ডেলটা- ভি ম্যাপ
পৃথিবী, কক্ষপথ, চাঁদ, মঙ্গল আর গ্রহাণুগুলোর মধ্যে চলাচলের জন্য গতি কতটা পরিবর্তন করতে হয়।
ESO/S. Guisard (www.eso.org/~sguisard) (CC BY 4.0)
ডেলটা- ভি ম্যাপ
এটা কি? মহাকাশ ভ্রমণের একটি মানচিত্র। প্রতিটি লাইন হল এক প্রান্তের পথ এবং এর সংখ্যা বলছে যে কোন মহাকাশযানকে সেই প্রান্তে যাওয়ার জন্য তার গতি কতটা পরিবর্তন করতে হবে। এই সব প্রান্ত যোগ করলে আপনি মহাকাশ ভ্রমনের জ্বালানি বাজেট পাবেন।
কিভাবে ব্যবহার করবেন: একটি শুরু এবং গন্তব্যস্থল বেছে নিন: মানচিত্রে দুটি বিন্দুতে চাপুন, থেকে এবং এ পর্যন্ত মেনু ব্যবহার করুন, অথবা ভ্রমণের বাটনগুলির মধ্যে একটি চাপুন। পথটি আলোকিত হবে এবং জ্বালানি বাজেট বার প্রতিটি পদক্ষেপ যোগ করবে।
এই ভ্রমণের জন্য জ্বালানি বাজেট
মোট ডেল্টা-ভি
পুরো মানচিত্র দেখার জন্য পাশের দিকে স্লাইড করুন।
মান একমুখী, আদর্শ ইম্পলসিভ ম্যানুয়াল যদি না চিহ্নিত করা হয় সাধারণ বাস্তব মিশন ক্ষতি এবং বিমান পরিবর্তন যোগ করুন.
এটা চেষ্টা করো
- পৃথিবীর পৃষ্ঠ থেকে নিম্ন কক্ষপথে যাওয়ার জন্য "অবস্থান" চাপুন ।নোট: প্রথম ধাপটির খরচ 9.4 কিমি/সেকেন্ড। চাঁদের কক্ষপথ থেকে চন্দ্রের পৃষ্ঠ পর্যন্ত যাওয়ার সময় কেবলমাত্র 5.6 কিলোমিটার/সেকেন্ড বেশি লাগে।
- "চন্দ্রে" চাপুন, তারপর "মঙ্গলগ্রহে", এবং মোট তুলনা করুন।নোট: এরা প্রায় একই: 15.0 এবং 15.1 কিমি/সেকেন্ড, যদিও মঙ্গলগ্রহ সবসময় চাঁদের চেয়ে শতগুণ বেশি দূরে। মঙ্গলের বাতাসে ধাক্কা দিতে হবে যখন তুমি অবতরণ করবে; চাঁদে এমন কিছু নেই, তাই প্রতিটি ধীরগতির জন্য জ্বালানি খরচ হয়।
- মঙ্গলের পৃষ্ঠ থেকে পৃথিবীর পৃষ্ঠে যাওয়ার পরিকল্পনা করুন।নোট: শেষ পা, পৃথিবীর পৃষ্ঠে নেমে আসতে খরচ হয় 0 কিমি/সেকেন্ড: পৃথিবীর বায়ু এবং একটি তাপ রক্ষাকবচ ব্রেকিং করে, যেমনটা তারা প্রত্যেক অ্যাপোলো ক্রুদের জন্য করেছিল। মঙ্গল থেকে উঠার খরচ এখনও 4.1 কিমি/সেকেন্ড।
- "জিওস্টেশনারি কক্ষপথে" চাপুন এবং পৃথিবীর নিম্ন কক্ষপথ থেকে চন্দ্রের নিম্ন কক্ষপথে যাওয়ার সাথে তুলনা করুন।নোট: উচ্চ কক্ষপথে পৌঁছানোর জন্য যেখানে টিভি এবং আবহাওয়া উপগ্রহগুলো অবস্থিত সেখানে চন্দ্রের চারপাশে কক্ষপথে পৌঁছাতে প্রায় একই পরিমাণ খরচ হয়: দুটো ক্ষেত্রেই পৃথিবীর নিম্ন কক্ষপথ থেকে 3.9 কিলোমিটার/সেকেন্ড।
এর পেছনে যে চিন্তাধারা রয়েছে
ডেল্টা-ভি কি?
একটি সড়ক ভ্রমণের কথা ভাবুন । প্রতিবার যখন আপনি গতি বাড়ান এবং প্রতিবার যখন ব্রেক দেন: এই সমস্ত যোগ করলে আপনার ডেল্টা- ভি পাওয়া যায় । মহাকাশে কোন রাস্তা নেই যার উপর দিয়ে যেতে হবে এবং কোন ব্রেকও নেই, তাই প্রতিটি গতি পরিবর্তন, উপরে বা নিচে, রকেট ইঞ্জিন থেকে আসতে হয়, আর এর প্রতিটি অংশের জন্য জ্বালানি খরচ হয়।
কেন কক্ষপথে পৌঁছানো সবচেয়ে কঠিন পদক্ষেপ?
কক্ষপথে থাকা মানেই তো উচ্চতায় থাকা নয়। এটা এমনভাবে দ্রুত পাশের দিকে যাওয়ার ব্যাপারে যে, আপনি পৃথিবীর চারপাশে পড়ে থাকুন তার পরিবর্তে পৃথিবীতে ঢুকে পড়ুন। বাতাসের উপরে যা মানে 7.8 কিমি/সেকেন্ড (প্রায় 28,000 কিমি/ঘন্টা), একবার গ্রহটি ঘুরে প্রায় 90 মিনিটে। উপরে উঠার পথে একটি রকেটও মাধ্যাকর্ষণ এবং বায়ু প্রতিরোধের সাথে লড়াই করে প্রায় 1.5 থেকে 2 কিলোমিটার/সেকেন্ড হারায় (পৃথিবীর স্পিন কিছুটা পিছনে ফেলে দেয়), তাই এই এক ধাপটিতে প্রায় 9.4 কিলোমিটার/সেকেন্ড খরচ হয়।
কেন মঙ্গলগ্রহে অবতরণ চাঁদে অবতরণ করার চেয়ে সস্তা?
মঙ্গলের বায়ুমণ্ডল খুবই পাতলা। একটি ল্যান্ডার যে বায়ু উচ্চ গতিতে আঘাত এবং তার হিট শিল্ড গতি তাপ পরিণত হয়; প্যারাশুট আর শেষে একটা ছোট রকেটের আগুন সবকিছু ঠিক করে দেয়। তাই মানচিত্রে মঙ্গলগ্রহে অবতরণ করার জন্য 0 কিলোমিটার/সেকেন্ডের রকেট ইঞ্জিন জ্বালানি গণনা করা হয়েছে, কিন্তু চাঁদের ক্ষেত্রে যাদের সব ব্রাকের কাজ করতে হবে তাদের জন্য 1.63 কিলোমিটার/সেকেন্ড। মঙ্গল গ্রহ ছেড়ে যাওয়ার গল্পটা আরেকটু আলাদা: কক্ষপথে ফিরে আসার জন্য খরচ পড়ে প্রায় 4.1 কিলোমিটার/সেকেন্ড।
এরোব্রেকিং কি?
গ্রহের বায়ুকে একটি ফ্রি ব্রেক হিসেবে ব্যবহার করা হয়। মহাকাশযানটি বায়ুমণ্ডলের উপরের অংশে প্রবেশ করে, যা এর গতি কমিয়ে দেয় এবং এতে জ্বালানি সংরক্ষণ করা যায় যা অন্যথায় পুড়ে যেত। 2006 সালে NASA-এর মার্স রিকোনোসেন্স অরবিটার এইভাবে তার কক্ষপথ সংকুচিত করে, প্রায় পাঁচ মাস ধরে মঙ্গলের উপরের বায়ুমন্ডলে শত শতবার প্রবেশ করে।
কেন প্রতি কিলোমিটার/সেকেন্ড এত গুরুত্বপূর্ণ?
একটি রকেট তার নিজস্ব জ্বালানি বহন করতে হবে, এবং যে জ্বালানী সঙ্গে সঙ্গে চাপ দিতে হবে. তাই প্রতিটি অতিরিক্ত কিলোমিটার/সেকেন্ডের জন্য আগেকার চেয়ে বেশি জ্বালানি দরকার। That is why the Saturn V that sent astronauts to the Moon weighed nearly 3,000 tonnes at launch, most of it propellant.
সূত্র: গণনাকৃত পা দুটি দেহের কক্ষপথের জন্যে প্রমিত ফর্মুলা ব্যবহার করে NASA/JPL গ্রহের তথ্য (scripts/build-deltav.mjs); উইকিপিডিয়াতে ডেল্টা-ভি বাজেট নিবন্ধ থেকে প্রাপ্ত সাধারণ পা এবং এর উদ্ধৃত সংযোগ। স্যাটার্ন V লঞ্চ মাস: NASA। মার্স রিকোনোসেন্স অরবিটার এরোব্রেকিং: NASA/JPL।
বলুন "ডেল্টা ভি" । এর অর্থ "গতি পরিবর্তন": একটি মহাকাশযানকে কত দ্রুত গতিতে যাওয়া, ধীরে যাওয়া বা দিক পরিবর্তন করা উচিত। এটি এক সফরের জন্য জ্বালানি বাজেটের মতো কাজ করে, যা প্রতি সেকেন্ডে কিলোমিটার (কিলোমিটার/সে) হিসাবে পরিমাপ করা হয়।
শব্দভাণ্ডারে আরও →এমন কিছুর পথ যা গ্রহ বা নক্ষত্রের চারপাশে ঘুরে বেড়ায়... ...কিন্তু তা আঘাত না করে, কারণ এটা খুব দ্রুত পাশ দিয়ে চলে যাচ্ছে।
শব্দভাণ্ডারে আরও →আন্তর্জাতিক মহাকাশ স্টেশন সেখানে উড়বে, পৃথিবীর চারপাশে একবার ঘুরে আসবে প্রায় 90 মিনিটে।
উচ্চ কক্ষপথ, নিরক্ষরেখার উপরে 35,786 কিলোমিটার, যেখানে পৃথিবী ঘুরতে পৃথিবীর একবার ঘুরার মতো সময় লাগে (24 ঘণ্টারও কম)। সেখানে একটি উপগ্রহ আকাশে স্থিরভাবে ঝুলছে মনে হয়, তাই টিভি এবং আবহাওয়া উপগ্রহগুলো এটি ব্যবহার করে।
একটি প্রসারিত কক্ষপথ, যা এক জায়গা থেকে অন্য জায়গায় যেতে ব্যবহার করা হত, যেমন একটি মহাসড়কের স্লিপ রোড। আপনি শুধুমাত্র এর উপর দিয়ে চলে যান; আপনি সেখানে থাকেন না।
গ্রহের বায়ুকে ফ্রি ব্রেক হিসেবে ব্যবহার করা হয় । মহাকাশযানটি বায়ুমণ্ডলের উপরের অংশে প্রবেশ করে এবং বায়ুর প্রতিরোধে তা ধীর হয়ে যায়, ফলে জ্বালানি সংরক্ষণ করা যায় । এর মূল্য হল তাপ, তাই এটির জন্য প্রয়োজন একটি হিট শিল্ড অথবা অনেকগুলো নরম পাস ।
দুটি বৃত্তের মধ্যে যাওয়ার সবচেয়ে কম জ্বালানি খরচের উপায়: একবার চাপ দিলেই একটা অব্যবহিত পর নতুন কক্ষপথে পৌঁছানোর পথ খুলে যাবে, আর সেখানে পৌঁছালে আবার চাপ দিলেই দ্বিতীয়বার।
শব্দভাণ্ডারে আরও →তথ্যের টেবিল (বিকল্প টেক্সট)
| থেকে | দুই | → | ← | এটা কিভাবে কাজ করেছিল |
|---|---|---|---|---|
| পৃথিবীর পৃষ্ঠ | পৃথিবীর নিম্ন কক্ষপথ (200 কিমি) | ৯.৪ কিমি প্রতি সেকেন্ড | ০ কিমি প্রতি সেকেন্ড (এরোব্রেকিং ব্যবহার করতে পারে) | সাধারণ (প্রকাশিত): Delta-v budget (Wikipedia, with its cited references), typical values including lossesকক্ষপথে উৎক্ষেপণ: 7.8 কিলোমিটার / সেকেন্ডের কক্ষপথ গতি এবং মাধ্যাকর্ষণ এবং বায়ু প্রতিরোধের ক্ষতি। |
| পৃথিবীর নিম্ন কক্ষপথ (200 কিমি) | ভূস্থির স্থানান্তর কক্ষপথ | ২.৪৫ কিমি প্রতি সেকেন্ড | ২.৪৫ কিমি প্রতি সেকেন্ড (এরোব্রেকিং ব্যবহার করতে পারে) | গণনা করা হয়েছে (আদর্শ): Hohmann perigee burn, 200 km to 35,786 km altitude, equatorial |
| ভূস্থির স্থানান্তর কক্ষপথ | ভূস্থির কক্ষপথ | ১.৪৮ কিমি প্রতি সেকেন্ড | ১.৪৮ কিমি প্রতি সেকেন্ড | গণনা করা হয়েছে (আদর্শ): Hohmann apogee burn, no plane changeনিরক্ষরেখা থেকে দূরে অবস্থিত একটি উৎক্ষেপণ কেন্দ্র থেকে, কক্ষপথের দিক পরিবর্তন করলেও সেকেন্ডে কয়েকশ মিটার বেগে এগিয়ে যেতে হবে। |
| পৃথিবীর নিম্ন কক্ষপথ (200 কিমি) | পৃথিবীর পালানো | ৩.২২ কিমি প্রতি সেকেন্ড | ৩.২২ কিমি প্রতি সেকেন্ড (এরোব্রেকিং ব্যবহার করতে পারে) | গণনা করা হয়েছে (আদর্শ): Escape speed minus circular speed at 200 km |
| পৃথিবীর নিম্ন কক্ষপথ (200 কিমি) | চাঁদে স্থানান্তর করো | ৩.১৩ কিমি প্রতি সেকেন্ড | ৩.১৩ কিমি প্রতি সেকেন্ড (এরোব্রেকিং ব্যবহার করতে পারে) | গণনা করা হয়েছে (আদর্শ): Raise apogee to the Moon's mean distance |
| চাঁদে স্থানান্তর করো | নিম্ন চাঁদের কক্ষপথ (100 কিমি) | ০.৮২ কিমি প্রতি সেকেন্ড | ০.৮২ কিমি প্রতি সেকেন্ড | গণনা করা হয়েছে (আদর্শ): Patched conic capture into a 100 km lunar orbit |
| নিম্ন চাঁদের কক্ষপথ (100 কিমি) | চাঁদের পৃষ্ঠ | ১.৬৩ কিমি প্রতি সেকেন্ড | ১.৬৩ কিমি প্রতি সেকেন্ড | গণনা করা হয়েছে (আদর্শ): Circular speed at 100 km (ideal, no gravity losses; real landings need more) |
| পৃথিবীর নিম্ন কক্ষপথ (200 কিমি) | মঙ্গলগ্রহে স্থানান্তর করুন | ৩.৬১ কিমি প্রতি সেকেন্ড | ৩.৬১ কিমি প্রতি সেকেন্ড (এরোব্রেকিং ব্যবহার করতে পারে) | গণনা করা হয়েছে (আদর্শ): Earth-Mars Hohmann departure from 200 km, Oberth effect included |
| মঙ্গলগ্রহে স্থানান্তর করুন | মঙ্গলের নিম্ন কক্ষপথ (300 কিমি) | ২.০৯ কিমি প্রতি সেকেন্ড (এরোব্রেকিং ব্যবহার করতে পারে) | ২.০৯ কিমি প্রতি সেকেন্ড | গণনা করা হয়েছে (আদর্শ): Capture into a 300 km circular Mars orbit |
| মঙ্গলের নিম্ন কক্ষপথ (300 কিমি) | মঙ্গলগ্রহের পৃষ্ঠ | ০ কিমি প্রতি সেকেন্ড (এরোব্রেকিং ব্যবহার করতে পারে) | ৪.১ কিমি প্রতি সেকেন্ড | সাধারণ (প্রকাশিত): Delta-v budget (Wikipedia, with its cited references), typical values including lossesঅবতরণ মূলত বায়ুমণ্ডল ব্যবহার করে (হিট শিল্ড এবং প্যারাশুট); কক্ষপথে ফিরে যাওয়া হল প্রকাশিত সাধারণ মান। |
| পৃথিবীর নিম্ন কক্ষপথ (200 কিমি) | পৃথিবীর নিকটবর্তী গ্রহাণু | ৪.১১ কিমি প্রতি সেকেন্ড | ৪.১১ কিমি প্রতি সেকেন্ড (এরোব্রেকিং ব্যবহার করতে পারে) | গণনা করা হয়েছে (আদর্শ): Heliocentric Hohmann 1 au to Bennu's semi-major axis, coplanar (ignores its 6 degree inclination and its eccentricity); departure from 200 km LEO |
| পৃথিবীর নিম্ন কক্ষপথ (200 কিমি) | সেরেসের কক্ষপথ | ৯.৪৮ কিমি প্রতি সেকেন্ড | ৯.৪৮ কিমি প্রতি সেকেন্ড (এরোব্রেকিং ব্যবহার করতে পারে) | গণনা করা হয়েছে (আদর্শ): Heliocentric Hohmann 1 au to Ceres, coplanar (ignores its 10.6 degree inclination); departure from 200 km LEO, capture into a 200 km Ceres orbit |
টুলস এবং লেকচারগুলি কেবলমাত্র শিখতে সহজ মডেল ব্যবহার করে। এটি নেভিগেশন, মিশন পরিকল্পনা বা কোন অপারেটিং সিদ্ধান্তের জন্য ব্যবহার করা উচিত নয়। সার্টিফিকেট বিনামূল্যে এবং অ-অনুমোদিত। শিক্ষামূলক বিষয়বস্তু সংক্রান্ত দায়মুক্তির বিবরণ পড়ুন