রকেট ইঞ্জিন যেভাবে কাজ করে। ৩য় পর্ব।

কোন রকেট ইঞ্জিনের শক্তিমত্তাকেই থ্রাস্ট বলা হয়। আমেরিকায় এটার পরিমাপ করা হয় “পাউন্ডস অব থ্রাস্ট” এবং মেট্রিক সিস্টেমে পরিমাপ করা হয় নিউটনে। ৪.৪৫ নিউটন সমান এক “পাউন্ড অব থ্রাস্ট।“ এক পাউন্ড অব থ্রাস্ট এ যে পরিমাণ শক্তি থাকে তা দিয়ে এক পাউন্ড ভরের একটি বস্তুকে পৃথিবীর অভিকর্ষজ ত্বরণের সমান ত্বরণ দিতে পারে। পৃথিবীর অভিকর্ষজ ত্বরণ হল প্রতি সেকেন্ডে ৩২ ফুট। মনে করুন আপনি বেজবলের ব্যাগ নিয়ে মহাকাশে ভাসছেন। আর প্রতি সেকেন্ডে একটি করে বেজবল ঘন্টায় ২১ মাইল বেগে ছুড়ে দিচ্ছেন। এতে যে শক্তি তৈরি হচ্ছে তার পরিমাণ এক পাউন্ড অব থ্রাস্ট। যদি বেজবল গুলি ঘন্টায় ৪২ মাইল বেগে ছোঁড়া হয় তবে দুই পাউন্ড অব থ্রাস্ট তৈরি হবে। যদি ঘন্টায় ২১০০ মাইল বেগে ছোঁড়া হয় তবে তৈরি হবে ১০০ পাউন্ডস অব থ্রাস্ট।

রকেটের একটা হাস্যকর সমস্যা আছে। ধরুন আপনি ১০০ পাউন্ডস অব থ্রাস্ট শক্তি এক ঘন্টার জন্য তৈরি করতে চান। এজন্য একটি বেজবলকে প্রতি সেকেন্ডে ২,১০০ মাইল প্রতি সেকেন্ড বেগে ছুঁড়তে হবে। একঘন্টা সমান ৩৬০০ সেকেন্ড। এর অর্থ হল শুরুটা করতে হবে ৩৬০০টি এক পাউন্ড বেজবল বা ৩৬০০ পাউন্ডের একটি বেজবল দিয়ে। মনে আছে, মহাশুন্যে যে ভাসছে তার ভর ১০০ পাউন্ড? এখন এই যে ৩৬০০ পাউন্ড সেটা হল জ্বালানীর ভর। ১০০ পাউন্ডের ব্যাক্তিটি হল পেলোড বা যেটাকে উত্তোলন করা হবে। এটাই হল সেই সমস্যা। একটি কম ভরের বস্তুকে মহাকাশে উৎক্ষেপণ করতে অনেক বেশী জ্বালানী ব্যবহার করতে হচ্ছে।

যদি কোনও স্পেস শাটল লঞ্চ করা দেখে থাকে তবে দেখবেন সেটায় তিনটি অংশ থাকেঃ

-        একটি অরবিটার

-        একটি বিশাল এক্সটারনাল ট্যাঙ্ক।

-        দুটি সলিড রকেট বুস্টার।

অরবিটার যখন ফাঁকা থাকে তখন তার ভর থাকে ১৬৫,০০০ পাউন্ড। এক্সটারনাল ট্যাঙ্কের ফাঁকা অবস্থার ভর ৭৮,১০০ পাউন্ড। দুটি সলিড রকেট বুস্টারের একেকটির ভর ১৮৫,০০০ পাউন্ড। একেকটি রকেট বুস্টার ১.১ মিলিয়ন পাউন্ড জ্বালানী ধরে। এক্সটারনাল ট্যাঙ্কে থাকে ১৪৩,০০০ গ্যালন তরল অক্সিজেন এবং ৩৮৩,০০০ গ্যালন তরল হাইড্রোজেন। এই সব মিলিয়ে লঞ্চের সময় শুধু জ্বালানী আর রকেটের শরীরে ভর হয় ৪.৪ মিলিয়ন পাউন্ড। এই ভরের রকেট ব্যাবহার করা হয় ১৬৫,০০০ পাউন্ড অরবিটার কক্ষপথে নিতে। এই অরবিটার আবার ৬৫,০০০ পাউন্ডের পেলোড বহন করতে পারে। অরবিটার আর পেলোড এই দুই ভর যোগ করলেও তা রকেটের জ্বালানীর মোট ভরের কাছাকাছিও যায়না। পেলোডের চেয়ে জ্বালানীর ভর ২০ গুণ বেশী। ঘন্টায় ৬,০০০ মাইল গতিবেগ পেতে স্পেস শাটল এই পরিমাণ জ্বালানী পোড়াতে হয়। সাধারণ কেমিক্যাল রকেটের এক্সহস্ট ঘন্টায় ৫০০০ থেকে ১০,০০০ মাইল গতিতে চলতে পারে। সলিড রকেট বুস্টারগুলি দুই মিনিট জ্বালানী পুড়িয়ে ৩.৩ মিলিয়ন পাউন্ড অব থ্রাস্ট উৎপন্ন করে। যে তিনটি মেইন ইঞ্জিন থাকে, সেগুলি গড়ে আট মিনিট জ্বালানী পোড়ায়, একেকটি ৩৭৫,০০০ পাউন্ডস অব থ্রাস্ট তৈরি করতে পারে।