মহাকাশযানে ঘূর্ণন গতির মাধ্যমে সৃষ্ট কেন্দ্রবিমুখী বল (Centrifugal Force) এবং রৈখিক ত্বরণ (Linear Acceleration) ব্যবহার করে কৃত্রিম মাধ্যাকর্ষণ তৈরি করা সম্ভব। দীর্ঘমেয়াদী মহাকাশ যাত্রায় নভোচারীদের পেশি ক্ষয়, হাড়ের ঘনত্ব কমে যাওয়া এবং চোখের সমস্যা রোধ করতে এই প্রযুক্তি অত্যন্ত কার্যকর।
মহাকাশযানে কৃত্রিম মাধ্যাকর্ষণ যেভাবে কাজ করতে পারে, তার প্রধান পদ্ধতিগুলো নিচে আলোচনা করা হলো।
১. ঘূর্ণন বা সেন্ট্রিফিউগাল পদ্ধতি (Rotational Method)
এটি কৃত্রিম মাধ্যাকর্ষণ তৈরির সবচেয়ে বাস্তবসম্মত এবং বহুল আলোচিত পদ্ধতি। একটি চাকার মতো বা সিলিন্ডার আকৃতির মহাকাশযানকে নিজ অক্ষের ওপর ঘোরানো হলে ভেতরের বস্তু ও নভোচারীরা বাইরের দেয়ালের দিকে একটি ধাক্কা অনুভব করেন।
• মেঝে হিসেবে বাইরের দেয়াল: ঘূর্ণনের ফলে নভোচারীরা মহাকাশযানের ভেতরের বাইরের পরিধির দেয়ালকে মেঝে হিসেবে ব্যবহার করে স্বাভাবিকভাবে হাঁটতে পারবেন।
• ঘূর্ণন গতি ও ব্যাসার্ধের সম্পর্ক: পৃথিবীর সমান মাধ্যাকর্ষণ (1g) তৈরি করতে হলে মহাকাশযানের আকার অনেক বড় হতে হবে। ছোট মহাকাশযান খুব দ্রুত ঘোরালে নভোচারীদের মাথা ঘোরা বা বমি ভাব (Coriolis Effect) হতে পারে।
• স্ট্যানফোর্ড টরাস ও ওনিল সিলিন্ডার: বিজ্ঞানীরা বিশাল আকারের চাকার মতো মহাকাশ স্টেশনের নকশা করেছেন। এগুলো মিনিটে মাত্র ১ থেকে ২ বার ঘুরে পৃথিবীর মতো আরামদায়ক মাধ্যাকর্ষণ তৈরি করতে পারে।
২. টিথার বা সংযুক্ত ক্যাপসুল পদ্ধতি (Tethered Spacecraft)
পুরো মহাকাশযানকে বিশাল চাকার মতো তৈরি করা অত্যন্ত ব্যয়বহুল এবং জটিল। এর বিকল্প হিসেবে দুটি ছোট মহাকাশযান বা একটি মহাকাশযান ও একটি ভারী বস্তুকে লম্বা তার বা টিথার (Tether) দিয়ে যুক্ত করা হয়।
• ভারকেন্দ্রের চারপাশে ঘূর্ণন: সংযুক্ত অংশ দুটিকে তাদের সাধারণ ভারকেন্দ্রের চারপাশে ঘোরানো হয়। এর ফলে উভয় প্রান্তেই কেন্দ্রবিমুখী বল তৈরি হয় এবং ভেতরে থাকা নভোচারীরা ওজন অনুভব করেন।
• কম খরচে সমাধান: বিশাল কাঠামো তৈরি না করেই এই পদ্ধতিতে যথেষ্ট বড় ব্যাসার্ধ পাওয়া যায়, যা মাথা ঘোরার সমস্যা কমিয়ে দেয়।
৩. রৈখিক ত্বরণ পদ্ধতি (Linear Acceleration)
আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতা তত্ত্বের সমতা নীতি (Equivalence Principle) অনুযায়ী, ত্বরণ এবং মাধ্যাকর্ষণ একই ধরনের অনুভূতি তৈরি করে।
• ক্রমাগত গতি বৃদ্ধি: একটি রকেট যদি যাত্রাপথের অর্ধেক সময় ধরে ক্রমাগত ৯.৮ মিটার/সেকেন্ড² ত্বরণে সামনের দিকে এগিয়ে যায়, তবে ভেতরের নভোচারীরা পৃথিবীর সমান মাধ্যাকর্ষণ অনুভব করবেন।
• গতি কমানো: যাত্রাপথের মাঝামাঝি পৌঁছে রকেটটিকে ঘুরিয়ে বিপরীত দিকে একই হারে গতি কমাতে হবে, যাতে গন্তব্যে পৌঁছানোর সময় তা থামতে পারে। তবে বর্তমান রকেট প্রযুক্তিতে এত বিপুল পরিমাণ জ্বালানি বহন করা সম্ভব নয়।
৪. সংক্ষিপ্ত পরিসরের সেন্ট্রিফিউজ (Short-Radius Centrifuge)
পুরো মহাকাশযান না ঘুরিয়ে ভেতরে ছোট আকারের ঘূর্ণায়মান যন্ত্র বসানো যেতে পারে।
• দৈনিক ব্যায়াম: নভোচারীরা প্রতিদিন নির্দিষ্ট সময়ের জন্য এই যন্ত্রের ভেতরে শুয়ে বা বসে ঘুরবেন। এটি অনেকটা জিম বা ব্যায়ামাগারের মতো কাজ করবে এবং শরীরের রক্ত সঞ্চালন স্বাভাবিক রাখতে সাহায্য করবে।
প্রধান চ্যালেঞ্জ ও সীমাবদ্ধতা
• কোরিওলিস প্রভাব (Coriolis Effect): ঘূর্ণায়মান মহাকাশযানে নভোচারীরা হঠাৎ মাথা ঘোরালে বা দ্রুত চলাফেরা করলে কানের ভেতরের ভারসাম্য রক্ষাকারী তরলে বিভ্রান্তি তৈরি হয়। এর ফলে তীব্র মাথা ঘোরা ও বমি ভাব হতে পারে।
• কাঠামোগত জটিলতা: ঘূর্ণায়মান মহাকাশযানের সাথে বাইরের কোনো মহাকাশযান যুক্ত করা (Docking) বা সৌর প্যানেলগুলোকে সূর্যের দিকে স্থির রাখা বেশ কঠিন।
• অতিরিক্ত খরচ: বিশাল আকারের ঘূর্ণায়মান কাঠামো মহাকাশে পাঠানো এবং সংযোজন করা বর্তমান প্রযুক্তিতে অত্যন্ত ব্যয়বহুল।