इस्रोच्या क्रायोजेनिक इंजिनच्या समुद्रपातळीच्या चाचणीनंतर गगनयानचे स्वप्न उजळले- द वीक

10 मार्च 2026 रोजी, महेंद्रगिरी, तामिळनाडू येथील एका दूरस्थ चाचणी सुविधेत शांतपणे काहीतरी उल्लेखनीय घडले. भारताची अंतराळ संस्था, ISRO ने आपले सर्वात शक्तिशाली क्रायोजेनिक रॉकेट इंजिन – CE20 – समुद्रसपाटीवर सलग 165 सेकंद पूर्ण क्षमतेने यशस्वीरित्या चालवले. ती जवळपास तीन मिनिटांची कच्ची, नियंत्रित आग आहे. आणि सर्वकाही अगदी नियोजित प्रमाणे कार्य केले.

हे कदाचित दुसऱ्या चाचणीसारखे वाटेल, परंतु भारताच्या अंतराळ कार्यक्रमासाठी आणि विशेषत: गगनयान मोहिमेसाठी ज्याचे उद्दिष्ट भारतीय अंतराळवीरांना अंतराळात पाठवायचे आहे, या क्षणाचा अर्थ खूप मोठा आहे.

“CE20 क्रायोजेनिक इंजिन हे भारतातील सर्वात वजनदार रॉकेट, LVM3 च्या वरच्या टप्प्याचे हृदय आहे. LVM3 ला उपग्रह आणि अवकाशयानांना कक्षेत घेऊन जाणारा एक खूप मोठा आणि शक्तिशाली ट्रक म्हणून विचार करा. CE20 इंजिन या रॉकेटच्या शीर्षस्थानी बसते आणि अंतिम धक्का देते — हे इंजिन योग्य अंतराळात पाठवण्यापर्यंतचे सर्वात महत्त्वाचे काम होते. 19 टनच्या थ्रस्ट स्तरावर कार्यरत आहे परंतु भविष्यातील मिशन्सना या इंजिनची गरज आहे – 22 टन थ्रस्टवर – जेणेकरून रॉकेट अधिक वजनदार उपग्रह आणि अधिक उपकरणे अंतराळात नेऊ शकेल,” असे अंतराळ विश्लेषक गिरीश लिंगण्णा यांनी स्पष्ट केले.

मग या इंजिनची समुद्रसपाटीवर चाचणी घेणे इतके मोठे आव्हान का आहे?

CE20 हे अंतराळात काम करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे, जेथे हवेचा दाब जवळजवळ नसतो. त्याची नोझल – इंजिनच्या तळाशी असलेला मोठा शंकूच्या आकाराचा भाग जिथून आग बाहेर पडते, ते अगदी जवळच्या व्हॅक्यूम परिस्थितीसाठी खास बनवलेले आहे. जेव्हा तुम्ही असे इंजिन पृथ्वीवर चालवण्याचा प्रयत्न करता, जेथे हवेचा दाब सामान्य आणि जास्त असतो, तेव्हा त्या मोठ्या नोझलमधील एक्झॉस्ट वायू अचानक नियंत्रण गमावतात. ते नोजलच्या भिंतींच्या बाजूने सहजतेने वाहणे थांबवतात आणि अचानक तुटतात. याला प्रवाह पृथक्करण म्हणतात. जेव्हा हे घडते, तेव्हा त्या ब्रेकिंग पॉईंटवर हिंसक थरथरणे आणि तीव्र उष्णता निर्माण होते, ज्यामुळे नोझल खराब होऊ शकते किंवा अगदी नष्ट होऊ शकते. हे बाह्य जागेसाठी डिझाइन केलेल्या फनेलमधून पाणी ओतण्याचा प्रयत्न करण्यासारखे आहे – गोष्टी जमिनीवर तशाच प्रकारे वागत नाहीत.

या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, इस्रोने नोजल संरक्षण प्रणाली विकसित केली आणि वापरली. ही एक विशेष अभियंता संरक्षणात्मक व्यवस्था आहे जी जमिनीच्या चाचणी दरम्यान धोकादायक उष्णता आणि थरथरणाऱ्या शक्तींपासून नोजलचे संरक्षण करते. यापूर्वी, या प्रणालीची चाचणी 19 टन कमी जोरावर करण्यात आली होती. यावेळी, ISRO ने 22-टन पूर्ण थ्रस्ट स्तरावर त्याचा यशस्वीपणे वापर केला – एक पहिला आणि अतिशय महत्त्वाचा.

“इंजिनला मल्टी-एलिमेंट इग्निटर वापरून देखील फायर केले गेले होते – एक चतुर इग्निशन सिस्टीम ज्यामध्ये इग्निशनच्या अनेक बिंदू आहेत जी क्रायोजेनिक इंधनास सहजतेने आणि विश्वासार्हतेने आग पकडण्यास मदत करते, एक एकल पॉईंट अयशस्वी होऊ शकतो किंवा असमान प्रारंभ होऊ शकतो. हे मानवी अंतराळ उड्डाणासाठी अत्यंत महत्वाचे आहे, जेथे एररसाठी कोणतीही जागा नाही.

आता, गगनयानसाठी या सगळ्याचा अर्थ काय आहे — भारताचे स्वतःचे अंतराळवीर अवकाशात पाठवण्याचे स्वप्न?

प्रत्यक्षात सर्वकाही; कोणत्याही इंजिनला मिशनवर उड्डाण करण्यास परवानगी देण्यापूर्वी, त्यास उड्डाण स्वीकृती चाचणी उत्तीर्ण होणे आवश्यक आहे – एक अंतिम ग्राउंड चाचणी जी खात्री करते की इंजिन पूर्णपणे तयार आणि उडण्यासाठी सुरक्षित आहे. भविष्यातील मोहिमांसाठी नियोजित 22-टन थ्रस्टमध्ये अपग्रेडसह, ही उड्डाण स्वीकृती चाचणी देखील 22 टनांवर केली जाणे आवश्यक आहे. यशस्वी चाचणी हे सिद्ध करते की ISRO ची चाचणी सुविधा, संरक्षक यंत्रणा आणि स्वतः इंजिन सर्व त्या गंभीर अंतिम प्रमाणपत्रासाठी सज्ज आहेत.

यापलीकडे, या चाचणीमध्ये वापरल्या गेलेल्या त्याच CE20 इंजिनने आता विक्रमी 20 यशस्वी हॉट चाचण्या पूर्ण केल्या आहेत — म्हणजे 20 वेळा हे इंजिन वास्तविक क्रायोजेनिक इंधनाने चालवले गेले आहे, त्याच इंजिनसह तंत्रज्ञानानंतर तंत्रज्ञान सिद्ध केले आहे. अभियंत्यांनी या चाचण्यांचा वापर घरगुती टर्बोपंप बेअरिंग्ज — उच्च-गती फिरणारे भाग जे क्रायोजेनिक इंधनाला अत्यंत दाबाखाली इंजिनमध्ये ढकलतात — आणि रिअल टाइममध्ये तापमान, दाब आणि इंजिनच्या आरोग्यावर लक्ष ठेवणारे स्वदेशी सेन्सर प्रमाणित करण्यासाठी वापरले. दोन्ही भारतातच विकसित आणि बांधले गेले.

“चाचण्यांनी हे देखील सिद्ध केले की इंजिन वेगळ्या स्टार्टअप सिस्टमची आवश्यकता न घेता अंतराळात स्वतःच रीस्टार्ट होऊ शकते – बूटस्ट्रॅप स्टार्ट मोड नावाची क्षमता – जी उड्डाण दरम्यान इंजिनला एकापेक्षा जास्त वेळा फायर करणे आवश्यक असलेल्या मोहिमांसाठी आवश्यक आहे,” लिंगान्ना यांनी लक्ष वेधले.

भारत केवळ इंजिनची चाचणी घेत नाही. स्वतःच्या लोकांना सुरक्षितपणे अंतराळात पाठवण्याची आणि त्यांना घरी परत आणण्याचे तंत्रज्ञान, कौशल्य आणि दृढनिश्चय आहे, हे हे सिद्ध करत आहे.