कृत्रिम गुरुत्वाकर्षण भनेको के हो, अनि अन्तरिक्षमा यसले कसरी गर्छ काम ?
साउन ६, २०८० ११:३९
काठमाडौं । सन् २००० मा यस्तो काम भयो, जसले अन्तरिक्षप्रति मानिसको सोच्ने तरिका नै बदलिदियो । यो त्यही समय थियो, जतिबेला पहिलो पटक कुनै मान्छे पृथ्वीभन्दा बाहिर करिब एक महिना बढी रहेको थियो । मान्छे रहेको ठाउँ कुनै ग्रह नभई मानिसले नै तयार पारेको अन्तर्राष्ट्रिय स्पेस स्टेसन (ISS) थियो ।
त्यसपछिका वर्षहरूमा वैज्ञानिकले अन्तरिक्षसम्बन्धी कुनै न कुनै नयाँ खोज गर्दै आएका छन् । आज पनि तपाईंले इन्टरनेटमा रहेको अन्तरिक्ष एजेन्सी नासाका विभिन्न च्यानलमा हेर्नुभयो भने मानिसहरू अन्तर्राष्ट्रिय स्पेस स्टेसनमा यात्रा गरिरहेको देख्न सक्नुहुन्छ । त्यहाँ गुरुत्वाकर्षण बल (ग्र्याभिटी फोर्स) नहुने भएकाले हिँड्न सकिँदैन ।
त्यस्तो वातावरणमा रहनका थुप्रै किसिमकाे तालिम लिनुपर्ने हुन्छ । यसरी महिनौंसम्म ट्रेनिङ गरेपछि उनीहरू शून्य ग्र्याभिटीमा रहन सक्छन् ।
यदि स्पेस स्टेसनभित्र पृथ्वीको जत्तिकै ग्र्याभिटी भएको भए अन्तरिक्ष यात्रीलाई त्यहाँ रहन सहज हुन्थ्यो । अन्तर्राष्ट्रिय अन्तरिक्ष स्टेसनमा पृथ्वीको जत्तिकै गुरुत्वाकर्षण बल बनाउन आर्टिफिसियल ग्र्याभिटी बनाउने काम भइरहेको छ ।
त्यसो भए आर्टिफिसियल ग्र्याभिटी भनेको के हो, अनि यसले कसरी काम गर्छ ?
आर्टिफिसियल ग्र्याभिटी भन्नाले यस्तो गुरुत्वाकर्षण बल तयार पार्ने प्रक्रियालाई बुझिन्छ, जहाँ पृथ्वीको तुलनामा किनै कम गुरुत्वाकर्षण बल हुन्छ ।
यसलाई विशेषगरी सेन्ट्रिफुगल फोर्स (Centrifugal force), लिनियर एक्सिलिरेसन (Linear acceleration) जस्ता पद्धति अपनाएर उपयुक्त गुरुत्वाकर्षण बल तयार पारिन्छ ।
आईएसएस र आर्टिफिसियल ग्र्याभिटी
लगभग २३ वर्षदेखि विभिन्न खोज तथा अनुसन्धान गर्न अन्तरिक्ष यात्री अन्तर्राष्ट्रिय स्पेस स्टेसन (आईएसएस) मा गइरहेका छन् । आईएसएस अन्तरिक्षमा रहेको सबैभन्दा ठूलो ल्याब हो ।
आईएसएसमा हालसम्म १०० अर्ब डलरभन्दा बढी खर्च भइसकेको छ । यसलाई मानिसहरूले बनाएको सबैभन्दा महँगो कुराको उपनाम पनि दिइएको छ ।
समयसँगै मानिसले बनाएको सबैभन्दा महँगो कुरा दिनानुदिन खराब हुँदै गइरहेको छ । यसका केही भाग चर्किसकेका छन् भने केही चर्किने क्रममा छन् । यसको आयु जति वर्ष हुन्छ भनिएको थियो, त्यो समय पनि पुग्न आँटिसकेको छ । सन् १९९८ मा प्रक्षेपण भएको अन्तरिक्ष स्टेसन अहिले २५ वर्ष पुगिसकेको छ ।
आईएसएसको अवस्था जीर्ण भएकाले यसलाई विस्थापित गर्ने काम सुरु भइसकेको नासाले जनाएको छ । अर्थात् आईएसएसको सट्टामा नयाँ स्पेस स्टेसन राख्ने काम भइरहेको छ ।
नयाँ स्पेस स्टेसनको एउटा मोड्युल डिजाइन भइरहेको छ । नासाले नयाँ मोड्युलको तस्वीर पनि सार्वजनिक गरिसकेको छ । यसमा आर्टिफिसियल ग्र्याभिटी पनि रहेको छ ।
पृथ्वी बाहिर कुनै स्पेस स्टेसनमा गुरुत्वाकर्षण बल हुनु सामान्य उपलब्धि होइन । नयाँ स्पेस स्टेसन र त्यसमा रहेको आर्टिफिसियल ग्र्याभिटीबारे जान्नुअघि आईएसएसबारे जान्नु आवश्यक छ ।
त्यसका लागि आईएसएस किन बनाइएको थियो, यसको आवश्यकता किन पर्यो, अन्तरिक्ष यात्री यसमा कसरी बाँच्छन् जस्ता प्रश्नको जवाफ थाहा पाउनुपर्ने हुन्छ ।
सबैभन्दा पहिले चर्चा गरौं, आईएसएसको आवश्यकता किन पर्यो ?
मानिसलाई कुनै पनि बाह्य ग्रहमा पुग्नका लागि महिनौंको समय लाग्छ । यतिका महिना अन्तरिक्षमा कसरी बिताउने, अन्तरिक्षमा रहँदा हाम्रो शरीरमा के कस्ता असर पर्छन्, अन्तरिक्षमा हामी ज्युँदो कसरी रहन सक्छौं, हामीले कस्ता कस्ता चुनौतीको सामना गर्नुपर्छ ? हो, यस्तै कैयौं प्रश्नको जवाफका लागि खोज तथा अनुसन्धान गर्नुपर्ने हुन्छ ।
यस्तो अनुसन्धान केवल अन्तरिक्षमा मात्र गर्न सकिन्छ । यी सबै अनुसन्धान तथा खोज स्पेस स्टेसनमै हुन्छन् । आईएसएसमै कैयौं अन्तरिक्ष यात्री हुन्छन् । उनीहरूले नै विभिन्न विषयमा खोज तथा अनुसन्धान गर्छन् । उनीहरूले नै स्पेस स्टेसन व्यवस्थापन र मर्मत सम्भारको काम गर्छन् ।
पृथ्वीभन्दा १०० किलोमिटरमाथि अन्तरिक्ष सुरु हुन्छ । आईएसएस भने पृथ्वीभन्दा ४०० किलोमिटर माथिको उचाइमा राखिएको छ । आईएसएसले पृथ्वीलाई २८ हजार किलोमिटर प्रति घण्टाको रफ्तारले परिक्रमा गर्छ । यसको अर्थ जम्मा डेढ घण्टामा आईएसएसले पृथ्वीको एक चक्कर लगाउँछ ।
आईएसएसमा एकपटकमा छ जनासम्म बस्न सक्छन् । तर, एकपटक भने आईएसएसमा १४ जनासम्म बसिसकेका छन् । अहिलेसम्म आईएसएसमा २६६ अन्तरिक्ष यात्री गइसकेका छन् ।
आईएसएसमा सबैभन्दा बढी समय बिताउने व्यक्तिको कीर्तिमान स्कट केल्लीले पाएका छन् । उनले आईएसएसमा ३४० दिन बिताइसकेका छन् ।
आईएसएसको सुरुवात कसरी भयो ?
सन् १९७३ मा नासाले पहिलोपटक स्पेस स्टेसन प्रक्षेपण गरेको थियो । त्यो स्पेस स्टेसनको नाम स्काईल्याब थियो । तर, यहाँ अन्तरिक्ष यात्री केही हप्तासम्म मात्र रहे । त्यसपछि उक्त स्पेस स्टेसन खाली रह्यो । पछि स्काईल्याब झर्दै पृथ्वीको कक्षतिर आइरहेको थियो ।
यसका लागि नासाले कुनै तयारी गरेको थिएन । प्रक्षेपण भएको छ वर्षपछि सन् १९७९ मा स्काईल्याब पृथ्वीको वायुमण्डलमा आयो र विस्फोट भयो ।
त्यसपछि सन् १९८४ मा तत्कालीन अमेरिकी राष्ट्रपति रोनल्ड रेगनले अर्को स्पेस स्टेसनको कुरा उठाए । र, त्यहीबेला अमेरिकाको स्पेस स्टेसनको नाम फ्रिडम राखियो । त्यसको १० वर्षसम्म फ्रिडम स्पेस स्टेसनको डिजाइनको काम भयो । सोही स्पेस स्टेसनको इन्जिनियरिङ र रिसर्चका लागि अर्बौं डलर खर्च भएको थियो । तर, अमेरिकाको फ्रिडम स्पेस स्टेसन प्रक्षेपण हुनै पाएन ।
सन् १९९१ मा आइपुग्दा अमेरिका र तत्कालीन सोभियत संघबीचको शितयुद्ध सकिएको थियो । त्यसपछि विभिन्न देशहरू मिलेर अन्तर्राष्ट्रिय स्पेस स्टेसन प्रक्षेपण गर्ने विषयमा छलफल भयो ।
त्यसपछि सन् १९९३ मा रुसले अन्तर्राष्ट्रिय स्पेस स्टेसन निर्माणका लागि सम्झौता पत्रमा हस्ताक्षर पनि गर्यो । आईएसएसमा १५ ओटा देशको हिस्सेदारी रहेको छ । विशेषगरी अमेरिका, रुस, जापान, क्यानेडा र युरोपियन स्पेस एजेन्सीका ११ देश सहभागी छन् ।
आईएसएस एउटा फुटबलको मैदान जत्तिकै ठूलो छ । तर, सुरुवातमै यो यति ठूलो थिएन । हरेक वर्ष अन्तरिक्ष जाने अन्तरिक्ष यात्रीले नै विभिन्न पाटपुर्जा जोडेर यति ठूलो बनाएका हुन् । जस्तो हाम्रो घरमा फरक-फरक कोठा हुन्छन्, त्यस्तै आईएसएसमा पनि फरक-फरक कोठा जस्तै मोड्युल छन् । यस्ता मोड्युल र अन्य विभिन्न पाटपुर्जा कैयौं वर्ष लगाएर पुर्याइएको हो ।
२० नोभेम्बर १९९८ मा रुसले आईएसएसको पहिलो मोड्युल प्रक्षेपण गरेको थियो । जसको नाम 'जार्या' (Zarya) राखिएको थियो । त्यसको दुई हप्तापछि अमेरिकाले युनिटी मोड्युल प्रक्षेपण गर्यो । उक्त मोड्युल जार्या मोड्युलसँग जोडेर मान्छे रहन सक्ने बनाइयो ।
आईएसएसका दुई भागमध्ये एउटामा रुसले र अर्को भागमा अमेरिकाले आफ्नो खोज तथा अनुसन्धान गर्ने भनिएको थियो । अमेरिकाले रिसर्च गर्ने भनिएको भागमा अमेरिका लगायत अन्य देशहरूको ल्याब हुने भनिएको थियो ।
२ नोभेम्बर २००० मा आईएसएसमा अन्तरिक्ष यात्री पुगे । त्यही समयदेखि नै त्यस क्षेत्रमा अन्तरिक्ष यात्री विभिन्न खोज तथा अन्वेषण गर्न गइरहन्छन् । अन्तरिक्ष यात्री त्यहाँ करिब छ महिना खोज तथा अनुसन्धानमा बिताउँछन् । त्यसपछि उनीहरू पृथ्वीमा आउँछन् । उनीहरूको ठाउँमा अन्तरिक्ष यात्रीको अर्को टोली अन्तरिक्षमा जान्छ । यसरी आईएसएसमा रोटेसन चलिरहन्छ ।
आईएसएसमा पृथ्वीभन्दा फरक कुरा के छ ?
पृथ्वीमा हामी विभिन्न प्रजातिका सजीवका लागि उपयुक्त तापक्रम छ । तर, अन्तरिक्षमा यस्तो छैन । त्यहाँ तापमान निकै कम छ । त्यसबाहेक पनि पृथ्वीमा भएको अर्को महत्त्वपूर्ण कुरा हो, वायुमण्डलीय चाप । अन्तरिक्षमा हाम्रो शरीरलाई उपयुक्त हुने चापको पनि कमी छ ।
यदि हामी चाप कम भएको ठाउँमा गयौं भने हाम्रो शरीर फुल्न थाल्छ । त्यसैले आईएसएसमा हाम्रो शरीरलाई उपयुक्त हुने तापक्रम, अक्सिजन तथा कार्बनडाइअक्साइडको मात्रा र चाप व्यवस्थापन गर्नुपर्छ ।
अन्तरिक्षमा चाप निकै कम हुने भएकाले आईएसएसको हरेक भागलाई प्रेसराइज गरिएको हुन्छ । त्यसैले आईएसएस भित्रबाट बाहिर निस्किन एयर लक सिस्टमको प्रयोग गरिएको हुन्छ । एयर लक भनेको दुई ओटा ढोका भएको एउटा कोठा जस्तो हो । त्यसमा भएको एउटा ढोकाबाट स्पेस स्टेसनभित्र जान सकिन्छ भने अर्को ढोकाबाट बाहिर अन्तरिक्षमा निस्किन सकिन्छ ।
अन्तरिक्ष यात्री सबैभन्दा पहिले एयरलकमा आउँछन् । त्यसपछि बाहिर अन्तरिक्षमा निस्किन्छन् । उनीहरू विशेषगरी स्पेस स्टेसन मर्मत गर्न र अन्य अनुसन्धान गर्नका लागि बाहिर निस्किरहन्छन् । बाहिर निस्किँदा उनीहरू स्पेस सुट लगाउँछन्, जसले बाहिरको तापक्रम र चापबाट त्यसभित्र रहेको व्यक्तिलाई जोगाउँछ । तर, स्पेस स्टेसनभित्र भने पृथ्वीमै लगाउने किसिमको साधारण लुगा लगाउँछन् ।
त्यहाँ ग्र्याभिटी हुँदैन, तर पनि अन्तरिक्ष यात्री कसरी रहन सक्छन् ?
पृथ्वी अण्डाकारको छ । तर पनि मानिसहरू पृथ्वीमै अडिरहेका हुन्छन् । यस्तो सम्भव हुनुका पछाडि गुरुत्वाकर्षणको भूमिका छ । तर, पृथ्वीबाट जति उचाइ बढ्दै गयो, त्यति नै गुरुत्वाकर्षण बल घट्दै जान्छ । तसर्थ आईएसएसमा निकै कम गुरुत्वाकर्षण बल हुन्छ । अर्थात् आईएसएसमा पृथ्वीभन्दा ९० प्रतिशत कम गुरुत्वाकर्षण बल छ ।
आईएसएसमा ग्र्याभिटी निकै कम हुने भएकाले यसले पृथ्वीलाई तीव्र गतिमा परिक्रमा गरिरहेको हुन्छ । त्यहाँ ग्र्याभिटी कम हुने भएकाले अन्तरिक्ष यात्रीका काम निकै जटिल बन्छन् । त्यसैले पनि अन्तरिक्ष यात्री स्पेस स्टेसनभित्र तैरिरहेको जस्तो देखिन्छन् ।
सुत्नका लागि अन्तरिक्ष यात्रीलाई विशेष किसिमको स्लिपिङ ब्याग उपलब्ध गराइएको हुन्छ । उनीहरू सुत्ने बेला आफूलाई स्लिपिङ ब्यागमा बाँध्छन् र अडिएर निदाउँछन् ।
नासाले नयाँ स्पेसस्टेसन डिजाइन गर्नका लागि तीन एरोस्पेस कम्पनी ब्लु ओरिजिनको अर्बिटल रिफ, एक्जिअम (AXIOM) स्पेस स्टेसन स्टार ल्याबसँग सम्झौता गरेको छ । यस परियोजनाका लागि हालसम्म ४१ करोड ५० लाख डलर बढी खर्च भइसकेको छ । पछिल्ला केही महिनादेखि यस परियोजनामा युरोपको एयरबस कम्पनी पनि जोडिएको छ ।
हालै एयरबसले एउटा भिडिओ सार्वजनिक गर्दै एयरबस लुप नामको मल्टिपर्पोज अर्बिटल मोड्युलको प्रस्ताव राखेको थियो । यो स्पेस स्टेसनमा राखिने मध्येको एक मोड्युल हो । एयरबस लुप मोड्युलमा तीन ओटा तह रहेका छन् । जसमा सबैभन्दा माथि ह्याबिटेसनल डेक, साइन्स डेक र सेन्ट्रिफ्युज डेक रहेका छन् ।
मोड्युलको ब्यास करिब २६ फिट छ भने लम्बाइ पनि करिब २६ फिट नै छ । माथिदेखि तलसम्म एउटा सुरुङजस्तो टनेल राखिएको छ । त्यसैका माध्यमबाट मोड्युलको हरेक भागमा पुग्न सकिन्छ । यो टनेल एउटा ग्रिन हाउस स्टक्चरबाट घेरिएको छ ।
यो ग्रिन हाउस स्टक्चरमा रूख बिरुवासँग जोडिएका प्रयोग गरिन्छ । त्यही मोड्युलमा विभिन्न बिरुवा उमार्न सकिने अपेक्षा समेत गरिएको छ ।
उक्त मोड्युलमा चार जना अन्तरिक्ष यात्री मजाले अटाउन सक्छन् । तर आवश्यकता अनुसार आठ जना पनि बसेर काम गर्न सक्ने बताइएको छ । एयरबस निर्माण गर्ने टिमका अनुसार यो मोड्युलको हरेक डेकमा आवश्यकता अनुसार विभिन्न मेसिनरी पूर्वाधार लगाउन सकिन्छ ।
एयरबस लुप मोड्युलको सबैभन्दा विशेष कुरा भनेको यसको सेन्ट्रिफ्युज भनिएको छ, जसमा ठूलो दुई ओटा बक्स बनाइएको छ । त्यही बक्समा व्यायाम गर्न सकिन्छ । त्यसका लागि बक्समा साइकल जडान गराएको छ । त्यही बक्समा आर्टिफिसियल ग्र्याभिटी तयार पार्न सकिन्छ । त्यही आर्टिफिसियल ग्र्याभिटीको सहयोगले अन्तरिक्ष यात्री व्यायाम गर्न सक्छन् ।
स्पेस स्टेसनभित्र अन्तरिक्ष यात्रीलाई भौतिक रूपमा त्यति धेरै मेहनत गर्न पर्दैन । जसले गर्दा उनीहरूको मांसपेशी कमजोर हुँदै जान्छ । यही समस्याबाट बच्नका लागि व्यायाम गर्नुपर्छ । यस्ता समस्याबाट बच्न हरेक अन्तरिक्ष यात्रीलाई दिनममा दुई घण्टा व्यायाम गर्नुपर्छ । त्यसैले अन्तरिक्ष यात्रीलाई व्यायाम गर्न सजिलो बनाउन पनि आर्टिफिसियल ग्र्याभिटी आवश्यक पर्छ ।
पछिल्लो अध्यावधिक: साउन ६, २०८० ११:५७
