डेल्टा- वी मैप
पृथ्वी, कक्षा, चंद्रमा, मंगल तथा क्षुद्रग्रहों के बीच गति में कितना परिवर्तन होता है.
ESO/S. Guisard (www.eso.org/~sguisard) (CC BY 4.0)
डेल्टा- वी मैप
यह क्या है? अंतरिक्ष यात्राओं का एक नक्शा. हर पंक्ति एक यात्रा की एक रेखा है, और इसकी संख्या बताती है कि अंतरिक्ष यान को उस रेखा पर उड़ने के लिये अपनी गति में कितना परिवर्तन करना होगा. रेखाओं को जोड़कर आप यात्रा के ईंधन बजट प्राप्त करेंगे.
इसका उपयोग कैसे करें: एक प्रारंभ और एक गंतव्य चुनें: नक्शे पर दो बिंदुओं को दबाएँ, से और तक मेन्यू का उपयोग करें या यात्रा बटनों में से किसी को दबाएं. मार्ग प्रज्वलित होता है और ईंधन बजट पट्टी प्रत्येक पैर को जोड़ती है.
इस यात्रा के लिए ईंधन बजट
कुल डेल्टा- वी
पूरे नक्शे को देखने के लिए बाईं ओर स्विच करें.
मान एक दिशा में हैं, आदर्श उत्तेजित चाल जब तक कि विशिष्ट चिह्नित न हों. वास्तविक मिशन नुकसान और विमान परिवर्तन जोड़ते हैं.
इसका प्रयास करें
- पृथ्वी के सतह से नीचे की ओर जाने के लिए "कक्षा" दबाएँ.नोट: इसका पहला चरण 9.4 किलोमीटर/सेकंड का होता है। कक्षा से चंद्रमा की सतह तक जाने के लिए केवल 5.6 किमी/सेकंड अधिक लगता है।
- "चंद्र" और "मंगल" को दबाकर कुल की तुलना करें।नोट: ये लगभग एक जैसे हैं: लगभग 15.0 और 15.1 किमी/ सेकण्ड, यद्यपि मंगल हमेशा चंद्रमा से सौ गुना अधिक दूर है। जब आप पृथ्वी पर उतरते हैं तो मंगल के पास ब्रेक करने के लिए हवा होती है; चन्द्रमा में कोई नहीं होता, इसलिए हर धीमी गति से चलने पर ईंधन की खपत होती है।
- पृथ्वी के सतह से एक तारे की दूरी को मापने के लिए इसका उपयोग किया जाता है।नोट: पृथ्वी के सतह तक पहुंचने के लिए अंतिम पैर की गति0किमी/सेकंड है: पृथ्वी की हवा और एक ताप ढाल ब्रेकिंग करती हैं, जैसा कि प्रत्येक अपोलो चालक दल के लिए किया गया था। मंगल से बाहर चढ़ाई अभी भी लगभग 4.1 किमी/सेकंड की लागत होती है।
- यह पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण से मुक्त है और इसकी कक्षा पृथ्वी की कक्षा से थोड़ी छोटी है।नोट: उच्च कक्षा में पहुंचने के लिए, जहां टीवी और मौसम उपग्रह बैठते हैं, चंद्रमा के चारों ओर की कक्षा तक पहुँचने के समान लागत होती है: दोनों मामलों में कम पृथ्वी की कक्षा से लगभग 3.9 किमी / सेकंड।
इसके पीछे के विचार
डेल्टा-वी क्या है?
एक सड़क यात्रा के बारे में सोचिए. आप जब भी गति बढ़ाते हैं और जब भी ब्रेक लगाते हैं तो उस समय की संख्या जोड़ें: यह कुल आपके डेल्टा- वी का योग है. अंतरिक्ष में कोई सड़क नहीं होती जिससे कि आप आगे बढ़ सकें और कोई ब्रेक नहीं होता, इसलिए गति में हर बदलाव, ऊपर या नीचे, रॉकेट इंजन से आता है और इसका हर छोटा सा हिस्सा ईंधन खर्च करता है.
क्यों है कक्षा में मिलने के लिए सबसे कठिन कदम?
कक्ष में होना उच्च होने के बारे में नहीं है. यह इतनी तेज़ी से किनारे की ओर जाने के बारे में है कि आप पृथ्वी के चारों ओर गिरते रहते हैं, बजाय इसके कि उसमें गिरें. हवा के ऊपर का मतलब लगभग 7.8 किमी/सेकण्ड (लगभग 28000 किमी/घंटा), एक बार ग्रह को लगभग 90 मिनट में घूमना. ऊपर जाने पर एक रॉकेट भी गुरुत्वाकर्षण और हवा के प्रतिरोध से लड़ने के लिए लगभग 1.5 से2किमी/सेकंड खो देता है (पृथ्वी का स्पिन थोड़ा पीछे जाता है), इसलिए इस एक कदम में लगभग 9.4 किमी/सेकण्ड लगता है.
क्यों चंद्रमा पर उतरने से मंगल पर उतरना सस्ता है?
मंगल ग्रह पर एक पतला वातावरण है. एक लैंडर उच्च गति से हवा को छूता है और इसका ताप ढाल गति को गर्मी में बदल देता है; पैराशूट और अंत में छोटा रॉकेट बाकी सब कुछ करता है. इसलिए नक्शे में मंगल पर उतरने के लिए0किमी/सेकण्ड का रॉकेट ईंधन गिनता है, लेकिन 1.63 किमी/सेकंड के लिए एयरलेस चंद्रमा, जहां इंजन सभी ब्रेकिंग करना चाहिए. मंगल ग्रह छोड़ना एक अलग कहानी है: कक्षा में वापस चढ़ने की लागत लगभग 4.1 किमी / सेकंड है.
क्या है वायुमंडल?
ग्रह की हवा का उपयोग एक फ्री ब्रेक के रूप में. अंतरिक्षयान वातावरण के ऊपरी भाग में गिरता है, इसे धीमी गति से ले जाता है और इससे ईंधन बचता है जो अन्यथा जल जाएगा. 2006 में NASA के मार्स रिकॉग्निशन ऑर्बिटर ने इस तरह अपनी कक्षा को कम किया, लगभग पांच महीनों में मंगल की ऊपरी हवा के माध्यम से सैकड़ों गिरने के साथ.
क्यों हर व्यक्ति को इसका इतना महत्व है?
एक रॉकेट को अपना ईंधन ले जाना होता है और उस ईंधन को आगे भी धकेलना पड़ता है. इसलिए हर अतिरिक्त किमी/सेकंड के लिए पहले से अधिक ईंधन की जरूरत होती है. इसीलिए सैटर्न V जिसने अंतरिक्ष यात्री चंद्रमा पर भेजे थे, का प्रक्षेपण समय लगभग 3000 टन था, जिसमें से ज्यादातर प्रज्वलन पदार्थ था।
स्रोत: गणना की गई टांगें मानक दो-शरीर कक्षा सूत्रों का उपयोग करती हैं। NASA/JPL ग्रह डाटा (scripts/build-deltav.mjs); विकिपीडिया पर डेल्टा-वी बजट लेख से विशिष्ट पैर और इसके उद्धृत संदर्भ. सैटर्न वी प्रक्षेपण द्रव्यमान: NASA. मंगल रेकाॅन्सॉन्स ऑर्बिटर एयरोब्रेकिंग: NASAजेपीएल.
"डेल्टा वी" कहें. इसका अर्थ है "गति में परिवर्तन": अंतरिक्ष यान को कितना गति देना चाहिए, धीमी करना चाहिए या दिशा बदलनी चाहिए. यह एक यात्रा के लिए ईंधन बजट की तरह काम करता है, किलोमीटर प्रति सेकंड (km/s) में मापा जाता है.
शब्दावली में अधिक →यह एक ऐसा तारा है जो किसी भी तारे के पास से गुजरता है, लेकिन कभी भी उससे टकराता नहीं है।
शब्दावली में अधिक →अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन वहाँ उड़ता है, लगभग 90 मिनट में पृथ्वी के चारों ओर एक बार घूमता है।
एक उच्च कक्षा, भूमध्य रेखा से ऊपर 35,786 किमी, जहां पृथ्वी के चारों ओर की यात्रा पृथ्वी के एक घूमने के बराबर लंबी होती है (24 घंटे से भी कम). वहाँ का उपग्रह आकाश में अभी भी लटका हुआ लगता है, यही कारण है कि टीवी और मौसम उपग्रह इसका उपयोग करते हैं.
एक लम्बी कक्षा जो एक स्थान से दूसरे स्थान पर जाती थी, जैसे कि एक राजमार्ग के सपाट रास्ते में. आप केवल इसके साथ चलते हैं; आप वहाँ नहीं रहते।
ग्रह की हवा को फ्री ब्रेक के रूप में प्रयोग करता है. अंतरिक्ष यान वातावरण के ऊपरी भाग में डूबता है तथा हवा का प्रतिरोध इसे धीमी कर देता है, जिससे ईंधन बचता है. इसकी कीमत गर्मी होती है, अतः इसे एक ताप ढाल या कई नरम पारियों की आवश्यकता होती है.
दो परिक्रमाओं के बीच चलने का सबसे ईंधन-सहेजना तरीका: एक धक्का एक अंडाकार पथ शुरू करने के लिए जो केवल नए कक्षा को छूता है, और जब आप वहां पहुंचते हैं तो दूसरा धक्का।
शब्दावली में अधिक →डाटा तालिका (पाठ वैकल्पिक)
| से | दो | → | ← | यह कैसे काम किया गया था |
|---|---|---|---|---|
| पृथ्वी का सतह | निम्न पृथ्वी कक्षा (200 किमी) | 9.4 कि॰मी॰/से॰ | 0 कि॰मी॰/से॰ (एरोब्रेकिंग का प्रयोग कर सकता है) | सामान्य (प्रकाशित): Delta-v budget (Wikipedia, with its cited references), typical values including lossesकक्षा में प्रक्षेपण: लगभग 7.8 किमी / सेकंड की कक्षा गति के साथ-साथ गुरुत्वाकर्षण और वायु प्रतिरोध के नुकसान। |
| निम्न पृथ्वी कक्षा (200 किमी) | जियोस्टेसिअरी ट्रांसफर ऑर्बिटर | 2.45 कि॰मी॰/से॰ | 2.45 कि॰मी॰/से॰ (एरोब्रेकिंग का प्रयोग कर सकता है) | गणना (आदर्श): Hohmann perigee burn, 200 km to 35,786 km altitude, equatorial |
| जियोस्टेसिअरी ट्रांसफर ऑर्बिटर | भूस्थिर कक्षा | 1.48 कि॰मी॰/से॰ | 1.48 कि॰मी॰/से॰ | गणना (आदर्श): Hohmann apogee burn, no plane changeभूमध्य रेखा से दूर एक प्रक्षेपण स्थल से, कक्षा की झुकाव को भी बदलने पर प्रति सेकंड कुछ सौ मीटर जोड़ा जाता है। |
| निम्न पृथ्वी कक्षा (200 किमी) | पृथ्वी से बाहर निकलें | 3.22 कि॰मी॰/से॰ | 3.22 कि॰मी॰/से॰ (एरोब्रेकिंग का प्रयोग कर सकता है) | गणना (आदर्श): Escape speed minus circular speed at 200 km |
| निम्न पृथ्वी कक्षा (200 किमी) | चंद्रमा पर स्थानांतरित करें | 3.13 कि॰मी॰/से॰ | 3.13 कि॰मी॰/से॰ (एरोब्रेकिंग का प्रयोग कर सकता है) | गणना (आदर्श): Raise apogee to the Moon's mean distance |
| चंद्रमा पर स्थानांतरित करें | निचला चंद्र कक्ष (100 किमी) | 0.82 कि॰मी॰/से॰ | 0.82 कि॰मी॰/से॰ | गणना (आदर्श): Patched conic capture into a 100 km lunar orbit |
| निचला चंद्र कक्ष (100 किमी) | चन्द्रमा का सतह | 1.63 कि॰मी॰/से॰ | 1.63 कि॰मी॰/से॰ | गणना (आदर्श): Circular speed at 100 km (ideal, no gravity losses; real landings need more) |
| निम्न पृथ्वी कक्षा (200 किमी) | मंगल ग्रह पर स्थानांतरित करें | 3.61 कि॰मी॰/से॰ | 3.61 कि॰मी॰/से॰ (एरोब्रेकिंग का प्रयोग कर सकता है) | गणना (आदर्श): Earth-Mars Hohmann departure from 200 km, Oberth effect included |
| मंगल ग्रह पर स्थानांतरित करें | कम मंगल ग्रह कक्षा (300 किमी) | 2.09 कि॰मी॰/से॰ (एरोब्रेकिंग का प्रयोग कर सकता है) | 2.09 कि॰मी॰/से॰ | गणना (आदर्श): Capture into a 300 km circular Mars orbit |
| कम मंगल ग्रह कक्षा (300 किमी) | मंगल ग्रह की सतह | 0 कि॰मी॰/से॰ (एरोब्रेकिंग का प्रयोग कर सकता है) | 4.1 कि॰मी॰/से॰ | सामान्य (प्रकाशित): Delta-v budget (Wikipedia, with its cited references), typical values including lossesलैंडिंग ज्यादातर वातावरण (हीट शील्ड और पैराशूट्स) का उपयोग करता है; कक्षा में वापस चढ़ना प्रकाशित विशिष्ट मूल्य है। |
| निम्न पृथ्वी कक्षा (200 किमी) | पृथ्वी के निकट क्षुद्रग्रह (बेनु) | 4.11 कि॰मी॰/से॰ | 4.11 कि॰मी॰/से॰ (एरोब्रेकिंग का प्रयोग कर सकता है) | गणना (आदर्श): Heliocentric Hohmann 1 au to Bennu's semi-major axis, coplanar (ignores its 6 degree inclination and its eccentricity); departure from 200 km LEO |
| निम्न पृथ्वी कक्षा (200 किमी) | सेरेस कक्ष | 9.48 कि॰मी॰/से॰ | 9.48 कि॰मी॰/से॰ (एरोब्रेकिंग का प्रयोग कर सकता है) | गणना (आदर्श): 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 |
औजार तथा पाठ केवल सीखने के लिए सरलीकृत मॉडल का प्रयोग करते हैं. इनका उपयोग नेविगेशन, मिशन योजना या किसी भी ऑपरेटिंग निर्णय के लिए नहीं किया जाना चाहिए. प्रमाणपत्र मुफ्त है और मान्यता प्राप्त नहीं है. शैक्षणिक सामग्री निवारण पढ़ें