे चीनियों द्वारा तैयार किया गया है। वे 2020 तक आठ से नौ हजार किलोमीटर लंबी सुपर-हाई-स्पीड सड़क बनाना चाहते हैं।

ट्रेनें इंग्लिश चैनल के नीचे से गुजरेंगी, फिर यूरोप, रूस, अस्ताना, सुदूर पूर्व और खाबरोवस्क से होकर गुजरेंगी। वहां से, बीजिंग के लिए अंतिम स्थानांतरण। पूरी यात्रा में कुछ दिन लगेंगे, गति सीमा 320 किमी / घंटा है। यहां ध्यान दें कि रूसी "सपसन" केवल 250 किमी / घंटा की रफ्तार पकड़ता है।

लेकिन यह गति सीमा नहीं है! मैग्नेटिक लेविटेशन वाक्यांश के नाम पर मैग्लेव ट्रेन आसानी से 581 किमी / घंटा की गति तक पहुँच जाती है। हवा में एक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा समर्थित, यह उन पर सवार होने के बजाय रेल के ऊपर से उड़ता है। वर्तमान में, ये ट्रेनें दुर्लभ विदेशी हैं। लेकिन भविष्य में इस तकनीक को विकसित किया जा सकता है।

कार पानी के नीचे: अवास्तविक, लेकिन यह मौजूद है!

जल परिवहन में भी क्रांति की उम्मीद है। विशेषज्ञ पानी के भीतर उच्च गति वाले वाहनों के साथ-साथ पानी के नीचे मोटरसाइकिलों की परियोजनाओं की जांच करते हैं। हम व्यक्तिगत पनडुब्बियों के बारे में क्या कह सकते हैं!

स्विट्ज़रलैंड में आयोजित एक परियोजना जिसे sQuba कहा जाता है, एक मूल कार विकसित करने के लिए बनाई गई थी जो ट्रैक से सीधे पानी में जा सकती है और लहरों के साथ चलती है, यहां तक ​​​​कि उनमें गोता लगा सकती है! फिर कार सड़क पर चलते हुए, आसानी से जमीन पर लौट सकती है।

नवीनता के डिजाइनर जेम्स बॉन्ड फिल्मों में से एक से प्रेरित थे। एक असली पानी के नीचे की कार, एक खुली स्पोर्ट्स कार के रूप में जिनेवा मोटर शो में प्रदर्शित की गई। यह मॉडल बहुत हल्का है और खतरे की स्थिति में चालक दल को कार छोड़ने की अनुमति देता है।

पानी के नीचे आंदोलन रियर बम्पर के नीचे स्थित शिकंजा की एक जोड़ी द्वारा प्रदान किया जाता है, साथ ही सामने पहिया मेहराब के पास कुंडा पानी के तोपों की एक जोड़ी द्वारा प्रदान किया जाता है। यह सब इलेक्ट्रिक मोटर्स की मदद से काम करता है। बेशक, आपको मॉडल में वाटरप्रूफ हुड जोड़ना होगा ताकि ड्राइवर और यात्री गीले न हों।

अंतरिक्ष में जाने के लिए तैयार हैं?

विमानन, अन्य प्रकार के परिवहन को ध्यान में रखते हुए, सक्रिय रूप से विकसित हो रहा है। कॉनकॉर्ड जैसे सुपरसोनिक विमानों को छोड़ने के बाद, उसने बाहरी अंतरिक्ष में जाने का फैसला किया। ब्रिटिश डिजाइनर एक अंतरिक्ष यान पर काम कर रहे हैं, या दूसरे शब्दों में - एक कक्षीय विमान जिसे "स्काईलॉन" कहा जाता है।

यह हाइब्रिड इंजन पर एयरफील्ड से चढ़ने और हाइपरसोनिक गति तक पहुंचने में सक्षम होगा, यह ध्वनि की गति से पांच गुना अधिक है। 26 किलोमीटर की ऊंचाई तक पहुंचने के बाद, वह अपने टैंकों से ऑक्सीजन की आपूर्ति शुरू करेगा, और फिर अंतरिक्ष में जाएगा। उतरना हवाई जहाज के उतरने जैसा है। यानी कोई बाहरी बूस्टर, बूस्टर स्टेज या जेट फ्यूल टैंक नहीं। पूरी उड़ान के लिए आपको केवल कुछ इंजनों की आवश्यकता है।

वे अभी भी स्काईलॉन के मानव रहित संस्करण पर काम कर रहे हैं। ऐसा अंतरिक्ष वाहक 12 टन कार्गो को कक्षा में स्थापित करने में सक्षम होगा। यहां ध्यान दें कि सोयुज, एक रूसी रॉकेट, केवल सात टन ही संभाल सकता है। एक रॉकेट के विपरीत, एक अंतरिक्ष यान का उपयोग कई बार किया जा सकता है। नतीजतन, डिलीवरी की लागत 15 गुना कम हो जाएगी।

समानांतर में, डिजाइनर मानवयुक्त संस्करण के बारे में सोच रहे हैं। कार्गो डिब्बे के डिजाइन को बदलकर, सुरक्षा व्यवस्था बनाकर और पोरथोल बनाकर तीन सौ यात्रियों को ले जाया जा सकता है। चार घंटे में वे पूरे ग्रह की परिक्रमा करेंगे! प्रायोगिक मॉडल 2019 में लॉन्च किया जाएगा।

आश्चर्यजनक रूप से, भविष्य विज्ञानी उन सभी प्रकार के परिवहन का वर्णन करते हैं जिन्हें हमने बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में सूचीबद्ध किया था। उन्हें उम्मीद थी कि उनका कार्यान्वयन दूर नहीं है। वे समय के साथ गलत थे, जबकि सब कुछ विकास के चरण में है। लेकिन हमारे पास एक महान अवसर है - भविष्य में प्रौद्योगिकी के उपर्युक्त चमत्कारों में से एक का यात्री बनने का।