21 जुलाई, 2011 को, अमेरिकी अंतरिक्ष यान अटलांटिस ने अपनी अंतिम लैंडिंग की, जिसने लंबे और दिलचस्प अंतरिक्ष परिवहन प्रणाली कार्यक्रम को समाप्त कर दिया। कई तकनीकी और आर्थिक कारणों से, अंतरिक्ष शटल प्रणाली के संचालन को बंद करने का निर्णय लिया गया। हालांकि, पुन: प्रयोज्य अंतरिक्ष यान के विचार को नहीं छोड़ा गया था। वर्तमान में, कई समान परियोजनाएं एक साथ विकसित की जा रही हैं, और उनमें से कुछ पहले से ही अपनी क्षमता दिखाने में कामयाब रही हैं।

स्पेस शटल परियोजना के कई मुख्य लक्ष्य थे। मुख्य में से एक उड़ान की लागत और इसके लिए तैयारी को कम करना था। सिद्धांत रूप में एक ही जहाज के बार-बार उपयोग की संभावना ने कुछ फायदे दिए। इसके अलावा, पूरे परिसर की विशिष्ट तकनीकी उपस्थिति ने स्वीकार्य आयामों और पेलोड द्रव्यमान में उल्लेखनीय वृद्धि करना संभव बना दिया। एसटीएस की एक अनूठी विशेषता अपने कार्गो बे के अंदर अंतरिक्ष यान को पृथ्वी पर वापस करने की क्षमता थी।

हालांकि, ऑपरेशन के दौरान यह पाया गया कि सभी कार्य पूरे नहीं हुए थे। इसलिए, व्यवहार में, उड़ान के लिए जहाज तैयार करना बहुत लंबा और महंगा निकला - इन मापदंडों के अनुसार, परियोजना मूल आवश्यकताओं के अनुरूप नहीं थी। कई मामलों में, एक पुन: प्रयोज्य जहाज, सिद्धांत रूप में, "साधारण" लॉन्च वाहनों को प्रतिस्थापित नहीं कर सका। अंत में, उपकरणों के क्रमिक नैतिक और शारीरिक अप्रचलन ने चालक दल के लिए सबसे गंभीर जोखिम पैदा किया।

नतीजतन, अंतरिक्ष परिवहन प्रणाली परिसर के संचालन को समाप्त करने का निर्णय लिया गया। आखिरी 135वीं उड़ान 2011 की गर्मियों में हुई थी। चार उपलब्ध जहाजों को निष्क्रिय कर दिया गया और अनावश्यक रूप से संग्रहालयों में स्थानांतरित कर दिया गया। इस तरह के फैसलों का सबसे प्रसिद्ध परिणाम यह था कि अमेरिकी अंतरिक्ष कार्यक्रम कई वर्षों तक अपने स्वयं के मानवयुक्त अंतरिक्ष यान के बिना छोड़ दिया गया था। अब तक अंतरिक्ष यात्रियों को रूसी तकनीक की मदद से कक्षा में जाना होता था।

इसके अलावा, अनिश्चित काल के लिए, पूरे ग्रह को पुन: प्रयोज्य प्रणालियों के उपयोग के बिना छोड़ दिया गया था। हालाँकि, कुछ उपाय पहले से ही किए जा रहे हैं। आज तक, अमेरिकी उद्यमों ने एक या दूसरे प्रकार के पुन: प्रयोज्य अंतरिक्ष यान की कई परियोजनाएं एक साथ विकसित की हैं। कम से कम, सभी नए नमूनों का परीक्षण किया जा चुका है। निकट भविष्य में, वे भी पूर्ण संचालन में प्रवेश करने में सक्षम होंगे।

बोइंग एक्स-37

एसटीएस कॉम्प्लेक्स का मुख्य घटक एक कक्षीय विमान था। इस अवधारणा को वर्तमान में बोइंग के एक्स-37 प्रोजेक्ट पर लागू किया जा रहा है। नब्बे के दशक के उत्तरार्ध में, बोइंग और नासा ने पुन: प्रयोज्य अंतरिक्ष यान के विषय का अध्ययन करना शुरू किया जो वायुमंडल में परिक्रमा और उड़ान भरने में सक्षम है। पिछले दशक की शुरुआत में, इस काम के कारण X-37 परियोजना का शुभारंभ हुआ। 2006 में, एक वाहक विमान से एक बूंद के साथ एक नए प्रकार का एक प्रोटोटाइप उड़ान परीक्षण तक पहुंच गया।

लॉन्च व्हीकल की फेयरिंग में बोइंग X-37B। फोटो अमेरिकी वायु सेना

कार्यक्रम में अमेरिकी वायु सेना की दिलचस्पी थी, और 2006 से इसे नासा से कुछ सहायता के साथ, उनके हितों में लागू किया गया है। आधिकारिक आंकड़ों के अनुसार, वायु सेना एक आशाजनक कक्षीय विमान प्राप्त करना चाहती है जो विभिन्न कार्गो को अंतरिक्ष में लॉन्च करने या विभिन्न प्रयोग करने में सक्षम हो। विभिन्न अनुमानों के अनुसार, वर्तमान X-37B परियोजना का उपयोग अन्य मिशनों में भी किया जा सकता है, जिनमें टोही या पूर्ण युद्ध कार्य से संबंधित कार्य शामिल हैं।

X-37B की पहली अंतरिक्ष उड़ान 2010 में हुई थी। अप्रैल के अंत में, एटलस वी लॉन्च वाहन ने डिवाइस को एक निश्चित कक्षा में लॉन्च किया, जहां यह 224 दिनों तक रहा। लैंडिंग "एक हवाई जहाज की तरह" उसी वर्ष दिसंबर की शुरुआत में हुई थी। अगले वर्ष मार्च में, दूसरी उड़ान शुरू हुई, जो जून 2012 तक चली। दिसंबर में, अगला प्रक्षेपण हुआ, और तीसरी लैंडिंग केवल अक्टूबर 2014 में की गई। मई 2015 से मई 2017 तक प्रायोगिक X-37B ने अपनी चौथी उड़ान भरी। पिछले साल 7 सितंबर को एक और परीक्षण उड़ान शुरू हुई। जब यह समाप्त होता है निर्दिष्ट नहीं है।

कुछ आधिकारिक आंकड़ों के अनुसार, उड़ानों का उद्देश्य कक्षा में नई तकनीक के संचालन का अध्ययन करने के साथ-साथ विभिन्न प्रयोगों का संचालन करना है। भले ही अनुभवी X-37B सैन्य कार्यों को हल करते हों, ग्राहक और ठेकेदार ऐसी जानकारी का खुलासा नहीं करते हैं।

अपने वर्तमान स्वरूप में, बोइंग X-37B उत्पाद एक विशिष्ट उपस्थिति वाला एक रॉकेट विमान है। यह एक बड़े धड़ और मध्यम आकार के विमानों द्वारा प्रतिष्ठित है। एक रॉकेट इंजन का उपयोग किया जाता है; नियंत्रण स्वचालित रूप से या जमीन से आदेशों द्वारा किया जाता है। ज्ञात आंकड़ों के अनुसार, धड़ 2 मीटर से अधिक की लंबाई और 1 मीटर से अधिक के व्यास के साथ कार्गो डिब्बे के लिए प्रदान करता है, जो 900 किलोग्राम तक पेलोड को समायोजित कर सकता है।

अभी, अनुभवी X-37B कक्षा में है और सौंपे गए कार्यों को हल कर रहा है। वह कब पृथ्वी पर लौटेगा अज्ञात है। पायलट परियोजना के आगे के पाठ्यक्रम के बारे में जानकारी भी निर्दिष्ट नहीं है। जाहिर है, सबसे दिलचस्प विकास के बारे में नए संदेश प्रोटोटाइप के अगले लैंडिंग से पहले नहीं दिखाई देंगे।

स्पेसदेव / सिएरा नेवादा ड्रीम चेज़र

कक्षीय विमान का एक अन्य संस्करण SpaceDev का ड्रीम चेज़र है। यह परियोजना 2004 से NASA वाणिज्यिक कक्षीय परिवहन सेवा (COTS) कार्यक्रम में भाग लेने के लिए विकसित की गई है, लेकिन चयन के पहले चरण को पास नहीं कर सकी। हालांकि, विकास कंपनी जल्द ही यूनाइटेड लॉन्च एलायंस के साथ सहयोग करने के लिए सहमत हो गई, जो अपने एटलस वी लॉन्च वाहन विमान की पेशकश करने के लिए तैयार थी। बाद में, लॉकहीड मार्टिन के साथ प्रायोगिक उपकरणों के संयुक्त निर्माण पर एक समझौता हुआ।

अनुभवी कक्षीय विमान ड्रीम चेज़र। नासा द्वारा फोटो

अक्टूबर 2013 में, ड्रीम चेज़र के उड़ान प्रोटोटाइप को एक वाहक हेलीकॉप्टर से गिरा दिया गया था, जिसके बाद यह एक ग्लाइडिंग उड़ान में चला गया और एक क्षैतिज लैंडिंग का प्रदर्शन किया। लैंडिंग के दौरान टूटने के बावजूद, प्रोटोटाइप ने डिजाइन विशेषताओं की पुष्टि की। भविष्य में, कुछ अन्य परीक्षण स्टैंड पर किए गए। उनके परिणामों के अनुसार, परियोजना को अंतिम रूप दिया गया और 2016 में अंतरिक्ष उड़ानों के लिए एक प्रोटोटाइप का निर्माण शुरू हुआ। पिछले साल के मध्य में, नासा, सिएरा नेवादा और यूएलए ने 2020-21 में दो कक्षीय उड़ानों के संचालन के लिए एक समझौते पर हस्ताक्षर किए।

बहुत पहले नहीं, ड्रीम चेज़र के डेवलपर्स को 2020 के अंत में लॉन्च करने की अनुमति मिली। कई अन्य आधुनिक विकासों के विपरीत, इस जहाज का पहला अंतरिक्ष मिशन वास्तविक भार के साथ किया जाएगा। जहाज को कुछ कार्गो को अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन तक पहुंचाना होगा।

अपने वर्तमान स्वरूप में, पुन: प्रयोज्य अंतरिक्ष यान सिएरा नेवादा / स्पेसडेव ड्रीम चेज़र एक विशिष्ट उपस्थिति का एक विमान है, जो बाहरी रूप से कुछ अमेरिकी और विदेशी विकास जैसा दिखता है। मशीन की कुल लंबाई 9 मीटर है और यह 7 मीटर के डेल्टा विंग स्पैन से सुसज्जित है। मौजूदा लॉन्च वाहनों के साथ संगतता के लिए, भविष्य में एक फोल्डिंग विंग विकसित किया जाएगा। टेकऑफ़ वजन 11.34 टन के स्तर पर निर्धारित किया जाता है। ड्रीम चेज़र आईएसएस को 5.5 टन कार्गो पहुंचाने और 2 टन तक पृथ्वी पर लौटने में सक्षम होगा। "हवाई जहाज की तरह" कम ओवरलोड के साथ जुड़ा हुआ है, जो, जैसा कि अपेक्षित था, व्यक्तिगत प्रयोगों के हिस्से के रूप में कुछ उपकरणों और नमूनों की डिलीवरी के लिए उपयोगी हो सकता है।

स्पेसएक्स ड्रैगन

कई कारणों से, एक कक्षीय विमान का विचार वर्तमान में नई अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी के विकासकर्ताओं के बीच बहुत लोकप्रिय नहीं है। अधिक सुविधाजनक और लाभप्रद अब "पारंपरिक" उपस्थिति का एक पुन: प्रयोज्य जहाज माना जाता है, जिसे लॉन्च वाहन की मदद से कक्षा में लॉन्च किया जाता है और पंखों के उपयोग के बिना पृथ्वी पर लौटता है। इस तरह का सबसे सफल विकास स्पेसएक्स का ड्रैगन उत्पाद है।

स्पेसएक्स ड्रैगन कार्गो शिप (सीआरएस-1 मिशन) आईएसएस के पास। नासा द्वारा फोटो

ड्रैगन परियोजना पर काम 2006 में शुरू हुआ और इसे COTS कार्यक्रम के हिस्से के रूप में किया गया। परियोजना का उद्देश्य बार-बार प्रक्षेपण और वापसी की संभावना के साथ एक अंतरिक्ष यान बनाना था। परियोजना के पहले संस्करण में एक परिवहन जहाज का निर्माण शामिल था, और भविष्य में इसके आधार पर एक मानवयुक्त संशोधन विकसित करने की योजना बनाई गई थी। अब तक, "ट्रक" संस्करण में ड्रैगन ने कुछ परिणाम दिखाए हैं, जबकि जहाज के मानवयुक्त संस्करण की अपेक्षित सफलता समय के साथ लगातार बदल रही है।

ड्रैगन परिवहन अंतरिक्ष यान का पहला प्रदर्शन प्रक्षेपण 2010 के अंत में हुआ था। सभी आवश्यक सुधारों के बाद, नासा ने अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन तक कार्गो पहुंचाने के लिए इस तरह के एक उपकरण के पूर्ण लॉन्च का आदेश दिया। 25 मई 2012 को, ड्रैगन ने आईएसएस के साथ सफलतापूर्वक डॉक किया। इसके बाद, कक्षा में माल की डिलीवरी के साथ कई नए प्रक्षेपण किए गए। कार्यक्रम का सबसे महत्वपूर्ण चरण 3 जून, 2017 को लॉन्च किया गया था। कार्यक्रम में पहली बार मरम्मत किए गए जहाज का पुन: प्रक्षेपण हुआ। दिसंबर में, एक और अंतरिक्ष यान, जो पहले से ही आईएसएस के लिए उड़ान भर रहा था, अंतरिक्ष में चला गया। अब तक के सभी परीक्षणों को ध्यान में रखते हुए ड्रैगन उत्पादों ने 15 उड़ानें भरी हैं।

2014 में, स्पेसएक्स ने ड्रैगन वी 2 मानवयुक्त अंतरिक्ष यान की घोषणा की। यह दावा किया गया था कि यह वाहन, जो एक मौजूदा ट्रक का विकास है, सात अंतरिक्ष यात्रियों को कक्षा में पहुंचाने या घर लौटने में सक्षम होगा। यह भी बताया गया कि भविष्य में नए जहाज का इस्तेमाल चंद्रमा के चारों ओर उड़ने के लिए किया जा सकता है, जिसमें बोर्ड पर पर्यटक भी शामिल हैं।

जैसा कि अक्सर स्पेसएक्स परियोजनाओं के साथ होता है, ड्रैगन वी2 परियोजना को कई बार पीछे धकेला गया है। इसलिए, कथित फाल्कन हेवी कैरियर के साथ देरी के कारण, पहले परीक्षणों की तारीख 2018 हो गई, और पहली मानवयुक्त उड़ान धीरे-धीरे 2019 तक "रेंग गई"। अंत में, कुछ हफ्ते पहले, विकास कंपनी ने मानवयुक्त उड़ानों के लिए नए "ड्रैगन" के प्रमाणीकरण को छोड़ने के अपने इरादे की घोषणा की। भविष्य में, ऐसे कार्यों को एक पुन: प्रयोज्य बीएफआर प्रणाली का उपयोग करके हल किया जाना चाहिए, जो अभी तक नहीं बनाया गया है।

ड्रैगन ट्रांसपोर्ट वाहन की कुल लंबाई 7.2 मीटर है और व्यास 3.66 मीटर है। सूखा वजन 4.2 टन है। यह आईएसएस को 3.3 टन वजन का पेलोड देने और 2.5 टन कार्गो तक वापस करने में सक्षम है। कुछ कार्गो को समायोजित करने के लिए, 11 क्यूबिक मीटर की मात्रा और एक बिना दबाव वाले 14-क्यूबिक वॉल्यूम के साथ एक सीलबंद डिब्बे का उपयोग करने का प्रस्ताव है। बिना दबाव वाला कम्पार्टमेंट उतरते समय गिरा दिया जाता है और वायुमंडल में जल जाता है, जबकि दूसरा कार्गो वॉल्यूम पृथ्वी पर वापस आ जाता है और पैराशूट नीचे हो जाता है। कक्षा को ठीक करने के लिए, डिवाइस 18 ड्रेको इंजन से लैस है। सिस्टम की संचालन क्षमता सौर पैनलों की एक जोड़ी द्वारा प्रदान की जाती है।

"ड्रैगन" के मानवयुक्त संस्करण को विकसित करते समय, बेस ट्रांसपोर्ट शिप की कुछ इकाइयों का उपयोग किया गया था। उसी समय, नई समस्याओं को हल करने के लिए सीलबंद डिब्बे को फिर से डिजाइन करना पड़ा। जहाज के कुछ अन्य तत्व भी बदल गए हैं।

लॉकहीड मार्टिन ओरियन

2006 में, नासा और लॉकहीड मार्टिन एक उन्नत पुन: प्रयोज्य अंतरिक्ष यान बनाने के लिए सहमत हुए। परियोजना का नाम सबसे चमकीले नक्षत्रों में से एक - ओरियन के नाम पर रखा गया था। दशक के मोड़ पर, काम का हिस्सा पूरा होने के बाद, संयुक्त राज्य के नेतृत्व ने इस परियोजना को छोड़ने का प्रस्ताव रखा, लेकिन बहुत बहस के बाद इसे बचा लिया गया। काम जारी रखा गया था और आज तक कुछ परिणाम सामने आए हैं।

कलाकार के प्रतिनिधित्व में परिप्रेक्ष्य जहाज ओरियन। नासा ड्राइंग

मूल अवधारणा के अनुसार, विभिन्न मिशनों में ओरियन जहाज का उपयोग किया जाना था। इसकी मदद से कार्गो और लोगों को अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन तक पहुंचाना था। सही उपकरण के साथ, वह चाँद पर जा सकता था। क्षुद्रग्रहों में से एक या यहां तक ​​कि मंगल ग्रह के लिए उड़ान की संभावना पर भी काम किया गया था। फिर भी, ऐसी समस्याओं का समाधान दूर के भविष्य के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था।

पिछले दशक की योजना के अनुसार ओरियन अंतरिक्ष यान का पहला परीक्षण 2013 में होना था। 2014 में, उन्होंने अंतरिक्ष यात्रियों के साथ बोर्ड पर लॉन्च करने की योजना बनाई। दशक के अंत से पहले चंद्रमा की उड़ान को अंजाम दिया जा सकता है। बाद में शेड्यूल में बदलाव किया गया। पहली मानव रहित उड़ान को 2014 तक के लिए स्थगित कर दिया गया था, और चालक दल के प्रक्षेपण को 2017 तक के लिए स्थगित कर दिया गया था। चंद्र मिशन को बिसवां दशा में स्थगित कर दिया गया था। अब तक, चालक दल की उड़ानों को भी अगले दशक में ले जाया गया है।

5 दिसंबर 2014 को ओरियन का पहला परीक्षण लॉन्च हुआ। पेलोड सिम्युलेटर के साथ जहाज को डेल्टा IV लॉन्च वाहन द्वारा कक्षा में लॉन्च किया गया था। प्रक्षेपण के कुछ घंटों बाद, वह पृथ्वी पर लौट आया और एक निश्चित क्षेत्र में गिर गया। अभी तक कोई नया लॉन्च नहीं किया गया है। हालांकि, लॉकहीड मार्टिन और नासा के विशेषज्ञ बेकार नहीं बैठे। पिछले कुछ वर्षों में, स्थलीय परिस्थितियों में कुछ परीक्षण करने के लिए कई प्रोटोटाइप बनाए गए हैं।

कुछ ही हफ्ते पहले, मानवयुक्त उड़ान के लिए पहले ओरियन अंतरिक्ष यान पर निर्माण शुरू हुआ। इसका लॉन्च अगले साल के लिए निर्धारित है। जहाज को कक्षा में लॉन्च करने का काम होनहार स्पेस लॉन्च सिस्टम लॉन्च व्हीकल को सौंपा जाएगा। वर्तमान कार्य के पूरा होने से पूरे प्रोजेक्ट की वास्तविक संभावनाएं दिखाई देंगी।

ओरियन परियोजना लगभग 5 मीटर की लंबाई और लगभग 3.3 मीटर व्यास वाले जहाज के निर्माण के लिए प्रदान करती है। इस उपकरण की एक विशेषता विशेषता एक बड़ी आंतरिक मात्रा है। आवश्यक उपकरण और उपकरणों की स्थापना के बावजूद, 9 क्यूबिक मीटर से थोड़ा कम खाली स्थान सीलबंद डिब्बे के अंदर रहता है, जो चालक दल की सीटों सहित कुछ उपकरणों को स्थापित करने के लिए उपयुक्त है। जहाज छह अंतरिक्ष यात्रियों या एक निश्चित कार्गो तक ले जाने में सक्षम होगा। जहाज का कुल द्रव्यमान 25.85 टन के स्तर पर निर्धारित होता है।

सबऑर्बिटल सिस्टम

वर्तमान में, कई दिलचस्प कार्यक्रम लागू किए जा रहे हैं जो पृथ्वी की कक्षा में पेलोड के प्रक्षेपण के लिए प्रदान नहीं करते हैं। कई अमेरिकी कंपनियों के उपकरणों के होनहार मॉडल केवल उप-कक्षीय उड़ानें ही कर पाएंगे। इस तकनीक का इस्तेमाल कुछ शोध के लिए या अंतरिक्ष पर्यटन के विकास के दौरान किया जाना चाहिए। एक पूर्ण अंतरिक्ष कार्यक्रम के विकास के संदर्भ में इस तरह की नई परियोजनाओं पर विचार नहीं किया जाता है, लेकिन वे अभी भी कुछ रुचि रखते हैं।

व्हाइट नाइट टू कैरियर एयरक्राफ्ट के विंग के तहत स्पेसशिप टू सबऑर्बिटल वाहन। फोटो वर्जिन गेलेक्टिक / Virgingalactic.com

स्केल कंपोजिट्स और वर्जिन गेलेक्टिक से स्पेसशिपऑन और स्पेसशिप टू प्रोजेक्ट्स एक वाहक विमान और एक कक्षीय विमान से युक्त एक परिसर के निर्माण का प्रस्ताव करते हैं। 2003 के बाद से, दो प्रकार के उपकरणों ने महत्वपूर्ण संख्या में परीक्षण उड़ानें की हैं, जिसके दौरान विभिन्न डिज़ाइन सुविधाओं और संचालन विधियों पर काम किया गया है। यह उम्मीद की जाती है कि एक स्पेसशिपदो-प्रकार का जहाज छह पर्यटक यात्रियों को ले जाने और उन्हें कम से कम 100-150 किमी की ऊंचाई तक ले जाने में सक्षम होगा, अर्थात। बाह्य अंतरिक्ष की निचली सीमा के ऊपर। टेकऑफ़ और लैंडिंग एक "पारंपरिक" हवाई क्षेत्र से होनी चाहिए।

ब्लू ओरिजिन पिछले दशक के मध्य से सबऑर्बिटल स्पेस सिस्टम के एक अलग संस्करण पर काम कर रहा है। वह एक प्रक्षेपण यान और अन्य कार्यक्रमों में उपयोग किए जाने वाले प्रकार के अंतरिक्ष यान के संयोजन का उपयोग करके ऐसी उड़ानें करने का प्रस्ताव करती है। उसी समय, रॉकेट और जहाज दोनों को पुन: प्रयोज्य होना चाहिए। इस परिसर का नाम न्यू शेपर्ड रखा गया। 2011 से, एक नए प्रकार के रॉकेट और जहाज नियमित रूप से परीक्षण उड़ानें बना रहे हैं। अंतरिक्ष यान को 110 किमी से अधिक की ऊंचाई पर भेजना पहले से ही संभव हो चुका है, साथ ही जहाज और प्रक्षेपण यान दोनों की सुरक्षित वापसी सुनिश्चित करना है। भविष्य में, न्यू शेपर्ड सिस्टम अंतरिक्ष पर्यटन के क्षेत्र में नवाचारों में से एक होना चाहिए।

पुन: प्रयोज्य भविष्य

पिछली सदी के अस्सी के दशक की शुरुआत से तीन दशकों तक, नासा के शस्त्रागार में लोगों और कार्गो को कक्षा में पहुंचाने का मुख्य साधन अंतरिक्ष परिवहन प्रणाली / अंतरिक्ष शटल परिसर था। नैतिक और शारीरिक अप्रचलन के कारण, साथ ही सभी वांछित परिणाम प्राप्त करने की असंभवता के कारण, शटल का संचालन बंद कर दिया गया था। 2011 के बाद से, अमेरिका के पास परिचालन पुन: प्रयोज्य अंतरिक्ष यान नहीं था। इसके अलावा, उनके पास अभी तक अपना मानवयुक्त अंतरिक्ष यान नहीं है, जिसके परिणामस्वरूप अंतरिक्ष यात्रियों को विदेशी तकनीक पर उड़ान भरनी पड़ती है।

अंतरिक्ष परिवहन प्रणाली परिसर के संचालन की समाप्ति के बावजूद, अमेरिकी अंतरिक्ष यात्री पुन: प्रयोज्य अंतरिक्ष यान के विचार को नहीं छोड़ते हैं। ऐसी तकनीक अभी भी बहुत रुचि रखती है और इसका उपयोग विभिन्न प्रकार के मिशनों में किया जा सकता है। फिलहाल, नासा और कई वाणिज्यिक संगठन एक साथ कई आशाजनक अंतरिक्ष यान विकसित कर रहे हैं, दोनों कक्षीय विमान और कैप्सूल के साथ सिस्टम। फिलहाल, ये प्रोजेक्ट अलग-अलग चरणों में हैं और अलग-अलग सफलताएं दिखाते हैं। निकट भविष्य में, बिसवां दशा की शुरुआत के बाद, अधिकांश नए विकास परीक्षण या पूर्ण उड़ानों के चरण में पहुंचेंगे, जिससे स्थिति की फिर से जांच करना और नए निष्कर्ष निकालना संभव हो जाएगा।

वेबसाइटों के अनुसार:
http://nasa.gov/
http://space.com/
http://globalsecurity.org/
https://washingtonpost.com/
http://boeing.com/
http://lockheedmartin.com/
http://spacex.com/
http://virgingalactic.com/
http://spacedev.com/

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पिछले नवंबर में, TVIW (इंटरस्टेलर यात्रा पर टेनेसी खगोल विज्ञान कार्यशाला) के दौरान, रोब स्वीनी - पूर्व रॉयल एयर फ़ोर्स स्क्वाड्रन लीडर, इंजीनियर और Icarus परियोजना के प्रभारी एमएससी - ने हाल के दिनों में परियोजना पर किए गए कार्यों पर एक रिपोर्ट प्रस्तुत की। स्वीनी ने 1978 में बीआईएस (ब्रिटिश इंटरप्लेनेटरी सोसाइटी - अंतरिक्ष अनुसंधान का समर्थन करने वाला सबसे पुराना संगठन) रिपोर्ट में हाइलाइट किए गए डेडलस परियोजना के विचारों से प्रेरित होकर, बीआईएस के संयुक्त निर्णय के लिए, इकारस के इतिहास पर जनता के दिमाग को ताज़ा कर दिया है। ताऊ ज़ीरो उत्साही कंपनी 2009 वर्ष में अनुसंधान फिर से शुरू करने के लिए, और परियोजना के बारे में नवीनतम समाचार, दिनांक 2014 तक।

1978 की मूल परियोजना में एक सरल, लेकिन लक्ष्य को लागू करना कठिन था - एनरिक फर्मी द्वारा प्रस्तुत प्रश्न का उत्तर देने के लिए: "यदि पृथ्वी के बाहर बुद्धिमान जीवन है, और अंतरतारकीय उड़ानें संभव हैं, तो अन्य विदेशी सभ्यताओं का कोई सबूत क्यों नहीं है ?"। डेडलस अनुसंधान ने उचित एक्सट्रपलेशन में मौजूदा तकनीक का उपयोग करके एक अंतरतारकीय अंतरिक्ष यान डिजाइन विकसित करने पर ध्यान केंद्रित किया। और काम के परिणाम पूरे वैज्ञानिक जगत में गरज गए: ऐसे जहाज का निर्माण वास्तव में संभव है। परियोजना की रिपोर्ट को पहले से काटे गए छर्रों से ड्यूटेरियम-हीलियम -3 थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन का उपयोग करने वाले एक जहाज की विस्तृत योजना द्वारा समर्थित किया गया था। डेडलस ने तब 30 वर्षों तक इंटरस्टेलर यात्रा में बाद के सभी विकासों के लिए बेंचमार्क के रूप में कार्य किया।

हालांकि, इतने लंबे समय के बाद, डेडलस में अपनाए गए विचारों और तकनीकी समाधानों की समीक्षा करना आवश्यक था ताकि यह आकलन किया जा सके कि वे समय की कसौटी पर कैसे खरे उतरे। इसके अलावा, इस अवधि के दौरान नई खोजें की गईं, उनके अनुसार डिजाइन में बदलाव से जहाज के समग्र प्रदर्शन में सुधार होगा। आयोजक भी युवा पीढ़ी को खगोल विज्ञान और इंटरस्टेलर स्पेस स्टेशनों के निर्माण में दिलचस्पी लेना चाहते थे। नई परियोजना का नाम डेडलस के पुत्र इकारस के नाम पर रखा गया था, जो नाम के नकारात्मक अर्थ के बावजूद, 78 वें वर्ष की रिपोर्ट में पहले शब्दों के अनुरूप था:

"हमें उम्मीद है कि यह संस्करण इकारस के समान भविष्य के डिजाइन को बदल देगा, जो नवीनतम खोजों और तकनीकी नवाचारों को प्रतिबिंबित करेगा, ताकि इकारस उन ऊंचाइयों तक पहुंच सके जो अभी तक डेडलस द्वारा जीती नहीं गई हैं। हमें उम्मीद है कि हमारे विचारों के विकास के लिए धन्यवाद, वह दिन आएगा जब मानवता सचमुच सितारों को छू लेगी। ”

तो, इकारस को ठीक डेडलस की निरंतरता के रूप में बनाया गया था। पुरानी परियोजना के संकेतक आज तक बहुत आशाजनक दिखते हैं, लेकिन अभी भी इसे अंतिम रूप देने और अद्यतन करने की आवश्यकता है:

1) डेडलस ने ईंधन छर्रों को संपीड़ित करने के लिए सापेक्षतावादी इलेक्ट्रॉन बीम का इस्तेमाल किया, लेकिन बाद के अध्ययनों से पता चला कि यह विधि आवश्यक आवेग प्रदान करने में सक्षम नहीं थी। इसके बजाय, थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन के लिए प्रयोगशालाओं में आयन बीम का उपयोग किया जाता है। हालांकि, इस तरह के एक गलत अनुमान, जिसमें 20 साल के संचालन और $ 4 बिलियन के नेशनल फ्यूजन कॉम्प्लेक्स की लागत थी, ने आदर्श परिस्थितियों में भी फ्यूजन को संभालने में कठिनाई दिखाई।

2) डेडलस के सामने मुख्य बाधा हीलियम-3 है। यह पृथ्वी पर मौजूद नहीं है, और इसलिए इसे हमारे ग्रह से दूर गैस दिग्गजों से खनन किया जाना चाहिए। यह प्रक्रिया बहुत महंगी और जटिल है।

3) एक और समस्या जिसे इकारस को हल करना होगा, वह है परमाणु प्रतिक्रियाओं के बारे में जानकारी का विवाह। यह जानकारी की कमी थी जिसने 30 साल पहले पूरे जहाज को गामा किरणों और न्यूट्रॉन के साथ विकिरण के प्रभाव की बहुत आशावादी गणना करना संभव बना दिया था, जिसके रिलीज के बिना थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन इंजन नहीं कर सकता।

4) ट्रिटियम का उपयोग ईंधन छर्रों में प्रज्वलन के लिए किया जाता था, लेकिन इसके परमाणुओं के क्षय से बहुत अधिक गर्मी निकलती थी। एक उचित शीतलन प्रणाली के बिना, ईंधन के प्रज्वलन के साथ बाकी सभी चीजों का प्रज्वलन होगा।

5) खाली होने के कारण ईंधन टैंक के विघटन से दहन कक्ष में विस्फोट हो सकता है। इस समस्या को हल करने के लिए, तंत्र के विभिन्न हिस्सों में दबाव को संतुलित करने के लिए टैंक डिजाइन में वजन जोड़ा गया है।

6) आखिरी कठिनाई जहाज के रखरखाव की है। परियोजना के अनुसार, जहाज R2D2 के समान रोबोट की एक जोड़ी से लैस है, जो नैदानिक ​​एल्गोरिदम का उपयोग करके संभावित क्षति की पहचान और मरम्मत करेगा। 70 के दशक के बारे में कुछ भी नहीं कहने के लिए, कंप्यूटर युग में ऐसी प्रौद्योगिकियां अब भी बहुत जटिल लगती हैं।

नई डिजाइन टीम अब चुस्त जहाज बनाने तक सीमित नहीं है। वस्तुओं का अध्ययन करने के लिए, इकारस जहाज पर किए गए जांच का उपयोग करता है। यह न केवल डिजाइनरों के कार्य को सरल करता है, बल्कि स्टार सिस्टम के अध्ययन के समय को भी काफी कम करता है। ड्यूटेरियम-हीलियम-3 की जगह नया अंतरिक्ष यान शुद्ध ड्यूटेरियम-ड्यूटेरियम पर चलता है। न्यूट्रॉन की अधिक रिहाई के बावजूद, नया ईंधन न केवल इंजनों की दक्षता में वृद्धि करेगा, बल्कि अन्य ग्रहों की सतह से संसाधनों को निकालने की आवश्यकता को भी समाप्त कर देगा। ड्यूटेरियम को महासागरों से सक्रिय रूप से खनन किया जाता है और भारी जल परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में उपयोग किया जाता है।

हालांकि, मानव जाति अभी तक ऊर्जा की रिहाई के साथ एक नियंत्रित क्षय प्रतिक्रिया प्राप्त करने में सक्षम नहीं है। एक्ज़ोथिर्मिक परमाणु संलयन के लिए दुनिया भर में प्रयोगशालाओं की लंबी दौड़ जहाज के डिजाइन को धीमा कर देती है। तो एक तारे के बीच के जहाज के लिए इष्टतम ईंधन का सवाल खुला रहता है। समाधान खोजने के प्रयास में, 2013 में बीआईएस इकाइयों के बीच एक आंतरिक प्रतियोगिता आयोजित की गई थी। म्यूनिख विश्वविद्यालय की WWAR घोस्ट टीम ने जीत हासिल की। उनका डिज़ाइन एक लेज़र का उपयोग करके थर्मोन्यूक्लियर फ़्यूज़न पर आधारित है, जो यह सुनिश्चित करता है कि ईंधन को आवश्यक तापमान पर जल्दी से गर्म किया जाए।

विचार की मौलिकता और कुछ इंजीनियरिंग चालों के बावजूद, प्रतियोगी मुख्य दुविधा - ईंधन की पसंद को हल नहीं कर सके। इसके अलावा, विजेता जहाज बहुत बड़ा है। यह डेडलस से 4-5 गुना बड़ा है, और अन्य संलयन विधियों में कम जगह की आवश्यकता हो सकती है।

तदनुसार, 2 प्रकार के इंजनों को बढ़ावा देने का निर्णय लिया गया: थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन पर आधारित और बेनेट पिंच (प्लाज्मा इंजन) पर आधारित। इसके अलावा ड्यूटेरियम-ड्यूटेरियम के समानांतर ट्रिटियम-हीलियम-3 वाले पुराने संस्करण पर भी विचार किया जा रहा है। दरअसल, हीलियम-3 किसी भी तरह के नोदन में सबसे अच्छा परिणाम देता है, इसलिए वैज्ञानिक इसे हासिल करने के तरीकों पर काम कर रहे हैं।

प्रतियोगिता में सभी प्रतिभागियों के कार्यों में एक दिलचस्प संबंध का पता लगाया जा सकता है: किसी भी जहाज के कुछ संरचनात्मक तत्व (पर्यावरण अनुसंधान, ईंधन भंडारण, माध्यमिक बिजली आपूर्ति प्रणाली, आदि के लिए जांच) अपरिवर्तित रहते हैं। निम्नलिखित स्पष्ट रूप से कहा जा सकता है:

1. जहाज गर्म होगा। किसी भी प्रस्तुत प्रकार के ईंधन को जलाने की कोई भी विधि बड़ी मात्रा में गर्मी की रिहाई के साथ होती है। प्रतिक्रिया के दौरान तापीय ऊर्जा की सीधी रिहाई के कारण ड्यूटेरियम को बड़े पैमाने पर शीतलन प्रणाली की आवश्यकता होती है। चुंबकीय प्लाज्मा इंजन आसपास की धातुओं में एडी धाराएं पैदा करेगा, उन्हें गर्म भी करेगा। 1000 C से ऊपर के तापमान वाले पिंडों को प्रभावी ढंग से ठंडा करने के लिए पर्याप्त शक्ति के साथ रेडिएटर पहले से ही पृथ्वी पर मौजूद हैं, यह उन्हें एक स्टारशिप की जरूरतों और स्थितियों के अनुकूल बनाने के लिए बना हुआ है।
2. जहाज विशाल होगा। इकारस परियोजना को सौंपे गए मुख्य कार्यों में से एक आकार को कम करना था, लेकिन समय के साथ यह स्पष्ट हो गया कि थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाओं के लिए बहुत अधिक स्थान की आवश्यकता होती है। यहां तक ​​​​कि सबसे छोटे द्रव्यमान डिजाइन विकल्पों का वजन हजारों टन होता है।
3. जहाज लंबा होगा। "डेडलस" बहुत कॉम्पैक्ट था, इसके प्रत्येक भाग को घोंसले की गुड़िया की तरह दूसरे के साथ जोड़ा गया था। इकारस में, जहाज पर रेडियोधर्मी प्रभाव को कम करने के प्रयासों के कारण इसकी लंबाई बढ़ गई (यह रॉबर्ट फ्रीलैंड द्वारा जुगनू परियोजना में अच्छी तरह से प्रदर्शित किया गया है)।

रॉब स्वीनी ने कहा कि ड्रेक्सेल विश्वविद्यालय का एक समूह इकारस परियोजना में शामिल हो गया है। "नवागंतुक" पीजेएमआईएफ (मैग्नेट का उपयोग करके प्लाज्मा के जेट पर आधारित एक प्रणाली, जबकि प्लाज्मा स्तरीकृत है, परमाणु प्रतिक्रियाओं के लिए स्थितियां प्रदान करता है) का उपयोग करने के विचार को बढ़ावा दे रहे हैं। यह सिद्धांत वर्तमान में सबसे प्रभावी है। वास्तव में, यह परमाणु प्रतिक्रियाओं के दो तरीकों का एक सहजीवन है, इसमें जड़त्वीय और चुंबकीय थर्मोन्यूक्लियर संलयन के सभी फायदे शामिल हैं, जैसे कि संरचना के द्रव्यमान में कमी, और लागत में महत्वपूर्ण कमी। उनकी परियोजना को ज़ीउस कहा जाता है।

इस बैठक के बाद टीवीआईडब्ल्यू ने किया, जहां स्वीनी ने अगस्त 2015 की इकारस परियोजना के लिए एक संभावित पूर्णता तिथि निर्धारित की। अंतिम रिपोर्ट में पुराने डेडलस डिजाइनों में संशोधन और पूरी तरह से नई टीम द्वारा बनाए गए नवाचारों के संदर्भ शामिल होंगे। संगोष्ठी रॉब स्वीनी के एक मोनोलॉग के साथ समाप्त हुई, जिसमें उन्होंने कहा: "ब्रह्मांड के रहस्य कहीं बाहर हमारी प्रतीक्षा कर रहे हैं! यहाँ से निकलने का समय आ गया है!"

दिलचस्प बात यह है कि नई परियोजना अपने पूर्ववर्ती के साथ अटूट रूप से जुड़ी हुई है। इकारस के निर्माण के दौरान पृथ्वी की एक छोटी कक्षा में पुर्जे और ईंधन पहुंचाने के लिए परिवहन साइक्लोप्स हो सकता है, जो एक छोटी दूरी का अंतरिक्ष यान है जिसे एलन बॉन्ड (डेडलस पर काम करने वाले इंजीनियरों में से एक) के नेतृत्व में विकसित किया जा रहा है।

हालांकि, इंटरस्टेलर सिर्फ विज्ञान कथा है, और डॉ व्हाइट, बदले में, नासा प्रयोगशाला में अंतरिक्ष यात्रा के लिए उन्नत प्रौद्योगिकियों के विकास के वास्तविक क्षेत्र में काम करता है। अब साइंस फिक्शन के लिए कोई जगह नहीं है। यहाँ वास्तविक विज्ञान है। और अगर हम एयरोस्पेस एजेंसी के कम किए गए बजट से जुड़ी सभी समस्याओं को त्याग दें, तो व्हाइट के निम्नलिखित शब्द काफी आशाजनक लगते हैं:

"शायद हमारे समय सीमा के भीतर स्टार ट्रेक का अनुभव इतनी दूर की संभावना नहीं है।"

दूसरे शब्दों में, डॉ. व्हाइट जो कहना चाह रहे हैं, वह यह है कि वे और उनके सहयोगी कुछ काल्पनिक फिल्म बनाने में व्यस्त नहीं हैं, या सिर्फ 3D स्केच और ताना ड्राइव विचारों को बनाने में व्यस्त नहीं हैं। वे सिर्फ यह नहीं सोचते कि वास्तविक जीवन ताना ड्राइव सैद्धांतिक रूप से संभव है। वे वास्तव में पहला ताना ड्राइव विकसित कर रहे हैं:

"नासा के जॉनसन स्पेस सेंटर के भीतर ईगलवर्क्स लैब में काम करते हुए, डॉ। व्हाइट और उनके वैज्ञानिकों की टीम उन खामियों को खोजने की कोशिश कर रही है जो सपने को साकार कर सकें। टीम ने पहले ही "एक विशेष इंटरफेरोमीटर के परीक्षण के लिए एक सिमुलेशन बेंच बनाया है, जिसके माध्यम से वैज्ञानिक सूक्ष्म ताना बुलबुले उत्पन्न करने और पहचानने की कोशिश करेंगे। डिवाइस को व्हाइट-जेडी वार्प फील्ड इंटरफेरोमीटर कहा जाता है।"

अब यह एक छोटी सी उपलब्धि की तरह लग सकता है, लेकिन इस आविष्कार के पीछे की खोज आगे के शोध में अंतहीन रूप से उपयोगी हो सकती है।

"इस तथ्य के बावजूद कि यह इस दिशा में केवल एक छोटी सी प्रगति है, यह पहले से ही एक ताना ड्राइव की संभावना के अस्तित्व का प्रमाण हो सकता है, जैसा कि अपने समय में शिकागो वुडपाइल (पहला कृत्रिम परमाणु रिएक्टर) का प्रदर्शन था। . दिसंबर 1942 में, एक नियंत्रित, आत्मनिर्भर परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया का पहला प्रदर्शन आयोजित किया गया था, जिसने विद्युत ऊर्जा का आधा वाट उत्पन्न किया था। प्रदर्शन के तुरंत बाद, नवंबर 1943 में, लगभग चार मेगावाट की क्षमता वाला एक रिएक्टर लॉन्च किया गया था। अस्तित्व का प्रमाण लाना एक वैज्ञानिक विचार के लिए एक महत्वपूर्ण क्षण है और प्रौद्योगिकी के विकास में एक प्रारंभिक बिंदु हो सकता है।"

यदि वैज्ञानिकों का काम अंततः सफल होता है, तो डॉ. व्हाइट के अनुसार, एक इंजन बनाया जाएगा जो हमें "पृथ्वी के समय के मानकों के अनुसार दो सप्ताह के भीतर" अल्फा सेंटौरी तक ले जा सकता है। इस मामले में, जहाज पर समय की अवधि पृथ्वी की तरह ही होगी।

"ताना बुलबुले के अंदर ज्वारीय बल किसी व्यक्ति के लिए समस्या नहीं पैदा करेंगे, और पूरी यात्रा को उसके द्वारा माना जाएगा जैसे कि वह शून्य त्वरण की स्थिति में था। जब ताना क्षेत्र को चालू किया जाता है, तो किसी को भी जहाज के पतवार के लिए बड़ी ताकत से नहीं खींचा जाएगा, नहीं, इस मामले में, यात्रा बहुत छोटी और दुखद होगी।

मानव जाति आधी सदी से भी अधिक समय से मानवयुक्त अंतरिक्ष यान के साथ बाह्य अंतरिक्ष की खोज कर रही है। काश, इस समय के दौरान, लाक्षणिक रूप से बोलते हुए, यह बहुत दूर नहीं जाता। अगर हम ब्रह्मांड की तुलना समुद्र से करते हैं, तो हम सिर्फ सर्फ के किनारे पर चल रहे हैं, पानी में टखने तक। एक बार, हालांकि, हमने थोड़ा गहरा तैरने का फैसला किया (अपोलो चंद्र कार्यक्रम), और तब से हम इस घटना की यादों में सर्वोच्च उपलब्धि के रूप में जी रहे हैं।

अब तक, अंतरिक्ष यान ने ज्यादातर पृथ्वी से आने-जाने वाले वाहनों के रूप में काम किया है। एक स्वायत्त उड़ान की अधिकतम अवधि, जो पुन: प्रयोज्य स्पेस शटल द्वारा प्राप्त की जा सकती है, केवल 30 दिन है, और सैद्धांतिक रूप से तब भी। लेकिन, शायद, भविष्य के अंतरिक्ष यान अधिक परिपूर्ण और बहुमुखी हो जाएंगे?

पहले से ही अपोलो चंद्र अभियानों ने स्पष्ट रूप से दिखाया है कि भविष्य के अंतरिक्ष यान की आवश्यकताएं "अंतरिक्ष टैक्सियों" के कार्यों से काफी भिन्न हो सकती हैं। अपोलो चंद्र केबिन में सुव्यवस्थित जहाजों के साथ बहुत कम समानता थी और इसे ग्रहों के वातावरण में उड़ान भरने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया था। भविष्य के अंतरिक्ष यान कैसे दिखेंगे, इसके बारे में कुछ विचार, अमेरिकी अंतरिक्ष यात्रियों की तस्वीरें स्पष्ट से अधिक देती हैं।

सबसे गंभीर कारक जो सौर मंडल के मानव अन्वेषण में बाधा डालता है, ग्रहों और उनके उपग्रहों पर वैज्ञानिक आधारों के संगठन का उल्लेख नहीं करने के लिए, विकिरण है। एक सप्ताह तक चलने वाले चंद्र मिशन के साथ भी समस्याएँ उत्पन्न होती हैं। और मंगल की डेढ़ साल की उड़ान, जो लगने वाली थी, उसे आगे और आगे बढ़ाया जा रहा है। स्वचालित अनुसंधान से पता चला है कि यह एक अंतरग्रहीय उड़ान के पूरे मार्ग में मनुष्यों के लिए घातक है। तो भविष्य के अंतरिक्ष यान अनिवार्य रूप से चालक दल के लिए विशेष जैव चिकित्सा उपायों के संयोजन में गंभीर विकिरण विरोधी सुरक्षा प्राप्त करेंगे।

यह स्पष्ट है कि वह जितनी जल्दी अपनी मंजिल पर पहुंच जाए, उतना ही अच्छा है। लेकिन तेज उड़ान के लिए आपको शक्तिशाली इंजन की जरूरत होती है। और उनके लिए, बदले में, एक अत्यधिक कुशल ईंधन जो ज्यादा जगह नहीं लेगा। इसलिए, निकट भविष्य में रासायनिक प्रणोदन इंजन परमाणु इंजनों को रास्ता देंगे। हालांकि, अगर वैज्ञानिक एंटीमैटर को वश में करने में सफल हो जाते हैं, यानी द्रव्यमान को प्रकाश विकिरण में परिवर्तित कर देते हैं, तो भविष्य के अंतरिक्ष यान प्राप्त कर लेंगे। इस मामले में, हम सापेक्ष गति और अंतरतारकीय अभियानों को प्राप्त करने के बारे में बात करेंगे।

मनुष्य द्वारा ब्रह्मांड के विकास में एक और गंभीर बाधा उसके जीवन का दीर्घकालिक रखरखाव होगा। केवल एक दिन में, मानव शरीर बहुत अधिक ऑक्सीजन, पानी और भोजन का उपभोग करता है, ठोस और तरल अपशिष्ट का उत्सर्जन करता है, कार्बन डाइऑक्साइड को बाहर निकालता है। अपने भारी वजन के कारण बोर्ड पर अपने साथ ऑक्सीजन और भोजन की पूरी आपूर्ति करना व्यर्थ है। समस्या को एक बंद जहाज द्वारा हल किया जाता है। हालाँकि, अब तक इस विषय पर सभी प्रयोग सफल नहीं हुए हैं। और एक बंद एलएसएस के बिना, अंतरिक्ष के माध्यम से वर्षों तक उड़ने वाले भविष्य के अंतरिक्ष यान अकल्पनीय हैं; कलाकारों की तस्वीरें, निश्चित रूप से, कल्पना को विस्मित करती हैं, लेकिन वास्तविक स्थिति को नहीं दर्शाती हैं।

इसलिए, स्पेसशिप और स्टारशिप की सभी परियोजनाएं अभी भी वास्तविक कार्यान्वयन से दूर हैं। और मानवता को अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा ब्रह्मांड के अध्ययन को कवर के तहत और स्वचालित जांच से जानकारी प्राप्त करने के लिए आना होगा। लेकिन यह, ज़ाहिर है, अस्थायी है। अंतरिक्ष यात्री अभी भी खड़े नहीं हैं, और अप्रत्यक्ष संकेत बताते हैं कि मानव गतिविधि के इस क्षेत्र में एक बड़ी सफलता चल रही है। तो, शायद, भविष्य के अंतरिक्ष यान बनाए जाएंगे और 21वीं सदी में अपनी पहली उड़ान भरेंगे।

आधुनिक रॉकेट इंजन उपकरण को कक्षा में प्रक्षेपित करने के कार्य का अच्छी तरह से सामना करते हैं, लेकिन लंबी अवधि की अंतरिक्ष यात्रा के लिए पूरी तरह से अनुपयुक्त हैं। इसलिए, एक दशक से अधिक समय से, वैज्ञानिक वैकल्पिक अंतरिक्ष इंजनों के निर्माण पर काम कर रहे हैं जो जहाजों को गति रिकॉर्ड करने के लिए गति प्रदान कर सकते हैं। आइए इस क्षेत्र के सात मुख्य विचारों को देखें।

एमड्राइव

स्थानांतरित करने के लिए, आपको किसी चीज़ से धक्का देना होगा - इस नियम को भौतिकी और अंतरिक्ष विज्ञान के अडिग स्तंभों में से एक माना जाता है। रॉकेट इंजन के मामले में - पृथ्वी, जल, वायु या गैस के जेट से - वास्तव में क्या धक्का देना है - इतना महत्वपूर्ण नहीं है।

एक प्रसिद्ध विचार प्रयोग: कल्पना कीजिए कि एक अंतरिक्ष यात्री बाहरी अंतरिक्ष में चला गया, लेकिन उसे जहाज से जोड़ने वाली केबल अचानक टूट गई और वह आदमी धीरे-धीरे उड़ने लगता है। उसके पास बस एक टूलबॉक्स है। उसकी हरकतें क्या हैं? सही उत्तर: उसे उपकरण को जहाज से दूर फेंकने की जरूरत है। संवेग के संरक्षण के नियम के अनुसार, एक व्यक्ति को उपकरण से ठीक उसी बल से दूर फेंक दिया जाएगा जैसे उपकरण व्यक्ति से है, इसलिए वह धीरे-धीरे जहाज की ओर बढ़ेगा। यह जेट प्रणोदन है - खाली जगह में जाने का एकमात्र संभव तरीका। सच है, EmDrive, जैसा कि प्रयोग दिखाते हैं, इस अटल कथन का खंडन करने के कुछ मौके हैं।

इस इंजन के निर्माता ब्रिटिश इंजीनियर रोजर शेहर हैं, जिन्होंने 2001 में अपनी खुद की कंपनी सैटेलाइट प्रोपल्शन रिसर्च की स्थापना की थी। EmDrive का डिज़ाइन बहुत ही असाधारण है और आकार में एक धातु की बाल्टी है, जिसे दोनों सिरों पर सील किया गया है। इस बाल्टी के अंदर एक मैग्नेट्रोन है जो विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्सर्जन करता है - जैसा कि एक पारंपरिक माइक्रोवेव में होता है। और यह एक बहुत छोटा, लेकिन काफी ध्यान देने योग्य जोर बनाने के लिए पर्याप्त निकला।

लेखक स्वयं "बाल्टी" के विभिन्न सिरों पर विद्युत चुम्बकीय विकिरण के दबाव अंतर के माध्यम से अपने इंजन के संचालन की व्याख्या करता है - संकीर्ण छोर पर यह चौड़े से कम होता है। यह संकीर्ण छोर की ओर निर्देशित एक जोर बनाता है। इस तरह के इंजन के संचालन की संभावना पर एक से अधिक बार विवाद किया गया है, लेकिन सभी प्रयोगों में, शायर की स्थापना इच्छित दिशा में जोर की उपस्थिति को दर्शाती है।

"बाल्टी" शेहर का परीक्षण करने वाले प्रयोगकर्ताओं में नासा, तकनीकी विश्वविद्यालय ड्रेसडेन और चीनी विज्ञान अकादमी जैसे संगठन शामिल हैं। आविष्कार का परीक्षण विभिन्न स्थितियों में किया गया था, जिसमें वैक्यूम भी शामिल था, जहां इसने 20 माइक्रोन्यूटन का जोर दिखाया।

यह रासायनिक जेट इंजन के सापेक्ष बहुत छोटा है। लेकिन, यह देखते हुए कि शायर इंजन मनमाने ढंग से लंबे समय तक काम कर सकता है, क्योंकि उसे ईंधन की आपूर्ति की आवश्यकता नहीं होती है (सौर बैटरी मैग्नेट्रोन प्रदान कर सकती है), यह संभावित रूप से अंतरिक्ष यान को भारी गति से तेज करने में सक्षम है, जिसे प्रतिशत के रूप में मापा जाता है। प्रकाश कि गति।

इंजन की दक्षता को पूरी तरह से साबित करने के लिए, कई और माप करना और उन दुष्प्रभावों से छुटकारा पाना आवश्यक है जो उत्पन्न हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, बाहरी चुंबकीय क्षेत्र द्वारा। हालांकि, शायर इंजन के असंगत जोर के लिए वैकल्पिक संभावित स्पष्टीकरण, जो सामान्य रूप से, भौतिकी के सामान्य नियमों का उल्लंघन करते हैं, पहले से ही सामने रखे जा रहे हैं।

उदाहरण के लिए, संस्करणों को आगे रखा जाता है कि भौतिक वैक्यूम के साथ बातचीत के कारण इंजन जोर पैदा कर सकता है, जिसमें क्वांटम स्तर पर गैर-शून्य ऊर्जा होती है और लगातार पैदा होने और गायब होने वाले आभासी प्राथमिक कणों से भरा होता है। अंततः कौन सही निकलेगा - इस सिद्धांत के लेखक, शायर स्वयं या अन्य संशयवादी, हम निकट भविष्य में पता लगाएंगे।

सौर पाल

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, विद्युत चुम्बकीय विकिरण दबाव डालता है। इसका मतलब है कि सैद्धांतिक रूप से इसे आंदोलन में परिवर्तित किया जा सकता है - उदाहरण के लिए, एक पाल की मदद से। जिस तरह पिछले युगों के जहाजों ने अपनी पाल में हवा पकड़ी थी, उसी तरह भविष्य के अंतरिक्ष यान सूरज या किसी अन्य तारे को अपनी पाल में पकड़ लेंगे।

हालाँकि, समस्या यह है कि प्रकाश का दबाव बहुत कम होता है और स्रोत से बढ़ती दूरी के साथ घटता जाता है। इसलिए, प्रभावी होने के लिए, ऐसी पाल का वजन बहुत कम और बहुत बड़ा क्षेत्र होना चाहिए। और इससे पूरे ढांचे के नष्ट होने का खतरा बढ़ जाता है जब यह किसी क्षुद्रग्रह या अन्य वस्तु का सामना करता है।

अंतरिक्ष में सौर नाविकों को बनाने और लॉन्च करने का प्रयास पहले ही हो चुका है - 1993 में रूस ने प्रोग्रेस अंतरिक्ष यान पर एक सौर पाल का परीक्षण किया, और 2010 में जापान ने शुक्र के रास्ते में इसका सफलतापूर्वक परीक्षण किया। लेकिन अभी तक किसी भी जहाज ने गति के मुख्य स्रोत के रूप में पाल का उपयोग नहीं किया है। इस संबंध में कुछ अधिक आशाजनक एक और परियोजना है - एक विद्युत पाल।

बिजली की पाल

सूर्य न केवल फोटॉन, बल्कि पदार्थ के विद्युत आवेशित कण भी उत्सर्जित करता है: इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन और आयन। ये सभी तथाकथित सौर हवा का निर्माण करते हैं, जो हर सेकेंड में तारे की सतह से लगभग दस लाख टन पदार्थ ले जाती है।

सौर हवा अरबों किलोमीटर तक फैली हुई है और हमारे ग्रह पर कुछ प्राकृतिक घटनाओं के लिए जिम्मेदार है: भू-चुंबकीय तूफान और उत्तरी रोशनी। पृथ्वी अपने स्वयं के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा सौर हवा से सुरक्षित है।

सौर हवा, हवा की हवा की तरह, यात्रा के लिए काफी उपयुक्त है, आपको बस इसे पाल में उड़ाने की जरूरत है। फ़िनिश वैज्ञानिक पेक्का जनहुनेन द्वारा 2006 में बनाई गई एक इलेक्ट्रिक सेल की परियोजना, बाहरी रूप से सौर के साथ बहुत कम है। इस इंजन में कई लंबे पतले केबल होते हैं, जो बिना रिम के पहिये की तीलियों के समान होते हैं।

यात्रा की दिशा के विपरीत उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन गन के कारण, ये केबल एक सकारात्मक आवेशित क्षमता प्राप्त कर लेते हैं। चूँकि इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान प्रोटॉन के द्रव्यमान से लगभग 1800 गुना कम होता है, इसलिए इलेक्ट्रॉनों द्वारा निर्मित प्रणोद मौलिक भूमिका नहीं निभाएगा। ऐसी पाल के लिए सौर पवन के इलेक्ट्रान भी महत्वपूर्ण नहीं हैं। लेकिन सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए कण - प्रोटॉन और अल्फा विकिरण - केबलों से खदेड़ दिए जाएंगे, जिससे जेट थ्रस्ट पैदा होगा।

हालांकि यह जोर सौर पाल की तुलना में लगभग 200 गुना कम होगा, यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी की दिलचस्पी बढ़ गई है। तथ्य यह है कि एक इलेक्ट्रिक सेल अंतरिक्ष में डिजाइन, निर्माण, तैनाती और संचालन के लिए बहुत आसान है। इसके अलावा, गुरुत्वाकर्षण की मदद से, पाल आपको तारकीय हवा के स्रोत की यात्रा करने की अनुमति देता है, न कि उससे दूर। और चूंकि इस तरह की पाल का सतह क्षेत्र सूर्य की तुलना में बहुत छोटा है, इसलिए यह क्षुद्रग्रहों और अंतरिक्ष मलबे के प्रति बहुत कम संवेदनशील है। शायद हम अगले कुछ वर्षों में इलेक्ट्रिक सेल पर पहला प्रायोगिक जहाज देखेंगे।

आयन इंजन

पदार्थ के आवेशित कणों अर्थात आयनों का प्रवाह केवल तारों द्वारा ही नहीं उत्सर्जित होता है। आयनीकृत गैस को कृत्रिम रूप से भी बनाया जा सकता है। आम तौर पर, गैस के कण विद्युत रूप से तटस्थ होते हैं, लेकिन जब इसके परमाणु या अणु इलेक्ट्रॉनों को खो देते हैं, तो वे आयनों में बदल जाते हैं। अपने कुल द्रव्यमान में, ऐसी गैस में अभी भी विद्युत आवेश नहीं होता है, लेकिन इसके अलग-अलग कण आवेशित हो जाते हैं, जिसका अर्थ है कि वे चुंबकीय क्षेत्र में गति कर सकते हैं।

आयन थ्रस्टर में, एक अक्रिय गैस (आमतौर पर क्सीनन का उपयोग किया जाता है) उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों की एक धारा द्वारा आयनित होती है। वे परमाणुओं से इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकालते हैं, और वे एक सकारात्मक चार्ज प्राप्त करते हैं। इसके अलावा, परिणामी आयनों को इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में 200 किमी / सेकंड के क्रम की गति के लिए त्वरित किया जाता है, जो कि रासायनिक जेट इंजन से गैस के बहिर्वाह की गति से 50 गुना अधिक है। हालांकि, आधुनिक आयन थ्रस्टर्स का थ्रस्ट बहुत छोटा होता है - लगभग 50-100 मिलीन्यूटन। ऐसा इंजन टेबल से हट भी नहीं पाएगा। लेकिन उसके पास एक गंभीर प्लस है।

उच्च विशिष्ट आवेग इंजन में ईंधन की खपत को काफी कम कर सकता है। गैस को आयनित करने के लिए, सौर पैनलों से प्राप्त ऊर्जा का उपयोग किया जाता है, इसलिए आयन इंजन बहुत लंबे समय तक काम करने में सक्षम होता है - बिना किसी रुकावट के तीन साल तक। इतनी अवधि के लिए, उसके पास अंतरिक्ष यान को गति देने के लिए समय होगा जो कि रासायनिक इंजनों ने कभी सपने में भी नहीं सोचा था।

आयन प्रणोदक विभिन्न मिशनों के हिस्से के रूप में सौर मंडल में एक से अधिक बार घूम चुके हैं, लेकिन आमतौर पर सहायक के रूप में, प्राथमिक नहीं। आज, आयन इंजन के संभावित विकल्प के रूप में, वे तेजी से प्लाज्मा इंजन के बारे में बात कर रहे हैं।

प्लाज्मा इंजन

यदि परमाणुओं के आयनन की मात्रा उच्च (लगभग 99%) हो जाती है, तो पदार्थ की ऐसी समग्र अवस्था को प्लाज्मा कहा जाता है। प्लाज्मा की अवस्था को केवल उच्च तापमान पर ही पहुँचा जा सकता है, इसलिए प्लाज्मा इंजनों में आयनित गैस को कई मिलियन डिग्री तक गर्म किया जाता है। एक बाहरी ऊर्जा स्रोत - सौर पैनल या, अधिक वास्तविक रूप से, एक छोटा परमाणु रिएक्टर का उपयोग करके हीटिंग किया जाता है।

गर्म प्लाज्मा को फिर रॉकेट के नोजल के माध्यम से बाहर निकाल दिया जाता है, जिससे आयन थ्रस्टर की तुलना में दस गुना अधिक जोर पैदा होता है। प्लाज्मा इंजन का एक उदाहरण VASIMR प्रोजेक्ट है, जो 1970 के दशक से विकसित हो रहा है। आयन थ्रस्टर्स के विपरीत, प्लाज्मा थ्रस्टर्स का अभी तक अंतरिक्ष में परीक्षण नहीं किया गया है, लेकिन उन पर उच्च उम्मीदें टिकी हुई हैं। यह VASIMR प्लाज्मा इंजन है जो मंगल पर मानवयुक्त उड़ानों के लिए मुख्य उम्मीदवारों में से एक है।

फ्यूजन इंजन

लोग 20वीं सदी के मध्य से थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन की ऊर्जा को वश में करने की कोशिश कर रहे हैं, लेकिन अभी तक वे ऐसा नहीं कर पाए हैं। फिर भी, नियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन अभी भी बहुत आकर्षक है, क्योंकि यह बहुत सस्ते ईंधन - हीलियम और हाइड्रोजन के समस्थानिकों से प्राप्त भारी ऊर्जा का स्रोत है।

फिलहाल, थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन द्वारा संचालित जेट इंजन के डिजाइन के लिए कई परियोजनाएं हैं। उनमें से सबसे आशाजनक चुंबकीय प्लाज्मा कारावास के साथ एक रिएक्टर पर आधारित मॉडल माना जाता है। ऐसे इंजन में थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर एक बिना दबाव वाला बेलनाकार कक्ष होगा जिसकी लंबाई 100-300 मीटर और व्यास 1-3 मीटर होगी। उच्च तापमान वाले प्लाज्मा के रूप में कक्ष में ईंधन की आपूर्ति की जानी चाहिए, जो पर्याप्त दबाव पर परमाणु संलयन प्रतिक्रिया में प्रवेश करता है। चैम्बर के चारों ओर स्थित एक चुंबकीय प्रणाली के कॉइल को इस प्लाज्मा को उपकरण के संपर्क से दूर रखना चाहिए।

थर्मोन्यूक्लियर रिएक्शन ज़ोन ऐसे सिलेंडर की धुरी के साथ स्थित होता है। चुंबकीय क्षेत्र की मदद से, रिएक्टर नोजल के माध्यम से अत्यधिक गर्म प्लाज्मा प्रवाहित होता है, जो रासायनिक इंजनों की तुलना में कई गुना अधिक जबरदस्त जोर पैदा करता है।

एंटीमैटर इंजन

हमारे आस-पास के सभी पदार्थों में फ़र्मियन होते हैं - अर्ध-पूर्णांक स्पिन वाले प्राथमिक कण। उदाहरण के लिए, ये क्वार्क हैं जो परमाणु नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के साथ-साथ इलेक्ट्रॉनों को भी बनाते हैं। प्रत्येक फर्मियन का अपना एंटीपार्टिकल होता है। एक इलेक्ट्रॉन के लिए यह एक पॉज़िट्रॉन है, एक क्वार्क के लिए यह एक एंटीक्वार्क है।

एंटीपार्टिकल्स का द्रव्यमान और उनके सामान्य "कॉमरेड्स" के समान स्पिन होता है, जो अन्य सभी क्वांटम मापदंडों के संकेत में भिन्न होता है। सैद्धांतिक रूप से, एंटीपार्टिकल्स एंटीमैटर बनाने में सक्षम हैं, लेकिन अभी तक ब्रह्मांड में कहीं भी एंटीमैटर दर्ज नहीं किया गया है। मौलिक विज्ञान के लिए, यह एक बड़ा सवाल है कि ऐसा क्यों नहीं है।

लेकिन प्रयोगशाला में आप एक निश्चित मात्रा में एंटीमैटर प्राप्त कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, हाल ही में एक चुंबकीय जाल में संग्रहीत प्रोटॉन और एंटीप्रोटोन के गुणों की तुलना करते हुए एक प्रयोग किया गया था।

जब एंटीमैटर और साधारण पदार्थ मिलते हैं, तो परस्पर विनाश की प्रक्रिया होती है, साथ में विशाल ऊर्जा की वृद्धि होती है। इसलिए, यदि हम एक किलोग्राम पदार्थ और एंटीमैटर लेते हैं, तो उनकी बैठक के दौरान जारी ऊर्जा की मात्रा मानव जाति के इतिहास में सबसे शक्तिशाली हाइड्रोजन बम, ज़ार बॉम्बा के विस्फोट के बराबर होगी।

इसके अलावा, ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा विद्युत चुम्बकीय विकिरण के फोटॉन के रूप में जारी किया जाएगा। तदनुसार, सौर सेल के समान एक फोटॉन इंजन बनाकर अंतरिक्ष यात्रा के लिए इस ऊर्जा का उपयोग करने की इच्छा है, केवल इस मामले में आंतरिक स्रोत द्वारा प्रकाश उत्पन्न किया जाएगा।

लेकिन जेट इंजन में विकिरण का प्रभावी ढंग से उपयोग करने के लिए, "दर्पण" बनाने की समस्या को हल करना आवश्यक है जो इन फोटॉनों को प्रतिबिंबित करने में सक्षम होगा। आखिरकार, जोर पैदा करने के लिए जहाज को किसी तरह धक्का देना पड़ता है।

कोई भी आधुनिक सामग्री ऐसे विस्फोट की स्थिति में पैदा होने वाले विकिरण का सामना नहीं कर सकती है और तुरंत वाष्पित हो जाती है। अपने विज्ञान कथा उपन्यासों में, स्ट्रैगात्स्की भाइयों ने "पूर्ण परावर्तक" बनाकर इस समस्या को हल किया। वास्तविक जीवन में ऐसा कुछ भी नहीं किया गया है। यह कार्य, साथ ही बड़ी मात्रा में एंटीमैटर बनाने और इसके दीर्घकालिक भंडारण के मुद्दे, भविष्य के भौतिकी के लिए एक मामला है।