रोचक तथ्य और उपयोगी टिप्स. उन्नत अंतरिक्ष सामग्री

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एक महीने में, आर-7 रॉकेट के पहले प्रक्षेपण के ठीक आधी सदी हो जाएगी, जो 15 मई, 1957 को हुआ था। यह रॉकेट, जो अभी भी हमारे सभी अंतरिक्ष यात्रियों को ले जाता है, निर्माण सामग्री पर डिजाइन विचार की बिना शर्त विजय है। यह दिलचस्प है कि इसके प्रक्षेपण के ठीक 30 साल बाद, 15 मई 1987 को, एनर्जिया रॉकेट का पहला प्रक्षेपण हुआ, जिसमें इसके विपरीत, बहुत सारी विदेशी सामग्रियों का उपयोग किया गया था जो 30 साल पहले अनुपलब्ध थीं।

जब स्टालिन ने कोरोलेव को वी-2 की नकल करने का काम सौंपा, तो इसकी कई सामग्रियां तत्कालीन सोवियत उद्योग के लिए नई थीं, लेकिन 1955 तक वे समस्याएं जो डिजाइनरों को विचारों को लागू करने से रोक सकती थीं, पहले ही गायब हो चुकी थीं। इसके अलावा, R-7 रॉकेट बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्रियां 1955 में भी नई नहीं थीं - आखिरकार, रॉकेट के बड़े पैमाने पर उत्पादन के दौरान समय और धन की लागत को ध्यान में रखना आवश्यक था। इसलिए, इसके डिजाइन का आधार लंबे समय से विकसित एल्यूमीनियम मिश्र धातु था।

पहले, एल्यूमीनियम को "पंख वाली धातु" कहना फैशनेबल था, इस बात पर जोर देते हुए कि यदि कोई संरचना जमीन पर या रेल पर नहीं चलती है, बल्कि उड़ती है, तो यह एल्यूमीनियम से बना होना चाहिए। वास्तव में, कई पंख वाली धातुएँ हैं, और यह परिभाषा लंबे समय से फैशन से बाहर हो गई है। इसमें कोई संदेह नहीं है कि एल्युमीनियम अच्छा है, काफी सस्ता है, इसकी मिश्रधातुएँ अपेक्षाकृत मजबूत हैं, इसे संसाधित करना आसान है, आदि। लेकिन आप अकेले एल्युमीनियम से हवाई जहाज नहीं बना सकते। और एक पिस्टन विमान में, लकड़ी काफी उपयुक्त साबित हुई (यहां तक कि आर -7 रॉकेट में उपकरण डिब्बे में प्लाईवुड विभाजन भी हैं!)। विमानन से एल्युमीनियम विरासत में मिलने के बाद, रॉकेट प्रौद्योगिकी ने इस धातु का उपयोग करना शुरू कर दिया। लेकिन यहीं उनकी क्षमताओं की संकीर्णता उजागर हुई।

अल्युमीनियम

"विंग्ड मेटल", विमान डिजाइनरों का पसंदीदा। शुद्ध एल्युमीनियम स्टील से तीन गुना हल्का, बहुत लचीला, लेकिन बहुत मजबूत नहीं होता है।

इसे एक अच्छा संरचनात्मक पदार्थ बनाने के लिए इससे मिश्रधातुएँ बनानी पड़ती हैं। ऐतिहासिक रूप से, पहला ड्यूरालुमिन था (ड्यूरालुमिन, ड्यूरालुमिन, जैसा कि हम इसे अक्सर कहते हैं) - यह नाम मिश्र धातु को जर्मन कंपनी द्वारा दिया गया था जिसने इसे पहली बार 1909 में प्रस्तावित किया था (ड्यूरेन शहर के नाम से)। इस मिश्र धातु में, एल्यूमीनियम के अलावा, थोड़ी मात्रा में तांबा और मैंगनीज होता है, जो इसकी ताकत और कठोरता को नाटकीय रूप से बढ़ाता है। लेकिन ड्यूरालुमिन के नुकसान भी हैं: इसे वेल्ड नहीं किया जा सकता है और इस पर मुहर लगाना मुश्किल है (इसके लिए गर्मी उपचार की आवश्यकता होती है)। यह समय के साथ पूरी ताकत हासिल कर लेता है, इस प्रक्रिया को "एजिंग" कहा जाता है, और गर्मी उपचार के बाद मिश्र धातु को फिर से पुराना किया जाना चाहिए। इसलिए इससे बने हिस्सों को रिवेटिंग और बोल्ट से जोड़ा जाता है।

रॉकेट में यह केवल "सूखे" डिब्बों के लिए उपयुक्त है - रिवेट डिज़ाइन दबाव में जकड़न की गारंटी नहीं देता है। मैग्नीशियम युक्त मिश्र धातु (आमतौर पर 6% से अधिक नहीं) को विकृत और वेल्ड किया जा सकता है। वे आर-7 रॉकेट पर सबसे प्रचुर मात्रा में हैं (विशेषकर, सभी टैंक उन्हीं से बने हैं)।

अमेरिकी इंजीनियरों के पास एक दर्जन विभिन्न घटकों से युक्त मजबूत एल्यूमीनियम मिश्र धातुएं थीं। लेकिन सबसे पहले, गुणों की श्रेणी के मामले में हमारी मिश्रधातुएँ विदेशी मिश्रधातुओं से कमतर थीं। यह स्पष्ट है कि विभिन्न नमूनों की संरचना में थोड़ा अंतर हो सकता है, और इससे यांत्रिक गुणों में अंतर होता है। किसी डिज़ाइन में, किसी को अक्सर औसत ताकत पर नहीं, बल्कि न्यूनतम, या गारंटीकृत ताकत पर भरोसा करना पड़ता है, जो हमारे मिश्र धातुओं में औसत से काफी कम हो सकता है।

20वीं सदी की अंतिम तिमाही में, धातु विज्ञान में प्रगति के कारण एल्यूमीनियम-लिथियम मिश्र धातुओं का उदय हुआ। यदि पहले एल्यूमीनियम में एडिटिव्स का उद्देश्य केवल ताकत बढ़ाना था, तो लिथियम ने मिश्र धातु को काफी हल्का बनाना संभव बना दिया। एनर्जिया रॉकेट का हाइड्रोजन टैंक एल्यूमीनियम-लिथियम मिश्र धातु से बनाया गया था, और शटल टैंक अब इससे बनाए जाते हैं।

अंत में, सबसे विदेशी एल्यूमीनियम-आधारित सामग्री बोरा-एल्यूमीनियम मिश्रित है, जहां एल्यूमीनियम फाइबरग्लास में एपॉक्सी राल के समान भूमिका निभाता है: यह उच्च शक्ति वाले बोरॉन फाइबर को एक साथ रखता है। इस सामग्री को अभी घरेलू अंतरिक्ष यात्रियों में पेश किया जाना शुरू हुआ है - सी लॉन्च प्रोजेक्ट में शामिल डीएम-एसएल ऊपरी चरण के नवीनतम संशोधन के टैंकों के बीच का ट्रस इससे बनाया गया है। पिछले 50 वर्षों में डिज़ाइनर की पसंद बहुत समृद्ध हो गई है। फिर भी, तब और अब, दोनों में एल्युमीनियम रॉकेट में नंबर 1 धातु है। लेकिन, निश्चित रूप से, कई अन्य धातुएं भी हैं, जिनके बिना कोई रॉकेट उड़ नहीं सकता।

अंतरिक्ष युग की सबसे फैशनेबल धातु। आम धारणा के विपरीत, रॉकेट प्रौद्योगिकी में टाइटेनियम का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है - टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग मुख्य रूप से उच्च दबाव वाले गैस सिलेंडर (विशेषकर हीलियम के लिए) बनाने के लिए किया जाता है। तरल ऑक्सीजन या तरल हाइड्रोजन के टैंक में रखे जाने पर टाइटेनियम मिश्र धातु मजबूत हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप वजन हल्का हो जाता है। टीकेएस अंतरिक्ष यान पर, जो, हालांकि, कभी भी अंतरिक्ष यात्रियों के साथ उड़ान नहीं भरता था, डॉकिंग तंत्र की ड्राइव वायवीय थी; इसके लिए हवा को 330 वायुमंडल के कामकाजी दबाव के साथ कई 36-लीटर टाइटेनियम गुब्बारे में संग्रहीत किया गया था। प्रत्येक सिलेंडर का वजन 19 किलोग्राम था। यह समान क्षमता के मानक वेल्डिंग कनस्तर से लगभग पांच गुना हल्का है, लेकिन आधे दबाव के लिए डिज़ाइन किया गया है!

लोहा

किसी भी इंजीनियरिंग संरचना का एक अनिवार्य तत्व। विभिन्न प्रकार के उच्च शक्ति वाले स्टेनलेस स्टील के रूप में लोहा, रॉकेट में दूसरी सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली धातु है। जहां भी भार एक बड़ी संरचना पर वितरित नहीं किया जाता है, बल्कि एक बिंदु या कई बिंदुओं पर केंद्रित होता है, स्टील एल्यूमीनियम पर जीत हासिल करता है। स्टील सख्त होता है - स्टील से बनी एक संरचना, जिसका आयाम लोड के तहत "तैरता" नहीं होना चाहिए, लगभग हमेशा अधिक कॉम्पैक्ट होता है और कभी-कभी एल्यूमीनियम से भी हल्का होता है। स्टील कंपन को बेहतर ढंग से सहन करता है, गर्मी के प्रति अधिक सहिष्णु है, स्टील सस्ता है, सबसे विदेशी किस्मों के अपवाद के साथ, स्टील, आखिरकार, लॉन्च संरचना के लिए आवश्यक है, जिसके बिना एक रॉकेट - ठीक है, आप जानते हैं ...

लेकिन रॉकेट टैंक स्टील से भी बनाये जा सकते हैं। अद्भुत? हाँ। हालाँकि, पहले अमेरिकी अंतरमहाद्वीपीय रॉकेट एटलस में पतली दीवार वाले स्टेनलेस स्टील से बने टैंक का इस्तेमाल किया गया था। स्टील रॉकेट को एल्युमीनियम रॉकेट से बेहतर प्रदर्शन करने के लिए, कई चीजों को मौलिक रूप से बदलना पड़ा। इंजन डिब्बे के पास टैंकों की दीवार की मोटाई 1.27 मिलीमीटर (1/20 इंच) तक पहुंच गई, पतली चादरें ऊपर इस्तेमाल की गईं, और केरोसिन टैंक के शीर्ष पर मोटाई केवल 0.254 मिलीमीटर (0.01 इंच) थी। और सेंटूर हाइड्रोजन ऊपरी चरण, जो उसी सिद्धांत के अनुसार बनाया गया है, की दीवार रेजर ब्लेड जितनी मोटी है - 0.127 मिलीमीटर!

ऐसी पतली दीवार अपने वजन के नीचे भी ढह जाएगी, इसलिए यह केवल आंतरिक दबाव के कारण अपना आकार बनाए रखती है: निर्माण के क्षण से, टैंकों को सील कर दिया जाता है, फुलाया जाता है और बढ़े हुए आंतरिक दबाव पर संग्रहीत किया जाता है। विनिर्माण प्रक्रिया के दौरान, दीवारों को अंदर से विशेष धारकों द्वारा समर्थित किया जाता है। इस प्रक्रिया का सबसे कठिन चरण नीचे से बेलनाकार भाग को वेल्डिंग करना है। इसे एक बार में पूरा करना था; परिणामस्वरूप, वेल्डरों की कई टीमों, प्रत्येक दो जोड़े ने, इसे सोलह घंटों के दौरान पूरा किया; ब्रिगेड हर चार घंटे में एक-दूसरे की जगह लेती थीं। इस मामले में, दो जोड़ों में से एक ने टैंक के अंदर काम किया।

निश्चित रूप से यह कोई आसान काम नहीं है। लेकिन इसी रॉकेट पर अमेरिकी जॉन ग्लेन पहली बार कक्षा में गए थे। और तब इसका एक गौरवशाली और लंबा इतिहास था, और सेंटूर इकाई आज भी उड़ान भरती है। वैसे, V-2 में एक स्टील बॉडी भी थी - केवल R-5 रॉकेट पर स्टील को पूरी तरह से छोड़ दिया गया था, जहां वियोज्य वारहेड के कारण स्टील बॉडी अनावश्यक हो गई थी। "रॉकेट शक्ति की दृष्टि से" किस धातु को तीसरे स्थान पर रखा जा सकता है? उत्तर स्पष्ट लग सकता है. टाइटेनियम? यह बिल्कुल नहीं निकला।

ताँबा

विद्युत एवं तापीय प्रौद्योगिकी की मुख्य धातु। अच्छा, क्या यह अजीब नहीं है? काफी भारी, बहुत मजबूत नहीं, स्टील की तुलना में यह गलने योग्य है, नरम है, एल्यूमीनियम की तुलना में यह महंगा है, लेकिन फिर भी एक अपूरणीय धातु है।

यह सब तांबे की राक्षसी तापीय चालकता के बारे में है - यह सस्ते स्टील से दस गुना अधिक और महंगे स्टेनलेस स्टील से चालीस गुना अधिक है। तापीय चालकता और साथ ही गलनांक में भी एल्युमीनियम तांबे से कमतर है। और हमें रॉकेट के मूल में - उसके इंजन में - इस पागल तापीय चालकता की आवश्यकता है। रॉकेट इंजन की आंतरिक दीवार तांबे से बनी है, जो रॉकेट हृदय की तीन हजार डिग्री की गर्मी को रोकती है। दीवार को पिघलने से बचाने के लिए, इसे मिश्रित बनाया गया है - बाहरी दीवार, स्टील, यांत्रिक भार रखती है, और भीतरी दीवार, तांबा, गर्मी को अवशोषित करती है।

दीवारों के बीच की पतली खाई में ईंधन का प्रवाह होता है, जो टैंक से इंजन की ओर जाता है, और फिर यह पता चलता है कि तांबा स्टील से बेहतर प्रदर्शन करता है: तथ्य यह है कि पिघलने का तापमान एक तिहाई से भिन्न होता है, लेकिन तापीय चालकता दसियों होती है कई बार. तो स्टील की दीवार तांबे की दीवार से पहले जल जाएगी। प्रक्षेपण स्थल पर मिसाइलों को ले जाने के बारे में सभी तस्वीरों और टेलीविजन रिपोर्टों में आर-7 इंजन नोजल का सुंदर "तांबा" रंग स्पष्ट रूप से दिखाई देता है।

आर-7 रॉकेट इंजन में, आंतरिक, "अग्नि" दीवार शुद्ध तांबे से नहीं, बल्कि क्रोमियम कांस्य से बनी होती है जिसमें केवल 0.8% क्रोमियम होता है। यह कुछ हद तक तापीय चालकता को कम करता है, लेकिन साथ ही अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान (गर्मी प्रतिरोध) को बढ़ाता है और प्रौद्योगिकीविदों के लिए जीवन को आसान बनाता है - शुद्ध तांबा बहुत चिपचिपा होता है, इसे काटना मुश्किल होता है, और पसलियों को आंतरिक जैकेट पर पीसने की आवश्यकता होती है, जिसके साथ यह बाहरी हिस्से से जुड़ा हुआ है। शेष कांस्य दीवार की मोटाई केवल एक मिलीमीटर है; पसलियों की मोटाई समान है, और उनके बीच की दूरी लगभग 4 मिलीमीटर है।

इंजन का जोर जितना कम होगा, शीतलन की स्थिति उतनी ही खराब होगी - ईंधन की खपत कम होगी, और सापेक्ष सतह क्षेत्र तदनुसार बड़ा होगा। इसलिए, अंतरिक्ष यान पर उपयोग किए जाने वाले कम-जोर वाले इंजनों पर, शीतलन के लिए न केवल ईंधन का उपयोग करना आवश्यक है, बल्कि एक ऑक्सीडाइज़र - नाइट्रिक एसिड या नाइट्रोजन टेट्रोक्साइड भी है। ऐसे मामलों में, सुरक्षा के लिए तांबे की दीवार को उस तरफ क्रोमियम से लेपित किया जाना चाहिए जहां एसिड प्रवाहित होता है। लेकिन आपको इसे भी सहना होगा, क्योंकि तांबे की अग्नि दीवार वाला इंजन अधिक कुशल होता है।

निष्पक्ष होने के लिए, मान लें कि स्टील की आंतरिक दीवार वाले इंजन भी मौजूद हैं, लेकिन दुर्भाग्य से, उनके पैरामीटर बहुत खराब हैं। और यह केवल शक्ति या थ्रस्ट के बारे में नहीं है, नहीं, इंजन पूर्णता का मुख्य पैरामीटर - विशिष्ट आवेग - इस मामले में एक तिहाई नहीं तो एक चौथाई कम हो जाता है। "औसत" इंजनों के लिए यह 220 सेकंड है, अच्छे इंजनों के लिए - 300 सेकंड, और सबसे अच्छे "शांत और परिष्कृत" इंजनों के लिए, जिनमें से शटल के पीछे तीन हैं, - 440 सेकंड। सच है, तांबे की दीवार वाले इंजनों का श्रेय उनके डिज़ाइन की पूर्णता को नहीं, बल्कि तरल हाइड्रोजन को जाता है। इस तरह का केरोसिन इंजन बनाना सैद्धांतिक रूप से भी असंभव है। हालाँकि, तांबे की मिश्रधातुओं ने रॉकेट ईंधन से इसकी सैद्धांतिक दक्षता का 98% तक "निचोड़ना" संभव बना दिया।

चाँदी

एक बहुमूल्य धातु जो प्राचीन काल से मानव जाति को ज्ञात है। एक ऐसी धातु जिसके बिना आप कहीं काम नहीं कर सकते। प्रसिद्ध कविता में गढ़ी से गायब कील की तरह, यह सब कुछ अपने ऊपर रखती है। यह वह है जो तरल रॉकेट इंजन में तांबे को स्टील से जोड़ता है, और शायद यहीं पर इसका रहस्यमय सार प्रकट होता है। अन्य किसी भी निर्माण सामग्री का रहस्यवाद से कोई लेना-देना नहीं है - रहस्यमय निशान सदियों से विशेष रूप से इस धातु का पीछा कर रहा है। और मनुष्यों द्वारा इसके उपयोग के पूरे इतिहास में यही स्थिति रही है, जो तांबे या लोहे की तुलना में काफी लंबा है। एल्युमीनियम के बारे में हम क्या कह सकते हैं, जिसकी खोज केवल उन्नीसवीं सदी में हुई थी, और बाद में - बीसवीं सदी में भी अपेक्षाकृत सस्ता हो गया।

मानव सभ्यता के सभी वर्षों में, इस असाधारण धातु में बड़ी संख्या में अनुप्रयोग और विभिन्न व्यवसाय रहे हैं। इसमें कई अद्वितीय गुण थे; लोगों ने इसका उपयोग न केवल अपनी तकनीकी और वैज्ञानिक गतिविधियों में, बल्कि जादू में भी किया। उदाहरण के लिए, लंबे समय तक यह माना जाता था कि "सभी प्रकार की बुरी आत्माएँ उससे डरती हैं।"

इस धातु का मुख्य नुकसान इसकी उच्च लागत थी, यही कारण है कि इसे हमेशा संयमित रूप से, या बल्कि बुद्धिमानी से उपयोग करना पड़ता था - जैसा कि अगले आवेदन के लिए आवश्यक था जो बेचैन लोग इसके लिए आए थे। देर-सबेर, इसके लिए कुछ विकल्प खोजे गए, जिन्होंने समय के साथ, अधिक या कम सफलता के साथ, इसका स्थान ले लिया।

आज, लगभग हमारी आंखों के सामने, यह फोटोग्राफी जैसे मानव गतिविधि के ऐसे अद्भुत क्षेत्र से गायब हो रहा है, जिसने लगभग डेढ़ शताब्दी तक हमारे जीवन को अधिक सुरम्य और इतिहास को अधिक विश्वसनीय बना दिया है। और पचास (या इसके आसपास) साल पहले उन्होंने सबसे पुराने शिल्पों में से एक - सिक्का निर्माण में अपनी पकड़ खोना शुरू कर दिया था। बेशक, इस धातु से सिक्के आज भी उत्पादित होते हैं - लेकिन विशेष रूप से हमारे मनोरंजन के लिए: वे लंबे समय से वास्तविक धन नहीं रह गए हैं और सामान - उपहार और संग्रहणीय वस्तुओं में बदल गए हैं।

शायद, जब भौतिक विज्ञानी टेलीपोर्टेशन का आविष्कार करेंगे और रॉकेट इंजन की आवश्यकता नहीं रह जाएगी, तो इसके अनुप्रयोग के दूसरे क्षेत्र के लिए अंतिम समय आ जाएगा। लेकिन अभी तक इसके लिए पर्याप्त प्रतिस्थापन ढूंढना संभव नहीं हो सका है, और यह अनूठी धातु रॉकेट विज्ञान के साथ-साथ पिशाचों की खोज में भी बेजोड़ बनी हुई है।

आप शायद पहले ही अनुमान लगा चुके होंगे कि उपरोक्त सभी बातें चांदी पर लागू होती हैं। जीआईआरडी के समय से और अब तक, रॉकेट इंजन के दहन कक्ष के हिस्सों को जोड़ने का एकमात्र तरीका वैक्यूम भट्टी या अक्रिय गैस में सिल्वर सोल्डर के साथ सोल्डरिंग है। इस उद्देश्य के लिए सिल्वर-मुक्त सोल्डर खोजने के प्रयास अब तक किसी नतीजे पर नहीं पहुंचे हैं। कुछ संकीर्ण क्षेत्रों में, इस समस्या को कभी-कभी हल किया जा सकता है - उदाहरण के लिए, अब रेफ्रिजरेटर की मरम्मत तांबे-फॉस्फोरस सोल्डर का उपयोग करके की जाती है - लेकिन तरल रॉकेट इंजनों में चांदी का कोई प्रतिस्थापन नहीं है। एक बड़े तरल-प्रणोदक रॉकेट इंजन के दहन कक्ष में, इसकी सामग्री सैकड़ों ग्राम तक पहुंच जाती है, और कभी-कभी एक किलोग्राम तक पहुंच जाती है।

चांदी को सहस्राब्दी पुरानी आदत के कारण कीमती धातु कहा जाता है; ऐसी धातुएं हैं जिन्हें कीमती नहीं माना जाता है, लेकिन वे चांदी की तुलना में बहुत अधिक महंगी हैं। उदाहरण के लिए, बेरिलियम लें। यह धातु चांदी से तीन गुना अधिक महंगी है, लेकिन इसका उपयोग अंतरिक्ष यान में भी किया जाता है (हालांकि रॉकेट में नहीं)। यह मुख्य रूप से परमाणु रिएक्टरों में न्यूट्रॉन को धीमा करने और प्रतिबिंबित करने की अपनी क्षमता के लिए जाना जाता है। बाद में इसका उपयोग संरचनात्मक सामग्री के रूप में किया जाने लगा।

बेशक, उन सभी धातुओं को सूचीबद्ध करना असंभव है जिन्हें गर्व से "पंखों वाला" कहा जा सकता है, और इसकी कोई आवश्यकता नहीं है। 1950 के दशक की शुरुआत में मौजूद धातुओं के एकाधिकार को कांच और कार्बन फाइबर प्रबलित प्लास्टिक ने लंबे समय तक तोड़ दिया है। इन सामग्रियों की उच्च लागत डिस्पोजेबल रॉकेटों में उनके प्रसार को धीमा कर देती है, लेकिन उन्हें विमान में अधिक व्यापक रूप से लागू किया जा रहा है। पेलोड और कार्बन-फाइबर ऊपरी-चरण इंजन नोजल को कवर करने वाले कार्बन-फाइबर फेयरिंग पहले से ही मौजूद हैं और धीरे-धीरे धातु भागों के साथ प्रतिस्पर्धा करना शुरू कर रहे हैं। लेकिन, जैसा कि इतिहास से ज्ञात है, लोग लगभग दस हजार वर्षों से धातुओं के साथ काम कर रहे हैं, और इन सामग्रियों के लिए समकक्ष प्रतिस्थापन ढूंढना इतना आसान नहीं है।

हाल के वर्षों में, अंतरिक्ष एक बार फिर ऐसी चीज़ बन गया है जिसके बारे में लोग अधिक से अधिक बार बात करते हैं। वे इसके बारे में हर जगह बात करते हैं - समाचारों में, समाचार पत्रों में, रेडियो पर और अंत में, घर पर रसोई में। और ध्यान देने वाली बात ये है कि ये बात वो व्यर्थ नहीं कह रहे हैं. मानवता ने एक बार फिर आकाश पर ध्यान दिया है और सितारों तक नहीं, तो निश्चित रूप से पड़ोसी ग्रहों तक पहुंचने की कोशिश कर रही है। हालाँकि, अगर कोई सोचता है कि आज हम किसी खगोलीय चीज़ के बारे में बात करेंगे, तो वह गलत है, हम कुछ अलग बात करेंगे, धातुओं और मिश्र धातुओं के बारे में।

मुझे लगता है कि एक बार फिर यह याद दिलाने की जरूरत नहीं है कि मानव जाति के अंतरिक्ष कार्यक्रम के विकास में धातुकर्मियों की उपलब्धियां कितनी महत्वपूर्ण हैं। लेकिन इस तथ्य के बारे में बात करना कि अंतरिक्ष की खोज से धातु विज्ञान के लिए नए तकनीकी अवसर खुल रहे हैं, न केवल संभव है, बल्कि आवश्यक भी है। हम किन अवसरों की बात कर रहे हैं? हां, सब कुछ पहले से ही स्पष्ट है - भारहीनता में, न केवल द्रव प्रवाह की प्रक्रियाएं बदलती हैं, बल्कि गर्मी हस्तांतरण की प्रक्रियाएं भी बदलती हैं, और इसलिए, धातु सामग्री के उत्पादन और प्रसंस्करण के लिए नए, पहले से अप्रयुक्त तरीकों का उपयोग करना संभव हो जाता है।

उदाहरण के लिए, सतह तनाव के प्रभाव में, पिघल एक गेंद का आकार ले लेता है और अंतरिक्ष में स्वतंत्र रूप से लटक जाता है। जैसा कि सोवियत और अमेरिकी अध्ययनों ने एक बार दिखाया था, पिघला हुआ धातु (तांबा) 3 सेकंड में 10 सेंटीमीटर व्यास वाली गेंद में बदल जाता है। हालाँकि, दिलचस्प बात यह नहीं है, बल्कि तथ्य यह है कि धातु अंततः किसी भी अशुद्धता से दूषित नहीं होती है, जो स्थलीय परिस्थितियों में करना लगभग असंभव है।

इसके बाद, परिणामी गेंद को विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करके आवश्यक आकार दिया जाता है। एक और अमेरिकी प्रयोग दिलचस्प है, जिसकी बदौलत यह पता लगाना संभव हो सका कि गहरे अंतरिक्ष में कुछ सामग्रियां आसानी से वाष्पित हो जाती हैं। ये मुख्य रूप से कैडमियम, जिंक और मैग्नीशियम मिश्र धातु हैं। और सबसे स्थिर धातुएँ टंगस्टन, स्टील, प्लैटिनम और, आश्चर्यजनक रूप से, टाइटेनियम निकलीं।

दरअसल, यह टाइटेनियम ही है जो सबसे अधिक ध्यान देने योग्य है। तथ्य यह है कि टाइटेनियम आज सबसे महत्वपूर्ण संरचनात्मक सामग्रियों में से एक है। यह मुख्य रूप से इस धातु की हल्केपन के साथ ताकत और अपवर्तकता के संयोजन के कारण है। यह कोई रहस्य नहीं है कि टाइटेनियम का उपयोग विमानन, जहाज निर्माण और रॉकेटरी के लिए कई उच्च शक्ति मिश्र धातु बनाने के लिए किया गया है। उदाहरण के लिए, टाइटेनियम-निकल मिश्र धातु में एक बहुत ही दिलचस्प गुण होता है, जो लगभग शाब्दिक रूप से इसके आकार को "याद" रखता है। और अगर ठंड में इस मिश्र धातु से बने उत्पाद को एक छोटी सी गेंद में संपीड़ित किया जा सकता है, तो गर्म होने पर, सामग्री फिर से अपना मूल स्वरूप प्राप्त कर लेती है।

अंतरिक्ष में धातु के गुणों के बारे में अधिक से अधिक सीखना और कास्टिंग के उत्पादन में नई धातुकर्म संभावनाओं को सीखना, कुछ व्यवसायी न केवल शब्दों में बल्कि अपने तर्क में भी खुद से आगे निकल रहे हैं। यहां तक कि इसहाक असिमोव जैसे विज्ञान कथा लेखकों ने भी अपने कार्यों में खनिज निष्कर्षण के कार्यान्वयन का उल्लेख अपनी मूल पृथ्वी से नहीं, बल्कि क्षुद्रग्रहों से किया है। इस विचार को लंबे समय तक पोषित और चर्चा की गई, यह देखते हुए कि अंतरिक्ष में खनन स्पष्ट रूप से एक लाभदायक व्यवसाय नहीं है। हालाँकि, बहुत सारे लोग हैं, बहुत सारी राय हैं, इसलिए ठीक एक साल पहले एक्स-प्राइज़ फाउंडेशन का एक नया अंतरिक्ष कार्यक्रम लॉन्च किया गया था, जिसके अध्यक्ष पीटर डायमेंडिस थे, जो मानते हैं कि इससे लाभ होगा। और यद्यपि एक्स-प्राइज़ की तुरंत धातु खनन में संलग्न होने की योजना नहीं है, वह एक वास्तविक अग्रणी बन सकता है। आप यहां क्लिक करके डायमंडिस के विचार के बारे में और अधिक पढ़ सकते हैं।

एंड्री सुवोरोव
अप्रैल 2007

ब्रह्मांड के विशाल विस्तार में घूमने वाले अंतरिक्ष यान बनाने के लिए किस सामग्री का उपयोग किया जाता है?

पहले, एल्यूमीनियम को "पंख वाली धातु" कहना फैशनेबल था, इस बात पर जोर देते हुए कि यदि कोई संरचना जमीन पर या रेल पर नहीं चलती है, बल्कि उड़ती है, तो यह एल्यूमीनियम से बना होना चाहिए। वास्तव में, कई पंख वाली धातुएँ हैं, और यह परिभाषा लंबे समय से फैशन से बाहर हो गई है। इसमें कोई संदेह नहीं है कि एल्युमीनियम अच्छा है, काफी सस्ता है, इसकी मिश्रधातुएँ अपेक्षाकृत मजबूत हैं, इसे संसाधित करना आसान है, आदि। लेकिन आप अकेले एल्युमीनियम से हवाई जहाज़ नहीं बना सकते। और एक पिस्टन विमान में, लकड़ी काफी उपयुक्त साबित हुई (यहां तक कि आर -7 रॉकेट में उपकरण डिब्बे में प्लाईवुड विभाजन भी हैं!)। विमानन से एल्युमीनियम विरासत में मिलने के बाद, रॉकेट प्रौद्योगिकी ने इस धातु का उपयोग करना शुरू कर दिया। लेकिन यहीं उनकी क्षमताओं की संकीर्णता उजागर हुई।

अल्युमीनियम

अंत में, सबसे विदेशी एल्यूमीनियम-आधारित सामग्री बोरा-एल्यूमीनियम मिश्रित है, जहां एल्यूमीनियम फाइबरग्लास में एपॉक्सी राल के समान भूमिका निभाता है: यह उच्च शक्ति वाले बोरान फाइबर को एक साथ रखता है। इस सामग्री को अभी घरेलू अंतरिक्ष यात्रियों में पेश किया जाना शुरू हुआ है - सी लॉन्च प्रोजेक्ट में शामिल डीएम-एसएल ऊपरी चरण के नवीनतम संशोधन के टैंकों के बीच का ट्रस इससे बनाया गया है।

पिछले 50 वर्षों में डिज़ाइनर की पसंद बहुत समृद्ध हो गई है। फिर भी, तब और अब, दोनों में एल्युमीनियम रॉकेट में नंबर 1 धातु है। लेकिन, निश्चित रूप से, कई अन्य धातुएं भी हैं, जिनके बिना कोई रॉकेट उड़ नहीं सकता।

लोहा

किसी भी इंजीनियरिंग संरचना का एक अनिवार्य तत्व। विभिन्न प्रकार के उच्च शक्ति वाले स्टेनलेस स्टील के रूप में लोहा, रॉकेट में दूसरी सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली धातु है।

जहां भी भार एक बड़ी संरचना पर वितरित नहीं किया जाता है, बल्कि एक बिंदु या कई बिंदुओं पर केंद्रित होता है, स्टील एल्यूमीनियम पर जीत हासिल करता है।

स्टील सख्त होता है - स्टील से बनी एक संरचना, जिसका आयाम लोड के तहत "तैरता" नहीं होना चाहिए, लगभग हमेशा अधिक कॉम्पैक्ट होता है और कभी-कभी एल्यूमीनियम से भी हल्का होता है। स्टील कंपन को बेहतर ढंग से सहन करता है, गर्मी के प्रति अधिक सहिष्णु है, स्टील सस्ता है, सबसे विदेशी किस्मों के अपवाद के साथ, लॉन्च सुविधा के लिए स्टील की आवश्यकता होती है, जिसके बिना एक रॉकेट - ठीक है, आप जानते हैं...

विनिर्माण प्रक्रिया के दौरान, दीवारों को अंदर से विशेष धारकों द्वारा समर्थित किया जाता है। इस प्रक्रिया का सबसे कठिन चरण नीचे से बेलनाकार भाग को वेल्डिंग करना है। इसे एक बार में पूरा करना था; परिणामस्वरूप, वेल्डरों की कई टीमों, प्रत्येक दो जोड़े ने, इसे सोलह घंटों के दौरान पूरा किया; ब्रिगेड हर चार घंटे में एक-दूसरे की जगह लेती थीं। इस मामले में, दो जोड़ों में से एक ने टैंक के अंदर काम किया।

"रॉकेट शक्ति की दृष्टि से" किस धातु को तीसरे स्थान पर रखा जा सकता है? उत्तर स्पष्ट लग सकता है. टाइटेनियम? यह बिल्कुल नहीं निकला।

ताँबा

विद्युत एवं तापीय प्रौद्योगिकी की मुख्य धातु। अच्छा, क्या यह अजीब नहीं है? स्टील की तुलना में काफी भारी, बहुत मजबूत नहीं - फ्यूज़िबल, नरम, एल्यूमीनियम की तुलना में - महंगा, लेकिन फिर भी एक अपूरणीय धातु।

आर-7 रॉकेट इंजन में, आंतरिक, "अग्नि" दीवार शुद्ध तांबे से नहीं, बल्कि क्रोमियम कांस्य से बनी होती है जिसमें केवल 0.8% क्रोमियम होता है। यह कुछ हद तक तापीय चालकता को कम करता है, लेकिन साथ ही अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान (गर्मी प्रतिरोध) को बढ़ाता है और प्रौद्योगिकीविदों के लिए जीवन को आसान बनाता है - शुद्ध तांबा बहुत चिपचिपा होता है, इसे काटने से संसाधित करना मुश्किल होता है, और पसलियों को आंतरिक रूप से पीसने की आवश्यकता होती है जैकेट, जिसके साथ यह बाहरी हिस्से से जुड़ा होता है। शेष कांस्य दीवार की मोटाई केवल एक मिलीमीटर है; पसलियों की मोटाई समान है, और उनके बीच की दूरी लगभग 4 मिलीमीटर है।

चाँदी

एक बहुमूल्य धातु जो प्राचीन काल से मानव जाति को ज्ञात है। एक ऐसी धातु जिसके बिना आप कहीं काम नहीं कर सकते। प्रसिद्ध कविता में गढ़ी से गायब कील की तरह, यह सब कुछ अपने ऊपर रखती है।

यह वह है जो तरल रॉकेट इंजन में तांबे को स्टील से जोड़ता है, और शायद यहीं पर इसका रहस्यमय सार प्रकट होता है। अन्य किसी भी निर्माण सामग्री का रहस्यवाद से कोई लेना-देना नहीं है - रहस्यमय निशान सदियों से विशेष रूप से इस धातु का पीछा कर रहा है। और मनुष्यों द्वारा इसके उपयोग के पूरे इतिहास में यही स्थिति रही है, जो तांबे या लोहे की तुलना में काफी लंबा है। एल्युमीनियम के बारे में हम क्या कह सकते हैं, जिसकी खोज केवल उन्नीसवीं सदी में हुई थी, और बाद में - बीसवीं सदी में भी अपेक्षाकृत सस्ता हो गया।

इस धातु का मुख्य नुकसान इसकी उच्च लागत थी, यही कारण है कि इसे हमेशा संयमित रूप से, या बल्कि बुद्धिमानी से उपयोग करना पड़ता था - जैसा कि अगले आवेदन के लिए आवश्यक था जो बेचैन लोग इसके लिए आए थे। देर-सबेर इसका कोई न कोई विकल्प ढूंढ ही लिया गया, जिसने समय के साथ कमोबेश सफलता के साथ इसकी जगह ले ली।

लेकिन, जैसा कि इतिहास से ज्ञात है, लोग लगभग दस हजार वर्षों से धातुओं के साथ काम कर रहे हैं, और इन सामग्रियों के लिए समकक्ष प्रतिस्थापन ढूंढना इतना आसान नहीं है।

टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु

अंतरिक्ष युग की सबसे फैशनेबल धातु।

आम धारणा के विपरीत, रॉकेट प्रौद्योगिकी में टाइटेनियम का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है - टाइटेनियम मिश्र धातु का उपयोग मुख्य रूप से उच्च दबाव वाले गैस सिलेंडर (विशेषकर हीलियम के लिए) बनाने के लिए किया जाता है। तरल ऑक्सीजन या तरल हाइड्रोजन के टैंक में रखे जाने पर टाइटेनियम मिश्र धातु मजबूत हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप वजन हल्का हो जाता है। टीकेएस अंतरिक्ष यान पर, जो, हालांकि, कभी भी अंतरिक्ष यात्रियों के साथ उड़ान नहीं भरता था, डॉकिंग तंत्र की ड्राइव वायवीय थी; इसके लिए हवा को 330 वायुमंडल के कामकाजी दबाव के साथ कई 36-लीटर टाइटेनियम गुब्बारे में संग्रहीत किया गया था। प्रत्येक सिलेंडर का वजन 19 किलोग्राम था। यह समान क्षमता के मानक वेल्डिंग कनस्तर से लगभग पांच गुना हल्का है, लेकिन आधे दबाव के लिए डिज़ाइन किया गया है!

हममें से बहुत से लोग यह भी नहीं सोचते कि हम धातुओं के बारे में कितने रोचक तथ्य नहीं जानते हैं। आज एक और लेख है जो आपको धातुओं के असामान्य गुणों के बारे में बताएगा। सबसे पहले, हम आपको एक अद्भुत खोज के बारे में बताना चाहेंगे जो मानव अंतरिक्ष उड़ानों की बदौलत की गई थी।

तो, पृथ्वी के वायुमंडल में बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन होती है, जिसके साथ धातु प्रतिक्रिया करती है। धातु की सतह पर एक तथाकथित ऑक्साइड फिल्म बनती है। यह फिल्म धातुओं को बाहरी प्रभावों से बचाती है। लेकिन यदि आप अंतरिक्ष में धातु के दो टुकड़े लेते हैं और उन्हें एक-दूसरे के बगल में रखते हैं, तो वे तुरंत एक साथ चिपक जाएंगे, जिससे एक अखंड टुकड़ा बन जाएगा। अंतरिक्ष यात्री आमतौर पर प्लास्टिक की पतली परत से लेपित उपकरण का उपयोग करते हैं। अंतरिक्ष में, आप पृथ्वी से ली गई पहले से ही ऑक्सीकृत धातुओं का उपयोग कर सकते हैं।

ब्रह्मांड में लोहा

पृथ्वी की मिट्टी में, सबसे आम धातु एल्यूमीनियम है, लेकिन अगर हम पूरे ग्रह को समग्र रूप से लें, तो लोहा अग्रणी होगा। यह लोहा ही है जो पृथ्वी की कोर का आधार बनता है। विश्व पैमाने पर लोहा लोकप्रियता में चौथे स्थान पर है।

प्रकृति में सबसे महंगी धातु रोडियम है। इसकी कीमत लगभग 175 हजार डॉलर प्रति ग्राम है। लेकिन प्रयोगशाला में प्राप्त सबसे महंगी धातु कैलिफ़ोर्निया 252 है। इस धातु की एक ग्राम कीमत 6.5 मिलियन डॉलर होगी। स्वाभाविक रूप से, ऐसी धातु के उत्पादन के लिए रिएक्टर केवल अमीर देशों - संयुक्त राज्य अमेरिका और रूस में मौजूद हैं। आज पृथ्वी पर ऐसी धातु 5 ग्राम से अधिक नहीं है।

कैलिफ़ोर्निया 252 का उपयोग कैंसर के इलाज के लिए दवा में व्यापक रूप से किया जाता है। इसके अलावा, कैलीफोर्नियम का उपयोग उद्योग में वेल्ड की गुणवत्ता निर्धारित करने के लिए किया जाता है। भूजल का पता लगाने के लिए भूविज्ञान में रिएक्टर शुरू करते समय कैलिफ़ोर्निया का उपयोग किया जा सकता है।

निश्चित रूप से बहुत जल्द ही वे अंतरिक्ष उद्योग में कैलिफ़ोर्नियम का उपयोग करना शुरू कर देंगे।

अद्भुत और, वास्तव में, असामान्य प्रौद्योगिकियों ने मानव क्षमताओं के शस्त्रागार का विस्तार किया है। एक बार की बात है, पहले उपकरण जो बिजली से चलता था:

विभिन्न स्वचालित उपकरणों के साथ हमारे काम को सरल बनाकर, हमारे जीवन को आरामदायक बनाया,
कार्यक्षमता का केवल एक बुनियादी सेट था, लेकिन असामान्य रूप से जटिल आविष्कार प्रतीत होते थे,
अपने समय के नवाचार बन गए, जिससे लोगों को नए आविष्कारों के लिए प्रयास करने का मौका मिला।

अनंत अंतरिक्ष की विजय के बाद, प्रौद्योगिकी का विकास बिल्कुल नए स्तर पर पहुंच गया। निवेश ने क्षुद्रग्रहों की सतह पर सीधे धातुओं के उत्पादन में विशेषज्ञता वाले पहले स्टेशनों का निर्माण करना संभव बना दिया।

स्टेशन छोटे, तथाकथित पूर्णतः स्वचालित कारखानों में बदल गये। उन्होंने प्राप्त घटकों को तुरंत संसाधित नहीं किया, बल्कि आगे के उपयोग के लिए सामग्रियों को उनके मूल्य और उपयुक्तता के अनुसार क्रमबद्ध किया। यह निर्णय काफी उचित था, क्योंकि ग्रह पर व्यापक रूप से प्रचलित सरल प्रौद्योगिकियों द्वारा प्रसंस्करण सुनिश्चित किया जा सकता था।

अन्य अंतरिक्ष आविष्कारों के साथ तालमेल बनाए रखने के लिए रोबोटिक्स को तेजी से विकसित करना पड़ा। मौजूदा आधुनिक गैजेट्स पर बने विचारों ने यहां मदद की। इसलिए, रोबोट को चिकनी चाल, पूरी तरह से नियंत्रित इंटरफ़ेस और कई अन्य फायदों से अलग किया गया था।

हमारे ग्रह पर संसाधनों की डिलीवरी भी आसान हो गई है। इसकी पुष्टि हाल के अभियानों से होती है। परिणाम स्वरूप धातुएँ निकलीं। सामान्य रूप से धातु विज्ञान के विकास के लिए महत्वपूर्ण अधिकांश धातुओं के नमूने निकालते समय भी वैज्ञानिकों ने उन्हें व्यावहारिक रूप से अप्रभावित पाया।

क्षुद्रग्रह धातु खनन का एक स्रोत हैं!

वैज्ञानिक खनिज निष्कर्षण स्थापित करने के बारे में गंभीरता से सोच रहे हैं। इसे स्रोत के करीब, यानी सीधे क्षुद्रग्रहों की सतह पर करना सबसे सुविधाजनक है।

क्षुद्रग्रहों का विकास, उनके उत्पादन पर प्रभावी कार्य आयोजित करने के अवसरों के साथ, आधुनिक उत्पादन का मुख्य कार्य है। ऐसी परियोजनाएं विभिन्न श्रेणियों और उद्देश्यों के संसाधन उपलब्ध कराएंगी। एक विशेष नाम है - औद्योगिक विकास, जो अंतरिक्ष में स्थित अभी तक अज्ञात वस्तुओं के अध्ययन से लाभ प्राप्त करने की प्रक्रिया को दर्शाता है।

क्षुद्रग्रह न केवल धातुओं और अन्य समान पदार्थों के निष्कर्षण पर सभी आवश्यक कार्य करने के लिए उपयुक्त हैं। वस्तुतः पृथ्वी के सापेक्षिक निकटता में लाखों अंतरिक्ष वस्तुएँ हैं। और, यदि हम बड़े क्षुद्रग्रह बेल्टों को ध्यान में रखें, तो हमारे ग्रह पर पदार्थों की आपूर्ति कई सौ वर्षों तक रहेगी। कुछ ब्रह्मांडीय पिंड उपयोगी खनिजों और पदार्थों के स्रोतों को नुकसान पहुंचाए बिना, धातु खनन के लिए भी उपयुक्त हैं।

टाइटेनियम और निकल जैसी महँगी धातुएँ पृथ्वी की सतह के अनुकूल क्षेत्रों पर प्राकृतिक रूप से बनती हैं। अंतरिक्ष कोई अपवाद नहीं था, जिससे वैज्ञानिकों को काम के नए अवसर मिले।

अक्सर, क्षुद्रग्रह चट्टानों में पाई जाने वाली विभिन्न प्रकार की सामग्रियों में से लोहा भी पाया जाता है। एक ओर, यह हमारे ग्रह पर काफी बड़ी मात्रा में पाया जा सकता है।

लेकिन किसी भी प्रकार के खनिज, यहां तक कि पृथ्वी पर सबसे आम भी, सरकार के स्तर पर उद्योगों के विकास के आधार का प्रतिनिधित्व करते हैं। लेकिन ऐसे स्रोत हमेशा के लिए नहीं रहते हैं, इसलिए अब आपको संसाधन निष्कर्षण के लिए नए और वैकल्पिक अवसर खोजने के बारे में सोचना चाहिए। इस संबंध में, स्थान असीमित है:

धातु-समृद्ध क्षेत्रों का पता लगाने के लिए चट्टान के नमूने लेने वाले शोधकर्ताओं के लिए।
तत्वों के पहले से अध्ययन न किए गए गुणों में महारत हासिल करने के संदर्भ में,
उत्पादन के लिए सहायक तत्व के रूप में।

कुछ वैज्ञानिकों ने उनकी संरचना के संदर्भ में क्षुद्रग्रहों के अध्ययन के लाभों का भी सुझाव दिया है। यह तर्क दिया जाता है कि क्षुद्रग्रहों में सभी आवश्यक तत्व होते हैं जो पानी और ऑक्सीजन के उत्पादन में भी योगदान दे सकते हैं।

इसके अलावा, क्षुद्रग्रह चट्टान में मौजूद पदार्थों का मिश्रण उन घटकों से संतृप्त होता है जिनसे हाइड्रोजन भी निकाला जा सकता है। और यह पहले से ही एक गंभीर मदद है, क्योंकि यह घटक रॉकेट ईंधन का मुख्य "घटक" है।

लेकिन यह उद्योग अभी भी एक युवा, अज्ञात उद्योग है। इस स्तर पर उत्पादन स्थापित करने के लिए आवश्यक है:

अतिरिक्त निवेश में,
नई प्रौद्योगिकियों के उत्पादन में सीधे धन का बुद्धिमानीपूर्ण निवेश,
धातुओं के आगे प्रसंस्करण में विशेषज्ञता रखने वाले अन्य उद्योगों से सहायता आकर्षित करना।

अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया कार्य, जो उत्पादन के सभी बाद के स्तरों पर स्थापित किया जाएगा, अतिरिक्त लागत को कम करेगा, उदाहरण के लिए, रॉकेट या चार्जिंग रोबोट के लिए ईंधन पर, जिससे कुल आय में वृद्धि होगी।

दुर्लभ धातुओं का भंडार हैं क्षुद्र ग्रह!

ऐसी परियोजनाओं की मूल्य निर्धारण नीति बिल्कुल अवास्तविक है। एक क्षुद्रग्रह, यहां तक कि अपेक्षाकृत छोटा भी, आधुनिक प्रौद्योगिकीविदों और वैज्ञानिकों के लिए एक वरदान है। रोबोट, कुछ मामलों में, यह भी निर्धारित कर सकते हैं कि चट्टान की कौन सी परत उन्हें वांछित खोज से अलग करती है।

रकम की गणना, और मोटे हिसाब से, खरबों में की जाती है। इसलिए, सभी लागतें निश्चित रूप से उचित होंगी, और कई गुना अधिक। धातुओं के निष्कर्षण पर किए गए कार्य से प्राप्त लाभ उनकी आगे की प्रक्रिया पर खर्च किया जाता है।

अधिकांश तत्व अपने शुद्ध रूप में प्रस्तुत किये जाते हैं। लेकिन कुछ को सहायक समाधानों और मिश्रणों की भागीदारी की आवश्यकता होगी जो पदार्थों को वांछित स्थिति में बदल देते हैं। इस पर यकीन करना मुश्किल है, लेकिन सोने जैसी कीमती धातु खनन के लिए पर्याप्त मात्रा में मौजूद है।

वे नहीं जानते कि पृथ्वी की ऊपरी परतों में मौजूद अधिकांश सोना एक तरह से कभी गिरे हुए क्षुद्रग्रहों के निशान हैं। समय के साथ, ग्रह और उसकी जलवायु परिस्थितियाँ बदल गईं, मिट्टी बदल गई, और क्षुद्रग्रहों के अवशेष उनमें मौजूद मूल्यवान धातुओं को संरक्षित करने में सक्षम हो गए।

क्षुद्रग्रह की बारिश ने इस तथ्य में योगदान दिया कि धातुओं सहित भारी पदार्थ, गुरुत्वाकर्षण बल का पालन करते हुए, ग्रह के मूल के करीब गिर रहे थे। इनका उत्पादन कठिन हो गया है. इसके बजाय, वैज्ञानिकों ने सुझाव दिया कि क्षुद्रग्रहों के साथ काम करने में पैसा निवेश करना सबसे अच्छा होगा, जैसे पृथ्वी पर खनन कैसे किया जाता है।

प्रौद्योगिकी का भविष्य अंतरिक्ष में है!

विकास ने मनुष्य को उसके विकास के शिखर पर पहुँचाया है, जिससे उसे कई अलग-अलग आविष्कार मिले हैं। लेकिन अंतरिक्ष का विषय अभी भी पूरी तरह से खोजा नहीं जा सका है। कल्पना कीजिए कि क्षुद्रग्रह की सतह पर ही खनन कार्य स्थापित करने के लिए कितने पैसे का निवेश करना होगा।

एक अन्य कारक जिसने इस परियोजना को लंबे समय तक सैद्धांतिक बनाए रखा वह वह समस्या थी जो धातुओं के कार्गो को पृथ्वी पर वापस पहुंचाने में उत्पन्न हुई थी। ऐसी प्रक्रिया में इतना समय लग सकता है कि उत्पादन भी अप्रासंगिक और बहुत महंगा हो जाएगा। लेकिन वैज्ञानिकों ने इस स्थिति से निकलने का रास्ता ढूंढ लिया है। विशेष रोबोट इकट्ठे किये गये। कंपनी के सिस्टम से सीधे जुड़े व्यक्ति की यांत्रिक क्रियाओं की मदद से, वह पहले से ही खनन की गई सामग्रियों के मूल्यवान नमूनों को खराब किए बिना इसके आंदोलनों को निर्देशित कर सकता है।

रोबोट की संरचना में एक कम्पार्टमेंट होता है जहां एकत्र किए गए नमूने रखे जाते हैं। इसके बाद, वे पृथ्वी पर जाएंगे, जहां वैज्ञानिक इसमें उपयोगी पदार्थों की सामग्री के लिए इस क्षुद्रग्रह के मूल्य को साबित करने के लिए परीक्षणों की एक श्रृंखला आयोजित करेंगे।

इस तरह की प्रारंभिक जाँच इस बात पर अधिक आश्वस्त होने के लिए भी आवश्यक है कि धातु उत्पादन कार्य की वास्तव में आवश्यकता है। आख़िरकार, ऐसे उद्योगों में हमेशा भारी मात्रा में धन शामिल होता है।

अतीत से भविष्य की तकनीकें!

यहां तक कि विज्ञान से दूर रहने वाला व्यक्ति भी यह समझता है कि हमारे ग्रह के संसाधन अनंत नहीं हैं। और पृथ्वी पर मौजूदा उपयोगी पदार्थों, साथ ही जीवाश्मों के विकल्प की तलाश करने के लिए कहीं भी नहीं है।

यही कारण है कि आधुनिक दुनिया अनायास विकसित होती है, और साथ ही मानव जीवन की एक शांत और मापी हुई गति को बनाए रखती है। प्रत्येक प्रयोग वैज्ञानिक के सार, उनके शानदार कार्यों, पहले सफल प्रयोगों का प्रतिबिंब है।

लेकिन आइए याद करें कि अंतरिक्ष का बुखार कैसे शुरू हुआ। विचारों का जनक अपने समय के एक बहुत प्रसिद्ध विज्ञान कथा लेखक का काम था। तब यह एक साधारण कल्पना की तरह लग रहा था, लेकिन अब यह पूरी तरह से रोजमर्रा की वास्तविकता बन गई है, जो अपने सैद्धांतिक विचारों को मानवता को लाभ पहुंचाने वाले व्यावहारिक अनुप्रयोग में लाने की मांग कर रहे वैज्ञानिकों का ध्यान आकर्षित कर रही है।

प्रौद्योगिकियां महंगी हैं, और ऐसे योग्य निवेशकों को ढूंढना आसान नहीं है जो सकारात्मक परिणाम के लिए बहुत अधिक जोखिम उठाने को तैयार हों। लेकिन भविष्य की परियोजनाओं को अभी विकसित करने और उत्पादन में लगाने की जरूरत है।

वैज्ञानिक चाहे कुछ भी कहें, बाहरी अंतरिक्ष से सीधे दुर्लभ, महंगी धातुओं के पूर्ण निष्कर्षण का समय पहले ही आ चुका है।

नवप्रवर्तन की आवश्यकता है:

समय की परीक्षा,
उत्पादन का सक्षम संगठन,
संबंधित उद्योगों की संभावनाओं की खोज करना जो पारस्परिक रूप से लाभकारी रूप से सहयोग कर सकें।

निवेश के बिना कोई रिटर्न नहीं मिलेगा; यहां तक कि न्यूनतम स्तर पर भी, कार्य प्रक्रिया को स्वयं व्यवस्थित किया जाना चाहिए और तभी वह परिणाम प्राप्त होगा जिसकी आप उम्मीद कर रहे थे।

क्षुद्रग्रह कैसे प्रकट हुए?

यदि वैज्ञानिक उन अनुकूल परिस्थितियों को निर्धारित कर सकते हैं जिनके तहत क्षुद्रग्रह बनते हैं, तो ऐसे उपयोगी स्रोत कृत्रिम रूप से प्रयोगशालाओं का उपयोग करके या सीधे अंतरिक्ष की विशालता में बनाए जा सकते हैं। यह ज्ञात है कि क्षुद्रग्रह हमारे सौर मंडल के गठन के बाद छोड़े गए मूल पदार्थ हैं। इन्हें हर जगह वितरित किया जाता है। कुछ क्षुद्रग्रह सूर्य से बहुत करीब दूरी पर उड़ते हैं, अन्य समान कक्षाओं में यात्रा करते हैं, जिससे संपूर्ण क्षुद्रग्रह बेल्ट बनते हैं। बृहस्पति और मंगल के बीच, जो इसके अपेक्षाकृत करीब स्थित है, क्षुद्रग्रहों की सबसे बड़ी सघनता है।

संसाधनों की दृष्टि से ये बहुत मूल्यवान हैं। विभिन्न दृष्टिकोणों से क्षुद्रग्रहों का अध्ययन करने से हमें उनकी संरचना का विश्लेषण करने और इसमें योगदान करने की अनुमति मिलेगी:

आगे अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए आधार बनाना,
इस उद्योग में नए निवेश आकर्षित करना,
विशेष उपकरणों का विकास जो विभिन्न प्रकार की परिस्थितियों में काम कर सके।

क्षुद्रग्रहों पर धातुओं का खनन करना बहुत आसान है, क्योंकि वे अंतरिक्ष वस्तु की पूरी सतह पर वितरित होते हैं। यहां तक कि सबसे कीमती और महंगी धातुओं की सांद्रता भी उतनी ही है जितनी पृथ्वी पर केवल समृद्ध भंडार में मौजूद है। उनकी मांग के कारण इस प्रकार के कार्यों में रुचि दिन-ब-दिन बढ़ती जा रही है।

अंतरिक्ष यात्री तकनीकी क्षमताओं के क्षेत्र में एक असंभव तकनीकी सफलता हासिल करने में सक्षम थे। क्षुद्रग्रहों की सतह पर लिए गए पहले नमूने:

वैज्ञानिकों को क्षुद्रग्रहों की संरचना का एक सामान्य विचार दिया,
उनके उत्पादन को तेज़ बनाने में मदद मिली,
धातुओं को प्राप्त करने के लिए नए स्रोतों की पहचान की गई।

निकट भविष्य में इस स्तर की प्रौद्योगिकियाँ उत्पादन में प्रमुख स्थान ले लेंगी। यदि हम विशुद्ध रूप से सैद्धांतिक रूप से भी कल्पना करें कि क्षुद्रग्रहों का भंडार असीमित है, तो वे पूरे ग्रह की अर्थव्यवस्था का समर्थन कर सकते हैं, जिससे यह कई गुना तेजी से विकसित हो सकता है।

ऐसा प्रतीत होता है, जब मनुष्य ने बाह्य अंतरिक्ष पर विजय प्राप्त कर ली है तो हमें और क्या प्रयास करना चाहिए? लेकिन व्यवहार में, क्षुद्रग्रहों और अंतरिक्ष में मौजूद अन्य वस्तुओं के सभी उपयोगी गुणों का अभी तक पूरी तरह से अध्ययन नहीं किया गया है। यानी अपशिष्ट मुक्त उत्पादन स्थापित करना संभव होगा। इस श्रृंखला का प्रत्येक तत्व पिछले तत्व के प्रभाव के बिना अस्तित्व में नहीं है। यह दृष्टिकोण विशेष रूप से तब प्रासंगिक होता है जब हम धातुओं के साथ काम कर रहे होते हैं। उनकी संरचना काफी मजबूत है, लेकिन अगर उनके निष्कर्षण और संचालन के लिए सही शर्तों का पालन नहीं किया जाता है, तो एक मूल्यवान प्राकृतिक संसाधन खराब हो सकता है।

अंतरिक्ष से प्राप्त धातुएँ हमारे समय की रोजमर्रा की वास्तविकता हैं। नई परियोजनाओं की योजना बनाई गई है, जिसका आधार पानी और ऑक्सीजन का उत्पादन होगा - हमारे लिए महत्वपूर्ण घटक।