রকেটের কক্ষপথ হিসাব বলতে কী বোঝায়?
রকেট অধ্যয়ন শিক্ষার্থীদের বাহিনীর বেসিক বিষয়গুলি এবং বাহ্যিক শক্তির প্রতি কোনও বস্তুর প্রতিক্রিয়া শেখার একটি দুর্দান্ত উপায়। সমস্ত রকেট রকেটের ওজন কাটিয়ে উঠার জন্য একটি প্রপালশন সিস্টেম দ্বারা উৎপাদিত থ্রাস্ট ব্যবহার করে। খেলনা রকেটগুলির জন্য, স্টম্প রকেট, বোতল রকেট এবং মডেল রকেটের মতো, বায়বায়ামানিক ড্রাগ এবং লিফট রকেটে অভিনয় করা গুরুত্বপূর্ণ শক্তি। বায়ু থেকে বায়ু এবং স্থল থেকে বায়ু ক্ষেপণাস্ত্রগুলির জন্য, বায়ুচালিত শক্তিগুলিও তাৎপর্যপূর্ণ। স্যাটেলাইট লঞ্চকারীদের জন্য, অ্যারোডাইনামিক বাহিনী কক্ষপথে যাওয়ার জন্য বিমানের ট্রাজিকোরিটির কারণে গুরুত্বপূর্ণ নয়। রকেটটি যত তাড়াতাড়ি সম্ভব বায়ুমণ্ডল থেকে বেরিয়ে যায়, তারপরে কক্ষপথে থাকার জন্য প্রয়োজনীয় বেগ অর্জন করে।এই স্লাইডে কক্ষপথে দুটি স্টেজ লঞ্চের ফ্লাইটের প্রধান ঘটনাগুলি দেখি। পুরো উড়ানের মধ্যেই, রকেটের ওজন নিয়মিত পরিবর্তিত হয় কারণ প্রোপেলেন্ট জ্বলতে থাকে। আরম্ভের সময়, ইঞ্জিন দ্বারা উত্পাদিত থ্রাস্ট রকেটের ওজনের চেয়ে বেশি এবং নেট বাহিনী রকেটকে প্যাড থেকে দূরে ত্বরান্বিত করে। মডেল রকেটগুলির বিপরীতে, পূর্ণ স্কেল লঞ্চারগুলি উড়ানের সময় রকেটকে ভারসাম্যপূর্ণ ও চালিত করার জন্য একটি পরিশীলিত গাইডেন্সিং সিস্টেমের উপর নির্ভর করে। বিমানচালক চালানোর জন্য রকেটের জোড় জিম্বলড বা ঘোরানো হয়। প্যাড ছেড়ে, রকেটটি চালিত উল্লম্ব আরোহণ শুরু করে। উচ্চ চাপ এবং ওজন হ্রাস করার কারণে যানটি ত্বরান্বিত হয় এবং দ্রুত পৃথিবীর পৃষ্ঠের কাছাকাছি ঘন বায়ুমণ্ডল থেকে সরে যায়। যদিও রকেট সুপারসনলভাবে ভ্রমণ করছে, রকেটের আকৃতি এবং উচ্চতার নিম্ন বায়ু ঘনত্বের কারণে গাড়ির টানুন ছোট। রকেট আরোহণের সাথে সাথে এটি আরও উপরে উঠতে শুরু করে এবং এর বিমানের পথটি উল্লম্ব দিকে আরও ঝুঁকে পড়ে।
আরোহণের কয়েক মিনিট, বেশিরভাগ প্রবর্তকরা রকেটের কিছু ওজন ফেলে দেয়। এই প্রক্রিয়াটিকে স্টেজিং বলা হয় এবং প্রায়শই দ্বিতীয় ইঞ্জিনের প্রজ্বলন বা লঞ্চের উপরের স্তরের অন্তর্ভুক্ত থাকে। বাতিল হওয়া প্রথম পর্যায়টি পৃথিবীতে ফিরে ব্যালিস্টিক ফ্লাইটে অব্যাহত থাকে। প্রথম পর্যায়টি স্পেস শাটল কঠিন রকেট ইঞ্জিনগুলির মতো পুনরুদ্ধার করা হতে পারে, বা এটি সম্পূর্ণভাবে ফেলে দেওয়া যেতে পারে, যেমন অ্যাপোলো চাঁদের রকেটে করা হয়েছিল। লাইটার, উপরের স্তরটি তার ইঞ্জিনের শক্তির অধীনে ত্বরান্বিত হতে থাকে এবং অনুভূমিকের দিকে পিচ করতে থাকে। সতর্কতার সাথে নির্ধারিত উচ্চতা এবং গতিতে উপরের স্তরের ইঞ্জিনটি কেটে ফেলা হয় এবং মঞ্চ এবং পে-লোডটি কক্ষপথে থাকে। জোহানেস কেপলার 1600 এর দশকের গোড়ার দিকে যে সূত্রটি বিকাশ করেছিলেন সে অনুসারে পৃথিবীর প্রদক্ষিণ করার জন্য সঠিক গতিটি উচ্চতার উপর নির্ভর করে:
ভি = স্কয়ার্ট (জি 0 * রি ^ 2 / (পুনরায় + ঘন্টা))
যেখানে ভি বৃত্তাকার কক্ষপথের গতিবেগ, জি 0 পৃথিবীর পৃষ্ঠের মহাকর্ষীয় ধ্রুবক (৩২.২ ফুট / সেকেন্ড ^ 2), রে মানে পৃথিবী ব্যাসার্ধ (৩৯ 39৩ মাইল), এবং h মাইলের কক্ষপথের উচ্চতা। রকেটটি যদি চাঁদ বা মঙ্গল থেকে উৎক্ষেপণ করা হয় তবে বিভিন্ন গ্রহীয় ব্যাসার্ধ এবং মহাকর্ষীয় ধ্রুবকের কারণে রকেটটির একটি পৃথক কক্ষীয় বেগ প্রয়োজন হবে। পৃথিবীর চারপাশে একটি 100 মাইল উচ্চ কক্ষপথের জন্য, কক্ষপথের গতিবেগ 17,478 মাইল প্রতি ঘন্টা হয়। বৃত্তাকার কক্ষপথের বেগ এবং ব্যাসার্ধ সম্পর্কে জানার সাথে আমরা একটি কক্ষপথ পূর্ণ করার জন্য প্রয়োজনীয় সময়ও গণনা করতে পারি। এই সময়টিকে অরবিটাল পিরিয়ড বলা হয়।
টি ^ 2 = (4 * পাই ^ 2 * (পুনরায় + এইচ) ^ 3) / (জি0 * পুনরায় ^ 2)
আমরা সার্কুলারআরবিট নামে একটি সিমুলেশন তৈরি করেছি যা আপনি সৌরজগতের যে কোনও গ্রহের আশেপাশে উপগ্রহের কক্ষপথে উচ্চতা, বেগ এবং কক্ষপথের প্রভাবগুলি অধ্যয়ন করতে ব্যবহার করতে পারেন।
এই সমীকরণগুলি দেখে আমরা দেখতে পাচ্ছি যে গ্রহের ওপরে উচ্চতা বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে একটি কক্ষপথ বজায় রাখার জন্য প্রয়োজনীয় বেগ হ্রাস পেতে থাকে। নিম্ন কক্ষপথে উড়ন্ত একটি মহাকাশযান অবশ্যই একটি উচ্চ কক্ষপথে উড়ন্ত মহাকাশযানের চেয়ে দ্রুত ভ্রমণ করতে হবে।তারা কক্ষপথে পুরো পথে উড়তে পারে না, সেখানে দুটি স্টেজ মডেলের রকেট কিট উপলব্ধ। রকেটমোডেলার তৃতীয় সিমুলেশন প্রোগ্রামটি ব্যবহার করে আপনি দুটি পর্যায়ের মডেলের রকেটের বিমানের বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করতে পারেন।
লক্ষ্য করুন যে অরবিটাল ফ্লাইটটি উচ্চতা এবং অনুভূমিক বেগের সংমিশ্রণ। সাম্প্রতিক স্পেস শিপ 1 ফ্লাইটটি "মহাশূন্যে যেতে" প্রয়োজনীয় উচ্চতা অর্জন করেছিল, তবে "কক্ষপথে যাওয়ার" জন্য অনুভূমিক গতির অভাব ছিল।
