মহাকাশে দীর্ঘমেয়াদী কাজের জন্য, প্রতি সেকেন্ডে একশ পাঁচ মিটার বা তার বেশি ক্রমে প্লাজমা প্রবাহ বেগ সহ নির্ভরযোগ্য বৈদ্যুতিক রকেট ইঞ্জিন ব্যবহার করা উচিত। গত শতাব্দীর মাঝামাঝি সময়ে প্লাজমা ইঞ্জিন সক্রিয়ভাবে বিকশিত হতে শুরু করে। আর আজও এই কাজ চলছে।
গবেষণা শুরু করুন
আমাদের পূর্বপুরুষরা বহুদিন ধরে মহাকাশে উড়তে চেয়েছিলেন। দীর্ঘ সময়ের জন্য, বৈদ্যুতিক স্রাব ব্যবহার করে গ্যাস সক্রিয়ভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে। এটি ইলেক্ট্রোড সহ একটি কাচের পাত্রে স্থাপন করা হয়েছিল। তারপরে, যখন চাপ কমানো হয়, তখন ক্যাথোড থেকে নির্গত রশ্মি দেখা দেয়, যা প্রকৃতপক্ষে, যেমনটি পরে পাওয়া গেছে, ইলেকট্রনের একটি প্রবাহ ছিল৷
এবং 1886 সালে এটি আবিষ্কৃত হয়েছিল যে, ক্যাথোডে গর্ত করার সময়, অন্যান্য রশ্মি, গ্যাসের আয়নিত পরমাণুগুলি তাদের থেকে বিপরীত দিকে প্রসারিত হয়েছিল। কিন্তু তখন অবশ্য তাদের কোন ধারণা ছিল না যে তারা জেট থ্রাস্ট পাওয়ার জন্য ব্যবহার করা হবে।
সোভিয়েত ইউনিয়নের দিনে, মহাকাশ উড্ডয়নের জন্য যানবাহনে এই প্রযুক্তিগুলি প্রয়োগ করার জন্য পদার্থবিদ্যা এবং প্রযুক্তি SOAN-এর গবেষণাগারে আয়ন এবং প্লাজমা থ্রাস্টার তৈরি করা হয়েছিল। কাজ শুরু হয় 1950-এর দশকেবিংশ শতাব্দী. দুটি ধরণের ডিভাইস খোলা হয়েছে:
- ক্ষয়কারী ইঞ্জিন (ইমপালস);
- স্থির প্লাজমা থ্রাস্টার (অ-স্পন্দিত)।
এটি এই দুই প্রকার যা আজ অবধি অভ্যস্ত।
ক্ষয়কারী এবং স্থির
প্লাজমা ইঞ্জিন যা আজ পরিচিত তা অগ্রভাগ থেকে প্লাজমা জেটের প্রতিক্রিয়াশীল বলের কারণে কাজ করে। প্লাজমা নিজেই একটি বৈদ্যুতিক স্রাবের মাধ্যমে গঠিত হয়। একটি সহজ মোটর পাওয়ার উত্সের জন্য, একটি স্পন্দিত মোড (ক্ষয়কারী প্লাজমা ইঞ্জিন) নির্বাচন করা হয়। শক্তির উৎস হল একটি ক্যাপাসিটর যার ক্যাপাসিট্যান্স 0.5 মাইক্রোফ্যারাড এবং 10 কেভি ভোল্টেজ। এটি ট্রান্সফরমার থেকে ডায়োড এবং একটি প্রতিরোধক দিয়ে চার্জ করা হয়।
এই জাতীয় ডিভাইসগুলির সাহায্যে, ছোট এবং সুনির্দিষ্ট ইমপালস থ্রাস্টগুলি তৈরি হয়, যা অন্য ধরণের রকেট মোটরগুলির অপারেশনের সাথে পাওয়া যায় না। পালসড প্লাজমা থ্রাস্টার 1964 সালে Zond-2 মহাকাশ স্টেশনে সফলভাবে পরীক্ষা করা হয়েছিল।
SPD হল একটি বর্ধিত অঞ্চলে এবং ইলেকট্রনের বদ্ধ ড্রিফট সহ একটি এক্সিলারেটরের একটি রূপ। এই জাতীয় ডিভাইসগুলি দীর্ঘ সময়ের জন্য কাজ করতে পারে। দুটি জেনন ইঞ্জিন প্রথম 1972 সালে সোভিয়েত উল্কাতে চড়ে চালু হয়েছিল৷
অপারেটিং নীতি: প্রোটোটাইপ
নিম্নলিখিতভাবে ইনস্টলেশন কাজ করে। ক্যাপাসিটরের জন্য ভোল্টেজ হল বর্তমান-পরিবাহী সংগ্রাহক এবং স্রাব চেম্বারের ইলেক্ট্রোডের মধ্যে ফাঁক। যখন ভোল্টেজ ব্রেকডাউন মানতে পৌঁছায়, তখন ইঞ্জিন চেম্বারে একটি বৈদ্যুতিক স্রাব প্রদর্শিত হয়। সেখানকার বাতাস উত্তপ্ত হয়দশ হাজার ইউনিট এবং একটি প্লাজমা রাষ্ট্র অর্জন. চাপ দ্রুত বৃদ্ধি পায়, এবং প্লাজমা জেট অগ্রভাগ থেকে প্রবল গতিতে প্রবাহিত হয়।
ইঞ্জিনের সাথে সংযুক্ত রকেটটি জেট থেকে জেট পাওয়ার গ্রহণ করে। একটি নরম ঘূর্ণন অর্জনের জন্য, রকেটটিকে একটি বল বিয়ারিং দিয়ে সংযুক্ত করা হয় এবং কাউন্টারওয়েট দ্বারা ভারসাম্যপূর্ণ করা হয়৷
সবচেয়ে জটিল বৈদ্যুতিক ইউনিট হল একটি সংগ্রাহক যা কারেন্ট সরবরাহ করে। ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে ফাঁকগুলি অর্ধ মিলিমিটারের বেশি হওয়া উচিত নয়। তারপর ক্যাপাসিটর থেকে প্রায় কোন শক্তি ক্ষয় হবে না, এবং রকেটটি ঘুরতে শুরু করলে কোন অতিরিক্ত ঘর্ষণ তৈরি হবে না।
রকেট নিজেই এবং পুরো প্লাজমা রকেট ইঞ্জিনের বিভিন্ন আকার থাকতে পারে, তবে উৎসের শক্তি এবং ক্যাপাসিটরের আকার অবশ্যই মিলতে হবে। মৌলিক একক এবং রকেট নকশা গণনা করার জন্য, বিশেষ সূত্র দ্বারা গণনা করার পরে স্কিমটি ব্যবহার করা সুবিধাজনক৷
উদাহরণে পরীক্ষামূলক মান
ছয় হাজার ওয়াটের একটি প্রদত্ত ভোল্টেজ এবং 0.510 (-6) f ক্যাপাসিটরের ক্যাপাসিট্যান্স সহ উদাহরণে, গণনার ফলস্বরূপ, ইঞ্জিন চেম্বারে যে শক্তি নির্গত হয় তা হল 5.4 জে। এবং যদি তাপমাত্রার পার্থক্য 10000K হয়, তাহলে চেম্বারের আয়তন হবে অর্ধেক ঘন সেন্টিমিটারের সমান।
তাহলে বৈদ্যুতিক সার্কিটের উপাদানগুলো হবে:
- ট্রান্সফরমার 2205000V, যার শক্তি 200 ওয়াট;
- 100 ওয়াট ক্ষমতা সহ তারের প্রতিরোধক।
এই মডেলটির অপারেটিং ভোল্টেজ হাজার ভোল্টের বেশি, এবং তাই হতে হবেএটির সাথে কাজ করার সময় খুব সতর্কতা অবলম্বন করুন এবং সমস্ত প্রয়োজনীয় নিরাপত্তা নিয়মগুলি পালন করুন৷
পরীক্ষার জন্য নিরাপত্তা নিয়ম
- উৎক্ষেপণটি একজন ব্যক্তি দ্বারা বাহিত হয়৷ অন্যরা ডিভাইস থেকে এক মিটার দূরত্বে দাঁড়াতে পারে।
- নূনতম এক মিনিট অপেক্ষা করার পরে, পাওয়ার সাপ্লাই থেকে সংযোগ বিচ্ছিন্ন হলেই সমস্ত অপারেশন এবং ইউনিটের হাত দিয়ে স্পর্শ করা সম্ভব। তারপর ক্যাপাসিটর ডিসচার্জ করার সময় পাবে।
- বিদ্যুৎ সরবরাহ অবশ্যই একটি ধাতব কেসে অবস্থিত হবে, চারদিকে বন্ধ থাকবে। অপারেশন চলাকালীন, এটি একটি তামার তারের মাধ্যমে গ্রাউন্ড করা হয়, যার ব্যাস কমপক্ষে দেড় মিলিমিটার হতে হবে।
সত্যিকারের রকেটের জন্য প্লাজমা থ্রাস্টারকে কয়েক হাজার গুণ বেশি শক্তিশালী হতে হবে! হয়তো যারা আজ ছোট নমুনা নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা চালাচ্ছেন তারা আগামীকাল প্লাজমার নতুন সম্ভাবনা ও বৈশিষ্ট্য আবিষ্কার করবেন।
