एक दिन के लिए अंतरिक्ष यात्री, सबके लिए किफायती, क्या संभव है? युक्ति (जो युक्ति नहीं है) कहलाती है परवलयिक उड़ान, एक विमान जो 30-सेकंड के "सत्रों" में अनुकरण करता है, जो हालांकि कई बार दोहराया जाता है, ठीक वही जो अंतरिक्ष यात्री खुद को शून्य वातावरण के साथ अनुभव करते हुए पाते हैं। विज्ञान के प्रयोग करने या हवा में घूमने के लिए, हमने यह किया: यहां बताया गया है कि यह कैसे हुआ।
गुरुत्वाकर्षण
गुरुत्वाकर्षण भौतिकी की चार मूलभूत अंतःक्रियाओं में से एक है, और यह एक ऐसी घटना है जिसके लिए ब्रह्मांड में हर कोई विषय है: जन्म से लेकर मृत्यु तक हम अपना पूरा जीवन एक बल के अधीन बिताते हैं, कुछ मायनों में अभी भी रहस्यमय है, जो हमें वस्तुओं को गिराने में मदद करता है। हाथ से बाहर, हमें उड़ने के बिना बिस्तर पर लेटने की अनुमति देता है, और हमारी पृथ्वी को सूर्य की परिक्रमा करने की अनुमति देता है।
60 के दशक तक किसी भी इंसान ने इसका अनुभव नहीं किया थाभारहीनता, फिर पहली अंतरिक्ष यात्रा के साथ और बाद में अंतरिक्ष में पहली प्रयोगशालाओं के साथ, पुरुषों और उपकरणों को एक ऐसे वातावरण में लाना संभव हो गया जहां गुरुत्वाकर्षण को रद्द कर दिया गया या लगभग रद्द कर दिया गया, जिससे विज्ञान के नए मोर्चे खुल गए।
मानव शरीर पर भारहीनता के प्रभावों का अध्ययन, उदाहरण के लिए, यह समझने के लिए आवश्यक है कि क्या और कैसे मनुष्य अंतरिक्ष में लंबे समय तक रह सकता है और इसलिए, सैद्धांतिक रूप से, भारहीनता में लंबी यात्रा के बाद नए ग्रहों का उपनिवेश करता है। वर्षों से यह स्पष्ट हो गया है कि प्रभाव मानव शरीर पर भारहीनता के हैं असाधारणअंतरिक्ष में केवल 30 दिनों के बाद भी शरीर के वजन से तनावग्रस्त मांसपेशियों और हड्डियों में द्रव्यमान और घनत्व कम होने लगता है, और यही कारण है कि अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर अंतरिक्ष यात्रियों को शारीरिक व्यायाम के एक भारी नियम का पालन करना चाहिए जहां वे अनुकरण करते हैं। मांसपेशियों और हड्डियों को आकार में रखने के लिए पृथ्वी की स्थिति।
अंतरिक्ष स्टेशन की प्रयोगशालाओं में भी इनका परीक्षण किया जाता है औषधी, सामग्री और भौतिक घटनाएं जिसे केवल माइक्रोग्रैविटी की उपस्थिति में ही अनुभव किया जा सकता है; स्वाभाविक रूप से अंतरिक्ष मिशनों की बहुत अधिक लागत आईएसएस में केवल कुछ प्रयोगों को लाने की अनुमति देती है, लेकिन अनुरोध कई हैं और इसलिए सक्षम होने के लिए पृथ्वी पर अंतरिक्ष के समान या उसके बराबर स्थिति बनाने का एक तरीका खोजा गया है। अंतरिक्ष यात्रा किए बिना चीजों और लोगों पर प्रयोग करने के लिए।
लेकिन पृथ्वी पर कोई मौजूद नहीं है गुरुत्वाकर्षण विरोधी मशीनइसलिए, अंतरिक्ष यात्रियों और सामग्रियों के पास उन स्थितियों का अनुभव करने की बहुत कम संभावनाएँ होती हैं जो वे कक्षा में पाएंगे: अंतरिक्ष यात्री विशाल पूल में प्रशिक्षण ले सकते हैं ताकि उन प्रभावों के समान प्रभाव पैदा कर सकें स्थानिक सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षण, लेकिन प्रयोगों और वस्तुओं के लिए यह अधिक जटिल है।
उन्हें कैटापोल्ट्स में रखा जा सकता है जो किसी ऑब्जेक्ट को जितना संभव हो उतना ऊंचा लॉन्च करते हैं या ऊंचे टावरों में गिराते हैं: फॉलआउट चरण के दौरान ऑब्जेक्ट (या व्यक्ति) अंतरिक्ष के समान स्थितियों में होता है, लेकिन यह प्रभाव बहुत कुछ सेकंड तक रहता है और सी 'अभी भी समस्या है अचानक मंदी.
परवलयिक उड़ान
वर्तमान में उपयोग की जाने वाली सबसे व्यावहारिक विधि है परवलयिक उड़ानें विशेष विमानों के साथ, जहां, गिरावट के चरण के दौरान, इसके अंदर सब कुछ ठीक वैसे ही तैरता है जैसे कि आप अंतरिक्ष में थे। जिस तरह एक ऊँची चट्टान से समुद्र में कूदते समय कुछ पलों के लिए भारहीनता की अनुभूति होती है, उसी तरह एक हवाई जहाज़ में गोता लगाने के दौरान, लोग और अंदर की चीजें वस्तुतः अंदर होती हैं भारहीनता. वास्तव में, इन विशेष उड़ानों के दौरान, विमान कभी भी एक ऊर्ध्वाधर गोता में नहीं गिरता है, लेकिन एक विशिष्ट पैराबोला करता है, जहां एक बहुत मजबूत त्वरण चढ़ाई के बाद, पैराबोला की चोटी से लगभग 30 सेकंड के लिए शून्य गुरुत्वाकर्षण में तैरना संभव है। इसके अंतिम छोर तक, विमान के स्तर की उड़ान शुरू करने से पहले, गुरुत्वाकर्षण को फिर से स्थापित करना। परवलयिक उड़ान के दौरान वैज्ञानिक प्रयोग किए जा सकते हैं और यह देखते हुए कि प्रत्येक उड़ान के लिए कई पैराबोलस (तीस) किए जाते हैं, अंत में कई मिनट वजनहीनता एकत्र की जा सकती है, जो वैज्ञानिक परीक्षण करने के लिए अमूल्य है।
ईएसए द्वारा उपयोग किया जाने वाला एयरबस
ईएसए कंपनी के एक संशोधित एयरबस का उपयोग करता है नाइनस्पेस इस प्रकार की उड़ान के लिए, और हम अंतरिक्ष यात्रियों की तरह भारहीनता में किए जा रहे प्रयोगों को देखकर और तैरते हुए 71वें परवलयिक उड़ान अभियान में भाग लेने में सक्षम हुए। एयरबस इस्तेमाल किया, पूर्व में चांसलर मैर्केल का राज्य विमान, वास्तव में इसे केवल आंतरिक रूप से संशोधित किया गया है, अधिकांश सीटों को हटाकर धड़ के हिस्से को बिना खिड़की वाले कार्गो क्षेत्र में अनुकूलित किया गया है: बाहरी और वैमानिकी को नहीं बदला गया है और इसका मतलब है कि, सैद्धांतिक रूप से, कोई भी विमान परवलयिक उड़ान युद्धाभ्यास कर सकते हैं।
पूरी तरह से सुरक्षित होते हुए भी ये युद्धाभ्यास काफी चरम हैं। विमान बहुत तेजी से ऊपर उठता है और लगभग लंबवत आकाश में, लगभग 50 डिग्री के झुकाव के साथ 1,8G तक का एक मजबूत आंतरिक त्वरण होता है, जिसका अर्थ है कि जमीन पर लगभग दोगुना बल और अंतरिक्ष यान के प्रक्षेपण के दौरान अनुभव किए गए अधिकतम त्वरण से थोड़ा कम, के बराबर 3G. दृष्टांत के चरमोत्कर्ष के चरण के शुरू होने से ठीक पहले पहुंचे जीरो जी (हालांकि इसे "सूक्ष्म गुरुत्व" कहना अधिक सही है क्योंकि अभी भी एक छोटा सा अवशिष्ट त्वरण है), जो विमान के नीचे उतरने तक बना रहता है, जब तक कि यह स्तर की उड़ान में उड़ान नहीं भरता। लगभग डेढ़ मिनट के बाद, एक नया पैराबोला शुरू होता है और चक्र शुरुआत से ही दोहराता है: सभी चरणों के दौरान, कप्तान झुकाव की डिग्री और शून्य जी पर अवशिष्ट समय की घोषणा लाउडस्पीकर के माध्यम से करता है।
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि लगभग 30 सेकंड में अनुभव की जाने वाली भौतिक घटनाएं आईएसएस पर अनुभव किए गए समान हैं, जिसमें तरल पदार्थ और यहां तक कि लपटें भी शामिल हैं: जीरो जी पर जलाया जाने वाला मैच वास्तव में अलग तरह से व्यवहार करता है, इसकी लौ छोटी होती है और लगभग गोलाकार, जमीन की तुलना में कम तापमान के साथ। वास्तव में, आईएसएस भी फ्री फॉल ई में है गुरुत्वाकर्षण की कमी की बात करना गलत है: वास्तव में यह पृथ्वी के चारों ओर स्टेशन की वृत्ताकार गति से रद्द हो जाता है, एक ऐसी गति जो इसे पृथ्वी पर दुर्घटनाग्रस्त होने से रोकती है। अपनी परवलयिक उड़ानों में, ईएसए उन मिशनों के लिए विशिष्ट परीक्षण करने के लिए चंद्रमा या मंगल पर पाए जाने वाले विशेष गुरुत्व की स्थितियों को फिर से बनाने में भी सक्षम है।
शून्य-जी विमान में उड़ान भरना
लेकिन क्या जीरो जी पर उड़ान भरने से असुविधा होती है? वास्तव में इस प्रकार के पहले विमान को स्पष्ट कारणों से "उल्टी धूमकेतु" कहा जाता था, लेकिन आज बुरा महसूस करना कठिन है, दोनों दवाओं के लिए जो ली जा सकती हैं (समुद्री बीमारी के खिलाफ उन के समान) और दृष्टांतों के दौरान धारण करने के लिए सर्वोत्तम स्थिति पर विशिष्ट प्रशिक्षण के लिए। वास्तव में, यदि आप गुरुत्वाकर्षण की अनुपस्थिति के चरण में लगभग तुरंत अनुकूलन करते हैं, तो मजबूत त्वरण का पिछला चरण अधिक कष्टप्रद होता है, जिसमें आप पूरे शरीर और त्वचा को हिंसक रूप से नीचे की ओर खींचते हुए महसूस करते हैं।
इस चरण में यह के पहले दृष्टान्तों के लिए अनुशंसित है जमीन पर लेट जाओ, लेकिन पहले से ही थोड़ी देर के बाद आप सुरक्षित रूप से खड़े हो सकते हैं, महत्वपूर्ण बात यह है कि घूरना और अपने सिर को हिलाना नहीं है, अन्यथा परिणामी अस्वस्थता से संतुलन की भावना प्रभावित हो सकती है। हालाँकि, अनुकूलन काफी तेज़ है और किसी भी स्थिति में, प्रारंभिक त्वरण से परबोला के अंत तक, केवल 1,15 मिनट लगते हैं; इस कारण से भी परवलयिक उड़ानें अब मुख्य रूप से उपयोग की जाती हैं वैज्ञानिक प्रयोग और वे लगभग अब अंतरिक्ष यात्रियों के विशेषाधिकार नहीं हैं, जो केवल अनुकूलन उड़ानें बनाते हैं, स्विमिंग पूल को प्राथमिकता देते हैं जहां वे तनावपूर्ण स्पेस वॉक के समान लंबे सत्र कर सकते हैं। विमान उड़ाए जा रहे हैं तीन पायलट एक साथ, जिनमें से प्रत्येक केबिन में समस्याओं से बचने के लिए मौलिक मापदंडों (चढ़ाई, गोता, आदि) में से एक को पूरी तरह से बनाए रखने से संबंधित है। एक जिज्ञासा: ईएसए विमान के अंदर शून्य जी पर बिताया गया कुल समय किसी भी मामले में अनुभव से अधिक है, जब वर्तमान में वर्जिन गैलेक्टिक जैसी कुछ कंपनियों द्वारा परीक्षण की जा रही सबऑर्बिटल उड़ानें अंतरिक्ष पर्यटकों के लिए खुली हैं। उन लोगों के लिए जो तुरंत गुरुत्वाकर्षण के बिना उड़ने के रोमांच का अनुभव करना चाहते हैं नाइनस्पेस लगभग सभी की लागत वाली उड़ानों का आयोजन करता है 6.000 € एक व्यक्तित्व: आय का हिस्सा वैज्ञानिक अनुसंधान गतिविधियों के लिए दान किया जाता है।
शून्य जी के साथ प्रयोग
नोवस्पेस विमान पर संभावित वैज्ञानिक अनुसंधान व्यावहारिक रूप से विज्ञान के किसी भी क्षेत्र से संबंधित हो सकते हैं: आम तौर पर वे होते हैं विश्वविद्यालय e अनुसन्धान संस्थान जो प्रस्तुत करने के लिए एक वैज्ञानिक परियोजना तैयार करते हैंईएसए. यदि यह स्वीकृत हो जाता है तो प्रयोगकर्ताओं और उनके उपकरणों को उनके सिद्धांतों को व्यवहार में लाने के लिए विमान पर होस्ट किया जाएगा, और इनमें से कुछ प्रयोग बाद में आईएसएस पर भी होस्ट किए जा सकते हैं।
ऐसी चरम स्थितियों में प्रयोग करने के लिए उपकरणों की सावधानीपूर्वक योजना की आवश्यकता होती है, प्रयोग के लिए उपलब्ध सीमित समय के कारण भी: सब कुछ विमान में मजबूती से सुरक्षित होना चाहिए या विशेष रैक में निहित होना चाहिए, जो बदले में शॉकप्रूफ सामग्री और फोम रबर से ढके होते हैं। , नुकसान या चोट से बचने के लिए जब चीजें और लोग तैरना बंद कर देते हैं ताकि जल्दी से सामान्य गुरुत्वाकर्षण पर लौट सकें।
प्रयोगकर्ताओं को आम तौर पर शून्य जी चरण के दौरान फर्श या दीवारों पर टेप के साथ लंगर डाला जाता है, ताकि डेटा एकत्र करने के लिए आवश्यक मापों को पूरा करने में सक्षम हो सके, उपकरण और पीसी को किसी भी मामले में महान त्वरण का सामना करने के लिए कैलिब्रेट किया जाना चाहिए। पैराबोला के प्रारंभिक चरण में: उदाहरण के लिए हार्ड डिस्क के प्रमुखों के साथ समस्या हो सकती है, जो क्षतिग्रस्त हो सकती है या खुद को स्वचालित रूप से आराम की स्थिति में रख सकती है, जिससे डेटा की हानि हो सकती है, इस कारण से वे लगभग हमेशा उपयोग किए जाते हैं सॉलिड-स्टेट हार्ड ड्राइव बिना चलते भागों के। दौरान 71वां अभियान जीव विज्ञान से लेकर रसायन विज्ञान और भौतिकी तक कई अलग-अलग प्रयोग किए गए हैं। उदाहरण के लिए, ल्यूसर्न विश्वविद्यालय ने यह देखने के लिए परीक्षण किए हैं कि उपास्थि शून्य गुरुत्वाकर्षण में कैसे व्यवहार करती है, जबकि ज्यूरिख विश्वविद्यालय ने रीढ़ की हड्डी की जकड़न पर भारहीनता के प्रभावों का मूल्यांकन करने के लिए एक प्रयोग तैयार किया है: एक स्वयंसेवक, नंगे धड़ के साथ जमीन पर लंगर डाले हुए और उसकी पीठ से जुड़े एक उपकरण के साथ, जहां शून्य जी चरणों में परीक्षण करना है। रसद के संदर्भ में एक और विशेष रूप से जटिल प्रयोग वह था जिसका परीक्षण किया गया था। ल्योन के न्यूरोसाइंसेस के लिए अनुसंधान केंद्र जो गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव का परीक्षण करना चाहते थे दूरी धारणा वस्तुओं और प्रेक्षक के बीच, सूक्ष्म गुरुत्व स्थितियों में आंखों पर पट्टी बांधे प्रयोगकर्ता के साथ किसी वस्तु तक पहुंचने की कोशिश करने के लिए एक प्रकार की स्लेज स्थापित करना।
इटली शून्य गुरुत्वाकर्षण में
इटली का प्रतिनिधित्व किया थायूनिसेत डि पिसा एमआईटी के सहयोग से जहां प्रोफेसर पाओलो डि मार्को की अगुआई वाली टीम ने सतहों की "वेटेबिलिटी" के साथ प्रयोग किया, यानी जिस तरह से एक तरल सतह को गीला करता है: उदाहरण के लिए, जिस तरह से स्टील या मक्खन पर एक बूंद बनी रहती है, और इस सरल उदाहरण में विशाल औद्योगिक अनुप्रयोग हैं, क्योंकि जिस तरह से एक सतह गीला करने योग्य है, उसके गर्मी हस्तांतरण के लिए निहितार्थ हैं, उदाहरण के लिए परमाणु रिएक्टर कूलिंग सिस्टम में।
हालाँकि, काम के अलावा, विमान में एक क्षेत्र होता है जिसे "कहा जाता है"फ्री फ्लोटिंग एरिया”, जाल से घिरा एक प्रकार का पिंजरा जहाँ आप दुर्घटनाओं के खतरे के बिना बस हवा में तैरने का मज़ा ले सकते हैं: जाहिर है कि कोई भी प्रयोगकर्ता वैज्ञानिक परीक्षणों से मुक्त होने पर इसे कम से कम एक बार आज़माने के प्रलोभन का विरोध नहीं करता है, और यह है अधिक साहसी अनुभव के लिए संभव है दीवारों पर चलो, या बस हवा के झोंके में सिर्फ मनोरंजन के लिए.
La कुल अवधि फ़्रांस में बोर्डो बेस से टेक-ऑफ़ से इसकी वापसी तक एक उड़ान अभियान का लगभग है तीन घंटे और पायलटों, प्रयोगकर्ताओं या बोर्ड पर किसी भी व्यक्ति के लिए, यह एक विशिष्ट कारण के लिए ध्यान में रखने वाला शब्द है: बोर्ड पर कोई पारंपरिक शौचालय नहीं है, मान लीजिए कि गुरुत्वाकर्षण के कारण हैं, वास्तव में अपरिहार्य स्थितियों के लिए केवल "आपातकालीन उपकरण" हैं . क्रियात्मक जरूरत वे गुरुत्वाकर्षण की ओर मुंह करके भी नहीं देखते।
