लॉन्च लूप: Difference between revisions
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{{short description|Proposed system for launching objects into orbit}} | {{short description|Proposed system for launching objects into orbit}} | ||
[[File:LaunchLoop.svg|thumb|upright=1.3|लूप लॉन्च करें (स्केल करने के लिए नहीं)। लाल चिह्नित रेखा स्वयं गतिशील लूप है, नीली रेखाएं स्थिर केबल हैं।]]एक लॉन्च लूप, या लोफस्ट्रॉम लूप, [[कक्षीय प्रक्षेपण]] के लिए | [[File:LaunchLoop.svg|thumb|upright=1.3|लूप लॉन्च करें (स्केल करने के लिए नहीं)। लाल चिह्नित रेखा स्वयं गतिशील लूप है, नीली रेखाएं स्थिर केबल हैं।]]एक लॉन्च लूप, या लोफस्ट्रॉम लूप, [[कक्षीय प्रक्षेपण]] के लिए प्रस्तावित प्रणाली है जो गतिशील केबल जैसी प्रणाली का उपयोग करती है जो दो सिरों पर पृथ्वी से जुड़ी म्यान के अंदर स्थित होती है और बीच में [[वायुमंडल]] के ऊपर निलंबित होती है। डिज़ाइन अवधारणा [[कीथ लोफस्ट्रॉम]] द्वारा प्रकाशित की गई थी और [[सक्रिय संरचना]] [[मैग्लेव]] [[केबल परिवहन]] प्रणाली का वर्णन करती है जो लगभग 2,000 किमी (1,240 मील) लंबी होगी और 80 किमी (50 मील) तक की ऊंचाई पर बनी रहेगी। इस ऊंचाई पर संरचना के चारों ओर घूमने वाले सेल्फ-साइफ़ोनिंग मोतियों द्वारा लॉन्च लूप को रखा जाएगा। यह परिसंचरण, वास्तव में, संरचना के वजन को चुंबकीय बीयरिंगों की जोड़ी पर स्थानांतरित करता है, प्रत्येक छोर पर एक, जो इसका समर्थन करता है। | ||
लॉन्च लूप का उद्देश्य मैग्लेव द्वारा 5 मीट्रिक टन वजन वाले [[अंतरिक्ष यान]] के [[गैर-रॉकेट अंतरिक्ष प्रक्षेपण]] को प्राप्त करना है ताकि उन्हें पृथ्वी की कक्षा में या उससे भी आगे प्रक्षेपित किया जा सके। यह केबल के समतल भाग द्वारा प्राप्त किया जाएगा जो वायुमंडल के ऊपर | लॉन्च लूप का उद्देश्य मैग्लेव द्वारा 5 मीट्रिक टन वजन वाले [[अंतरिक्ष यान]] के [[गैर-रॉकेट अंतरिक्ष प्रक्षेपण]] को प्राप्त करना है ताकि उन्हें पृथ्वी की कक्षा में या उससे भी आगे प्रक्षेपित किया जा सके। यह केबल के समतल भाग द्वारा प्राप्त किया जाएगा जो वायुमंडल के ऊपर त्वरण ट्रैक बनाता है।<ref name="Forward">{{Citation|last=Forward|first=Robert L. |author-link=Robert L. Forward|year=1995|chapter=Beanstalks|title=Indistinguishable From Magic|isbn=0-671-87686-4}}</ref> | ||
इस प्रणाली को [[अंतरिक्ष पर्यटन]], अंतरिक्ष अन्वेषण और [[अंतरिक्ष उपनिवेशीकरण]] के लिए मनुष्यों को लॉन्च करने के लिए उपयुक्त बनाया गया है, और यह अपेक्षाकृत कम जी-बल प्रदान करता है।<ref name=launch1985/> | इस प्रणाली को [[अंतरिक्ष पर्यटन]], अंतरिक्ष अन्वेषण और [[अंतरिक्ष उपनिवेशीकरण]] के लिए मनुष्यों को लॉन्च करने के लिए उपयुक्त बनाया गया है, और यह अपेक्षाकृत कम जी-बल प्रदान करता है।<ref name=launch1985/> | ||
== इतिहास == | == इतिहास == | ||
लॉन्च लूप्स का वर्णन कीथ लोफस्ट्रॉम द्वारा नवंबर 1981 में [[ अमेरिकन एस्ट्रोनॉटिकल सोसायटी ]] न्यूज लेटर के रीडर्स फोरम और अगस्त 1982 [[एल5 सोसायटी]] न्यूज में किया गया था। | लॉन्च लूप्स का वर्णन कीथ लोफस्ट्रॉम द्वारा नवंबर 1981 में [[ अमेरिकन एस्ट्रोनॉटिकल सोसायटी |अमेरिकन एस्ट्रोनॉटिकल सोसायटी]] न्यूज लेटर के रीडर्स फोरम और अगस्त 1982 [[एल5 सोसायटी]] न्यूज में किया गया था। | ||
1982 में, [[पॉल बिर्च (लेखक)]] ने [[ब्रिटिश इंटरप्लेनेटरी सोसायटी का जर्नल]] में पत्रों की | 1982 में, [[पॉल बिर्च (लेखक)]] ने [[ब्रिटिश इंटरप्लेनेटरी सोसायटी का जर्नल]] में पत्रों की श्रृंखला प्रकाशित की जिसमें [[कक्षीय वलय]] का वर्णन किया गया और एक रूप का वर्णन किया गया जिसे उन्होंने आंशिक कक्षीय वलय प्रणाली (PORS) कहा।<ref>[[Paul Birch (writer)|Paul Birch]] • [http://www.paulbirch.net/OrbitalRings-II.zip Orbital Rings - I 12] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070707213633/http://www.paulbirch.net/OrbitalRings-II.zip |date=2007-07-07 }}</ref> | ||
लॉन्च लूप विचार पर लोफस्ट्रॉम द्वारा 1983-1985 के आसपास अधिक विस्तार से काम किया गया था।<ref name=launch1985/><ref>December 1983 Analog magazine</ref> यह PORS का | लॉन्च लूप विचार पर लोफस्ट्रॉम द्वारा 1983-1985 के आसपास अधिक विस्तार से काम किया गया था।<ref name=launch1985/><ref>December 1983 Analog magazine</ref> यह PORS का विस्तृत संस्करण है जिसे विशेष रूप से मनुष्यों को अंतरिक्ष में प्रक्षेपित करने के लिए उपयुक्त मैग-लेव त्वरण ट्रैक बनाने के लिए व्यवस्थित किया गया है; लेकिन जबकि कक्षीय रिंग सुपरकंडक्टिंग [[चुंबकीय उत्तोलन]] का उपयोग करती है, लॉन्च लूप [[विद्युत चुम्बकीय निलंबन]] (ईएमएस) का उपयोग करते हैं। | ||
==विवरण== | ==विवरण== | ||
[[File:LaunchLoopRotor.svg|thumb|right|लूप एक्सेलेरेटर अनुभाग लॉन्च करें (रिटर्न केबल नहीं दिखाया गया है)।]]एक द्वीप पर | [[File:LaunchLoopRotor.svg|thumb|right|लूप एक्सेलेरेटर अनुभाग लॉन्च करें (रिटर्न केबल नहीं दिखाया गया है)।]]एक द्वीप पर बड़ी तोप पर विचार करें जो उच्च वायुमंडल में गोला छोड़ती है। प्रारंभिक उड़ान के लिए शेल मोटे तौर पर परवलयिक पथ का अनुसरण करेगा, लेकिन ड्रैग शेल को धीमा कर देगा और इसे बहुत अधिक ऊर्ध्वाधर पथ में पृथ्वी पर लौटने का कारण बनेगा। पूर्वानुमानित पथ को ट्यूब में बंद करके और हवा को हटाकर पथ को पूरी तरह से बैलिस्टिक बनाया जा सकता है। पथ की लंबाई के आधार पर ऐसी ट्यूब को निलंबित करना महत्वपूर्ण समस्या होगी। हालाँकि, कोई भी इस लिफ्ट बल को प्रदान करने के लिए शेल का उपयोग कर सकता है, कम से कम अस्थायी रूप से। यदि ट्यूब बिल्कुल शेल के उड़ान पथ के साथ नहीं है, लेकिन उससे थोड़ा नीचे है, तो जैसे ही शेल इससे होकर गुजरेगा, शेल नीचे की ओर धकेल दिया जाएगा, जिससे ट्यूब पर ऊपर की ओर बल उत्पन्न होगा। ऊपर बने रहने के लिए, सिस्टम को लगातार गोले दागने की आवश्यकता होगी। | ||
लॉन्च लूप मूलतः इस अवधारणा का | लॉन्च लूप मूलतः इस अवधारणा का सतत संस्करण है। तोप से गोला दागने के बजाय, द्रव्यमान चालक केबल को एक समान प्रक्षेपवक्र में गति देता है। केबल खाली ट्यूब से घिरी होती है, जिसे [[ विद्युत |विद्युत]] का उपयोग करके केबल पर नीचे धकेल कर ऊपर रखा जाता है। जब केबल प्रक्षेप पथ के दूसरे छोर पर पृथ्वी पर वापस गिरती है, तो इसे दूसरे द्रव्यमान चालक द्वारा पकड़ लिया जाता है, 180 डिग्री तक मोड़ दिया जाता है, और विपरीत प्रक्षेप पथ पर वापस भेज दिया जाता है। परिणाम एकल लूप है जो लगातार यात्रा कर रहा है और ट्यूब को ऊपर रख रहा है। | ||
सिस्टम को अंतरिक्ष लांचर के रूप में उपयोग करने के लिए, | सिस्टम को अंतरिक्ष लांचर के रूप में उपयोग करने के लिए, लॉन्च लूप लगभग 2,000 किमी लंबा और 80 किमी ऊंचा होगा। लूप ट्यूब के रूप में होगा, जिसे म्यान के रूप में जाना जाता है। म्यान के भीतर तैरती और सतत ट्यूब है, जिसे रोटर के रूप में जाना जाता है जो एक प्रकार की बेल्ट या चेन है। रोटर लगभग 5 सेमी (2 इंच) व्यास वाली लोहे की ट्यूब है, जो लूप के चारों ओर 14 किमी/सेकंड (31,000 मील प्रति घंटे) की गति से घूमती है। सिस्टम को ऊंचा रखने के लिए महत्वपूर्ण मात्रा में लिफ्ट की आवश्यकता होती है, और परिणामी पथ रोटर के प्राकृतिक बैलिस्टिक पथ की तुलना में बहुत अधिक सपाट होता है।<ref name=launch1985/> | ||
लूप के विफल होने और पृथ्वी पर गिरने की संभावना के कारण, इसे आम तौर पर भारी शिपिंग मार्गों के बाहर दो द्वीपों के बीच चलने वाला माना जाता है। | लूप के विफल होने और पृथ्वी पर गिरने की संभावना के कारण, इसे आम तौर पर भारी शिपिंग मार्गों के बाहर दो द्वीपों के बीच चलने वाला माना जाता है। | ||
=== ऊपर बने रहने की क्षमता === | === ऊपर बने रहने की क्षमता === | ||
आराम की स्थिति में, लूप जमीनी स्तर पर होता है। फिर रोटर को गति तक बढ़ा दिया जाता है। जैसे-जैसे रोटर की गति बढ़ती है, यह | आराम की स्थिति में, लूप जमीनी स्तर पर होता है। फिर रोटर को गति तक बढ़ा दिया जाता है। जैसे-जैसे रोटर की गति बढ़ती है, यह चाप बनाने के लिए मुड़ता है। संरचना रोटर से बल द्वारा आयोजित की जाती है, जो परवलयिक प्रक्षेपवक्र का पालन करने का प्रयास करती है। 80 किलोमीटर की ऊंचाई तक पहुंचने पर जमीनी लंगर इसे पृथ्वी के समानांतर जाने के लिए मजबूर करते हैं। एक बार खड़ा होने के बाद, संरचना को नष्ट हुई ऊर्जा पर काबू पाने के लिए निरंतर शक्ति की आवश्यकता होती है। लॉन्च किए गए किसी भी वाहन को बिजली देने के लिए अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता होगी।<ref name=launch1985/> | ||
===पेलोड लॉन्च करना=== | ===पेलोड लॉन्च करना=== | ||
लॉन्च करने के लिए, वाहनों को | लॉन्च करने के लिए, वाहनों को 'एलिवेटर' केबल पर ऊपर उठाया जाता है जो 80 किमी पर पश्चिम स्टेशन लोडिंग डॉक से नीचे लटका होता है, और ट्रैक पर रखा जाता है। पेलोड चुंबकीय क्षेत्र लागू करता है जो तेजी से चलने वाले रोटर में एड़ी धाराएं उत्पन्न करता है। यह पेलोड को केबल से दूर उठाता है, साथ ही पेलोड को 3g (30 m/s²) त्वरण के साथ खींचता है। पेलोड तब तक रोटर पर चलता है जब तक कि यह आवश्यक [[कक्षीय गति]] तक नहीं पहुंच जाता, और ट्रैक छोड़ देता है।<ref name=launch1985/> | ||
यदि | यदि स्थिर या गोलाकार कक्षा की आवश्यकता होती है, तो एक बार जब पेलोड अपने प्रक्षेपवक्र के उच्चतम भाग तक पहुंच जाता है तो प्रक्षेपवक्र को उचित पृथ्वी कक्षा में प्रसारित करने के लिए ऑन-बोर्ड [[रॉकेट इंजन]] (किक मोटर) या अन्य साधन की आवश्यकता होती है।<ref name=launch1985>[http://launchloop.com/slides/launchloop.pdf PDF version of Lofstrom's 1985 launch loop publication (AIAA conference)]</ref> | ||
एड़ी वर्तमान तकनीक कॉम्पैक्ट, हल्की और शक्तिशाली है, लेकिन अप्रभावी है। प्रत्येक प्रक्षेपण के साथ बिजली अपव्यय के कारण रोटर का तापमान 80 [[केल्विन]] तक बढ़ जाता है। यदि लॉन्च को एक-दूसरे के बहुत करीब रखा जाता है, तो रोटर का तापमान 770°C (1043 K) तक पहुंच सकता है, जिस पर [[क्यूरी बिंदु]] पर लोहे का रोटर अपने लौहचुंबकत्व गुणों को खो देता है और रोटर की रोकथाम खो जाती है।<ref name=launch1985/> | एड़ी वर्तमान तकनीक कॉम्पैक्ट, हल्की और शक्तिशाली है, लेकिन अप्रभावी है। प्रत्येक प्रक्षेपण के साथ बिजली अपव्यय के कारण रोटर का तापमान 80 [[केल्विन]] तक बढ़ जाता है। यदि लॉन्च को एक-दूसरे के बहुत करीब रखा जाता है, तो रोटर का तापमान 770°C (1043 K) तक पहुंच सकता है, जिस पर [[क्यूरी बिंदु]] पर लोहे का रोटर अपने लौहचुंबकत्व गुणों को खो देता है और रोटर की रोकथाम खो जाती है।<ref name=launch1985/> | ||
===क्षमता और क्षमताएं=== | ===क्षमता और क्षमताएं=== | ||
80 किमी की परिधि वाली बंद कक्षाएँ बहुत तेज़ी से क्षय और पुनः प्रवेश करती हैं, लेकिन ऐसी कक्षाओं के अलावा, | 80 किमी की परिधि वाली बंद कक्षाएँ बहुत तेज़ी से क्षय और पुनः प्रवेश करती हैं, लेकिन ऐसी कक्षाओं के अलावा, लॉन्च लूप स्वयं भी पेलोड को सीधे पलायन वेग, [[चंद्रमा]] के पिछले [[गुरुत्वाकर्षण सहायता]] प्रक्षेप पथ और अन्य गैर में इंजेक्ट करने में सक्षम होगा। बंद कक्षाएँ जैसे ट्रोजन बिंदु#L4 और L5 के करीब। | ||
लॉन्च लूप का उपयोग करके गोलाकार कक्षाओं तक पहुंचने के लिए पेलोड के साथ | लॉन्च लूप का उपयोग करके गोलाकार कक्षाओं तक पहुंचने के लिए पेलोड के साथ अपेक्षाकृत छोटी 'किक मोटर' लॉन्च करने की आवश्यकता होगी जो [[पराकाष्ठा]] पर फायर करेगी और कक्षा को गोलाकार कर देगी। [[भूतुल्यकाली कक्षा]] प्रविष्टि के लिए इसे लगभग 1.6 किमी/सेकेंड का [[ डेल्टा-सी |डेल्टा-सी]] ी प्रदान करने की आवश्यकता होगी, निचली पृथ्वी कक्षा को 500 किमी पर गोलाकार करने के लिए केवल 120 किमी/सेकेंड के डेल्टा-वी की आवश्यकता होगी। पारंपरिक [[ राकेट |राकेट]] ों को GEO और LEO तक पहुंचने के लिए क्रमशः 14 और 10 किमी/सेकेंड के डेल्टा-बनाम की आवश्यकता होती है।<ref name=launch1985/> | ||
लोफस्ट्रॉम के डिज़ाइन में लॉन्च लूप भूमध्य रेखा के करीब रखे गए हैं<ref name=launch1985/>और केवल भूमध्यरेखीय कक्षाओं तक ही सीधे पहुंच सकता है। हालाँकि अन्य कक्षीय विमानों तक उच्च ऊंचाई वाले विमान परिवर्तन, चंद्र गड़बड़ी या वायुगतिकीय तकनीकों के माध्यम से पहुंचा जा सकता है। | लोफस्ट्रॉम के डिज़ाइन में लॉन्च लूप भूमध्य रेखा के करीब रखे गए हैं<ref name=launch1985/>और केवल भूमध्यरेखीय कक्षाओं तक ही सीधे पहुंच सकता है। हालाँकि अन्य कक्षीय विमानों तक उच्च ऊंचाई वाले विमान परिवर्तन, चंद्र गड़बड़ी या वायुगतिकीय तकनीकों के माध्यम से पहुंचा जा सकता है। | ||
लॉन्च लूप की लॉन्च दर क्षमता अंततः रोटर के तापमान और शीतलन दर द्वारा 80 प्रति घंटे तक सीमित होती है, लेकिन इसके लिए 17 [[गीगावाट]] पावर स्टेशन की आवश्यकता होगी; | लॉन्च लूप की लॉन्च दर क्षमता अंततः रोटर के तापमान और शीतलन दर द्वारा 80 प्रति घंटे तक सीमित होती है, लेकिन इसके लिए 17 [[गीगावाट]] पावर स्टेशन की आवश्यकता होगी; अधिक सामान्य 500 मेगावाट पावर स्टेशन प्रति दिन 35 लॉन्च के लिए पर्याप्त है।<ref name=launch1985/> | ||
===अर्थशास्त्र=== | ===अर्थशास्त्र=== | ||
लॉन्च लूप को आर्थिक रूप से व्यवहार्य बनाने के लिए पर्याप्त बड़े पेलोड लॉन्च आवश्यकताओं वाले ग्राहकों की आवश्यकता होगी। | लॉन्च लूप को आर्थिक रूप से व्यवहार्य बनाने के लिए पर्याप्त बड़े पेलोड लॉन्च आवश्यकताओं वाले ग्राहकों की आवश्यकता होगी। | ||
लोफस्ट्रॉम का अनुमान है कि एक साल के भुगतान के साथ लगभग $10,000000 (संख्या) की लागत वाला | लोफस्ट्रॉम का अनुमान है कि एक साल के भुगतान के साथ लगभग $10,000000 (संख्या) की लागत वाला प्रारंभिक लूप प्रति वर्ष 40,000 मीट्रिक टन लॉन्च कर सकता है, और लॉन्च लागत को $300/किग्रा तक कम कर सकता है। $30 बिलियन के लिए, बड़ी बिजली उत्पादन क्षमता के साथ, लूप प्रति वर्ष 6 मिलियन मीट्रिक टन लॉन्च करने में सक्षम होगा, और पांच साल की पेबैक अवधि को देखते हुए, लॉन्च लूप के साथ अंतरिक्ष तक पहुंचने की लागत $3/ जितनी कम हो सकती है। किलोग्राम।<ref name=isdc>[http://launchloop.com/LaunchLoop?action=AttachFile&do=view&target=isdc2002loop.pdf Launch Loop slides for the ISDC2002 conference]</ref> | ||
==तुलना== | ==तुलना== | ||
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अंतरिक्ष लिफ्टों के विपरीत, जिन्हें [[वैन एलन बेल्ट]] के माध्यम से कई दिनों तक यात्रा करनी होगी, लॉन्च लूप यात्रियों को कम पृथ्वी की कक्षा में लॉन्च किया जा सकता है, जो बेल्ट के नीचे है, या कुछ घंटों में उनके माध्यम से। यह वैसी ही स्थिति होगी जैसी अपोलो अंतरिक्ष यात्रियों को झेलनी पड़ी थी, जिनके पास अंतरिक्ष लिफ्ट द्वारा दी जाने वाली विकिरण खुराक का लगभग 0.5% था।<ref>{{cite web |url=https://www.newscientist.com/article/dn10520-space-elevators-first-floor-deadly-radiation.html |title=Space elevators: 'First floor, deadly radiation!' |work=New Scientist |date=13 November 2006 |first=Kelly |last=Young}}</ref> | अंतरिक्ष लिफ्टों के विपरीत, जिन्हें [[वैन एलन बेल्ट]] के माध्यम से कई दिनों तक यात्रा करनी होगी, लॉन्च लूप यात्रियों को कम पृथ्वी की कक्षा में लॉन्च किया जा सकता है, जो बेल्ट के नीचे है, या कुछ घंटों में उनके माध्यम से। यह वैसी ही स्थिति होगी जैसी अपोलो अंतरिक्ष यात्रियों को झेलनी पड़ी थी, जिनके पास अंतरिक्ष लिफ्ट द्वारा दी जाने वाली विकिरण खुराक का लगभग 0.5% था।<ref>{{cite web |url=https://www.newscientist.com/article/dn10520-space-elevators-first-floor-deadly-radiation.html |title=Space elevators: 'First floor, deadly radiation!' |work=New Scientist |date=13 November 2006 |first=Kelly |last=Young}}</ref> | ||
अंतरिक्ष लिफ्टों के विपरीत, जो अपनी पूरी लंबाई के साथ अंतरिक्ष मलबे और उल्कापिंडों के जोखिमों के अधीन होते हैं, लॉन्च लूप ऐसी ऊंचाई पर स्थित होते हैं जहां हवा के खिंचाव के कारण कक्षाएँ अस्थिर होती हैं। चूंकि मलबा टिकता नहीं है, इसलिए उसके पास संरचना पर प्रभाव डालने का केवल एक ही मौका होता है। जबकि अंतरिक्ष लिफ्टों की पतन अवधि वर्षों के क्रम की होने की उम्मीद है, इस तरह से लूपों की क्षति या पतन दुर्लभ होने की उम्मीद है। इसके अलावा, लॉन्च लूप स्वयं किसी दुर्घटना में भी, अंतरिक्ष मलबे का | अंतरिक्ष लिफ्टों के विपरीत, जो अपनी पूरी लंबाई के साथ अंतरिक्ष मलबे और उल्कापिंडों के जोखिमों के अधीन होते हैं, लॉन्च लूप ऐसी ऊंचाई पर स्थित होते हैं जहां हवा के खिंचाव के कारण कक्षाएँ अस्थिर होती हैं। चूंकि मलबा टिकता नहीं है, इसलिए उसके पास संरचना पर प्रभाव डालने का केवल एक ही मौका होता है। जबकि अंतरिक्ष लिफ्टों की पतन अवधि वर्षों के क्रम की होने की उम्मीद है, इस तरह से लूपों की क्षति या पतन दुर्लभ होने की उम्मीद है। इसके अलावा, लॉन्च लूप स्वयं किसी दुर्घटना में भी, अंतरिक्ष मलबे का महत्वपूर्ण स्रोत नहीं हैं। उत्पन्न होने वाले सभी मलबे में उपभू होता है जो वायुमंडल को काटता है या पलायन वेग पर होता है। | ||
लॉन्च लूप मानव परिवहन के लिए हैं, | लॉन्च लूप मानव परिवहन के लिए हैं, सुरक्षित 3जी त्वरण प्रदान करने के लिए जिसे अधिकांश लोग अच्छी तरह से सहन करने में सक्षम होंगे,<ref name=launch1985/>और यह अंतरिक्ष लिफ्ट की तुलना में अंतरिक्ष तक पहुंचने का बहुत तेज़ तरीका होगा। | ||
लॉन्च लूप संचालन में शांत होंगे, और रॉकेट के विपरीत, कोई ध्वनि प्रदूषण नहीं करेंगे। | लॉन्च लूप संचालन में शांत होंगे, और रॉकेट के विपरीत, कोई ध्वनि प्रदूषण नहीं करेंगे। | ||
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===लॉन्च लूप की कठिनाइयाँ=== | ===लॉन्च लूप की कठिनाइयाँ=== | ||
एक चालू लूप के रैखिक संवेग में अत्यधिक मात्रा में ऊर्जा होगी। जबकि चुंबकीय निलंबन प्रणाली अत्यधिक निरर्थक होगी, छोटे वर्गों की विफलताओं का अनिवार्य रूप से कोई प्रभाव नहीं होगा, यदि कोई बड़ी विफलता हुई तो लूप में ऊर्जा (1.5×10)<sup>15</sup>जूल या 1.5 पेटाजूल) | एक चालू लूप के रैखिक संवेग में अत्यधिक मात्रा में ऊर्जा होगी। जबकि चुंबकीय निलंबन प्रणाली अत्यधिक निरर्थक होगी, छोटे वर्गों की विफलताओं का अनिवार्य रूप से कोई प्रभाव नहीं होगा, यदि कोई बड़ी विफलता हुई तो लूप में ऊर्जा (1.5×10)<sup>15</sup>जूल या 1.5 पेटाजूल) [[परमाणु बम]] विस्फोट (350 किलोटन [[टीएनटी समतुल्य]]) के समान कुल ऊर्जा रिलीज के करीब होगा, हालांकि परमाणु विकिरण उत्सर्जित नहीं कर रहा है। | ||
हालाँकि यह ऊर्जा की | हालाँकि यह ऊर्जा की बड़ी मात्रा है, यह संभावना नहीं है कि यह अपने बहुत बड़े आकार के कारण संरचना के अधिकांश हिस्से को नष्ट कर देगा, और क्योंकि विफलता का पता चलने पर अधिकांश ऊर्जा को जानबूझकर पूर्व-चयनित स्थानों पर डंप कर दिया जाएगा। केबल को न्यूनतम क्षति के साथ 80 किमी की ऊंचाई से नीचे लाने के लिए कदम उठाने की आवश्यकता हो सकती है, जैसे पैराशूट का उपयोग। | ||
इसलिए, सुरक्षा और खगोलगतिकी कारणों से, लॉन्च लूप को भूमध्य रेखा के पास | इसलिए, सुरक्षा और खगोलगतिकी कारणों से, लॉन्च लूप को भूमध्य रेखा के पास महासागर के ऊपर स्थापित करने का इरादा है, जो कि निवास स्थान से काफी दूर है। | ||
लॉन्च लूप के प्रकाशित डिज़ाइन में बिजली अपव्यय को कम करने और अन्यथा अंडर-डैम्प्ड केबल को स्थिर करने के लिए चुंबकीय उत्तोलन के इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण की आवश्यकता होती है। | लॉन्च लूप के प्रकाशित डिज़ाइन में बिजली अपव्यय को कम करने और अन्यथा अंडर-डैम्प्ड केबल को स्थिर करने के लिए चुंबकीय उत्तोलन के इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण की आवश्यकता होती है। | ||
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अस्थिरता के दो मुख्य बिंदु टर्नअराउंड अनुभाग और केबल हैं। | अस्थिरता के दो मुख्य बिंदु टर्नअराउंड अनुभाग और केबल हैं। | ||
टर्नअराउंड सेक्शन संभावित रूप से अस्थिर होते हैं, क्योंकि रोटर को मैग्नेट से दूर ले जाने से चुंबकीय आकर्षण कम हो जाता है, जबकि करीब आने पर आकर्षण बढ़ जाता है। किसी भी स्थिति में, अस्थिरता उत्पन्न होती है।<ref name=launch1985/>इस समस्या को मौजूदा सर्वो नियंत्रण प्रणालियों के साथ नियमित रूप से हल किया जाता है जो मैग्नेट की ताकत को बदलता है। यद्यपि सर्वो विश्वसनीयता | टर्नअराउंड सेक्शन संभावित रूप से अस्थिर होते हैं, क्योंकि रोटर को मैग्नेट से दूर ले जाने से चुंबकीय आकर्षण कम हो जाता है, जबकि करीब आने पर आकर्षण बढ़ जाता है। किसी भी स्थिति में, अस्थिरता उत्पन्न होती है।<ref name=launch1985/>इस समस्या को मौजूदा सर्वो नियंत्रण प्रणालियों के साथ नियमित रूप से हल किया जाता है जो मैग्नेट की ताकत को बदलता है। यद्यपि सर्वो विश्वसनीयता संभावित मुद्दा है, रोटर की उच्च गति पर, रोटर नियंत्रण को खोने के लिए लगातार कई खंडों को विफल करने की आवश्यकता होगी।<ref name=launch1985/> | ||
केबल अनुभाग भी इस संभावित समस्या को साझा करते हैं, हालाँकि बल बहुत कम हैं।<ref name=launch1985/>हालाँकि, इसमें | केबल अनुभाग भी इस संभावित समस्या को साझा करते हैं, हालाँकि बल बहुत कम हैं।<ref name=launch1985/>हालाँकि, इसमें अतिरिक्त अस्थिरता मौजूद है कि केबल/शीथ/रोटर घुमावदार मोड ([[लारियाट श्रृंखला]] के समान) से गुजर सकता है जो बिना किसी सीमा के आयाम में बढ़ता है। लोफस्ट्रॉम का मानना है कि इस अस्थिरता को सर्वो तंत्र द्वारा वास्तविक समय में भी नियंत्रित किया जा सकता है, हालांकि इसका कभी प्रयास नहीं किया गया है। | ||
===प्रतिस्पर्धी और समान डिज़ाइन=== | ===प्रतिस्पर्धी और समान डिज़ाइन=== | ||
[[अलेक्जेंडर बोलोनकिन]] के कार्यों में यह सुझाव दिया गया है कि लोफस्ट्रॉम की परियोजना में कई गैर-सुलझी समस्याएं हैं और यह वर्तमान तकनीक से बहुत दूर है।<ref>{{cite book |last=Bolonkin |first=Alexander |title=गैर-रॉकेट अंतरिक्ष प्रक्षेपण और उड़ान|publisher=Elsevier |year=2006 |isbn=9780080447315 |url=https://www.elsevier.com/books/non-rocket-space-launch-and-flight/bolonkin/978-0-08-044731-5}}</ref><ref>{{cite conference |id=IAC–02–IAA.1.3.03 |last=Bolonkin |first=Alexander |title=Optimal inflatable space towers with 3–100 km height |conference=World Space Congress |date=10–19 October 2002 |location=Houston, TX, USA}}<!-- Paper presented COSPAR-02-C1.1–0035–02. 34th Scientific Assembly of the Committee on Space Research, IAC–02–IAA.1.3.03. --></ref><ref>Journal of the British Interplanetary Society, Vol. 56, 2003, No.9/10 , pp.314-327</ref> उदाहरण के लिए, लोफस्ट्रॉम परियोजना में 1.5 मीटर लोहे की प्लेटों के बीच विस्तार जोड़ हैं। उनकी गति (गुरुत्वाकर्षण, घर्षण के तहत) भिन्न हो सकती है और बोलोनकिन का दावा है कि वे ट्यूब में फंस सकते हैं;{{Citation needed|date=December 2009}} और जमीन के 28 किमी व्यास वाले टर्नअराउंड खंड में बल और घर्षण बहुत बड़ा है। 2008 में,<ref>Bolonkin A.A., New Concepts, Ideas, and Innovations in Aerospace, Technology and Human Science, NOVA, 2008, 400 pgs.</ref> बोलोनकिन ने वर्तमान प्रौद्योगिकी के लिए उपयुक्त तरीके से अंतरिक्ष उपकरण को लॉन्च करने के लिए | [[अलेक्जेंडर बोलोनकिन]] के कार्यों में यह सुझाव दिया गया है कि लोफस्ट्रॉम की परियोजना में कई गैर-सुलझी समस्याएं हैं और यह वर्तमान तकनीक से बहुत दूर है।<ref>{{cite book |last=Bolonkin |first=Alexander |title=गैर-रॉकेट अंतरिक्ष प्रक्षेपण और उड़ान|publisher=Elsevier |year=2006 |isbn=9780080447315 |url=https://www.elsevier.com/books/non-rocket-space-launch-and-flight/bolonkin/978-0-08-044731-5}}</ref><ref>{{cite conference |id=IAC–02–IAA.1.3.03 |last=Bolonkin |first=Alexander |title=Optimal inflatable space towers with 3–100 km height |conference=World Space Congress |date=10–19 October 2002 |location=Houston, TX, USA}}<!-- Paper presented COSPAR-02-C1.1–0035–02. 34th Scientific Assembly of the Committee on Space Research, IAC–02–IAA.1.3.03. --></ref><ref>Journal of the British Interplanetary Society, Vol. 56, 2003, No.9/10 , pp.314-327</ref> उदाहरण के लिए, लोफस्ट्रॉम परियोजना में 1.5 मीटर लोहे की प्लेटों के बीच विस्तार जोड़ हैं। उनकी गति (गुरुत्वाकर्षण, घर्षण के तहत) भिन्न हो सकती है और बोलोनकिन का दावा है कि वे ट्यूब में फंस सकते हैं;{{Citation needed|date=December 2009}} और जमीन के 28 किमी व्यास वाले टर्नअराउंड खंड में बल और घर्षण बहुत बड़ा है। 2008 में,<ref>Bolonkin A.A., New Concepts, Ideas, and Innovations in Aerospace, Technology and Human Science, NOVA, 2008, 400 pgs.</ref> बोलोनकिन ने वर्तमान प्रौद्योगिकी के लिए उपयुक्त तरीके से अंतरिक्ष उपकरण को लॉन्च करने के लिए सरल घुमाए गए क्लोज-लूप केबल का प्रस्ताव रखा। | ||
एक अन्य परियोजना, [[ अंतरिक्ष केबल ]], [[जॉन नैपमैन]] द्वारा | एक अन्य परियोजना, [[ अंतरिक्ष केबल |अंतरिक्ष केबल]] , [[जॉन नैपमैन]] द्वारा छोटा डिज़ाइन है जिसका उद्देश्य पारंपरिक रॉकेट और सबऑर्बिटल पर्यटन के लिए लॉन्च सहायता है। लॉन्च लूप आर्किटेक्चर की तरह, स्पेस केबल डिज़ाइन निरंतर रोटर के बजाय अलग-अलग बोल्ट का उपयोग करता है। नैपमैन ने गणितीय रूप से यह भी दिखाया है कि घुमावदार अस्थिरता को नियंत्रित किया जा सकता है।<ref>{{Cite journal |last=Knapman |first=J. |date=2009-01-01 |title=स्पेस केबल - क्षमता और स्थिरता|url=https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2009JBIS...62..202K |journal=Journal of the British Interplanetary Society |volume=62 |pages=202–210 |issn=0007-084X}}</ref><ref>{{Cite journal |last=Knapman |first=John |date=2009 |title=स्पेस केबल की स्थिरता|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0094576509000824 |journal=Acta Astronautica |language=en |volume=65 |issue=1-2 |pages=123–130 |doi=10.1016/j.actaastro.2009.01.047}}</ref> | ||
[[स्काईहुक (संरचना)]] | [[स्काईहुक (संरचना)]] अन्य लॉन्च सिस्टम अवधारणा है। स्काईहुक या तो घूमने वाला या गैर-घूर्णन करने वाला हो सकता है। गैर-घूमने वाला स्काईहुक पृथ्वी की निचली कक्षा से पृथ्वी के वायुमंडल के ठीक ऊपर लटका रहता है (स्काईहुक केबल पृथ्वी से जुड़ा नहीं है)।<ref>{{Cite web |last=Smitherman |first=D. V. |title=Space Elevators: An Advanced Earth-Space Infrastructure for the New Millennium |id=NASA/CP-2000-210429|archive-url=https://web.archive.org/web/20070221162221/http://www.affordablespaceflight.com/spaceelevator.html |archive-date=2007-02-21 |url=http://www.affordablespaceflight.com/spaceelevator.html}}</ref> घूमने वाला स्काईहुक निचले सिरे की गति को कम करने के लिए इस डिज़ाइन को बदलता है; संपूर्ण केबल अपने गुरुत्वाकर्षण केंद्र के चारों ओर घूमती है। इसका लाभ घूर्णनशील स्काईहुक के निचले सिरे तक उड़ान भरने वाले लॉन्च वाहन के लिए और भी अधिक वेग में कमी है, जो और भी बड़ा पेलोड और कम लॉन्च लागत बनाता है। इसके दो नुकसान हैं: आने वाले लॉन्च वाहन के लिए घूमने वाले स्काईहुक के निचले सिरे पर जुड़ने के लिए बहुत कम समय (लगभग 3 से 5 सेकंड), और गंतव्य कक्षा के संबंध में विकल्प की कमी। | ||
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Revision as of 17:07, 12 December 2023
एक लॉन्च लूप, या लोफस्ट्रॉम लूप, कक्षीय प्रक्षेपण के लिए प्रस्तावित प्रणाली है जो गतिशील केबल जैसी प्रणाली का उपयोग करती है जो दो सिरों पर पृथ्वी से जुड़ी म्यान के अंदर स्थित होती है और बीच में वायुमंडल के ऊपर निलंबित होती है। डिज़ाइन अवधारणा कीथ लोफस्ट्रॉम द्वारा प्रकाशित की गई थी और सक्रिय संरचना मैग्लेव केबल परिवहन प्रणाली का वर्णन करती है जो लगभग 2,000 किमी (1,240 मील) लंबी होगी और 80 किमी (50 मील) तक की ऊंचाई पर बनी रहेगी। इस ऊंचाई पर संरचना के चारों ओर घूमने वाले सेल्फ-साइफ़ोनिंग मोतियों द्वारा लॉन्च लूप को रखा जाएगा। यह परिसंचरण, वास्तव में, संरचना के वजन को चुंबकीय बीयरिंगों की जोड़ी पर स्थानांतरित करता है, प्रत्येक छोर पर एक, जो इसका समर्थन करता है।
लॉन्च लूप का उद्देश्य मैग्लेव द्वारा 5 मीट्रिक टन वजन वाले अंतरिक्ष यान के गैर-रॉकेट अंतरिक्ष प्रक्षेपण को प्राप्त करना है ताकि उन्हें पृथ्वी की कक्षा में या उससे भी आगे प्रक्षेपित किया जा सके। यह केबल के समतल भाग द्वारा प्राप्त किया जाएगा जो वायुमंडल के ऊपर त्वरण ट्रैक बनाता है।[1] इस प्रणाली को अंतरिक्ष पर्यटन, अंतरिक्ष अन्वेषण और अंतरिक्ष उपनिवेशीकरण के लिए मनुष्यों को लॉन्च करने के लिए उपयुक्त बनाया गया है, और यह अपेक्षाकृत कम जी-बल प्रदान करता है।[2]
इतिहास
लॉन्च लूप्स का वर्णन कीथ लोफस्ट्रॉम द्वारा नवंबर 1981 में अमेरिकन एस्ट्रोनॉटिकल सोसायटी न्यूज लेटर के रीडर्स फोरम और अगस्त 1982 एल5 सोसायटी न्यूज में किया गया था।
1982 में, पॉल बिर्च (लेखक) ने ब्रिटिश इंटरप्लेनेटरी सोसायटी का जर्नल में पत्रों की श्रृंखला प्रकाशित की जिसमें कक्षीय वलय का वर्णन किया गया और एक रूप का वर्णन किया गया जिसे उन्होंने आंशिक कक्षीय वलय प्रणाली (PORS) कहा।[3] लॉन्च लूप विचार पर लोफस्ट्रॉम द्वारा 1983-1985 के आसपास अधिक विस्तार से काम किया गया था।[2][4] यह PORS का विस्तृत संस्करण है जिसे विशेष रूप से मनुष्यों को अंतरिक्ष में प्रक्षेपित करने के लिए उपयुक्त मैग-लेव त्वरण ट्रैक बनाने के लिए व्यवस्थित किया गया है; लेकिन जबकि कक्षीय रिंग सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय उत्तोलन का उपयोग करती है, लॉन्च लूप विद्युत चुम्बकीय निलंबन (ईएमएस) का उपयोग करते हैं।
विवरण
एक द्वीप पर बड़ी तोप पर विचार करें जो उच्च वायुमंडल में गोला छोड़ती है। प्रारंभिक उड़ान के लिए शेल मोटे तौर पर परवलयिक पथ का अनुसरण करेगा, लेकिन ड्रैग शेल को धीमा कर देगा और इसे बहुत अधिक ऊर्ध्वाधर पथ में पृथ्वी पर लौटने का कारण बनेगा। पूर्वानुमानित पथ को ट्यूब में बंद करके और हवा को हटाकर पथ को पूरी तरह से बैलिस्टिक बनाया जा सकता है। पथ की लंबाई के आधार पर ऐसी ट्यूब को निलंबित करना महत्वपूर्ण समस्या होगी। हालाँकि, कोई भी इस लिफ्ट बल को प्रदान करने के लिए शेल का उपयोग कर सकता है, कम से कम अस्थायी रूप से। यदि ट्यूब बिल्कुल शेल के उड़ान पथ के साथ नहीं है, लेकिन उससे थोड़ा नीचे है, तो जैसे ही शेल इससे होकर गुजरेगा, शेल नीचे की ओर धकेल दिया जाएगा, जिससे ट्यूब पर ऊपर की ओर बल उत्पन्न होगा। ऊपर बने रहने के लिए, सिस्टम को लगातार गोले दागने की आवश्यकता होगी।
लॉन्च लूप मूलतः इस अवधारणा का सतत संस्करण है। तोप से गोला दागने के बजाय, द्रव्यमान चालक केबल को एक समान प्रक्षेपवक्र में गति देता है। केबल खाली ट्यूब से घिरी होती है, जिसे विद्युत का उपयोग करके केबल पर नीचे धकेल कर ऊपर रखा जाता है। जब केबल प्रक्षेप पथ के दूसरे छोर पर पृथ्वी पर वापस गिरती है, तो इसे दूसरे द्रव्यमान चालक द्वारा पकड़ लिया जाता है, 180 डिग्री तक मोड़ दिया जाता है, और विपरीत प्रक्षेप पथ पर वापस भेज दिया जाता है। परिणाम एकल लूप है जो लगातार यात्रा कर रहा है और ट्यूब को ऊपर रख रहा है।
सिस्टम को अंतरिक्ष लांचर के रूप में उपयोग करने के लिए, लॉन्च लूप लगभग 2,000 किमी लंबा और 80 किमी ऊंचा होगा। लूप ट्यूब के रूप में होगा, जिसे म्यान के रूप में जाना जाता है। म्यान के भीतर तैरती और सतत ट्यूब है, जिसे रोटर के रूप में जाना जाता है जो एक प्रकार की बेल्ट या चेन है। रोटर लगभग 5 सेमी (2 इंच) व्यास वाली लोहे की ट्यूब है, जो लूप के चारों ओर 14 किमी/सेकंड (31,000 मील प्रति घंटे) की गति से घूमती है। सिस्टम को ऊंचा रखने के लिए महत्वपूर्ण मात्रा में लिफ्ट की आवश्यकता होती है, और परिणामी पथ रोटर के प्राकृतिक बैलिस्टिक पथ की तुलना में बहुत अधिक सपाट होता है।[2]
लूप के विफल होने और पृथ्वी पर गिरने की संभावना के कारण, इसे आम तौर पर भारी शिपिंग मार्गों के बाहर दो द्वीपों के बीच चलने वाला माना जाता है।
ऊपर बने रहने की क्षमता
आराम की स्थिति में, लूप जमीनी स्तर पर होता है। फिर रोटर को गति तक बढ़ा दिया जाता है। जैसे-जैसे रोटर की गति बढ़ती है, यह चाप बनाने के लिए मुड़ता है। संरचना रोटर से बल द्वारा आयोजित की जाती है, जो परवलयिक प्रक्षेपवक्र का पालन करने का प्रयास करती है। 80 किलोमीटर की ऊंचाई तक पहुंचने पर जमीनी लंगर इसे पृथ्वी के समानांतर जाने के लिए मजबूर करते हैं। एक बार खड़ा होने के बाद, संरचना को नष्ट हुई ऊर्जा पर काबू पाने के लिए निरंतर शक्ति की आवश्यकता होती है। लॉन्च किए गए किसी भी वाहन को बिजली देने के लिए अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता होगी।[2]
पेलोड लॉन्च करना
लॉन्च करने के लिए, वाहनों को 'एलिवेटर' केबल पर ऊपर उठाया जाता है जो 80 किमी पर पश्चिम स्टेशन लोडिंग डॉक से नीचे लटका होता है, और ट्रैक पर रखा जाता है। पेलोड चुंबकीय क्षेत्र लागू करता है जो तेजी से चलने वाले रोटर में एड़ी धाराएं उत्पन्न करता है। यह पेलोड को केबल से दूर उठाता है, साथ ही पेलोड को 3g (30 m/s²) त्वरण के साथ खींचता है। पेलोड तब तक रोटर पर चलता है जब तक कि यह आवश्यक कक्षीय गति तक नहीं पहुंच जाता, और ट्रैक छोड़ देता है।[2]
यदि स्थिर या गोलाकार कक्षा की आवश्यकता होती है, तो एक बार जब पेलोड अपने प्रक्षेपवक्र के उच्चतम भाग तक पहुंच जाता है तो प्रक्षेपवक्र को उचित पृथ्वी कक्षा में प्रसारित करने के लिए ऑन-बोर्ड रॉकेट इंजन (किक मोटर) या अन्य साधन की आवश्यकता होती है।[2] एड़ी वर्तमान तकनीक कॉम्पैक्ट, हल्की और शक्तिशाली है, लेकिन अप्रभावी है। प्रत्येक प्रक्षेपण के साथ बिजली अपव्यय के कारण रोटर का तापमान 80 केल्विन तक बढ़ जाता है। यदि लॉन्च को एक-दूसरे के बहुत करीब रखा जाता है, तो रोटर का तापमान 770°C (1043 K) तक पहुंच सकता है, जिस पर क्यूरी बिंदु पर लोहे का रोटर अपने लौहचुंबकत्व गुणों को खो देता है और रोटर की रोकथाम खो जाती है।[2]
क्षमता और क्षमताएं
80 किमी की परिधि वाली बंद कक्षाएँ बहुत तेज़ी से क्षय और पुनः प्रवेश करती हैं, लेकिन ऐसी कक्षाओं के अलावा, लॉन्च लूप स्वयं भी पेलोड को सीधे पलायन वेग, चंद्रमा के पिछले गुरुत्वाकर्षण सहायता प्रक्षेप पथ और अन्य गैर में इंजेक्ट करने में सक्षम होगा। बंद कक्षाएँ जैसे ट्रोजन बिंदु#L4 और L5 के करीब।
लॉन्च लूप का उपयोग करके गोलाकार कक्षाओं तक पहुंचने के लिए पेलोड के साथ अपेक्षाकृत छोटी 'किक मोटर' लॉन्च करने की आवश्यकता होगी जो पराकाष्ठा पर फायर करेगी और कक्षा को गोलाकार कर देगी। भूतुल्यकाली कक्षा प्रविष्टि के लिए इसे लगभग 1.6 किमी/सेकेंड का डेल्टा-सी ी प्रदान करने की आवश्यकता होगी, निचली पृथ्वी कक्षा को 500 किमी पर गोलाकार करने के लिए केवल 120 किमी/सेकेंड के डेल्टा-वी की आवश्यकता होगी। पारंपरिक राकेट ों को GEO और LEO तक पहुंचने के लिए क्रमशः 14 और 10 किमी/सेकेंड के डेल्टा-बनाम की आवश्यकता होती है।[2]
लोफस्ट्रॉम के डिज़ाइन में लॉन्च लूप भूमध्य रेखा के करीब रखे गए हैं[2]और केवल भूमध्यरेखीय कक्षाओं तक ही सीधे पहुंच सकता है। हालाँकि अन्य कक्षीय विमानों तक उच्च ऊंचाई वाले विमान परिवर्तन, चंद्र गड़बड़ी या वायुगतिकीय तकनीकों के माध्यम से पहुंचा जा सकता है।
लॉन्च लूप की लॉन्च दर क्षमता अंततः रोटर के तापमान और शीतलन दर द्वारा 80 प्रति घंटे तक सीमित होती है, लेकिन इसके लिए 17 गीगावाट पावर स्टेशन की आवश्यकता होगी; अधिक सामान्य 500 मेगावाट पावर स्टेशन प्रति दिन 35 लॉन्च के लिए पर्याप्त है।[2]
अर्थशास्त्र
लॉन्च लूप को आर्थिक रूप से व्यवहार्य बनाने के लिए पर्याप्त बड़े पेलोड लॉन्च आवश्यकताओं वाले ग्राहकों की आवश्यकता होगी।
लोफस्ट्रॉम का अनुमान है कि एक साल के भुगतान के साथ लगभग $10,000000 (संख्या) की लागत वाला प्रारंभिक लूप प्रति वर्ष 40,000 मीट्रिक टन लॉन्च कर सकता है, और लॉन्च लागत को $300/किग्रा तक कम कर सकता है। $30 बिलियन के लिए, बड़ी बिजली उत्पादन क्षमता के साथ, लूप प्रति वर्ष 6 मिलियन मीट्रिक टन लॉन्च करने में सक्षम होगा, और पांच साल की पेबैक अवधि को देखते हुए, लॉन्च लूप के साथ अंतरिक्ष तक पहुंचने की लागत $3/ जितनी कम हो सकती है। किलोग्राम।[5]
तुलना
लॉन्च लूप के लाभ
अंतरिक्ष लिफ्टों की तुलना में, किसी भी नई उच्च-तन्यता ताकत वाली सामग्री को विकसित करने की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि संरचना चलती लूप की गतिज ऊर्जा के साथ अपने वजन का समर्थन करके पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण का प्रतिरोध करती है, न कि तन्यता ताकत से।
लोफस्ट्रॉम के लॉन्च लूप्स के उच्च दरों पर लॉन्च होने की उम्मीद है (प्रति घंटे कई लॉन्च, मौसम से स्वतंत्र), और स्वाभाविक रूप से प्रदूषणकारी नहीं हैं। उच्च निकास तापमान के कारण रॉकेट अपने निकास में नाइट्रेट जैसे प्रदूषण पैदा करते हैं, और प्रणोदक विकल्पों के आधार पर ग्रीनहाउस गैसें पैदा कर सकते हैं। विद्युत प्रणोदन के रूप में लॉन्च लूप स्वच्छ हो सकते हैं, और भू-तापीय, परमाणु, पवन, सौर या किसी अन्य ऊर्जा स्रोत पर भी चलाए जा सकते हैं, यहां तक कि रुक-रुक कर भी, क्योंकि सिस्टम में विशाल अंतर्निहित ऊर्जा भंडारण क्षमता होती है।
अंतरिक्ष लिफ्टों के विपरीत, जिन्हें वैन एलन बेल्ट के माध्यम से कई दिनों तक यात्रा करनी होगी, लॉन्च लूप यात्रियों को कम पृथ्वी की कक्षा में लॉन्च किया जा सकता है, जो बेल्ट के नीचे है, या कुछ घंटों में उनके माध्यम से। यह वैसी ही स्थिति होगी जैसी अपोलो अंतरिक्ष यात्रियों को झेलनी पड़ी थी, जिनके पास अंतरिक्ष लिफ्ट द्वारा दी जाने वाली विकिरण खुराक का लगभग 0.5% था।[6] अंतरिक्ष लिफ्टों के विपरीत, जो अपनी पूरी लंबाई के साथ अंतरिक्ष मलबे और उल्कापिंडों के जोखिमों के अधीन होते हैं, लॉन्च लूप ऐसी ऊंचाई पर स्थित होते हैं जहां हवा के खिंचाव के कारण कक्षाएँ अस्थिर होती हैं। चूंकि मलबा टिकता नहीं है, इसलिए उसके पास संरचना पर प्रभाव डालने का केवल एक ही मौका होता है। जबकि अंतरिक्ष लिफ्टों की पतन अवधि वर्षों के क्रम की होने की उम्मीद है, इस तरह से लूपों की क्षति या पतन दुर्लभ होने की उम्मीद है। इसके अलावा, लॉन्च लूप स्वयं किसी दुर्घटना में भी, अंतरिक्ष मलबे का महत्वपूर्ण स्रोत नहीं हैं। उत्पन्न होने वाले सभी मलबे में उपभू होता है जो वायुमंडल को काटता है या पलायन वेग पर होता है।
लॉन्च लूप मानव परिवहन के लिए हैं, सुरक्षित 3जी त्वरण प्रदान करने के लिए जिसे अधिकांश लोग अच्छी तरह से सहन करने में सक्षम होंगे,[2]और यह अंतरिक्ष लिफ्ट की तुलना में अंतरिक्ष तक पहुंचने का बहुत तेज़ तरीका होगा।
लॉन्च लूप संचालन में शांत होंगे, और रॉकेट के विपरीत, कोई ध्वनि प्रदूषण नहीं करेंगे।
अंत में, उनकी कम पेलोड लागत बड़े पैमाने पर वाणिज्यिक अंतरिक्ष पर्यटन और यहां तक कि अंतरिक्ष उपनिवेशीकरण के साथ संगत है।[citation needed]
लॉन्च लूप की कठिनाइयाँ
एक चालू लूप के रैखिक संवेग में अत्यधिक मात्रा में ऊर्जा होगी। जबकि चुंबकीय निलंबन प्रणाली अत्यधिक निरर्थक होगी, छोटे वर्गों की विफलताओं का अनिवार्य रूप से कोई प्रभाव नहीं होगा, यदि कोई बड़ी विफलता हुई तो लूप में ऊर्जा (1.5×10)15जूल या 1.5 पेटाजूल) परमाणु बम विस्फोट (350 किलोटन टीएनटी समतुल्य) के समान कुल ऊर्जा रिलीज के करीब होगा, हालांकि परमाणु विकिरण उत्सर्जित नहीं कर रहा है।
हालाँकि यह ऊर्जा की बड़ी मात्रा है, यह संभावना नहीं है कि यह अपने बहुत बड़े आकार के कारण संरचना के अधिकांश हिस्से को नष्ट कर देगा, और क्योंकि विफलता का पता चलने पर अधिकांश ऊर्जा को जानबूझकर पूर्व-चयनित स्थानों पर डंप कर दिया जाएगा। केबल को न्यूनतम क्षति के साथ 80 किमी की ऊंचाई से नीचे लाने के लिए कदम उठाने की आवश्यकता हो सकती है, जैसे पैराशूट का उपयोग।
इसलिए, सुरक्षा और खगोलगतिकी कारणों से, लॉन्च लूप को भूमध्य रेखा के पास महासागर के ऊपर स्थापित करने का इरादा है, जो कि निवास स्थान से काफी दूर है।
लॉन्च लूप के प्रकाशित डिज़ाइन में बिजली अपव्यय को कम करने और अन्यथा अंडर-डैम्प्ड केबल को स्थिर करने के लिए चुंबकीय उत्तोलन के इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण की आवश्यकता होती है।
अस्थिरता के दो मुख्य बिंदु टर्नअराउंड अनुभाग और केबल हैं।
टर्नअराउंड सेक्शन संभावित रूप से अस्थिर होते हैं, क्योंकि रोटर को मैग्नेट से दूर ले जाने से चुंबकीय आकर्षण कम हो जाता है, जबकि करीब आने पर आकर्षण बढ़ जाता है। किसी भी स्थिति में, अस्थिरता उत्पन्न होती है।[2]इस समस्या को मौजूदा सर्वो नियंत्रण प्रणालियों के साथ नियमित रूप से हल किया जाता है जो मैग्नेट की ताकत को बदलता है। यद्यपि सर्वो विश्वसनीयता संभावित मुद्दा है, रोटर की उच्च गति पर, रोटर नियंत्रण को खोने के लिए लगातार कई खंडों को विफल करने की आवश्यकता होगी।[2]
केबल अनुभाग भी इस संभावित समस्या को साझा करते हैं, हालाँकि बल बहुत कम हैं।[2]हालाँकि, इसमें अतिरिक्त अस्थिरता मौजूद है कि केबल/शीथ/रोटर घुमावदार मोड (लारियाट श्रृंखला के समान) से गुजर सकता है जो बिना किसी सीमा के आयाम में बढ़ता है। लोफस्ट्रॉम का मानना है कि इस अस्थिरता को सर्वो तंत्र द्वारा वास्तविक समय में भी नियंत्रित किया जा सकता है, हालांकि इसका कभी प्रयास नहीं किया गया है।
प्रतिस्पर्धी और समान डिज़ाइन
अलेक्जेंडर बोलोनकिन के कार्यों में यह सुझाव दिया गया है कि लोफस्ट्रॉम की परियोजना में कई गैर-सुलझी समस्याएं हैं और यह वर्तमान तकनीक से बहुत दूर है।[7][8][9] उदाहरण के लिए, लोफस्ट्रॉम परियोजना में 1.5 मीटर लोहे की प्लेटों के बीच विस्तार जोड़ हैं। उनकी गति (गुरुत्वाकर्षण, घर्षण के तहत) भिन्न हो सकती है और बोलोनकिन का दावा है कि वे ट्यूब में फंस सकते हैं;[citation needed] और जमीन के 28 किमी व्यास वाले टर्नअराउंड खंड में बल और घर्षण बहुत बड़ा है। 2008 में,[10] बोलोनकिन ने वर्तमान प्रौद्योगिकी के लिए उपयुक्त तरीके से अंतरिक्ष उपकरण को लॉन्च करने के लिए सरल घुमाए गए क्लोज-लूप केबल का प्रस्ताव रखा।
एक अन्य परियोजना, अंतरिक्ष केबल , जॉन नैपमैन द्वारा छोटा डिज़ाइन है जिसका उद्देश्य पारंपरिक रॉकेट और सबऑर्बिटल पर्यटन के लिए लॉन्च सहायता है। लॉन्च लूप आर्किटेक्चर की तरह, स्पेस केबल डिज़ाइन निरंतर रोटर के बजाय अलग-अलग बोल्ट का उपयोग करता है। नैपमैन ने गणितीय रूप से यह भी दिखाया है कि घुमावदार अस्थिरता को नियंत्रित किया जा सकता है।[11][12] स्काईहुक (संरचना) अन्य लॉन्च सिस्टम अवधारणा है। स्काईहुक या तो घूमने वाला या गैर-घूर्णन करने वाला हो सकता है। गैर-घूमने वाला स्काईहुक पृथ्वी की निचली कक्षा से पृथ्वी के वायुमंडल के ठीक ऊपर लटका रहता है (स्काईहुक केबल पृथ्वी से जुड़ा नहीं है)।[13] घूमने वाला स्काईहुक निचले सिरे की गति को कम करने के लिए इस डिज़ाइन को बदलता है; संपूर्ण केबल अपने गुरुत्वाकर्षण केंद्र के चारों ओर घूमती है। इसका लाभ घूर्णनशील स्काईहुक के निचले सिरे तक उड़ान भरने वाले लॉन्च वाहन के लिए और भी अधिक वेग में कमी है, जो और भी बड़ा पेलोड और कम लॉन्च लागत बनाता है। इसके दो नुकसान हैं: आने वाले लॉन्च वाहन के लिए घूमने वाले स्काईहुक के निचले सिरे पर जुड़ने के लिए बहुत कम समय (लगभग 3 से 5 सेकंड), और गंतव्य कक्षा के संबंध में विकल्प की कमी।
यह भी देखें
- बेल्ट (मैकेनिकल)
- केबल परिवहन
- चुंबकीय उत्तोलन
- मास ड्राइवर
- मेगास्केल इंजीनियरिंग
- गैर-रॉकेट अंतरिक्ष प्रक्षेपण
- कक्षीय वलय
- अंतरिक्ष लिफ्ट
- अंतरिक्ष बंदूक
- अंतरिक्ष फव्वारा
- अंतरिक्ष पर्यटन
- स्टारट्राम
- टेदर प्रणोदन
संदर्भ
- ↑ Forward, Robert L. (1995), "Beanstalks", Indistinguishable From Magic, ISBN 0-671-87686-4
- ↑ 2.00 2.01 2.02 2.03 2.04 2.05 2.06 2.07 2.08 2.09 2.10 2.11 2.12 2.13 PDF version of Lofstrom's 1985 launch loop publication (AIAA conference)
- ↑ Paul Birch • Orbital Rings - I 12 Archived 2007-07-07 at the Wayback Machine
- ↑ December 1983 Analog magazine
- ↑ Launch Loop slides for the ISDC2002 conference
- ↑ Young, Kelly (13 November 2006). "Space elevators: 'First floor, deadly radiation!'". New Scientist.
- ↑ Bolonkin, Alexander (2006). गैर-रॉकेट अंतरिक्ष प्रक्षेपण और उड़ान. Elsevier. ISBN 9780080447315.
- ↑ Bolonkin, Alexander (10–19 October 2002). Optimal inflatable space towers with 3–100 km height. World Space Congress. Houston, TX, USA. IAC–02–IAA.1.3.03.
- ↑ Journal of the British Interplanetary Society, Vol. 56, 2003, No.9/10 , pp.314-327
- ↑ Bolonkin A.A., New Concepts, Ideas, and Innovations in Aerospace, Technology and Human Science, NOVA, 2008, 400 pgs.
- ↑ Knapman, J. (2009-01-01). "स्पेस केबल - क्षमता और स्थिरता". Journal of the British Interplanetary Society. 62: 202–210. ISSN 0007-084X.
- ↑ Knapman, John (2009). "स्पेस केबल की स्थिरता". Acta Astronautica (in English). 65 (1–2): 123–130. doi:10.1016/j.actaastro.2009.01.047.
- ↑ Smitherman, D. V. "Space Elevators: An Advanced Earth-Space Infrastructure for the New Millennium". NASA/CP-2000-210429. Archived from the original on 2007-02-21.
बाहरी संबंध
- www.launchloop.com
- SpaceCable Another similar idea for launch assist/short range travel/recreational extremely high altitude trips
- Space Elevator Stage 1: Through the Stratosphere, John Knapman, Keith Lofstrom, presentation at Microsoft conference center, August 2011.
