یہ کیسے کام کرتا ہے
بنیادی عناصر
ٹنل، گیٹ وے، گیٹس، پاور سسٹم اور ایسٹرو لائنر شٹل کی ترتیب کیسے کی گئی ہے؟
- لمبائی. ~2050 کلومیٹر.
- کاٹنے. الپسیائڈ (~17.5 × 12.5 میٹر) ، چولہا کی ایروڈینامک شکل اور مستحکم مقناطیسی لیویٹیشن کی تنظیم کے لئے بہتر بنایا گیا ہے۔
- ٹنل کی عمق. ~ 8 کلومیٹر تک۔ اگر جغرافیائی اور درجہ حرارت کی حالتیں اجازت دیں تو گہری جھرنے کی بھی اجازت ہے۔ تیز رفتار سرنگ کی عمق کا درست تعین صرف ایک تفصیلی جیولوجیکل کھوج کے مرحلے کے بعد ممکن ہے: ٹریک کے ساتھ ساتھ کنویں کی سوراخ کرنے ، درجہ حرارت کی پروفائل کی تعمیر ، جِسموں کی کشیدگی، کریکٹیوٹی اور ہائیڈروجیولوجی کا اندازہ لگانا۔ گرمی اور گرمی کی بہاؤ کے درجہ حرارت سے کم (تقریباً ~200–250 °C تک) ، انجینئرنگ کے ذریعے جتنا گہرائیوں کا وسیع رینج اور ٹراس کی جیومیٹری کو بہتر بنانے کی آزادی (کربوں کی ریڈیز اور منتقلی کے مقامات) زیادہ ہوتی ہے ، اس سے ٹنل میں چوٹیوں اور متحرک بوجھ کو کم کیا جا سکتا ہے جبکہ ہدف کی رفتار برقرار رکھی جا سکتی ہے۔
- تعمیر. مشترکہ۔ اسٹارٹ اسٹیک (~330 کلومیٹر) زیر زمین زمین کی سیدھی ، جو سیدھے راستے سے نیچے جاتی ہے تاکہ اس میں آسانی سے پھٹ جائے۔ بنیادی حصہ تھرموستابلیٹی، ویکیوم تنہائی اور حفاظت کے لئے گہری یا زیر زمین ٹنل ہے۔
- ٹریک کی جیومیٹری. ~330 کلومیٹر کے بعد اسٹیشن پر S شکل کی قوس.
- نیچے کی کمان. ~6300 کلومیٹر کی رداس، ٹنل کو آسانی سے گہرائی میں لے جاتا ہے تاکہ مطلوبہ زاویہ پیدا کیا جاسکے۔
- بڑھتی ہوئی قوس. ریڈیس 2500-3500 کلومیٹر، گلیز کے لئے ٹنل کو زاویہ ~5-6° سے نکالتا ہے۔ ریڈیس اس طرح حساب لگائے گئے ہیں کہ ہائپر صوتی رفتار پر مرکز کی تیز رفتار 4g سے زیادہ نہ ہو۔
- ویکیوم سسٹم. الگ الگ۔ ہر سیگمنٹ (~50 کلومیٹر) خود مختار ہے ، اس کے اپنے ویکیوم پمپ ، سینسر اور حادثاتی والو کے ساتھ۔
تیز رفتار نظام
ٹنل میں واقع لکیری الیکٹرو میگنیٹک ڈرائیوز (بندوں) کے ساتھ اس کے بورٹ کے سپر کنڈکٹر میگنیٹس کے تعامل کے حساب سے ٹنل کو ٹوٹنے اور مستحکم کرنے کی سہولت فراہم کی جاتی ہے۔ یہ ڈرائیو عام ڈرائیوروں (مدن، ایلومینیم) سے الگ الگ موصلیت والی موصلیتیں ہیں جن کو کریوجن ٹھنڈا کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔
- ٹنل کے ابتدائی حصے میں (0-330 کلومیٹر. ڈرائیویں زیادہ تر چھت کے نیچے4g کی رفتار سے لیویٹیشن اور ابتدائی پھینکنے کے لئے ایک مقناطیسی میدان پیدا کرنے کے ساتھ ساتھ کشش ثقل کی قوت کو فعال طور پر معاوضہ دینے کے لئے.
- درمیانی حصہاور (330-2000 کلومیٹرخاص طور پر S-دوگ میںای. وجوہات سرنگ کے پیرامیٹر کے ساتھ گھیر لیااس کے علاوہ، اس نے تیز رفتار رفتار، ہائپر صوتی رفتار پر ٹنل کے مرکز میں زور سے روکنے، گھومنے کے دوران اس کی رفتار کو مستحکم کرنے کی ضمانت دی. ٹنل کے آخری حصے کے فرش پر اعلی ریڈیال رفتار کے ساتھ تعمیراتی طور پر زیادہ اور مضبوط موڑنے والے مواد استعمال کیے جاتے ہیں۔ 330-2000 کلومیٹر کے اسٹیشن پر رفتار 4g سے شروع ہونے والے اسٹیشن کے آغاز سے 0g تک کے منحنی خطوط پر کم ہوتی ہے۔ ٹریکٹری کے اختتام تک ~11 کلومیٹر / سیکنڈ کی حتمی رفتار تک پہنچنے کے ساتھ۔
- بی آخری حصوں (2000-2050 کلومیٹر). آخری 50 کلومیٹر ماحول کے گیج کے ذریعے فضا میں جانے سے پہلے استحکام اور مرکز کے لئے ہیں۔ اس علاقے میں کوئی رفتار نہیں ہے۔
گیٹ ای سی کے ذیلی اسٹیشنوں سے آنے والی پلس توانائی کو موڑ کے مخصوص حصوں میں جہاز کی پوزیشن کے ساتھ سختی سے مطابقت پذیر طور پر دیا جاتا ہے، چلانے والا مقناطیسی میداناس طرح کی فن تعمیر سے ٹنل کی پیچیدگی کو کم سے کم کیا جاتا ہے، اس کی مرمت کے قابل بناتا ہے، اور اعلی ٹیکنالوجی کے عناصر کو ایک بار بار چلنے والے ٹنل پر منتقل کیا جاتا ہے.
آخری میل کا مسئلہ کو ختم کرتا ہے۔
محل وقوع اور ساخت
شلوج کا احاطہ کانگو کے ڈی آر میں موہ پہاڑ کی چوٹی کی سطح پر (~3400 میٹر) واقع ہے۔ مستقبل میں پیمانے پر کرنے کے لئے وسیع جنوبی سطح (16 کلومیٹر جنوب میں) محفوظ ہے ، جو درجنوں متوازی شلوجوں کو ایڈجسٹ کرنے کے قابل ہے۔ یہ ایک بڑے پیمانے پر تعمیر ہے جس میں بنیادی طور پر میکانی بندش اور گیس ڈائنامک رکاوٹ پیدا کرنے کے نظام ہیں. یہ ایک زمینی ریپٹر ہے جس کا تین حلقوں والا موٹر ہے جو آسمان کی طرف رخا ہے لیکن جسم کو توڑنے کے لئے نہیں ہے اور یہ کہ وہ فضا کو نکالنے اور فضا میں داخل ہونے پر بفر بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
گیس ڈینامک رکاوٹ
کام کرنے کا بنیادی عنصر۔ جہاز کے قریب آنے سے (کئی سیکنڈ میں) ٹنل کی محور کے ساتھ ساتھ باہر جانے والی موزوں غزل کی ایک تیز رفتار بہاؤ پیدا ہوتی ہے۔
- ماخذ اور ساخت. گیس ڈائنامک رکاوٹ تین آزاد مرکوز ریکٹرک انگوٹی انجنوں (بندوں) یا اسی طرح کی تین بیلٹ سکیما کی اسی طرح کی ہائپر صوتی سیدھا ریکٹرک انجنوں کے ذریعہ پیدا کی جاتی ہے ، گیلے کے کٹ کے ارد گرد نصب اور ہوا اور ہائیڈروجن ایندھن کے مرکب پر کام کرنے والے۔ ہائیڈروجن کو الیکٹرولائز کی طرف سے تیار کیا جاتا ہے. اس طرح کی تین گنا زیادہ فراہمی ناکامی کے خلاف مزاحمت فراہم کرتی ہے۔ مؤثر رکاوٹ پیدا کرنے کے لئے کسی بھی دو بیلٹس کو چالو کرنا کافی ہے ، لہذا نظام تین میں سے ایک کو ناکامی کے وقت کام کرنے کی صلاحیت کو برقرار رکھتا ہے۔ ہر بیلٹ میں اپنے ایندھن کی فراہمی، کنٹرول اور جلانے کا نظام ہوتا ہے۔ بیلٹ ایک دوسرے کے اوپر ایک دوسرے کے بیرونی حصے کے گرد واقع ہیں، کمرے سے بڑے بیلٹ تک قدموں کو پیچھے منتقل کرتے ہیں، میکانک بیلٹ بیلٹ کے کاسکٹ کے بعد پلٹ کے اندر واقع ہے. یہ بینڈ کو بغیر کسی میکانکی گیج کھولنے کی ضرورت کے شروع کرنے کی اجازت دیتا ہے۔
- کلیدی افعال.
1) باہر کی طرف ہدایت دباؤ پیدا ٹنل میں ویکیوم کی حفاظت کے لیے جہاز کے گزرنے کے وقت؛
2) فضائی ہوا کو پہلے سے نکالنا اور گرم کرنا گیراج کے سامنے نکلنے والے علاقے میں، ٹنل کے ویکیوم اور فضا کے درمیان ماحولیاتی تقسیم میں گرادیینٹ پیدا کرنے کے لیے، جو ٹنل کے ویکیوم اور فضا کے درمیان گرادیینٹ ٹرانسفر تشکیل دیتا ہے۔
گیس ڈائنامک رکاوٹ نہ تو جہاز کی ایئرڈینامک حفاظت ہے اور نہ ہی اسے فضا سے بچاتی ہے۔ اس کا کام وقت میں پھیلانے کے لئے ماحول کے درمیان منتقلی کا وقت ٹھنڈی بے حرکت ہوا کے ساتھ رابطے میں تقریباً فوری (میکرو سیکنڈ) جھٹکا بوجھ کو گرم سمت بہاؤ کے ساتھ رابطے میں تقسیم شدہ ملی سیکنڈ بوجھ میں تبدیل کرنا۔ یہ انٹیگریٹڈ ایئرڈینامک قوتوں کو کم نہیں کرتا ہے، لیکن زور سے زور (jerk) اور بوجھ کے اعلی تعدد کے اجزاء کو کم کرتا ہے، مقامی تباہی اور ڈھانچے کے تھرمل جھٹکے کا خطرہ کم کرتا ہے.
- سٹریم کی شکل. ایک کونس جس کا ٹنل اور جہاز کے کٹ کے مطابق ایک الپٹک کٹ ہے، جس کی لمبائی درجنوں سے سینکڑوں میٹر ہے، جو فضا کے گیراج کے ریکٹ بینڈ کے تین حلقوں کے ساتھ باہر نکلتا ہے.
گیس ڈائنامک گیجٹ گیجٹ کی گیجٹ کی ضرورت نہیں ہے جس میں ایک مثالی ، جامد یا سخت آٹھ symmetrical کونس کی تشکیل کی ضرورت ہے. اس کا کام کرنے کا طریقہ کار اپنی جسمانی نوعیت سے متحرک ہے، جس میں شکل، کثافت اور بہاؤ کی رفتار میں وقت اور خلائی تغیرات کی اجازت دیتا ہے.
گیراج کے کام کرنے کی واحد اور اہم شرط یہ ہے کہ وہ ہر وقت ایک مثبت (بغیر) دباؤ اور پلس گرڈینٹ کو برقرار رکھے۔ مکمل طور پر ٹنل کے اندر فضا کی ہوا کے دخول کو خارج کرنے کے ساتھ ساتھ اخراج کے علاقے میں فضا کی ابتدائی گیس ڈائنامک اور تھرمل تیاری، اس سے نظام کی قابل اعتماد اور قابل عملیت میں بہتری آتی ہے۔
اس طرح، بہاؤ کی شکل کو ہدف کی بجائے ایک موافقت پذیر پیرامیٹر کے طور پر دیکھا جاتا ہے، اور انٹیگریٹڈ خصوصیات (دباؤ، بڑے پیمانے پر اخراج، پلس) کے مطابق حقیقی وقت میں بہتر بنایا جاتا ہے. اور یہ کہ ہم نے اس کا استعمال کیا ہے، نہ کہ کسی سخت جیومیٹری کے مطابق۔
- پیمانے اور جانچ. ہزاروں کلومیٹر تیز رفتار کے برعکس ، اس گیلے کا ڈھانچہ ماڈیول اور آسانی سے پیمانے پر ہے۔ کلیدی ٹیکنالوجی مستحکم اوورساؤنڈ گیس ڈائنامک کونس کی تشکیل، ہم آہنگی، ری ایکٹਿਵ بیلٹ کا کام مکمل طور پر مکمل طور پر مکمل طور پر کام کیا جا سکتا ہے 1 پیمانے پر قدرتی اسٹینڈز پر: 5 یا 1:10، جس سے بنیادی ٹریک کی مکمل تعمیر شروع ہونے سے پہلے منصوبے کے بنیادی تکنیکی خطرات کو کم کیا جا سکتا ہے۔
سیکیورٹی سسٹم
ہائیڈروجن کے ساتھ کام کرنے سے دھماکے کی آگ سے بچنے کے لیے بہت زیادہ ضروریات پیدا ہوتی ہیں۔ گیلے کی پوری انفراسٹرکچر اس کے مطابق ڈیزائن کی گئی ہے: ہائیڈروجن رساو کا پتہ لگانے کے ڈبل سسٹم، نائٹروجن کے ساتھ سٹریلوں کی انٹریشن پُلنگ، دھماکے سے محفوظ سامان، الیکٹرو لیزنگ کے آلات ، ذخیرہ اور موٹر بیلٹس کی جسمانی تقسیم ، اور اس کے علاوہ، ہدف شدہ وینٹیلیشن چینلز کو تعمیر کرنا تاکہ ممکنہ اخراجات کو محفوظ طریقے سے ماحول میں منتقل کیا جا سکے، جو کہ خدمت کرنے والے عملے اور اہم بنیادی ڈھانچے سے دور ہے۔
گبارٹ اور شروعاتی وزن
لمبائی ~150 میٹر، الپٹک کٹائی ~10x15 میٹر۔ ہائپر صوتی کلین کی شکل، جو ماحول میں کم سے کم مزاحمت اور گرمی کے بوجھ کے لئے بہتر ہے۔
- شروعاتی وزن کا بہترین طریقہ۔ ~15 000 ٹن.
15 000 ٹن میں جہاز کا وزن انجینئرنگ اور معاشی اصلاحات کی تلاش کا نتیجہ ہے جو جسمانی حدود اور امکانی صلاحیتوں کے درمیان سونے کے وسط میں ہے۔
| معیار | نچلی حد (< 8 000 – 10 000 t) | زیادہ سے زیادہ (15 000 t) | اوپری حد (> 20 000 – 25 000 t) |
|---|---|---|---|
| ایئرڈینامکس اور لوڈشیڈنگ | ماحول غالب ہے۔ مزاحمت کی طاقت Fd = ρ·A·v2 اعلی اوورلوڈ a = Fd/m پیدا کرتی ہے ، جس سے پیچیدہ فعال استحکام کی ضرورت ہوتی ہے اور اس سے اعلی درجہ حرارت کا بوجھ ہوتا ہے۔ | انٹریسیوڈینسنگ۔ فضائی مزاحمت ابتدائی مختصر مدت (5 سیکنڈ تک) (~3-6]g) کی وجہ سے ہوتی ہے، جو زیادہ آسان امورٹیزنگ اور گرمی کے تحفظ کے نظام کا استعمال کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ | زیادہ بوجھ کم ہوتے ہیں، لیکن فوائد دوسرے عوامل سے ملتے ہیں۔ |
| گرمی کا نظام | کم گرمی کی گنجائش ۔ m کا چھوٹا وزن درجہ حرارت میں تیزی سے اضافے کی وجہ سے ہوتا ہے ΔT = Q·t / (m·c) ، جس کے لئے انتہائی فعال ٹھنڈک کے نظام کی ضرورت ہوتی ہے۔ | اعلی تھرمل انرجی۔ بڑے پیمانے پر ڈیزائن ماحول میں مختصر مدت کے اندرونی حرارت کو جذب اور منتشر کرتا ہے ، جس سے غیر فعال اور فعال تھرمل تحفظ کا استعمال ہوتا ہے۔ | گرمی کی کثافت بڑھتی ہے، لیکن بڑے پیمانے پر ڈھانچے سے گرمی کی واپسی ایک الگ مسئلہ بن جاتی ہے. |
| لانچنگ انرجی | مطلوبہ توانائی E = 1⁄2·m·v2 قابل قبول ہے، لیکن اس کی کمی کو پورا نہیں کرتا. | ذہین توازن 11 کلومیٹر / سی تک پھٹنے کی توانائی ~9×10¹⁴ ج (~252 GWt·h] ہے ، جو کہ تقسیم شدہ GATES اور اکٹھا کرنے والے نظام کی صلاحیتوں کے مطابق ہے۔ | توانائی کی قیمتیں خطرے سے بڑھ رہی ہیں، جس کی وجہ سے بجلی کی ذخیرہ کرنے کی صلاحیت اور صلاحیت میں غیر متناسب اضافہ ہوتا ہے، جو اقتصادی طور پر ناکافی ہے۔ |
| تعمیر اور لاجسٹک | قابل عمل ہے، لیکن یہ انٹری ٹارن کا اہم فائدہ نہیں دیتا۔ | موجودہ ٹیکنالوجی کے ساتھ ہم آہنگ۔ گابریٹس اور بڑے پیمانے پر جدید جہاز سازی کے ڈاکس، ویلڈنگ اور نقل و حمل کے طریقوں کی صلاحیتوں کے مطابق ہیں۔ | اس کے علاوہ، اس کی ساخت کی سختی کم ہوتی ہے، اس کے ساتھ ساتھ اس کی اپنی ہلچل، تعمیر، اور اس کی جگہ پر پہنچنے کے مسائل پیدا ہوتے ہیں، اور اخراجات انتہائی سطحی طور پر بڑھتے ہیں. |
| StarRoad فلسفہ | یہ ایک ہلکا پھلکا آلہ ہے جو ماحول کے لیے کمزور ہے۔ | انٹرنیشن تاران کے پیرڈیم کو عملی جامہ پہنانا: ماحول کوئی رکاوٹ نہیں بلکہ ایک مختصر مدت کی ناراضگی ہے جس پر قابو پانے کے لئے وزن اور طاقت کی ضرورت ہوتی ہے۔ | یہ صنعت کے لیے ایک مشکل کام بن جاتا ہے، جس سے پیمانے پر بچت ختم ہو جاتی ہے۔ |
- جسمانی طور پر (~10 000 t) سے اوپر ہے، جس کے بعد انیرسی ایئرڈینامک اثر پر حاوی ہونا شروع ہوتا ہے.
- توانائی کے لحاظ سے بنیادی ڈھانچے کے تقاضوں میں تیزی سے اضافہ نہیں ہوتا۔
- تکنیکی طور پر بڑے پیمانے پر صنعتی طریقوں (سڈبناؤ ، مشینری مشینری) کے دائرہ کار میں رہتا ہے۔
- معاشی طور پر اس کی مقدار کے حساب سے اخراجات کو سستا کرنے اور سرمایہ کاری کی لاگت کو محدود کرنے کے درمیان توازن رکھتا ہے۔
اس طرح، یہ پیرامیٹر ایک حساب سے زیادہ سے زیادہ ہے، جس سے StarRoad کے تصور کو جسمانی طور پر قابل عمل اور اقتصادی طور پر قابل اعتماد بنا دیتا ہے.
نظام اور ترکیب
پورے اندرونی فن تعمیر کو ایک کثیر سطح کی لمبائی کی ساخت کے طور پر ڈیزائن کیا گیا ہے جس میں جسم کی اونچائی پر فنکشنل تقسیم ہے۔
- نیچے کی طرف اور جسم کے پچھلے حصے مکمل طور پر توانائی اور طاقت کے نظام کے تحت مختص ہیں: بورٹ ری ایکٹر، گرمی کے تبادلے، فعال ٹھنڈک کنٹور، طاقت کے کنورٹرز، توانائی کے ذخیرہ کرنے والے، گرمی کے حامل مینجمنٹ اور سمندری طاقت کی تنصیب کے عناصر۔ اس طرح کی جگہ پر جانے سے جہاز کے بڑے پیمانے پر مرکز کو کم کیا جاتا ہے، جس سے ہائپرسونک پرواز، منصوبہ بندی اور ڈرائیونگ کے دوران استحکام میں اضافہ ہوتا ہے، اور اوپر کے حصوں کے گرمی اور تابکاری کے تحفظ کو بھی آسان بنا دیتا ہے.
- سپر کنڈکٹر لیویٹیشن اور استحکام کا نظام جہاز کی بورڈز کے ساتھ مربوط ہے اور جزوی طور پر نیچے ہے۔ سپر کنڈکٹر ماڈیولز براہ راست بیرونی احاطہ اور گرمی سے بچانے والی پرت کے پیچھے فکسڈ ہیں، جس سے مقناطیسی میدان اور غیر فعال سرنگوں کے درمیان فاصلہ کم ہو جاتا ہے۔ مقناطیس:
- بورٹس کے ساتھ ساتھ پورے جسم کی لمبائی، بشمول اوپر اور وسط زون تک ڈسپلے اسٹورز کی لائن تک؛
- گہرے حصے کے وسط اور پچھلے حصے میں؛
- بنیادی پروں اور مکینیکل نکات کے باہر نکلنے والے علاقوں کو چھوڑ کر۔
اس طرح کی تقسیم ایک مساوی مقناطیسی میدان، ہائپر صوتی رفتار پر اعلی استحکام اور مقامی نقصانات کے دوران ناکامی کے خلاف استحکام کو یقینی بناتی ہے۔
- کورس کا درمیانی حصہ وہ فولڈنگ ونگز کے نچلے حصے اور ان کی مضبوط چوکوں کے نیچے رکھی گئی ہیں۔ بنیادی پنکھوں کو جسم کے اندر سے صاف کیا جاتا ہے اور توانائی اور بھاری حصوں سے الگ تھلگ کیا جاتا ہے۔ ناک کے درمیانی علاقے کا سامنے والا حصہ چھوٹے حرکت پذیر کنٹرولرز کو رکھنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے، ٹرانزیشن موڈ میں تراکیب کی اصلاح اور استحکام کے لئے استعمال کیا جاتا ہے.
- جسم کا اوپری حصہ استعمال کے بوجھ کے لئے ایک یونیورسل شفٹ ماڈیول رکھنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے. ماڈیول سائز، منسلک پوائنٹس، وزن اور وزن کے مرکز کی قابل قبول پوزیشن کے مطابق معیاری ہے اور اسے لوڈ، ٹینکر، مسافر یا مجموعی طور پر ترتیب دیا جاسکتا ہے. ماڈیول کو نصب کرنے اور نکالنے کے لئے ڈاک میں شروع سے پہلے کیا جاتا ہے، اور یہ بھی اوپر کے ڈور کھولنے کے بعد مدار میں ممکن ہے. ایک لوڈشیڈنگ سیکشن میں ایک ہائیڈرولک یا الیکٹرو مکینیکل لفٹ اور ہدایت فراہم کی جاتی ہے جو عملے کی شرکت کے بغیر مائکرو گراویٹیشن کی حالت میں ماڈیولوں کو خودکار طریقے سے آگے بڑھانے اور نکالنے کی سہولت فراہم کرتی ہے۔
- اوپر کی ہلکی جھلیاں وہ طاقت کے فریم کے حامل عناصر نہیں ہیں اور وہ ایک ایئرڈینامک گردش اور مدار تک رسائی کے کام انجام دیتے ہیں۔ اس کے ساتھ ہی گرمی کے کنٹرول کے نظام کے فولڈ ریڈی ایٹر پینل بھی شامل ہیں۔ جب پینل کے ڈبے مکمل طور پر کھل جاتے ہیں اور بند ہوجاتے ہیں تو وہ خود بخود کھل جاتے ہیں اور پھر انہیں زیادہ گرمی کو ویکیوم میں ڈالنے کے لئے کولڈ ایجنٹ دیا جاتا ہے۔
- جہاز کا ناک حصہ ایک کثیر سطح کی فنکشنل کمپنووکیشن ہے:
- ناک کا اوپری علاقہ پل ، کنٹرول ، نیویگیشن اور مواصلات کا نظام؛
- نالے کے درمیانہ علاقہ چھوٹے ہلکے پنکھوں اور کنٹرول سطحوں کے میکانزم؛
- نچلی ناک کا علاقہ کریوجن ایندھن اور کولڈ ایجنٹ والے ٹینک، جو کم سے کم ہائیڈرولک مزاحمت اور ماحول میں گھسنے کے دوران ناک کے حصے کو فعال طور پر ٹھنڈا کرنے کے نظام تک ٹھنڈا کرنے کے ماحول کی زیادہ سے زیادہ تیز رفتار رسائی کو یقینی بناتے ہیں۔
اس طرح کی تشکیل سے مختصر گرمی اور ہائیڈرولک کنٹورز کو یقینی بنایا جاتا ہے، ناک کی گرمی کی طاقت کو کم کیا جاتا ہے اور پرواز کے سب سے زیادہ بھاری حصے میں گرمی کے تحفظ کے نظام کی کام کرنے کی قابل اعتمادیت میں اضافہ ہوتا ہے. اس کے علاوہ، جہاز کی ساخت ایک مضبوط طور پر منظم، پیمانے پر اور ماڈیول فن تعمیر ہے، جو ہائپر صوتی آغاز، مدار کی کارروائیوں کے لئے بہتر ہے، خود مختار تیرنا اور بغیر گہرے جسم کے استعمال کے متعدد بار استعمال کرنا۔
کورس کی تھرمو تحفظ
جہاز کا ناک حصہ اور نیچے کی طرف سے ایک پرتوں والی کمپوزٹ-میٹل تھرمو تحفظ کے نظام سے لیس ہے، جو ہائپر صوتی پرواز اور بعد میں ڈرائیونگ کے دوران انتہائی گرمی اور متحرک بوجھ پر منحصر ہے. اس ڈھانچے میں پاسیٹو اور ایکٹو عناصر شامل ہیں اور اس میں شامل ہیں:
- ایک بیرونی درجہ حرارت مزاحم پرت جو ہزاروں ڈگری کے مختصر وقت کے درجہ حرارت اور شدید تابکاری گرمی کے خلاف مزاحم ہے۔
- میکانکی اور کمپن بوجھ کو محسوس کرنے والی طاقت والی دھاتی تہ؛
- فعال ٹھنڈک کے کنٹورز جو گرمی کو سب سے زیادہ بوجھ والے علاقوں سے ، بنیادی طور پر ناک کے حصے اور گہرے کے سامنے کے کنارے سے نکالنے کو یقینی بناتے ہیں۔
- مقامی نازک زونوں میں تبدیل کرنے والے ابلیشن عناصر جو بنیادی ڈھانچے کو نقصان پہنچائے بغیر کنٹرول شدہ ختم ہونے پر حساب لگائے جاتے ہیں۔
تھرموڈافٹنس سسٹم کو بحر میں اترنے پر گرم کر دیا گیا جسم کے ساتھ پانی کے رابطے میں ہونے والے تھرمل جھٹکے کے ساتھ ڈیزائن کیا گیا ہے، جس میں تیز درجہ حرارت کے گرڈینٹس اور حرارتی تناؤ شامل ہیں. فن تعمیر میں زیادہ تر بوجھ والے عناصر کی تقسیم اور ماڈیول کی تبدیلی کی منصوبہ بندی کی جاتی ہے، جس سے مرمت کی صلاحیت اور ایک بار پھر استعمال کرنے کا وسائل بڑھتا ہے.
پرندے
یہ دو جوڑے کے ساتھ تیار کیا جاتا ہے، جو استحکام، منصوبہ بندی اور لینڈنگ کے لئے تیار ہیں.
- سامنے کے جوڑے کے پروں ٹریکٹری کی اصلاح ، ٹینج اور کرین کو مستحکم کرنے ، اور متحرک ہنگامہ خیزوں کو ڈمپف کرنے کے افعال انجام دیتا ہے۔ منصوبہ بندی کے لئے ماحول کی کٹ پرتوں میں جانے کے بعد انکشاف ہوتا ہے۔
ہر سامنے کے پروں کی پیرامیٹرز:
- لمبائی (جڑ سے فاصلہ): ~35 میٹر؛
- جڑ / اختتام پر چوڑائی: ~14 / 7 میٹر؛
- رقبہ: ~360–400 میٹر مربع
- پچھلے جوڑے کے پروں وہ جہاز کی اہم ایئرڈینامک سطح ہے۔
ہر پچھلے پروں کی پیرامیٹرز:
- لمبائی (جڑ سے فاصلہ): ~100 میٹر؛
- جڑ / اختتام پر چوڑائی: ~14 / 7 میٹر؛
- رقبہ: ~1000–1100 میٹر مربع
مجموعی طور پر، پنکھوں کی رقبہ 2800–2900 میٹر ہے. اچھال کی طاقت میں اضافی حصہ فوزلیج کی ایک ناقابل برداشت شکل ڈالتی ہے، جس سے مؤثر ایئرڈینامک رقبہ تقریبا 20–30٪ میں اضافہ ہوتا ہے.
صوتی موڈ میں مجموعی ترتیب L/D ≈ 9–13 کی ایک قابل اعتماد ایئرڈینامک معیار کو یقینی بناتی ہے، جو پائیدار منصوبہ بندی اور کنٹرول شدہ انتخاب کو لاگو کرنے کی اجازت دیتا ہے. منصوبہ بندی اور ڈرائیونگ کی عام رفتار 90–120 میٹر / سی (≈ 320–430 کلومیٹر / گھنٹہ) کے درمیان اندازہ لگائی جاتی ہے۔ اس طرح کی رفتار پر، لینڈنگ کی حفاظت مطلق افقی رفتار سے نہیں، بلکہ عمودی رفتار، حملہ زاویہ اور گلیسڈ کی پروفائل سے طے ہوتی ہے.
پیراشوٹ سسٹم
جہازوں کو ڈرائیونگ اور لینڈنگ کی اجازت دی گئی ونڈو کو بڑھانے کے لئے دھچکا بوجھ کو کم کرنے کے لئے ایک بار بار پیراشوٹ پیرافیل سسٹم سے لیس ہے جو نرم لینڈنگ کے مشروط-اسٹٹٹ کنٹور کی طرح کام کرتا ہے۔
- فن تعمیر اور جگہ. نظام میں دو پیرا فائل پوزیشنیں شامل ہیں:
- ایک میں چوپائی کا اوپری حصہ;
- ایک میں اوپر سامنے کے حصے (بھائی ناک کے پیچھے)
ہر پوزیشن کے مطابق انجام دیا N+1 (بنیادی + ریزرو پیرافیل) ، آزاد تہوں اور لمبی لائنوں کے ساتھ۔ پیرافیل ایک نقطہ پر نہیں، بلکہ ایک دوسرے کے ذریعے جسم سے منسلک ہوتے ہیں چپکنے والی لائن اس طرح، یہ طاقت کے فریموں کو کم کرتا ہے، جس سے لوکل بوجھ کی چوٹیوں کو کم کیا جاتا ہے اور ٹینج اور کرین پر استحکام میں اضافہ ہوتا ہے. گنبدوں کو ایک دوسرے کے اثر اور چھیڑ چھاڑ کو خارج کرنے کے لئے ایک طویل محور پر پھیلا دیا جاتا ہے.
- کام کی جگہیں اور کام کرنے کا طریقہ. پیرافیل آلات کے وزن کو مکمل طور پر برقرار رکھنے کے لئے نہیں بلکہ حتمی حصے پر عمودی رفتار کو ڈمپف کرنے اور ہموار رابطے کے مرحلے کو تشکیل دینے کے لئے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔
- ایک بنیادی پیرا فائیل کا رقبہ: ~4500–6000 میٹر مربع;
- دو پیرا فائیل کام کرنے پر مجموعی فعال رقبہ: ~9000–12 000 میٹر مربع.
چھونے کے وقت عمودی رفتار کا ہدف Vz≈1 میٹر/سیکنڈ.
- شامل کرنے کے معیار. پیراشوٹ پیرافیل سسٹم استعمال کیا جاتا ہے صرف ضرورت کے وقت. اڑانے کی الگورتھم میں مجموعی طور پر لوڈشیڈنگ (ایروڈینامک ، انیرشن اور ہائیڈرو ڈینامک اجزاء کی ویکٹر رقم):
- اگر چھونے پر متوقع مجموعی بوجھ 4g سے زیادہ نہیں، اُترنے پر عملدرآمد کیا جاتا ہے استعمال کے بغیر پیرا فائیلز (پناہوں پر)
- جب خطرہ زیادہ 4g نظام کو متحرک کیا جاتا ہے اور رفتار کی عمودی جزو کو ہدف کے مطابق کم کر دیتا ہے، لینڈنگ کو نرم گلیشنگ کے موڈ میں تبدیل کر دیتا ہے۔
- متعدد بار. پیرا فائیلز ، پٹی کے نظام اور منسلک کرنے والے نولز کو بغیر کسی طاقت کے جسم کے جسم کو توڑنے کے بغیر باقاعدگی سے خدمت کے ساتھ کئی بار استعمال کرنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے (دیکھنے ، خشک کرنے ، تیزی سے منتقل ہونے والے عناصر کی جگہ لے کر) ۔
خود مختار طاقت اور موٹر تنصیب
یہ جیلک مکمل طور پر خود مختار توانائی سے چلنے والے نظام سے لیس ہے، جو مشن کے پورے دور میں کام کرتا ہے: مدار میں منور سے لے کر کئی ماہ تک خود مختار تیرنے تک.
- بنیادی ماخذ توانائی: بورڈ ایٹمی ری ایکٹر۔
- قسم: نمک کے پگھلنے پر کمپیکٹ تیز رفتار ری ایکٹر (جی ایم ایس آر) یا اگلی نسل کا اعلی درجہ حرارت کا گیس ٹھنڈا ری ایکٹر (وی ٹی جی آر) ۔ مستقبل میں ایک کمپیکٹ ترموکریئر ماڈیول (مثال کے طور پر، فیلڈ کمپریشن کے ساتھ اسکیم پر مبنی، جیسے ہیلیون انرجی) ۔
- طاقت: الیکٹرک 10-20 میگاواٹ، تھرمل 50-100 میگاواٹ۔
- مقصد: تمام بورٹ سسٹموں کو بجلی سے فراہم کرنا جو میگنیٹولیویٹیشن سسٹم کے سپر کنڈکٹر عناصر ہیں ، الیکٹرو میگنیٹک پلازما موٹرز (ای ایم پی ڈی)، فعال ٹھنڈا کرنے کے نظام اور خود مختار تیرنے کے لئے ڈرائیورری ایکٹر جہاز کی پوری زندگی (5-10 سال) کے دوران ایندھن کو دوبارہ شروع کیے بغیر کام کرنے کے لئے موزوں ہے۔
- لیویٹیشن اور استحکام کا بورڈ سپر کنڈکٹر نظام۔ جہاز کے جسم کے ساتھ ساتھ بورٹ کے نظام سے مائع نائٹروجن یا ہائیڈروجن سے ٹھنڈا ہونے والے اعلی درجہ حرارت کے سپر کنڈکٹر (وی ٹی ایس پی) کی بنیاد پر سپر کنڈکٹر میگنیٹ کے ساتھ کریوجن ماڈیولز مربوط ہیں۔ یہ مقناطیس لیویٹیشن اور فعال استحکام کے لئے ایک طاقتور بنیادی مقناطیس میدان (مگنیٹک نل نظام) پیدا کرتے ہیں۔ یہ ٹنل کے بیرونی بجلی کی مکمل کمی کے باوجود بھی ، وہ اس کی لیویٹیشن کو برقرار رکھنے کی اجازت دیتا ہے کیونکہ وہ غیر فعال ریلوں کے ساتھ انڈکشن کے ساتھ تعامل کرتا ہے (ماگنیٹک آئینے کا اثر) ۔
استحکام کے انتظام کا نظام درجہ بندی کے اصول پر بنایا گیا ہے:
- پاسیٹو کنٹور (میکرو سیکنڈ): ٹنل کے موڑنے والے سپر کنڈکٹرز کا انڈکشن رابطہ الیکٹرانکس کی شرکت کے بغیر کسی بھی تبدیلی کے دوران خود بخود واپس آنے والی طاقت پیدا کرتا ہے۔
- آلے کا کنٹور (مائیکرو سیکنڈ ملی سیکنڈ): خصوصی سکیمز (FPGA ، ASIC) عدم توازن کا پتہ لگانے اور سخت الگورتھموں کے مطابق سیکشنوں کو تبدیل کرنے کی سہولت فراہم کرتی ہیں۔
- پروگرام کا کنٹور (ملئس سیکنڈ دس ملی سیکنڈ): بورٹ کمپیوٹر (محدود AI کی حمایت کے ساتھ) ٹریک کو نانوسکنڈ کی حد میں رد عمل کی ضرورت کے بغیر ، سست ڈرائیف اور مقامی عدم توازن کی تلافی کے لئے سپر کنڈکٹر سیکشنوں کے درمیان دوبارہ تقسیم کرتا ہے۔
اس طرح کی فن تعمیر میں مزاحمت کے لئے ایک ملی سیکنڈ کا رد عمل وقت فراہم ہوتا ہے، جو ہائپر صوتی رفتار پر 15 000 ٹن وزن والے جہاز کے لئے استحکام کی ضروریات سے کہیں زیادہ ہے.
- بنیادی موٹرز: اعلی کشش برقی مقناطیسی پلازما موٹرز (ای ایم پی ڈی)
- اصول: میگنیٹوپلاسمڈینامک (ایم پی ڈی) انجن یا ایزیومٹل فلو (VASIMR) انجن جو بورٹ ری ایکٹر سے چلتے ہیں۔
- تناؤ: 50-100 kN (5-10 ٹن طاقت) تک پلس کی حالت میں ، جو مدار کی اصلاحات ، اس سے نکلنے اور بین الاربیٹ ٹرانزٹ انجام دینے کے لئے کافی ہے۔
- کام کرنے والا ادارہ: مائع کسنون ، ارگون یا ہائیڈروجن کا ذخیرہ (یہ بھی ٹھنڈک کے نظام کے لئے استعمال ہوتا ہے) ۔
- خود مختاری: انجنوں کو بورڈ پر آئی آئی کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے جو خود مختار طریقے سے مدار کے اسٹیشنوں سے رابطہ قائم کرنے، ان لوڈ کرنے اور واپس آنے کے لئے مشقیں انجام دینے کے قابل ہے۔
- گرمی کا نظام انتظامیہ:
- حرکت پذیر ریڈی ایٹر. خلا میں تیار ہونے والے مائع کنٹور پینل ری ایکٹر اور سامان سے زیادہ گرمی کو ویکیوم میں اتارنے کے لئے۔
- فیز کی حرارت کے بیٹریاں (TA). نازک عنصر ناک کے حصے اور نازک نوٹوں میں واقع ہیں۔ شروع اور داخلہ پر ماحول میں گھسنے پر چوٹی کی گرمی (میگاجولی) کو جذب کرتے ہیں ، جو ڈھانچے کی زیادہ گرمی کو روکتا ہے۔ خلا میں یا سمندر میں گرمی آہستہ آہستہ ریڈی ایٹر کے ذریعے یا ماحول میں پھینک دی جاتی ہے۔
- فعال ٹھنڈا کرنے کا نظام. ایک بند کنٹور مائع ہیلیو / ہائیڈروجن کے ساتھ گرمی کے تحفظ کے اسکرین اور پرواز میں اہم عناصر کو فوری طور پر ٹھنڈا کرنے کے لئے.
- محفوظ کرنا اور حفاظت: ری ایکٹر کے کنٹرول کے ڈبل نظام، آزاد ٹھنڈک کنٹرولر، ایمرجنسی گرمی پھیلانے والے آلات۔ ڈیزائن کسی بھی صورت میں حفاظت کو یقینی بناتا ہے، بشمول سمندر میں گرنے کے ساتھ۔
خود مختار اڈائی اور سمندری نظام
بحر الکاہل کے ایک مخصوص علاقے میں پانی کی لہر کے بعد، کشتی مکمل طور پر خود مختار بحری جہاز کی حالت میں منتقل ہوتی ہے.
- نقل و حمل کا احاطہ. دو چلنے والی وِنٹورول کمپلیکس (آزیموٹیل گرانے والے آلات) یا واڈومیٹک موٹرز ، جو چھوٹی حرکتوں میں اعلی چال کو یقینی بناتے ہیں۔
- تیرنے کے لئے توانائی. موٹرز اور بورٹ سسٹم کے لئے الیکٹرو توانائی فراہم کرتا ہے اسٹافٹ بورٹ جوہری/ٹرموکریئر ری ایکٹرایک فعال زون کے ذخائر کئی ماہ تک خود مختار منتقلی کے لئے کافی ہیں.
- نیویگیشن اور رابطہ. سیٹلائٹ (GPS/GLONASS) ، انرٹیل نیویگیشن، سطح پر حالات کا پتہ لگانے کے لیے رادار اور لیڈرز۔ جیو اسٹیشنری سیٹلائٹ کے ذریعے مستحکم رابطہ۔
- آخری ٹرک کا نظام. باقی رفتار (100-150 کلومیٹر / گھنٹہ) کو پانی سے پہلے ہی روکنے کے لئے، ایک مشترکہ نظام استعمال کیا جاتا ہے: چھوٹے رقبے کے ٹریک پیراشیٹ (اسٹیبلائزیشن اور ابتدائی ٹریننگ کے لئے) اور مارش پلازمن موٹرز کا مختصر پلس (مستقیم رفتار کو درست طریقے سے بند کرنے کے لئے) ۔ سیلاب کے بعد پیراشوٹ کو بند کردیا جاتا ہے۔
اس ترتیب سے کشتی کو لینڈنگ کے بعد بغیر کسی فوری مدد کی ضرورت کے خود کو رجسٹریشن پورٹ یا ٹریکٹر کے ساتھ ملاقات کے مقام تک جانے کی اجازت ملتی ہے۔ یہ طوفان کی لہر پر خود مختار طور پر قائم رہ سکتا ہے، طویل سفر کرسکتا ہے اور مقررہ وقت پر خدمت کے لئے مقررہ ڈاکس پر پہنچ سکتا ہے، خلائی جہاز سے روبوٹ سمندری جہاز میں تبدیل ہو جاتا ہے.
AstroLiner-S: شروع / آسان ورژن
StarRoad کے ابتدائی مراحل میں، اور بنیادی، ٹیکنالوجی کے لحاظ سے آسان اور زیادہ محافظانہ ترتیب کے طور پر، جہاز کے AstroLiner-S (Simplified / Start) اسٹارٹ ورژن کا استعمال کرنا۔
یہ تبدیلی ایک مکمل طور پر فعال، لیکن توانائی اور نظام کے لحاظ سے آسان ترین AstroLiner کی شکل ہے، جو ابتدائی طور پر میگراول، ابتدائی لوڈ اور پائلٹ لانچوں کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے. اور نظام کے تکنیکی، آپریشنل اور ریگولیٹری خطرات کو مرحلہ وار کم کرنے کے لئے.
- کلیدی خیال AstroLiner-S. AstroLiner-S StarRoad کی بنیادی پیرڈیم کو لاگو کرتا ہے ماحول کا انرٹیشن ٹارین، لیکن بورٹ ایٹمی یا ترموکلیئر توانائی کے ذریعہ استعمال کیے بغیر اور بنیادی ورژن کی بڑے پیمانے پر شروعاتی خصوصیات کو مکمل طور پر محفوظ رکھتے ہوئے.
تمام توانائی سے انتہائی آپریشن (فصل، لیویٹیشن، ٹنل میں استحکام) مکمل طور پر زمینی بنیادی ڈھانچے میں لے جایا گیا ہے.
AstroLiner-S کی چٹنی ہے:
- خود مختار ٹرانسپورٹ آلے کے ذریعے،
- مکمل طور پر ایک بار پھر
- جو خود کو مدار میں لے جا سکتا ہے، اس سے نکل سکتا ہے اور اس سے واپس بھی جاسکتا ہے،
- لیکن صرف ٹنل سے باہر کیمیائی کشش کا استعمال کرتے ہوئے،
- جن میں جہاز پر اعلی طاقت والے آئننگ تابکاری کے ذرائع موجود نہیں ہیں۔
- توانائی اور سپر کنڈکٹر سسٹم. AstroLiner-S ترتیب میں مکمل طور پر خارج کر دیا گیا ہے:
- جوہری اور ترموکلیئر توانائی کی تنصیبات،
- ان سے متعلق تابکاری، گرمی اور حادثاتی خطرات،
- ٹنل اور گیج کے حصوں میں غیر قابل واپسی آلودگی کے منظرنامے۔
لیویٹیشن ، استحکام اور ٹراسے کے ساتھ تعامل کے انتہائی conductive عناصر:
- شروع ہونے سے پہلے بجلی کی فراہمی کی پیشگی ضرورت ہوتی ہے،
- مستقل موڈ میں منتقل ہوتے ہیں،
- ایک دوسرے سے الگ تھلگ اور بورڈ سسٹم کے ذریعے چلتی ہیں۔
بورٹ الیکٹرانکس ، کنٹرول اور تحفظ کے نظام کو کھانا کھلانا بیٹریاں اور انٹری ذخائر (ماخوائیک) کے حساب سے کیا جاتا ہے ، جو ٹنل کے مکمل دورانیے کے لئے ٹائم کے ذخیرے کے ساتھ حساب لگایا جاتا ہے۔
الٹی کنڈکٹر کنٹوروں کا فعال کنٹرول ٹوٹنے کے عمل میں چھوٹے ایڈجسٹنگ کرنٹس اور حادثاتی طریقوں تک محدود ہے، جس سے جہاز پر ایک اعلیٰ طاقت والے مسلسل توانائی کے منبع کی ضرورت نہیں ہوتی۔
مدار میں، فولڈنگ شمسی پینل توانائی کے فعال ذریعہ استعمال ہوتے ہیں.
- ٹنل سے باہر کی موٹرسائیکل تنصیب
تمام AstroLiner-S کی مدار آپریشن کیمیائی کشش کا استعمال کرتے ہوئے کئے جاتے ہیں.
پتلون سے لیس ہے:
- درمیانی ٹریکشن مارش کیمیائی موٹرز (LOX/LH₂ یا LOX/LCH₄ کلاس) ،
- دوہرا ہوا واقفیت اور حادثاتی کنٹرول (RCS) سسٹم۔
موٹر انسٹالیشن سے:
- فضا سے نکلنے کے بعد ہدف کی مدار میں پہنچانا،
- مدار کی ترتیبات کی اصلاح،
- مدار سے اترنے کے لئے
- جو کہ ماحول میں داخل ہونے اور واپس آنے کی اجازت دیتا ہے۔
اس ورژن میں الیکٹرو ری ایکٹو اور میگنیٹو پلازما انجنوں سے انکار اس وجہ سے ہوا ہے کہ بورڈ پر بجلی کی اعلی طاقت کا کوئی ذریعہ نہیں ہے اور اسے نظام کی مجموعی طور پر فن تعمیراتی حد کے طور پر نہیں دیکھا جاتا ہے۔
- واپسی اور کثرت
AstroLiner-S:
- خود مختار مدار سے نکلنے والا،
- فضا میں بے قابو رسائی،
- ہوائی جہاز کی منصوبہ بندی،
- اور سمندر میں لینڈنگ کے لیے پرندوں اور پیراشوٹ پیرافیل سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے۔
ری ایکٹر کی کمی سے بہت آسان ہوتا ہے:
- سمندری استعمال،
- باقاعدہ خدمات،
- غیر مشقت کی زمینوں کے بعد آلات کی بحالی۔
- کردار AstroLiner-S و ترقی StarRoad
AstroLiner-S کو مندرجہ ذیل طور پر سمجھا جاتا ہے:
- StarRoad کی پہلی سیریل ورژن،
- شروع اور ناکامی کے اعدادوشمار جمع کرنے کا پلیٹ فارم،
- نظام کو ابتدائی طور پر استعمال میں لانا،
- ابتدائی مدار کے بنیادی ڈھانچے کے لیے بنیادی ٹرانسپورٹ۔
جیسا کہ پروجیکٹ کی ترقی، اعلی طاقت کے کمپیکٹ توانائی کے ذرائع اور آپریشنل تجربہ بڑھتا ہے، AstroLiner-S ارتقائی طور پر مکمل کر سکتا ہے یا اس کی جگہ لے سکتا ہے۔ اس میں بورڈ پر اعلی طاقت والی توانائی کی تنصیبات اور الیکٹرو مقناطیسی پلازما انجن ہیں۔
اس طرح، AstroLiner-S ایک سمجھوتہ نہیں ہے، بلکہ ایک منطقی نظام شروع کرنے کی سطح ہے، جس سے StarRoad کو پہلے، محفوظ اور کم سسٹم کے خطرات کے ساتھ شروع کرنے کی اجازت دیتا ہے، اس میں کوئی تبدیلی نہیں آئی۔
مقصد اور اصول
اس منصوبے میں Enhanced Geothermal Systems (EGS) کی اصلاح شدہ ٹیکنالوجی کی بنیاد پر اپنی مربوط گیگاواٹ کلاس توانائی اور موسمیاتی انفراسٹرکچر کی تشکیل شامل ہے۔ کام کرنے والے جسم کے طور پر، ماحول سے براہ راست قبضہ (Direct Air Capture، DAC) کے ذریعہ حاصل کردہ انتہائی اہم کاربن ڈائی آکسائیڈ (sCO₂) استعمال کیا جاتا ہے. نظام تین اہم افعال کو یکجا کرتا ہے: 1) تیز رفتار ٹنل کی تھرمل استحکام کو یقینی بنانے کے لئے جیو تھرمل تھرمل فیلڈ کا فعال انتظام؛ 2) بنیادی بجلی پیدا کرنا؛ 3) طویل مدتی استعمال کے لئے ماحول CO₂.
گٹ ای سی کا زیر زمین فن تعمیر
تھرمل استحکام، توانائی کی عدم انحصار اور پائیدار زندگی کو یقینی بنانے کے لئے ہر تیز رفتار ٹنل کو سات چھوٹے قطر کے کام کے ٹنلوں کا ایک مجموعہ ملتا ہے، جو ڈی اے ٹی ای سی کا مربوط نظام تشکیل دیتے ہیں:
- چھ میگسٹریل کریکٹر اور توانائی کے ٹنلز (قطر 2 میٹر). تیز رفتار ٹنل کی سطح سے 30 میٹر نیچے واقع ہے ، محوروں کے درمیان مساوی قدم 7 میٹر کے ساتھ۔ وہ جارحانہ طور پر زیادہ ٹھنڈا (+5°C) انتہائی نازک CO₂ کے ریورس سرکولیشن کے موڑ کے ساتھ جوڑے کے ساتھ کام کرتے ہیں۔ یہ ترتیب تیز رفتار کے پورے حصے کے تحت ایک ٹھوس ٹھنڈا پلیٹ بناتی ہے جس کی موٹائی >15 میٹر ہے ، مکمل طور پر گرمی کے پلوں کو خارج کر دیتی ہے۔
- ایک تکنیکی سروس ٹنل (ڈایامیٹر) 3 م). ایک ہی سطح پر ایک تیز رفتار سرنگ کے ساتھ ، 3 میٹر کی طرف واقع ہے۔ یہ بغیر کسی رکاوٹ کے مستقل تشخیصی اور مرمت تک رسائی فراہم کرتا ہے۔ گیٹ ای سی ٹنل کی ساخت اعلی اندرونی دباؤ (25] ایم پی اے تک) ، پہاڑ کے دباؤ اور متحرک بوجھ کے مشترکہ اثرات پر مبنی ہے۔ سات ٹنلوں سے بنا پورے کمپلیکس کا مکمل طور پر روبوٹ شدہ بحریہ کے ذریعے گزرنا مائیکرو ٹن لیپ ٹرانسمیشن کمپلیکس (ٹی پی سی) گیٹ ای سی ای سی توانائی کی بنیادی ڈھانچے کو جسمانی اور فعال طور پر ٹرانسپورٹ سے الگ کرتی ہے، جس سے قابل اعتماد اور مرمت کی قابل اطمینان کی ضمانت دی جاتی ہے.
ٹھنڈا کرنے کا نظام اور ڈی ٹی ایم سی
- گہری ٹھنڈی شکل. تیز رفتار ٹنل کے نیچے گیٹ ای سی کے کریکٹر اور توانائی کے ٹنل ہیں ، جن کے ذریعہ CO₂ کی بنیاد پر کام کرنے والا جسم گھنے ہائی پوائنٹ یا انتہائی نازک موڈ میں گردش کرتا ہے۔ گہری کولکٹرز میں داخل ہونے سے پہلے ٹھنڈی بہاؤ کی درجہ حرارت کی حد کے قریب +5...+15°C عام کم درجہ حرارت کے تحت ہے۔ جیو تھرمل گرمی کو منتخب کرنے اور گہرائی کے علاقے کو گزرنے کے بعد CO₂ گہرائی ، درجہ حرارت کے بہاؤ اور توانائی پیدا کرنے کے طریقہ کار پر منحصر ہے +100 °C سے زیادہ گرم ہوسکتا ہے۔ کنٹور جیو تھرمل گرمی کو الگ کرتا ہے ، بنیادی سرنگ کے نیچے ایک ٹھنڈا زون تشکیل دیتا ہے اور تقریبا 5–8 کلومیٹر کی گہرائیوں پر محفوظ طریقے سے میگراول کو لگاتا ہے۔
- ہائیڈرو تھرمل میگراجیٹل چینل (جی ٹی ایم سی) اسٹار روڈ ٹریک کے ساتھ ساتھ ، سروس ہاس ، ایل ای پی اور مواصلات کے ساتھ ، ایک ہائیڈرو تھرمل میگسٹریل چینل جی ٹی ایم سی تعمیر کیا جاتا ہے۔ یہ ٹرمینلز کو ایک سطح پر گرمی سے بچنے والے نظام میں جوڑتا ہے۔
جی ٹی ایم سی پانی کا ایک چینل ہے جس کی چوڑائی تقریبا 5–8 میٹر اور گہرائی 2–3 میٹر ہے۔ اس کے نیچے کئی آزاد ہائی پمپ پائپ لائنز ہیں جن کے ذریعے CO₂ پڑوسی ٹرمینلز کے درمیان منتقل ہوتا ہے۔ پانی ایک گرمی کا بفر اور ایک درمیانہ گرمی کا ذریعہ ہے۔
ٹربن، گرمی کے تبادلہ یا کمپریسر کے نولوں کے بعد CO₂ درجہ حرارت کے ساتھ سانپوں میں داخل ہوتا ہے +50...+80°C. 50 کلومیٹر کی لمبائی کے درمیان ٹرمینل کے علاقے میں، یہ پانی کو گرمی دیتا ہے، موسم، ہوا کی نمی، بارش کی شدت پر منحصر ہے، +22...+35 °C تک ٹھنڈا ہوتا ہے، رات کے وقت ریڈی ایشن ٹھنڈا کرنے اور چینل کے کام کرنے کا طریقہ کار۔
GTMC میں پانی کا درجہ حرارت عام طور پر +22...+32°C کے درمیان برقرار رہتا ہے، گرم حصوں میں مقامی طور پر +35...+45°C تک بڑھتا ہے. گرم ندی کے داخلی راستے کے قریب کچھ علاقوں میں پانی کو +50...+80 °C تک گرم کرنا ممکن ہے، جو حیاتیاتی سرگرمی کو جزوی طور پر کم کر سکتا ہے، لیکن پانی کو صاف کرنے کے بغیر پینے کے قابل نہیں بناتا.
چینل کے اوپری حصے میں سورج کی تابکاری کو ظاہر کرنے والی ہلکی سلیکٹو پلیٹوں سے بند کیا جاتا ہے جو گرمی کو انفرا ریڈ رینج میں پھیلانے کی اجازت دیتا ہے۔
- ٹرمینل ٹھنڈا. ہر ٹرمینل میں گرڈیرنیز ، گرمی کے تبادلے ، پمپ ، بوسٹر کمپریسرز ، ٹربوڈیٹینڈر اور ریزرو چلرز ہیں۔ عام طور پر کم ممکنہ حرارت کا بیشتر حصہ جی ٹی ایم سی کے ذریعے غیر فعال طور پر پھینک دیا جاتا ہے۔
گرڈین اور ٹرمینل گرمی ایکسچینج گرمی کے بعد CO₂ بہاؤ کو تقریبا +22...+35°C سے +15...+25°C تک پہنچاتے ہیں۔ اگر ضرورت ہو تو ، ریزرو چلرز کو گہری کولٹر میں ڈالنے سے پہلے درجہ حرارت کو -5...+5°C تک کم کرنا چاہئے۔ چلرز کو بنیادی مستقل حالت کے طور پر استعمال نہیں کیا جاتا ہے بلکہ چوٹی ، حادثاتی یا موسمی ذخیرہ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔
- بوسٹر کمپریشن اور ٹربوڈ ٹنڈر۔ اگلے ٹرمینل CO₂ پر ٹھنڈا ہوا لیکن زیادہ دباؤ کے تحت جاتا ہے۔ اس کے بعد یہ ٹربوڈیٹینڈر پر چلا سکتا ہے جہاں کمپریشن کی توانائی کا ایک حصہ دوبارہ حاصل ہوتا ہے ، اور درجہ حرارت اضافی طور پر کم ہوتا ہے کیونکہ یہ کو -10 تک بڑھاتا ہے ...+5 °C دباؤ کے لحاظ سے ، اخراجات اور مرحلہ وار نظام کی ضرورت ہے۔
اس کے بعد CO₂ مطلوبہ درجہ حرارت ، دباؤ اور مرحلے کی حالت کے ساتھ گیٹ ایچ ایچ ایچ کے کریکٹر ٹنل میں دیا جاتا ہے۔ یہ سائیکل مفت توانائی کا ذریعہ نہیں ہے: کمپریسر کام کرتا ہے، چینل کمپریشن کی گرمی کو نکالتا ہے، اور ٹربوڈ ٹینڈر صرف جزوی طور پر استعمال شدہ توانائی کو واپس کرتا ہے. فعال ٹھنڈی تنصیبات پر کم بوجھ پر زیادہ سرد بہاؤ مفید نتیجہ ہے۔
- ریزرویشن اور دو طرفہ. ڈبل اور دو طرفہ پائپ لائنز ڈیزائن کی جاتی ہیں، ایک کنٹور خراب ہونے پر، ریزرو پائپ لائن یا پڑوسی ٹرمینل کے ذریعے بہاؤ کی تقسیم ہوتی ہے. CO₂ حرکیاتی بوجھ، حادثے کے موڈ اور مخصوص علاقوں کی حالت کے مطابق حرکت کی سمت تبدیل ہوسکتی ہے۔
- مرمت کے قابل۔ جی ٹی ایم سی تقریبا ہر کلومیٹر کے اندر گیلریوں کے ذریعہ سیکشن کیا جاتا ہے۔ جب اسٹیشن کو نقصان پہنچا تو اسٹیشن کو الگ تھلگ کیا جاتا ہے ، پمپوں کے ذریعہ پانی کی سطح کو کم سے کم تکنیکی سطح تک کم کیا جاتا ہے یا اسٹیشن جزوی طور پر خشک ہوجاتا ہے۔ جب دباؤ کم ہو جاتا ہے تو ، ریپابریٹرز یا روبوٹڈ کمپلیکسوں کو بغیر کسی رکاوٹ کے تمام میگاسٹریل تک رسائی حاصل ہوتی ہے۔ مرمت کے وقت ٹھنڈک کو ریزرو کنٹوروں ، بہاؤ کی سمت کی تبدیلی ، پڑوسی ٹرمینلز کے ذریعے گرمی کے تبادلوں کو بڑھانے اور ٹائمنگ چلرز کو شامل کرنے کے ذریعہ برقرار رکھا جاتا ہے۔
- پانی کی محدود اہلیت۔ ایک جی ٹی ایم سی پانی کی دوسری اہم تقریب انجام دے سکتا ہے۔ مشرق سے مغرب کی طرف مسلسل جھکاؤ کے ساتھ، یہ پانی کی سست خود ساختہ نقل و حرکت، حصوں کی دھونے اور ضابطہ شدہ اضافی اخراج کو برقرار رکھنے کے قابل ہے۔
رات کے وقت خط استوا بارشیں پانی کے کنارے، ٹھنڈے، فلٹرز اور ڈالیوں کے ذریعے نہر کو بھرنے کے لیے استعمال کی جا سکتی ہیں۔ چونکہ پانی CO₂ کے ساتھ براہ راست رابطہ نہیں کرتا، مقامی فلٹریشن کے بعد یہ محدود آبپاشی، ٹرمینلز کے تکنیکی پانی کی فراہمی، آگ کے تحفظ کے ذخائر اور سبز حفاظتی زونوں کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہے.
یہ فنکشن ثانوی رہتا ہے: پانی کا انتخاب صرف اس حد تک کی اجازت ہے جو جی ٹی ایم سی کے بنیادی کام کو توڑنے کے بغیر ہے CO₂ اور گیٹ ای سی سی کی حرارت کی استحکام کو برقرار رکھنے کے لئے.
- اس کے لئے StarRoad. گہرے کولٹر ، جی ٹی ایم سی ، ٹرمینل کولر ، گریڈر ، بوسٹر کمپریسر ، ٹربوڈیٹینڈر اور ریزرو چیلرز تھرمل کنٹرول کا ایک واحد تقسیم شدہ نظام تشکیل دیتے ہیں۔ یہ مقامی ریفریجریٹرز پر انحصار کو کم کرتا ہے، ناکامی کی مزاحمت کو بہتر بناتا ہے، ٹرمینلز کے درمیان گرمی کے بہاؤ کو دوبارہ تقسیم کرنے کی اجازت دیتا ہے اور تیز رفتار ٹنل کی گہری پرت کو زیادہ حقیقت پسندانہ بنا دیتا ہے.
سطح پر ٹھنڈا کرنے کا نظام بھی StarRoad کی اقتصادی اہمیت کو بڑھا دیتا ہے: ٹرین کے ساتھ ساتھ ٹرمینلز، سروس سڑکوں، توانائی کے مراکز، پانی کے چینلوں کی لائن بیلٹ تشکیل دی جاتی ہے، صنعتی میدانوں اور آب پاشی کے زونوں میں۔
تکنیکی ٹنل اور زمینی ٹرمینلز کے ساتھ انٹیگریشن
- جی اے ٹی ای سی کے ساتھ انضمام. ہر منحنی سرنگ کے نیچے، اضافی 10-20 میٹر کی گہرائی پر تعمیر اور بعد میں توانائی کی پیداوار کے مرحلے پر جراثیم کو پہلے سے منجمد کرنے اور مستحکم کرنے کے لئے جی اے ٹی ای سی کے کولکٹر ٹنل گزر رہے ہیں۔
- زمینی ٹرمینل کمپلیکس۔ ہر سطح پر جھکنے والی سرنگ ایک کثیر مقصود زمینی ٹرمینل کے ذریعہ ختم ہوتی ہے۔ 40 ٹرمینلز میں سے ہر ایک ایک آزاد نول ہے جس میں شامل ہیں:
- وینٹیلیشن اور گیس صفائی کا مجموعہ ٹنل میں ہوا کی حالت برقرار رکھنے اور خراب ہوا کو ہٹانے کے لیے۔
- تعمیراتی بنیاد ماڈیولز، زمین اور تعمیراتی مواد کو جمع کرنے، ان پر بوجھ ڈالنے اور ان کو عارضی طور پر ذخیرہ کرنے کے لیے مقامات کے ساتھ۔
- انتظامیہ کے گھر شفٹ پرسنل (ڈیسپٹشروں ، آرام کے کمروں ، ورکشاپوں ، گوداموں) کی جگہ کے لئے۔
- جیو تھرمل پاور سٹیشن اور کولنگ تنصیباتگہری کولکٹر سرنگوں کا استعمال کرتے ہوئے اور ان کے ساتھ گرمی کی نقل و حمل کو سنبھالنے والے گیٹ ای سی ایس مشترکہ نیٹ ورک میں شامل ہیں۔
- گرفتاری اور پروسیسنگ اسٹیشن CO₂ (DAC) ماحول سے براہ راست کاربن ڈائی آکسائیڈ کی گرفتاری کی تنصیب (Direct Air Capture) ۔ گیٹ ای سی کے بند سائیکل کو یقینی بناتا ہے: نکالے گئے CO₂ کو مائع کیا جاتا ہے ، صاف کیا جاتا ہے اور گرمی کی نالی کے طور پر گہری کولکٹر ٹنل میں دیا جاتا ہے۔
- بیرونی توانائی کے نیٹ ورکس اور مواصلات سے رابطہ کا پوائنٹ (ریزرو بجلی، براڈ بینڈ چینل)
اسٹریٹجک اہمیت
توانائی کے ساتھ ساتھ، نظام کی اہم تقریب ایک اہم اور اقتصادی صلاحیت ہے جو بنیادی تیز رفتار سرنگ کو محفوظ اور انتہائی گہری (5-8 کلومیٹر اور اس سے زیادہ) پر لگانا ہے. گرمی کے میدان کا فعال انتظام اور جیو تھرمل بہاؤ کو خارج کرنے سے درجہ حرارت کی حدود ختم ہوجاتی ہیں جو دوسری صورت میں اس طرح کی گہرائی کو ناممکن بنا دیتی ہیں۔ اس کے نتیجے میں، یہ زیادہ سے زیادہ موڑ کے ساتھ سائیکل کی جیومیٹری کو بہتر بنانے کے لئے ممکن ہے، جو اونچائی کے ل a اور جہاز کو افق کی طرف ~5-6° کے زاویہ سے نکالنے کے لئے ضروری ہے جب ٹرانسورس کی لمبائی میں 2050 کلومیٹر میں سامان اور عملے کے لئے قابل اجازت لوڈشیڈنگ (~4g] کی پابندی کی جائے۔ اس طرح، گیٹ ای سی نہ صرف توانائی کے لئے بلکہ StarRoad کی ٹریکٹری کی تمام بیلسٹک اصلاح کے لئے ایک تکنیکی بنیاد ہے. پورے کمپلیکس کو مکمل طور پر روبوٹ کردہ مائکرو ٹی پی سی بی کے بحریہ کے ذریعے منتقل کیا جاتا ہے۔
طاقت اور پیمانے
- ایک اسٹیشن کی قیمت 2.5 جی وی ٹی: $2.0–3.0 ارب.
- 40 اسٹیشنوں کی قیمت: $80–120 ارب.
یہ تشخیص روسی جیو ٹی ای سی کے اخراجات کی کم حد سے تصدیق ہوتی ہے (ایتروپ کے اعداد و شمار کے مطابق $650/کلو واٹ) اور پیچیدہ منصوبوں کے لئے اوپری حد ($1,500/کلو واٹ) ۔
اس کی بنیاد کے طور پر گٹاس کی 100 گیلو واٹ میں مجموعی صلاحیت کا اوپر کا تخمینہ لیا جاتا ہے۔ اصل دستیاب صلاحیت کا اندازہ صرف جیولوجیکل کھوج کے بعد ہی کیا جاسکتا ہے اور یہ گیگاواٹ تک بہت کم ہوسکتا ہے۔ اس صورت میں، جاری کردہ فنڈز توانائی کی پیداوار کے متبادل ذرائع کی تعمیر پر جائیں گے.
ماحولیاتی اور علاقائی افعال
سٹار روڈ ایک فعال ماحولیاتی خدمت کا ماڈل لاگو کرتا ہے۔ اس منصوبے میں دنیا کا سب سے بڑا اسٹیشنری ماحول کا صارف ہے CO₂ جو انتہائی نازک حالت میں گیٹ ای سی سی کے بند نظام میں مستقل کام کرنے والا جسم ہے۔ لاکھوں ٹن کاربن آکسائیڈ کو فضا کے چکر سے نکال کر صدیوں تک ٹیکنالوجی کے ساتھ بند رکھا گیا ہے۔ اس سے StarRoad ایک طاقتور آب و ہوا کی انجینئرنگ کا آلہ بن جاتا ہے جو پوری صنعتوں کے کاربن اخراج کو پورا کرتا ہے۔
جی ٹی ایم سی صرف ایک ہی عنصر نہیں ہے جو گیٹ ای سی کے ٹھنڈک کے نظام کا حصہ ہے، بلکہ دوہری مقصد کے ٹرانس کنٹیننٹل انفراسٹرکچر بھی ہے جو خطے کو فائدہ پہنچاتی ہے:
- آبپاشی. اس کے علاوہ، اس کے پانی کے پانی کو پانی کے پانی کے ذریعہ پانی کے ذریعہ پانی کی طرف بڑھایا جاتا ہے.
- قدرتی بھرتی. یہ نہر اکثر خط استوا کی بارشوں کی وجہ سے خود بخود دوبارہ بھر جاتا ہے۔
- کشش ثقل بہاؤ. زمین کی قدرتی مائل (مشرق میں 3400 میٹر → مغرب میں 0 میٹر) کی وجہ سے ، پانی بغیر پمپ کے کنارے پر چلتا ہے ، مفت گردش کو یقینی بناتا ہے۔
- مائیکرو جی ای ایس. چینل کے ساتھ ساتھ اونچائیوں میں کمی سے مائیکرو ہائیڈرو بجلی گھروں کی ایک کاسڈ کو جگہ دی جا سکتی ہے جو مقامی نیٹ ورکس اور خود مختار توانائی کے لئے اضافی قابل تجدید توانائی پیدا کرتی ہیں۔
اس طرح، اسٹار روڈ نہ صرف نقل و حمل بلکہ زرعی اور توانائی پلیٹ فارم بنتا ہے جو خطے کی پائیدار ترقی میں ضم ہوتا ہے.
گیٹ ای سی ایس اور بجلی گھروں کا نیٹ ورک نہ صرف ایکسلریٹر بلکہ قریب کے شہروں، صنعتی اداروں اور فارموں کو بھی اضافی سبز توانائی فراہم کرتا ہے۔
تکنیکی پرپینڈکولر سائیڈ ٹنل کا نظام
تعمیر، وینٹیلیشن، مرمت اور انخلا کو یقینی بنانے کے لئے، ہر 50 کلومیٹر کے ذریعے ٹرانسپورٹ ٹنل کی طرف 40 جھکا ہوا تعمیر کیا جاتا ہے (انگل 30°، الٹی سیکشن ~17.5 × 12.5 میٹر). یہ ٹنل ایک ہی ٹی پی سی کے ذریعے جاتے ہیں جو بنیادی ٹنل کے ساتھ ہوتا ہے اور سطح کو مرکزی شاہراہ سے 8 کلومیٹر تک گہرائی میں جوڑتے ہیں۔
- لاجسٹکس۔ حادثاتی رکاوٹ کے دوران عملے اور عملے کے لئے انخلا کا ایک آزاد راستہ فراہم کرتے ہیں (Alarm-2). عمودی کانوں کے برعکس، ایک جھکاو ٹنل ایک ہی پرواز میں درجنوں افراد کو نکالنے کے لئے خود چلنے والی ٹکنالوجی کا استعمال کرنے کی اجازت دیتا ہے.
- سیکورٹی. حادثاتی رکاوٹ کے دوران عملے اور عملے کے لئے دوسرا آزاد راستہ فراہم کرتا ہے (Alarm-2).
- اسکیلپنگ۔ جھکنے والے ٹنل مستقبل کی اسٹار روڈ کی متوازی لائنوں کو جوڑنے کی بنیاد پر کام کرتے ہیں۔ اس سے نئے تیز رفتار ٹنلوں کے لیے افقی شاخیں کھڑی ہو سکتی ہیں، جس سے نقطہ نظر کا نیٹ ورک مسلسل بڑھتی ہوئی ٹرانسپورٹ فریم میں بدل جاتا ہے۔
- جی اے ٹی ای سی کے ساتھ انضمام. ہر منحنی سرنگ کے نیچے، اضافی 10-20 میٹر کی گہرائی پر تعمیر اور بعد میں توانائی کی پیداوار کے مرحلے پر جراثیم کو پہلے سے منجمد کرنے اور مستحکم کرنے کے لئے جی اے ٹی ای سی کے کولکٹر ٹنل گزر رہے ہیں۔
زمینی ٹرمینل کمپلیکس
ہر سطح پر جھکنے والی سرنگ ایک کثیر مقصود زمینی ٹرمینل کے ذریعہ ختم ہوتی ہے۔ 40 ٹرمینلز میں سے ہر ایک ایک آزاد نول ہے جس میں شامل ہیں:
- ٹنل میں ہوا کی حالت کو برقرار رکھنے اور خراب ہوا کو دور کرنے کے لئے وینٹیلیشن اور گیس کی صفائی کا ایک مجموعہ۔
- تعمیراتی بنیاد جس میں ماڈیولز ، زمین اور تعمیراتی مواد کو جمع کرنے ، لوڈ کرنے اور عارضی طور پر ذخیرہ کرنے کے لئے پلیٹ فارم ہیں۔
- شفٹ پرسنل (ڈیسپٹچرز ، آرام کے کمرے ، ورکشاپس ، گودام) کو رکھنے کے لئے انتظامیہ اور گھریلو کورس۔
- گیئٹرمل بجلی گھر اور گہری کولنگ ٹنل کا استعمال کرتے ہوئے اور گرمی کے حامل کو کنٹرول کرنے والے گٹ ای سی کے مشترکہ نیٹ ورک میں ضم شدہ کولنگ تنصیبات۔
- نیب اور پروسیسنگ اسٹیشن CO₂ (DAC) ۔ ماحول سے کاربن ڈائی آکسائیڈ کا براہ راست قبضہ (Direct Air Capture) انسٹال کریں۔ گیٹ ای سی سیکل کو یقینی بناتا ہے: نکالے گئے CO₂ کو مائع کیا جاتا ہے ، صاف کیا جاتا ہے اور گرمی کی نالی کے طور پر گہری کولکٹر ٹنل میں دیا جاتا ہے۔
- بیرونی توانائی کے نیٹ ورکس اور مواصلات سے رابطہ کا نقطہ (ریزرو بجلی، وسیع بینڈ چینل) ۔
- علاقائی ٹرانسپورٹ نیٹ ورک سے رابطہ قائم کرنے کے لئے داخلی راستوں (آٹوموٹو یا ریلوے شاخیں)
- ایکیوکیشن پوائنٹ (سطح پر نکلنے) ، جس میں ہنگامی طبی امداد کا پوائنٹ اور ہیلی کاپٹ پلیٹ فارم ہے۔
قانونی اور ماحولیاتی لچک
تکنیکی ٹنلوں کی جھکاو والی جیومیٹری سے زمینی ٹرمینلز کو محفوظ علاقوں (قومی پارکوں ، ذخائر ، پانی جمع کرنے والے علاقوں) سے باہر لے جانے کی اجازت ملتی ہے ، یہاں تک کہ اگر اسٹار روڈ ٹریک ان کے نیچے گہری ہے. اس سے ماحولیاتی تحفظ کے زون کے تحت شاہراہ کی تعمیر کے لیے بنیادی قانونی رکاوٹیں دور ہو جاتی ہیں، اور پارکوں کے اندر بنیادی ڈھانچے کی تعمیر کی ضرورت کو ختم کیا جاتا ہے۔ ہر ٹرمینل قریب ترین غیر محفوظ زمین پر واقع ہے اور اس کے ساتھ ٹنل سے ایک جھکا ہوا ٹرنل رابطہ کرتا ہے، جو معاہدے کو آسان بنا دیتا ہے، ماحولیاتی بوجھ کو کم کرتا ہے اور محفوظ ماحولیاتی نظام پر براہ راست اثرات کا خطرہ مکمل طور پر ختم کرتا ہے۔
توانائی کی فراہمی اور توانائی کی ذخیرہ کرنے کا نظام
اسٹار روڈ ایکسلریٹر کا توانائی کی فراہمی کا نظام تین درجے کا نیٹ ورک بن گیا ہے، جس سے:
- ضمانت شدہ ریزرویشن (واحد عناصر کو مسترد کرنے سے رکنے کا سبب نہیں ہوتا) ،
- موزوں رفتار (اسٹارٹ پر سیکنڈ سے فائنش پر مائیکرو سیکنڈ تک)
- طاقت کیبلز کی کم سے کم لمبائی (خسائر اور انڈوکٹیویٹی میں کمی) ۔
ٹاپولوجی کی سطحیں
سطح 0: ابتدائی ڈائیوریز (ٹرمینلز)
- 40 ٹرمینلز، ہر ایک کے ساتھ ایک پارک کشش ثقل ڈرائیور، ایک گیس (کانال پر ایک مائکرو گیس) اور ایک لیتیم آئن بیٹری (BESS) ہے.
- ٹرمینل کی مجموعی گنجائش: ~5–9 گیواٹچ (سڑک پر کل ~360 گیواٹچ)
- فراہمی: اعلی وولٹیج (100 کلو ویٹ تک) کی مسلسل موجودہ (ماگسٹریل کیبلز کے ذریعے تکنیکی سرنگ میں) ۔
سطح 1: سیگمنٹ کنٹرولرز (50-کلومیٹر سیگمنٹ)
- ٹریک 41 سیگمنٹ میں تقسیم ہے (50] کلومیٹر کے بعد؛ آخری 50 کلومیٹر تک گیراج تک).
- ہر سیگمنٹ میں ایک اہم تقسیم کنٹرولر ہے جو دو پڑوسی ٹرمینلز سے توانائی وصول کرتا ہے (پریورٹ ریزرویشن).
- سیگمنٹ کنٹرولر کو کلومیٹر توانائی کے بلاکس (ہر ایک 1 کلومیٹر) پر توانائی تقسیم کرتا ہے، ان کے کام کو ہم آہنگ کرتا ہے.
سطح 2: کلومیٹر توانائی کے بلاکس
ہر کلومیٹر بلاک میں ایک مقامی کنٹرولر ہوتا ہے جو:
- سیگمنٹ کنٹرولر سے توانائی لیتا ہے،
- لیتیم-آئیون بفر بیٹریاں (بنیادی ٹنل کی دیواروں کے نیچے واقع) ،
- موڑوں کے مہمات اور آئنسٹورز کے ذریعے منسلک مہمات کے سوئچ کرنے والے سیٹوں کو کنٹرول کرتا ہے (ٹنل کی دیواروں کے پیچھے ، خصوصی نچوں میں واقع) ۔
ہر کلومیٹر بلاک کے لئے سیگمنٹ کنٹرولر سے دو آزاد چینلز محفوظ کر رہے ہیں.
کیبل ٹراس کی فن تعمیر
- میگسٹری کیبلز (درجہ 0→1): تین میٹر کی تکنیکی ٹنل (سروس ٹنل) میں لگایا جاتا ہے ، جو 3 میٹر کے فاصلے پر مرکزی ٹنل کے ساتھ ساتھ چلتا ہے۔
- ٹرانسٹر پر تقسیم: ہر ٹرمینل سے کیبلز 50 کلومیٹر دونوں اطراف جاتے ہیں (ٹرمینل سے مکمل 100 کلومیٹر) ، پڑوسی ٹرمینلز کے کام کرنے والے علاقوں کو بند کرتے ہیں۔ اس طرح، ہر سیگمنٹ کم از کم دو ٹرمینلز (جاہل) سے چلتا ہے، جو 100٪ ریزرویشن دیتا ہے.
- مرکزی سرنگ میں داخل: ہر 1 کلومیٹر کے بعد کیبلز کو تکنیکی ٹنل سے بنیادی طور پر گلیوں کے ذریعے نکال دیا جاتا ہے اور کلومیٹر بلاک کنٹرولر سے منسلک کیا جاتا ہے۔
- بلاک کے اندر کی خرابی: کنٹرولر کے بعد ، کھانا کھلانا دو متوازی ٹریکٹ میں تقسیم کیا جاتا ہے:
- ٹریکٹ اے: لیتیم آئن بیٹریاں (ایک بلاک پر ~0.5–1 GWh، سیکنڈ چوٹیوں کو ہموار کرنے کے لئے)
- ٹریکٹ بی: ٹنل کی دیواروں کے پیچھے نصب موڑوں کے مچلنے والے سیٹوں (انٹرشن ڈکٹیورز) اور آئنسٹورز (سپر کنڈینسٹرز) کے ذریعے موڑوں کو تبدیل کرنا۔
تین زون ڈسچارج کی شرح کو اپنانا
جہاز کی رفتار کی پروفائل کو بہتر بنایا گیا ہے تاکہ ایک واحد لفافے کے لئے چوٹی کی طاقت شروع میں سب سے زیادہ ہو (جہاں انتہائی مختصر پلس کی ضرورت نہیں ہے) ، اور ٹریک کے آخر تک کم ہو جائے. اس سے مختلف زونوں میں مختلف قسم کے ڈرائیور اور کنوٹیشن آلات استعمال کرنے کی اجازت ملتی ہے:
| زون | راستے کا حصہ | ڈسچارج کا وقت | اسٹوریج/سوچنگ ٹیکنالوجی | وجہ |
|---|---|---|---|---|
| زون I (کم رفتار) | 0 – 200 کلومیٹر | سیکنڈ سے ملی سیکنڈ تک | لتیم آئن بیٹریاں + معیاری آئی جی بی ٹی انورٹرز | یہ سست رفتار سے چلتا ہے، کلومیٹر >0.1 سی پر پرواز کرنے کا وقت. بی ایس ایس سے بغیر بفر کے کام کرنا ممکن ہے. |
| زون II (متوسط رفتار) | 200 – 1000 کلومیٹر | ملی سیکنڈ سے مائیکرو سیکنڈ تک | بفر لیتیم آئن اسٹوریج + فلائی ویلز، سی سی انورٹرز | شٹل رفتار حاصل کر رہا ہے؛ تیز تر سوئچنگ کی ضرورت ہے، لیکن مکینیکل فلائی ویلز اب بھی قابل عمل ہیں. |
| زون III (اعلی رفتار) | 1000 – 2000 کلومیٹر | مائیکرو سیکنڈ کی پلس | آئنسٹرس (سپر کنڈیسیٹرز) + تیز رفتار ٹائرسٹر سوئچ (جی ٹی او/آئی جی سی ٹی) | ایک کلومیٹر کی پرواز کا وقت 0.09 سی تک کم ہوتا ہے۔ صرف نانوسکنڈ ردعمل والے سپر کنڈینسرز اور آئنسٹرس پلس کو مستحکم کرنے کے قابل ہیں۔ |
اہم: زون III میں زون I میں بجلی کی ضرورت ایک کلومیٹر سے کم ہے (اس کی وجہ سے رفتار میں کمی واقع ہوئی ہے) جو کہ زیادہ تیز رفتار کے تقاضوں کے باوجود عناصر پر بوجھ کم کرتی ہے۔
ذخیرہ اور حادثاتی استحکام
- کنٹرولرز کو ڈبل کرنا: ہر سیگمنٹ اور کلومیٹر کنٹرولر کا گرم ریزرو (آزاد بجلی کے ساتھ دو ایک جیسے پلے) ہوتا ہے۔
- متبادل کھانا: ہر کلومیٹر بلاک نہ صرف اپنے سیگمنٹ کنٹرولر سے بلکہ پڑوسیوں سے بھی توانائی حاصل کرسکتا ہے (تکنیکی سرنگ میں ریزرو کیبلز کے ذریعے) ۔
- لکیروں کا مقامی ذخیرہ: ہر کلومیٹر بلاک میں تین الگ الگ لفافے ہوتے ہیں جو ایک دوسرے کے ساتھ تبدیل ہوتے ہیں۔ ایک سیٹ میں نقصان پہنچنے کی صورت میں، دو دوسرے کام کرتے ہیں، کم کارکردگی کے ساتھ، لیکن بغیر کسی رکاوٹ کے.
- ہنگامی بندش: جب کوئی مختصر بندش یا زیادہ گرمی کا پتہ چلتا ہے تو کلومیٹر کنٹرولر اپنے بلاک کو بجلی سے بند کر دیتا ہے اور اسے سیکشن کے درمیان گیج کے ذریعے الگ کرتا ہے، اس سے پڑوسی بلاکس پر کوئی اثر نہیں پڑتا ہے۔
مادی فروخت اور نتائج
| عنصر | جگہ | فنکشن |
|---|---|---|
| ابتدائی ذخیرہ کرنے والے | سطح پر (ٹرمینلز) | توانائی کی طویل مدتی ذخیرہ (360 GW·h). |
| شاہراہ کیبلز | تکنیکی ٹنل (3 میٹر) | ٹرمینلز سے بجلی کی منتقلی کو محفوظ شدہ حصوں میں منتقل کرنا۔ |
| سیگمنٹ کنٹرولرز | بنیادی طور پر ٹنل میں نشی (ہر 50 کلومیٹر) | 10 کلومیٹر بلاکس پر توانائی کی تقسیم، ہم آہنگی. |
| لوٹ-آئیون بیٹریاں | بنیادی سرنگ کی دیواروں کے نیچے | زون II میں سیکنڈ کی چوٹیوں کو ہموار کرنا۔ |
| فلو ویلز | ٹنل کی دیواروں کے پیچھے (زون II) | ملی سیکنڈ کی رفتار کے لئے بفر. |
| آئنسٹور (سپر کنڈینسٹر) | ٹنل کی دیواروں کے پیچھے (زون III) | مائیکرو سیکنڈ کی استحکام، ناکامیوں کی تلافی۔ |
| مقامی کنٹرولرز (کلومیٹر) | ہر 1 کلومیٹر میں | موڑوں کی تبدیلی کا کنٹرول، حالت کی نگرانی، بفر کنٹرول۔ |
| تیز کرنے والا موڑ | سرنگ کی اندرونی سطح | ایک چلنے والا مقناطیسی میدان پیدا کرنا۔ |
توانائی کی فراہمی کی فن تعمیر کے فوائد
- بوجھ کی ہموار تقسیم۔ ٹنل کی پوری لمبائی پر ایک ہی وقت میں چوٹی کی طاقت کی ضرورت نہیں ہے: شروع میں آہستہ پلس ، آخر میں مختصر ، لیکن کم طاقتور۔
- تمام سطحوں پر بکنگ. ایک ٹرمینل، کنٹرولر یا یہاں تک کہ ایک پورے 50 کلومیٹر سیگمنٹ کو مسترد کرنے سے نظام کو روک نہیں سکتا۔ پڑوسی ٹرمینلز اور سیگمنٹ توانائی کی کمی کو کم کرتے ہیں۔
- اسکیلنگ کی لچک. نئے اسٹار روڈ متوازی لائنوں کو شامل کرنے کے لئے توانائی کے نظام کو دوبارہ تعمیر کرنے کی ضرورت نہیں ہے بس موجودہ تکنیکی سرنگ میں اضافی اہم کیبلز ڈالنا کافی ہے۔
- قیمتوں میں اصلاح. مہنگی آئنسٹور اور ماہیووک صرف ان مقامات پر استعمال ہوتے ہیں جہاں انہیں واقعی ضرورت ہوتی ہے (فائنل اسٹیشنز) ، اور ٹریک کے آغاز میں سستے لیتیم آئن بیٹریاں استعمال کی جاتی ہیں۔