क्या आपने कभी सोचा है कि प्रक्षेपण के बाद रॉकेट अंततः अपने आप क्यों झुक जाते हैं? अधिकांश लोग मानते हैं कि रॉकेट का लक्ष्य यथासंभव ऊंची उड़ान भरना है, लेकिन ‘ऊपर’ केवल पहला कदम है। यदि कोई रॉकेट बिल्कुल सीधा उड़ता है, तो अंततः उसका ईंधन खत्म हो जाएगा और वह हवा में फेंके गए पत्थर की तरह सीधे पृथ्वी पर गिरेगा। कक्षा तक पहुंचने के लिए, इसे ‘गुरुत्वाकर्षण मोड़’ के रूप में जाना जाने वाला एक पैंतरेबाज़ी निष्पादित करनी होगी। यह चाल पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण का लाभ उठाती है, ऊर्ध्वाधर चढ़ाई से तीव्र क्षैतिज गति की ओर बढ़ती है, जो अंतरिक्ष में रहने के लिए आवश्यक है। पार्श्व संक्रमण को निष्पादित करके, रॉकेट कम ईंधन का उपयोग करता है और वायुमंडलीय तनाव को कम करता है। यह क्रिया हमारे ग्रह के चारों ओर इसकी निरंतर गिरावट की शुरुआत का प्रतीक है।
यही कारण है कि प्रक्षेपण के बाद रॉकेट वक्र हो जाते हैं (और यह शानदार भौतिकी है)
उड़ान के दौरान रॉकेट क्षैतिज रूप से तेजी लाने के लिए झुकते हैं, इस चाल को गुरुत्वाकर्षण मोड़ कहा जाता है। नासा बताता है कि एक अंतरिक्ष यान को कक्षा में बने रहने के लिए, उसे क्षैतिज रूप से चलते हुए लगभग 17,500 मील प्रति घंटे (28,000 किलोमीटर प्रति घंटे) तक पहुंचना होगा। यदि कोई रॉकेट सीधे ऊपर जाता है और झुकता नहीं है, तो इंजन बंद होने के बाद गुरुत्वाकर्षण उसे वापस नीचे खींच लेगा। ऊपर जाने के बजाय, रॉकेट गुरुत्वाकर्षण का उपयोग करने के लिए अपने उड़ान पथ को मोड़ता है। इस अनुकूलित प्रक्षेपवक्र का मतलब है कि सीधे चलने की तुलना में स्टीयरिंग थ्रस्टर्स पर कम ईंधन का उपयोग करना।
रॉकेट वायुमंडल के सबसे मोटे हिस्से को कैसे पार कर जाते हैं?
पृथ्वी के वायुमंडल के सबसे घने हिस्से को जल्दी से छोड़ने के लिए, रॉकेट शुरू में सीधे ऊपर लॉन्च होते हैं। इससे वायुगतिकीय खिंचाव कम हो जाता है। लेकिन जैसा कि जर्नल ‘फंडामेंटल ऑफ रॉकेट प्रोपल्शन’ में चर्चा की गई है, बहुत लंबे समय तक लंबवत जाना व्यावहारिक नहीं है। जैसे-जैसे वातावरण पतला होता जाता है, रॉकेट झुकना शुरू कर देता है। यह बदलाव इसे हवा के दबाव के कारण संरचनात्मक विफलता से बचाता है और इसे पृथ्वी के वक्र को प्रभावी ढंग से नेविगेट करने के लिए बग़ल में गति प्राप्त करने में मदद करता है।
ऊँचाई से अधिक गति मायने रखती है
दिलचस्प बात यह है कि कक्षा में एक रॉकेट वास्तव में हमेशा गिर रहा है। स्मिथसोनियन राष्ट्रीय वायु और अंतरिक्ष संग्रहालय इसे यह कहकर समझाते हैं कि इसका पथ पृथ्वी के वक्र से मेल खाता है। जब रॉकेट सही क्षैतिज गति प्राप्त करता है, तो यह उसी दर से पृथ्वी की ओर गिरता है जिस दर से पृथ्वी की सतह दूर मुड़ती है। लॉन्च के तुरंत बाद उस बग़ल में रास्ता शुरू किए बिना, यह ‘जमीन से टकराए बिना गिरना’ जारी नहीं रख सका।
रॉकेट केवल ‘बलपूर्वक’ ऊपर की ओर क्यों नहीं बढ़ते?
भौतिकी से पता चलता है कि रॉकेट तब सबसे अच्छा काम करते हैं जब वे तेज़ गति से आगे बढ़ते हैं। अमेरिकन इंस्टीट्यूट ऑफ एरोनॉटिक्स एंड एस्ट्रोनॉटिक्स (एआईएए) द्वारा साझा किए गए शोध के अनुसार, जब कोई रॉकेट गुरुत्वाकर्षण के साथ संरेखित पथ का अनुसरण करता है, तो यह ‘गुरुत्वाकर्षण हानि’ के रूप में जाना जाता है को कम करता है। इस तरह, पृथ्वी के खिंचाव का प्रतिकार करने के बजाय अपनी इच्छित कक्षा को प्राप्त करने के लिए अधिक प्रणोदक का उपयोग किया जाता है।
