శాస్త్ర విజ్ఞానము ఇప్పుడు మిగతా భారతీయ భాషల్లో కూడా... ఇక్కడ నొక్కి చూడండి. For Science in other Indian Languages. Please Click here.

పలు దశలు గల సంకీర్ణ రాకెట్

Posted by శ్రీనివాస చక్రవర్తి Sunday, December 22, 2013

 


రాకెట్ వేగాన్ని నియంత్రించే కారకాలు ఏమిటి?

రాకెట్ లోంచి బయటికి వచ్చే వాయువులు ఎంత వేగంగా వస్తే రాకెట్ అంత వేగంగా ముందుకు దూసుకుపోతుంది. అంటే అలాంటి వాయువులని ఉత్పన్నం చేసే ఇంధనాలని రాకెట్ లో వాడాలన్నమాట. హైడ్రోజెన్, ఆక్సిజన్ వాయువులని ఇంధనంగా వాడినప్పుడు వాటి  కలయిక వల్ల అత్యధిక వేగం గల బహిష్కృత వాయువులు (exhaust gases) రాకెట్ లోంచి బయటికి వస్తాయి.

వాయు ఇంధనాలని వాడినా సంక్షిప్తం ఉండేందుకు గాను వాటిని ద్రవ రూపంలో మోసుకుపోతారు. కాని హైడ్రోజెన్ తో వచ్చిన చిక్కేంటంటే అది అత్యంత తేలికైన వాయువు కనుక ద్రవ రూపంలో కూడా అది ఎంతో ఘనపరిమాణాన్ని ఆక్రమిస్తుంది. అంటే దాన్ని కలిగి వుండే టాంకులు మరీ పెద్దవై ఉండాలన్నమాట. హైడ్రోజెన్ తో మరో చిక్కేంటంటే అది ద్రవ రూపంలో ఉండాలంటే దాన్ని -253  డిగ్రీల సెంటిగ్రేడ్ కన్నా తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంచాలి. వాయువులని అంత తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంచడానికి రాకెట్ లో ప్రత్యేక యంత్రాంగం కావలసి వస్తుంది. ఈ బాదరబందీలు లేకుండా ఉండాలంటే హైడ్రజీన్ (hydrazine) మరియు నైట్రిక్ ఆసిడ్ ల మిశ్రమాన్ని వాడొచ్చు. ఈ ద్రవాలు నీటి కన్నా బరువైనవి. కనుక వీటిని కాస్త చిన్న టాంకులలో ఉంచొచ్చు. వాటి వినియోగంలో కూడా  ప్రత్యేక సమస్యలేవీ రావు.

ద్రవ ఇంధనాలు వాడే రాకెట్ ఇంజెన్లలో కిరోసిన్, పెట్రోల్, టర్పెంటైన్, పరాఫిన్ మొదలైన పదార్థాలు వాడుతారు. వాటికి పర్ క్లోరిక్ ఆసిడ్, హైడ్రోజెన్ పెరాక్సయిడ్ మొదలైన ఆక్సిడెంట్లు కలుపుతారు. 

ఇలాంటి రసాయనిక ఇంధనాల వల్ల సుమారు 2.5  కిమీ/సెకను వేగం గల బహిష్కృత వాయువులు పుడతాయి. అయితే ఈ వేగాన్ని ఇంకా పెంచాల్సిన అవసరం వుంది.

రాకెట్ వేగాన్ని మరింతగా పెంచడానికి మరో చిట్కా  వుంది. రాకెట్ లాంచ్ లో బూస్టర్ రాకెట్ (booster rocket)  అనే అదనపు రాకెట్ దశని వాడుతారు. దీని ప్రోద్బలం వల్ల రాకెట్ ఒక నిర్ణీత ఎత్తు వరకు లేచి, ఒక నిర్ణీత వేగాన్ని చేరుకున్న తరువాత బూస్టర్ రాకెట్ అసలు రాకెట్ నుండి వేరు పడి పారాచూట్ సహాయంతో భూమిని చేరుకుంటుంది. ఇంధనం అంతా పూర్తిగా హరించుకుపోయిన ఖాళీ బూస్టర్ రాకెట్ ముఖ్య రాకెట్ నుండి వేరు పడడం వల్ల ముఖ్య రాకెట్ బరువు తగ్గుతుంది. ముఖ్య రాకెట్ లో ఉన్న ఇంధనం సహాయంతో అది మరింత అధిక వేగాలని చేరుకునే అవకాశం వుంది.

ఈ విధంగా పలు దశలు గల రాకెట్ ల రూపకల్పన ద్వారా రాకెట్ లో అత్యధిక వేగాలని సాధించడానికి వీలయ్యింది. ఇలా పలుదశలు గల రాకెట్ ని సంకీర్ణ రాకెట్ (composite rocket) అంటారు (చిత్రం).

 (Image: http://www.suntrek.org/solar-spacecraft/satellites-rockets/how-rockets-work.shtml)

అయితే రసాయనిక ఇంధనాలతో సాధించగల వేగాలకి ఒక పరిమితి వుంది. అంత కన్నా అధిక వేగాలని సాధించేందుకు గాని పరమాణు శక్తి (atomic energy)  ని వాడాలనే ఆలోచన ఎప్పటి నుంచో వుంది. కేంద్రక చర్యలలో అతి తక్కువ సమయాలలో అత్యధిక శక్తి వెలువడుతుంది. ఆ శక్తితో ఓ ద్రవాన్ని వాయువుగా మార్చి, ఆ వాయువుని అత్యధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్దకి చేరేలా వేడెక్కించడానికి వీలవుతుంది. అలా వేడెక్కిన బహిష్కృత వాయువులు అత్యధిక వేగం వద్ద రాకెట్ లోంచి బయటికి వస్తాయి. ఇలాంటి ఏర్పాటులో వాడే ద్రవాన్ని ‘ప్రొపెల్లంట్’ (propellant) అంటారు. ఆ చర్యకి శక్తిని ప్రసాదించే కేంద్రక పదార్థాన్ని “ఇంధనం” అంటారు.

శక్తి మూలం వేరని తప్ప మిగతా విషయాలలో సాంప్రదాయక రసాయనిక రాకెట్ కి, ఈ కొత్త కేంద్రక ఇంధనం మీద పని చేసే రాకెట్ కి మధ్య మౌలికమైన తేడా యేమీ లేదు. అయితే కేంద్రక ఇంధనాల వినియోగంలో కొన్ని సమస్యలు తలెత్తుతాయి. కేంద్రక చర్య వల్ల పుట్టే అత్యధిక ఉష్ణోగ్రతల మీద, పీడనాల మీద పగ్గం వేసి అదుపు చెయ్యడం అంత సులభం కాదు. మరో సమస్య ఏంటంటే కేంద్రక చర్యల నుండే పుట్టే రేడియోధార్మిక వికిరణాల (radioactive radiations) వల్ల మానవులకి హాని కలిగే అవకాశం వుంది. అలాంటి వికిరణాల నుండి రాకెట్ లో ప్రయాణించే వ్యక్తులకి హాని కలగకుండా ఉండాలంటే అందుకు ప్రత్యేక ఏర్పాట్లు కావాలి. ఉదాహరణకి పరమాణు శక్తితో కార్లని నడిపించొచ్చునన్న భావన డెబ్బై ఏళ్లకి పైగా వుంది. కాని అలాంటి వాహనంలో పరమాణు చర్యలు జరుగుతున్న మందిరానికి కార్లో కూర్చున్న మనుషులకి మధ్య రక్షక కవచం  లాగ పని చేసే సీసపు గోడ ఉండాలి. ఆ గోడ బరువు 50  టన్నుల దాకా ఉండాల్సి వస్తుందని లెక్క వేశారు. ఆ కారణం చేత పరమాణు శక్తి వినియోగం వల్ల అధిక శక్తులు లభ్యమైనా, అది వాడే యంత్రం యొక్క బరువు అపారంగా పెరిగిపోతుంది. ఈ సమస్యల వల్ల రాకెట్ లో కూడా పరమాణు శక్తిని వినియోగించే ప్రయత్నం మందగించిందనే చెప్పాలి. అలాంటి రాకెట్ లు ఇప్పటికి కూడా ప్రయోగాత్మదశలోనే తప్ప వాస్తవ వినియోగంలో లేవు.

(ఇంకా వుంది)











0 comments

Post a Comment

postlink

సైన్సు పుస్తకాలు ఇక్కడ నుంచి కొనవచ్చు.. click on image

అంతరిక్షం చూసొద్దాం రండి

"తారావళీ సూపర్ ట్రావెల్స్" తరపున స్వాగతం... సుస్వాగతం!" "తారావళీ సూపర్ ట్రావెల్స్" గురించి ప్రత్యేకించి మీకు చెప్పనవసరం లేదు. తారాంతర యాత్రా సేవలు అందించడంలో మాకు 120 ఏళ్ల అనుభవం ఉంది. మా హెడ్ క్వార్టర్స్ భూమి మీదే ఉన్నా, సౌరమండలం బయట మాకు చాలా బ్రాంచీలు ఉన్నాయని మీకు బాగా తెలుసు. అంతరిక్షానికి వెళ్ళడానికి ఇక్కడ నొక్కండి

Printer-friendly gadget

Print

ఈ బ్లాగులోని పోస్ట్ లు ఆటోమేటిక్ గా మీ మెయిల్ ఇన్బాక్స్ లోకి చేరడానికి మీ ఈ-మెయిల్ ఐడీని ఎంటర్ చేసి చందాదారులు కండి Enter your email address:

Delivered by FeedBurner

Total

Blogumulus by Roy Tanck and Amanda FazaniInstalled by CahayaBiru.com

Label Category

Followers

archive

Total Pageviews

There was an error in this gadget
There was an error in this gadget

విజ్ఞానులు

GuestBooker 2.5

Recent Posts

Popular Posts

Follow by Email