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बच्चों के लिए पनडुब्बी गोता विज्ञान

1बैलास्ट टैंकों का रहस्य

पनडुब्बियां गहरे, अंधेरे महासागर के कोनों का पता लगाने के लिए डिज़ाइन किए गए अविश्वसनीय पानी के नीचे के अंतरिक्ष यान की तरह होती हैं। ऊपर और नीचे जाने के लिए, वे बैलास्ट टैंक नामक इंजीनियरिंग के एक चतुर हिस्से पर निर्भर करती हैं। ये जहाज के भीतरी और बाहरी हिस्सों के बीच बड़े डिब्बे होते हैं। जब कोई पनडुब्बी सतह पर चलती है, तो ये टैंक हवा से भरे होते हैं, जिससे जहाज इतना हल्का रहता है कि वह तैरता है। हालाँकि, जब गहराई का पता लगाने का समय आता है, तो चालक दल 'फ्लड वाल्व' खोलते हैं ताकि भारी समुद्री पानी अंदर आ सके। जैसे ही हवा बाहर निकलती है और पानी उसकी जगह लेता है, पनडुब्बी बहुत भारी हो जाती है, जिससे वह लहरों के नीचे खिसक पाती है।

2घनत्व और उत्प्लावकता को समझना

जिस कारण से एक पनडुब्बी आदेश पर डूब सकती है या तैर सकती है, वह घनत्व (Density) नामक एक वैज्ञानिक अवधारणा पर निर्भर करती है। घनत्व इस बात का माप है कि किसी स्थान में कितना 'सामान' भरा हुआ है। पानी हवा की तुलना में बहुत अधिक सघन होता है। जब बैलास्ट टैंक हवा से भरे होते हैं, तो पनडुब्बी का कुल घनत्व उसके चारों ओर के पानी से कम होता है, इसलिए वह उत्प्लावक (Buoyant) रहती है और तैरती है। टैंकों को समुद्री जल से भरकर, पनडुब्बी का कुल वजन तब तक बढ़ जाता है जब तक कि उसका घनत्व महासागर के पानी से अधिक न हो जाए। इससे 'नकारात्मक उत्प्लावकता' (Negative Buoyancy) पैदा होती है, जो पनडुब्बी को नीचे खींचती है। इंजीनियरों को इन वज़नों की बिल्कुल सही गणना करनी होती है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि पनडुब्बी बहुत तेज़ी से न डूबे!

3सतह पर वापस उठना

सूरज की रोशनी में वापस आने के लिए 'बैलास्ट उड़ाने' (Blowing the Ballast) नामक एक प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। पनडुब्बियों में अत्यधिक संपीड़ित (Compressed) हवा के टैंक होते हैं। ऊपर उठने के लिए, चालक दल इस उच्च दबाव वाली हवा को बैलास्ट टैंकों में छोड़ता है, जो नीचे के वाल्वों के माध्यम से पानी को बलपूर्वक वापस समुद्र में धकेल देता है। जैसे ही पानी निकलता है, पनडुब्बी हल्की हो जाती है और उसका घनत्व कम हो जाता है। एक विशाल पानी के नीचे के गुब्बारे की तरह, यह जहाज ऊपर की ओर तैरने लगता है। कुछ आधुनिक सैन्य पनडुब्बियां 1,500 फीट से अधिक की गहराई तक गोता लगा सकती हैं, जो एम्पायर स्टेट बिल्डिंग की ऊंचाई से भी अधिक गहरी है!

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परिचय

क्या आपने कभी सोचा है कि विशाल पनडुब्बियां पानी में इतनी गहराई तक कैसे जाती हैं और फिर सतह पर वापस कैसे आती हैं? यह जादू नहीं है; यह चतुर विज्ञान है! पनडुब्बियां विशेष टैंकों का उपयोग करती हैं, जिन्हें बैलास्ट टैंक कहा जाता है, जिन्हें वे पानी या हवा से भर सकती हैं। इन टैंकों के अंदर पानी की मात्रा बदलकर, वे अपने चारों ओर के पानी से भारी या हल्का बन सकते हैं, जिससे वे डूब या तैर सकते हैं।

मुख्य तथ्य

क्या आप जानते हैं कि जब पनडुब्बी अपने बैलास्ट टैंकों को पानी से भरती है तो वह भारी हो जाती है, जिससे वह डूब जाती है? ऐसा इसलिए है क्योंकि पानी हवा की तुलना में अधिक सघन (डेंस) होता है, इसलिए पानी मिलाने से पनडुब्बी का कुल घनत्व आसपास के समुद्री पानी से अधिक हो जाता है। क्या आप यह भी जानते हैं कि ऊपर आने के लिए, पनडुब्बियां इन टैंकों से पानी पंप करके हवा से बदल देती हैं, जिससे वे हल्की हो जाती हैं और सतह पर ऊपर की ओर तैर पाती हैं?

सोचिए

अगर एक पनडुब्बी को समुद्र में और गहराई तक जाने की ज़रूरत है, तो वह अपने बैलास्ट टैंकों में क्या बदलाव करेगी?

उत्तर

गहराई में जाने के लिए, एक पनडुब्बी अपने बैलास्ट टैंकों में अधिक समुद्री पानी भरने के लिए वाल्व (Valves) खोलेगी। इन टैंकों को पानी से भरने से पनडुब्बी भारी हो जाती है और उसका कुल घनत्व बढ़ जाता है, जिससे वह समुद्र में और नीचे डूब पाती है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

एक पनडुब्बी कितनी गहराई तक सुरक्षित रूप से गोता लगा सकती है?

अधिकांश सैन्य पनडुब्बियां 800 से 1,500 फीट गहरे गोता लगाने के लिए बनाई जाती हैं, लेकिन उनमें एक 'क्रश डेप्थ' होती है जहाँ पानी का दबाव बहुत अधिक हो जाएगा। विशेष अनुसंधान पनडुब्बियों, जिन्हें सबमर्सिबल कहा जाता है, को अतिरिक्त मोटी टाइटेनियम हल (Titanium Hulls) के साथ डिज़ाइन किया गया है ताकि वे समुद्र के बिल्कुल नीचे, लगभग 36,000 फीट तक पहुंच सकें!

लोग पनडुब्बी के अंदर इतने लंबे समय तक कैसे सांस लेते हैं?

पनडुब्बियां चालक दल के लिए ताज़ी हवा बनाने के लिए अद्भुत जीवन-समर्थन तकनीक का उपयोग करती हैं। वे समुद्री जल से ऑक्सीजन निकालने के लिए इलेक्ट्रोलिसिस नामक प्रक्रिया का उपयोग करते हैं और लोगों द्वारा छोड़े गए कार्बन डाइऑक्साइड को हटाने के लिए विशेष 'स्क्रबर' का उपयोग करते हैं।

पनडुब्बियां अंधेरे में कैसे देखती हैं कि वे कहाँ जा रही हैं?

चूंकि सूरज की रोशनी गहरे पानी तक नहीं पहुंच सकती, इसलिए पनडुब्बियां सोनार का उपयोग करती हैं, जिसका अर्थ है साउंड नेविगेशन एंड रेंजिंग। वे ध्वनि की 'पिंग' भेजती हैं जो चट्टानों या अन्य जहाजों जैसी वस्तुओं से टकराकर वापस आती हैं, और प्रतिध्वनि सुनकर, चालक दल अपने परिवेश का नक्शा बना सकता है।

क्या पनडुब्बी हमेशा के लिए पानी के नीचे रह सकती है?

परमाणु-संचालित पनडुब्बियां सैद्धांतिक रूप से वर्षों तक पानी के नीचे रह सकती हैं क्योंकि उनके पास लगभग असीमित बिजली का स्रोत होता है। हालांकि, उन्हें आमतौर पर हर कुछ महीनों में सतह पर वापस आना पड़ता है क्योंकि चालक दल के पास अंततः खाने के लिए भोजन समाप्त हो जाता है!

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