भारताच्या 'बाहुबली' रॉकेटने वजन मर्यादेचे उल्लंघन कसे केले- द वीक

भारताने रविवारी संध्याकाळी श्रीहरिकोटा येथून LVM3 रॉकेट, ज्याला प्रेमाने 'बाहुबली' म्हटले जाते, त्याचा 4,400 किलो वजनाचा सर्वात अवजड संचार उपग्रह CMS-03 यशस्वीरित्या प्रक्षेपित केला.

हे मिशन भारताच्या अंतराळ महत्त्वाकांक्षेतील एक महत्त्वपूर्ण मैलाचा दगड आहे, जे केवळ कच्ची शक्तीच नाही तर चतुर अभियांत्रिकी दर्शवते ज्यामुळे NASA किंवा SpaceX सारख्या अंतराळ दिग्गजांच्या तुलनेत कमी शक्तिशाली रॉकेट्स असूनही ISRO ला त्याच्या वजनापेक्षा जास्त वजन गाठू देते.

CMS-03 उपग्रह वाहून नेणारे LVM3 रॉकेट, ज्याला GSAT-7R म्हणूनही ओळखले जाते, सतीश धवन अंतराळ केंद्रातून संध्याकाळी 5.26 वाजता उड्डाण केले.

हा मल्टी-बँड कम्युनिकेशन उपग्रह भारतीय नौदलाला किमान 15 वर्षे सेवा देण्यासाठी डिझाइन केलेला आहे, जो संपूर्ण हिंद महासागर प्रदेशात सुरक्षित दूरसंचार कव्हरेज प्रदान करतो.

इस्रोचे प्रमुख व्ही. नारायणन यांनी हे आत्मनिर्भर भारताचे एक चमकदार उदाहरण म्हटले, रॉकेट संपूर्णपणे भारतीय तंत्रज्ञानाने बांधले गेले आहे, त्यात त्याच्या महत्त्वपूर्ण C25 क्रायोजेनिक स्टेजचा समावेश आहे. उपग्रहामध्ये मजबूत एनक्रिप्शन, विस्तृत वारंवारता कव्हरेज आणि उच्च-क्षमतेचे ट्रान्सपॉन्डर्स आहेत जे नौदलाच्या ऑपरेशनला समर्थन देतील आणि समुद्रातील परिस्थितीजन्य जागरूकता सुधारतील.

“हे प्रक्षेपण विशेषतः मनोरंजक बनवते ते म्हणजे तांत्रिकदृष्ट्या LVM3 च्या मानक क्षमतेपेक्षा जास्त असलेला उपग्रह उचलण्यात ISRO ने कसे व्यवस्थापित केले. रॉकेट साधारणपणे जिओसिंक्रोनस ट्रान्सफर ऑर्बिटमध्ये 4,000kg पर्यंत वाहून नेले जाते, परंतु यावेळी त्याने 4,400kg उचलले, जे कोणत्याही नवीन मर्यादेपेक्षा ISRO ने 10 टक्क्यांनी अधिक जोडले आहे. त्याऐवजी, त्यांनी अतिरिक्त वजन हाताळण्यासाठी स्मार्ट नियोजन आणि कार्यक्षमतेचा वापर केला, ”अंतरिक्ष विश्लेषक गिरीश लिंगाण्णा यांनी स्पष्ट केले.

पुढे स्पष्टीकरण देताना, लिंगाण्णा यांनी नमूद केले की एखाद्या ट्रकसारखा विचार केला जाऊ शकतो जो साधारणपणे 10 टन माल 100 किमी दूर असलेल्या टेकडीवरील गोदामात पोहोचवतो. जेव्हा 11 टन लोड केले जाते, तेव्हा ते फक्त टेकडीच्या 70km वर पोहोचू शकते. तेथून, लहान वाहनाने उर्वरित 30 किमी अंतरावरील माल गोदामापर्यंत नेला पाहिजे.

त्याचप्रमाणे, LVM3 CMS-03 ला 36,000km च्या पूर्ण GTO उंचीवर ठेवत नाही. त्याऐवजी, तो उपग्रहाला सुमारे 30,000 किमी अंतरावर सोडतो आणि नंतर उर्वरित अंतर चढण्यासाठी आणि त्याच्या अंतिम भूस्थिर कक्षेत स्थिर होण्यासाठी उपग्रह स्वतःचे ऑनबोर्ड इंजिन आणि इंधन वापरतो.

या कक्षामुळे उपग्रह आकाशात स्थिर दिसतो कारण तो पृथ्वीच्या परिभ्रमणाच्या वेगाने फिरतो आणि २४ तासांत एक कक्षा पूर्ण करतो. म्हणूनच डीटीएच टीव्ही डिश नेहमी एका निश्चित दिशेने निर्देशित करतात.

“हा हुशार दृष्टीकोन इस्रोच्या मिशन तत्त्वज्ञानातील एक मोठा नमुना प्रतिबिंबित करतो. जेव्हा नासाने अपोलो 11 चंद्रावर पाठवले, तेव्हा थेट, शक्तिशाली प्रक्षेपणाचा वापर करून फक्त चार दिवस लागले. परंतु भारताच्या चांद्रयान-2 आणि चांद्रयान-3 ला सुमारे 40 दिवस लागले, हळूहळू त्यांच्या कक्षा वाढवत या यानाने स्वत:च्या अंतराळ मार्गाचा वापर करून स्टेप बाय स्टेप आउट केले. एका फटक्यात उपग्रहांना त्यांच्या गंतव्यस्थानावर पाठवण्याइतके शक्तिशाली रॉकेट नसल्याची भरपाई, संसाधनांच्या मर्यादेत महत्त्वाकांक्षी उद्दिष्टे साध्य करण्याच्या इस्रोच्या चातुर्याचा दाखला आहे,” लिंगान्ना यांनी टिप्पणी केली.

तज्ञांनी नमूद केले आहे की LVM3 ने केवळ कम्युनिकेशन सॅटेलाइट्सच्या पलीकडे त्याची अष्टपैलुत्व सिद्ध केली आहे. 2022 मध्ये रशिया-युक्रेन संघर्षादरम्यान, जेव्हा OneWeb या जागतिक उपग्रह इंटरनेट कंपनीने प्रक्षेपण पुरवठादार शोधण्यासाठी संघर्ष केला, तेव्हा भारताने पाऊल उचलले.

रशियाने त्यांच्यासाठी प्रक्षेपण थांबवले होते, आणि युरोपचे एरियन-5 निवृत्त झाले होते आणि त्याची बदली अद्याप तयार नव्हती. ISRO ने LVM3 चा वापर करून 72 OneWeb उपग्रह पृथ्वीपासून 450km वर कमी पृथ्वीच्या कक्षेत प्रक्षेपित केले, 5,700kg पेक्षा जास्त पेलोड वाहून नेले. हे सिद्ध झाले की रॉकेट विविध प्रकारच्या मोहिमा आणि कक्षा हाताळू शकते, केवळ जिओसिंक्रोनस ऑर्बिटसाठी नाही ज्यासाठी ते मूळत: डिझाइन केले होते.

जागतिक स्तरावर तुलना केल्यास, हेवी-लिफ्ट रॉकेटमध्ये LVM3 एक वेगळे स्थान व्यापते. हे अद्याप स्पेसएक्सच्या फाल्कन हेवी, चीनच्या लाँग मार्च 5 किंवा युरोपियन एरियन 6 सारख्या दिग्गजांच्या पेलोड पॉवरशी टक्कर देत नाही, परंतु ते त्याच्या क्षमतेच्या मर्यादेत कार्यक्षमता आणि विश्वासार्हतेचे उदाहरण देते.

फाल्कन हेवी, उदाहरणार्थ, LEO ला सुमारे 63,800kg आणि GTO (जिओसिंक्रोनस ट्रान्सफर ऑर्बिट) ला 26,700kg वितरित करू शकते, खर्च आणि टर्नअराउंड वेळेत मोठ्या प्रमाणात कपात करण्यासाठी पुन्हा वापरता येण्याजोग्या बूस्टर तंत्रज्ञानाचा उपयोग करून.

चीनचा लॉन्ग मार्च 5 LEO (लो अर्थ ऑर्बिट) मध्ये 25,000 kg आणि GTO मध्ये 14,000 kg वाहून नेऊ शकतो, बीजिंगच्या क्रू आणि चंद्राच्या महत्वाकांक्षांना समर्थन देतो.

युरोपियन Ariane 6, Ariane 5 ची जागा घेणार आहे, LEO साठी सुमारे 21,900kg आणि GTO ला 11,500kg क्षमतेचे लक्ष्य ठेवते, दुहेरी-उपग्रह उपयोजन आणि व्यावसायिक प्रक्षेपण यावर जोर देते. तुलनेत, LVM3 चे 8,000kg ते LEO आणि 4,000kg ते GTO ते हेवी-लिफ्ट स्पेक्ट्रमच्या खालच्या टोकावर ठेवतात, परंतु त्याच्या पाश्चात्य समकक्षांपेक्षा लक्षणीयरीत्या किफायतशीर राहणाऱ्या खर्चाच्या संरचनेत.

कमी पेलोड असूनही, LVM3 ची अनुकूलता ही एक ताकद आहे. त्याच्या पुन: प्रज्वलित क्रायोजेनिक अवस्थेमुळे, बहु-कक्षा मोहिमा आणि इंटरप्लॅनेटरी इन्सर्टेशन सक्षम करून जटिल परिभ्रमण युक्त्या करू शकतात.

“LVM3 चा अष्टपैलुत्व चांद्रयान-2, चांद्रयान-3, आणि OneWeb उपग्रह प्रक्षेपण यांसारख्या मोहिमांमध्ये सिद्ध झाला आहे. LVM3 च्या सध्याच्या आवृत्त्या पूर्णपणे खर्च करण्यायोग्य असताना, ISRO ने त्याच्या उत्तराधिकारी, नेक्स्ट जनरेशन लॉन्च व्हेइकल (NGLV) साठी योजना जाहीर केल्या आहेत,” जे लीडर्स क्लोज पगाराची क्षमता दर्शवेल आणि मोठ्या पगाराची क्षमता दर्शवेल. श्रीमथी केसन, SpaceKidz India चे CEO आणि संस्थापक.

LVM3 चे मानवी रेटिंग भारताच्या अंतराळ कार्यक्रमासाठी एक नवीन युग चिन्हांकित करते. गगनयान कॉन्फिगरेशनमध्ये क्रू एस्केप सिस्टम (सीईएस), रिडंडंट इलेक्ट्रॉनिक्स आणि लाइफ सपोर्ट इंटिग्रेशन यासह कठोर सुरक्षा सुधारणांचा समावेश आहे, जे आंतरराष्ट्रीय क्रूड मिशन मानकांशी संरेखित होते.

LVM3 विशेष यादीमध्ये समाविष्ट केले जाते

हे LVM3 ला स्पेसएक्सच्या फाल्कन 9 (क्रू ड्रॅगन), रशियाच्या सोयुझ आणि NASA च्या स्पेस लॉन्च सिस्टम (SLS) सोबत अंतराळवीरांना घेऊन जाण्यासाठी पात्र किंवा तयार असलेल्या रॉकेटच्या निवडक गटात ठेवते.

फाल्कन हेवी आणि SLS रॉ पॉवरमध्ये अतुलनीय आहेत-SLS ब्लॉक 1 LEO पर्यंत सुमारे 95,000 किलो वजन उचलू शकतो—भारताचा दृष्टीकोन शाश्वत विकास, खर्च-कार्यक्षमता आणि वाढीव तांत्रिक प्रगतीवर केंद्रित आहे.

या मर्यादा ओळखून, इस्रो सुधारणांवर सक्रियपणे काम करत आहे. क्रायोजेनिक अप्पर स्टेजचा जोर वाढवण्याची स्पेस एजन्सीची योजना आहे, जी जिओसिंक्रोनस ऑर्बिटपर्यंत पोहोचण्यासाठी आवश्यक असलेल्या वेगाच्या जवळपास 50 टक्के आहे. सध्याच्या C25 स्टेजमध्ये 28,000 किलो प्रोपेलेंट वाहून नेले जाते आणि 20 टन थ्रस्ट तयार केले जाते. नवीन C32 स्टेज 32,000 किलो इंधन वाहून नेईल आणि 22 टन थ्रस्ट तयार करेल. याव्यतिरिक्त, इस्रो दुसऱ्या टप्प्यासाठी शुद्ध केरोसीन आणि द्रव ऑक्सिजन वापरून अर्ध-क्रायोजेनिक इंजिन शोधत आहे, जे सध्याच्या द्रव-प्रोपेलेंट तंत्रज्ञानापेक्षा अधिक शक्तिशाली आणि स्वस्त दोन्ही असू शकते.

या सुधारणा विशेषतः महत्त्वाच्या आहेत कारण LVM3 आगामी गगनयान मानवी अंतराळ मोहिमेत भारताच्या अंतराळवीरांना घेऊन जाईल. गगनयान क्रू मॉड्युल आणि सर्व्हिस मॉड्युल मिळून अंदाजे 8,200 किलोग्रॅम वजनाचे आहे, परंतु हे मिशन GTO ऐवजी कमी पृथ्वीच्या कक्षेत जात असल्याने रॉकेट हे पेलोड अधिक सहजपणे हाताळू शकते. LVM3 ने डिसेंबर 2014 मध्ये त्याच्या पहिल्या विकास मोहिमेपासून एक मजबूत यशाचा विक्रम प्रदर्शित केला आहे आणि त्याचे संपूर्ण स्वदेशी तंत्रज्ञान भारताला अंतराळ प्रवेशामध्ये धोरणात्मक स्वातंत्र्य देते.