गगनयान क्रू मॉड्यूल ADRDE द्वारा बनाए दो ड्रोग और तीन मुख्य पैराशूटों के सहारे उतरेगा

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नई दिल्ली / तिरुवनंतपुरम। द हिंदू में एक व्याख्यात्मक लेख में विक्रम साराभाई अंतरिक्ष केंद्र (VSSC) और भारतीय अंतरिक्ष विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी संस्थान के पूर्व निदेशक तथा इसरो के मानव अंतरिक्ष उड़ान केंद्र के संस्थापक निदेशक उन्नीकृष्णन नायर एस. ने समझाया है कि गगनयान का क्रू मॉड्यूल — वह कैप्सूल जिसमें भारतीय अंतरिक्ष यात्री सवार होंगे — सुरक्षित अवतरण के लिए अपनी गति कैसे घटाएगा। वायुमंडल में पुनः प्रवेश करने वाला कोई भी अंतरिक्ष यान अपने वेग का बड़ा हिस्सा वायुमंडलीय घर्षण-प्रतिरोध (drag) से खो देता है, पर ज़मीन या समुद्र पर हल्के अवतरण के लिए पैराशूट आवश्यक हैं। इस प्रणाली में तीन प्रकार के पैराशूट हैं: पायलट शूट, एक छोटा पैराशूट जो बड़े पैराशूटों को बाहर खींचता है; ड्रोग शूट, जो मॉड्यूल को स्थिर करने और उसकी गति घटाने के लिए पहले खोला जाता है; और मुख्य शूट, जिसकी चौड़ी छतरी अंतिम चरण के लिए होती है। चूँकि कुंद आकार का मॉड्यूल अपने पीछे अशांत प्रवाह (wake) छोड़ता है, इसलिए पैराशूटों को उसके पार तेज़ी से बाहर फेंकना पड़ता है, और वे सामान्यतः ध्वनि की गति से कम गति पर खोले जाते हैं। निचले वायुमंडल में मॉड्यूल लगभग 170 m/s की गति से चल रहा होगा, और पूरे मुख्य पैराशूट को एक साथ खोलने से ऊँचा “खुलने का झटका” (opening shock) लगेगा, जो कपड़े को चीर सकता है या चालक दल को खतरनाक मंदन झेलने पर मजबूर कर सकता है। चरणबद्धता (staging) से पैराशूट का व्यास क्रमशः बढ़ाया जाता है, और “रीफ़िंग” (reefing) — छतरी के चारों ओर लपेटी एक डोरी, जिसे पूर्व-निर्धारित देरी के बाद समयबद्ध कटर काट देता है — पैराशूट को बहुत तेज़ी से खुलने से रोकती है। गगनयान क्रू मॉड्यूल में मोर्टार से खोले जाने वाले दो ड्रोग शूट और मोर्टार से फेंके गए पायलट शूटों द्वारा खोले जाने वाले तीन मुख्य शूट हैं; यदि एक मुख्य पैराशूट विफल हो जाए, तो बाकी दो सुरक्षित अवतरण में पूरी तरह सक्षम हैं। इसे विकसित करने वाली एजेंसी DRDO की प्रयोगशाला, हवाई वितरण अनुसंधान एवं विकास स्थापना (ADRDE), आगरा है। परीक्षण के लिए टर्मिनल बैलिस्टिक्स अनुसंधान प्रयोगशाला, चंडीगढ़ के रेल ट्रैक रॉकेट स्लेज (RTRS), हेलिकॉप्टर या विमान से गिराए जाने वाले परीक्षणों और छोटे रॉकेट-चालित परीक्षण यानों का उपयोग होता है। समुद्र में उतरने के बाद पायरो कटर छतरी को अलग कर देते हैं, ताकि हवा मॉड्यूल को घसीटे या पलटे नहीं; केवलर, नोमेक्स और नायलॉन मुख्य सामग्रियाँ हैं। इसरो की वेबसाइट के अनुसार उसने 24 अगस्त 2025 को श्रीहरिकोटा में पहला एकीकृत वायु ड्रॉप परीक्षण (IADT-01) किया, जिसमें लगभग 4.8 टन के नकली क्रू मॉड्यूल को भारतीय वायुसेना के चिनूक हेलिकॉप्टर से लगभग 3 किमी की ऊँचाई से गिराया गया; इसमें चार प्रकार के दस पैराशूट थे और अंतिम अवतरण वेग लगभग 8 m/s रहा। पाठ्यक्रम से जुड़ाव: अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी, स्वदेशीकरण और मानव अंतरिक्ष उड़ान।

स्थैतिक पाठ्यक्रम से जुड़ाव

1. गगनयान स्वतंत्र मानव अंतरिक्ष उड़ान की ओर भारत का मार्ग है. गगनयान कार्यक्रम का उद्देश्य अंतरिक्ष यात्रियों के दल को लगभग 400 किमी ऊँची निम्न भू-कक्षा (low earth orbit) में भेजने और समुद्र में उतारकर सुरक्षित वापस लाने की भारत की क्षमता प्रदर्शित करना है। इसमें LVM3 प्रक्षेपण यान का मानव-अनुकूल (human-rated) संस्करण, अंतरिक्ष यात्रियों के लिए क्रू मॉड्यूल और प्रणोदन तथा ऊर्जा के लिए सर्विस मॉड्यूल का उपयोग होता है, और इससे पहले मानवरहित उड़ानें तथा परीक्षण-यान मिशन होते हैं। पहली परीक्षण-यान उड़ान, TV-D1, अक्टूबर 2023 में हुई, जिसमें उस क्रू एस्केप प्रणाली का परीक्षण हुआ जो विफल होते रॉकेट से कैप्सूल को दूर खींच लेती है। कार्यक्रम का नेतृत्व बेंगलुरु स्थित इसरो का मानव अंतरिक्ष उड़ान केंद्र करता है, और DRDO की प्रयोगशालाएँ जीवन-रक्षक, पुनर्प्राप्ति और सुरक्षा प्रणालियाँ उपलब्ध कराती हैं।
2. पुनः प्रवेश मुख्यतः घर्षण-प्रतिरोध और ऊष्मा की समस्या है. कक्षा से लौटता कैप्सूल कई किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से चलता है, और उस गति का अधिकांश भाग वायुमंडलीय घर्षण-प्रतिरोध से कम होता है, जो गतिज ऊर्जा को ऊष्मा में बदल देता है; इस ऊष्मा को ताप-कवच (heat shield) सोखता है। कुंद आकार प्रतिरोध बढ़ाता है और आघात तरंग (shock wave) को सतह से दूर धकेलता है, जिससे गर्मी घटती है — इसीलिए क्रू कैप्सूल धारारेखीय (streamlined) नहीं, कुंद होते हैं। पैराशूट केवल अंतिम चरण में काम करते हैं, जब यान की गति ध्वनि से कम हो चुकी हो। पैराशूट पर गतिक दाब (dynamic pressure) वायु के घनत्व और वेग के वर्ग पर निर्भर करता है, इसलिए बड़े पैराशूट को बहुत जल्दी खोलने से ऐसे बल पैदा होते हैं जो उसे नष्ट कर सकते हैं।
3. अतिरेक (redundancy) मानवयुक्त प्रणालियों के डिज़ाइन का मूल सिद्धांत है. मानव-अनुकूल प्रणालियाँ इस तरह बनाई जाती हैं कि कोई एक विफलता चालक दल की जान न ले सके; इस सिद्धांत को प्रायः एकल-दोष सहनशीलता (single-fault tolerance) कहते हैं। पुनर्प्राप्ति प्रणालियों में इसका अर्थ है पैराशूटों के समूह, जिनमें से प्रत्येक की खुलने की शृंखला स्वतंत्र हो, ताकि एक के न खुलने पर भी सुरक्षित अवतरण हो सके। यही सिद्धांत क्रू एस्केप प्रणाली और जीवन-रक्षक प्रणाली पर भी लागू होता है। इसीलिए मानवयुक्त कार्यक्रम वर्षों तक ऐसे परीक्षणों में लगाते हैं जिनकी मानवरहित उपग्रह मिशनों को ज़रूरत नहीं होती।
4. DRDO की प्रयोगशालाएँ भारत के अंतरिक्ष तंत्र का हिस्सा हैं. 1958 में गठित रक्षा अनुसंधान एवं विकास संगठन (DRDO), जो रक्षा मंत्रालय के रक्षा अनुसंधान एवं विकास विभाग के अधीन कार्य करता है, प्रयोगशालाओं का एक नेटवर्क चलाता है। आगरा स्थित हवाई वितरण अनुसंधान एवं विकास स्थापना पैराशूट और हवाई वितरण प्रणालियाँ विकसित करती है, और चंडीगढ़ स्थित टर्मिनल बैलिस्टिक्स अनुसंधान प्रयोगशाला रेल ट्रैक रॉकेट स्लेज सहित परीक्षण सुविधाएँ चलाती है। अंतरिक्ष विभाग के अधीन असैनिक एजेंसी इसरो और DRDO के बीच सहयोग दिखाता है कि दोहरे उपयोग (dual-use) वाली प्रौद्योगिकियाँ भारत के रणनीतिक तंत्र में कैसे साझा होती हैं।

UPSC इसे क्यों पूछता है

1. अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी GS3 का स्थायी विषय है. GS3 पाठ्यक्रम में अंतरिक्ष के क्षेत्र में जागरूकता और प्रौद्योगिकी के स्वदेशीकरण का स्पष्ट उल्लेख है। मुख्य परीक्षा में भारत के अंतरिक्ष कार्यक्रम और उसके लाभों पर प्रश्न आ चुके हैं, और प्रारंभिक परीक्षा नियमित रूप से मिशनों, प्रक्षेपण यानों और उनके पीछे के संगठनों को परखती है। गगनयान के घटक, परीक्षण उड़ानें और शामिल एजेंसियाँ बार-बार निशाने पर रहती हैं।
2. ऐसे व्याख्यात्मक लेखों से ही प्रारंभिक परीक्षा के कथन बनते हैं. परीक्षक को क्रियाविधि-आधारित कथन पसंद हैं: पैराशूट खुलने का क्रम, रीफ़िंग का उद्देश्य, पैराशूट ध्वनि से कम गति पर ही क्यों खोले जाते हैं, और कौन-सी प्रयोगशाला क्या विकसित करती है। क्रियाविधि एक बार समझ लेने से कथनों के कई पेचीदा संयोजनों से बचाव हो जाता है।

विश्लेषण

1. मानवयुक्त कार्यक्रम में सबसे कम क्षमा पैराशूट के चरण में मिलती है. प्रक्षेपण की विफलता से एस्केप प्रणाली के सहारे बचा जा सकता है, पर सफल मिशन के अंत में पुनर्प्राप्ति की विफलता का बचे हुए पैराशूटों के सिवा कोई विकल्प नहीं होता। इसीलिए डिज़ाइन तीन में से एक मुख्य पैराशूट के खो जाने को सह लेता है, और इसीलिए कुछ ही मिनट काम करने वाली प्रणाली पर इतने परीक्षण — स्लेज, हवाई ड्रॉप, रॉकेट-चालित परीक्षण यान — होते हैं। कार्यक्रम में लग रहे समय को इसी दृष्टि से देखना चाहिए। मानव अंतरिक्ष उड़ान में देरी प्रायः अक्षमता नहीं, सावधानी का संकेत होती है।
2. स्वदेशी पुनर्प्राप्ति प्रणालियाँ केवल तकनीकी उपलब्धि नहीं, रणनीतिक संपदा हैं. बहुत कम देशों ने चालक दल के लिए उपयुक्त पैराशूट प्रणालियाँ विकसित की हैं, और जिन्होंने की हैं वे उन्हें खुलकर नहीं बेचते। DRDO की प्रयोगशाला से प्रणाली बनवाकर और DRDO की सुविधा में उसका परीक्षण कराकर भारत ऐसा ज्ञान अर्जित करता है जो सैन्य हवाई आपूर्ति, पेलोड पुनर्प्राप्ति और भावी पुन: प्रयोज्य प्रणालियों में भी काम आता है। विरोधी मत यह है कि सिद्ध घटक खरीदने से समय बच सकता है। पर जो मानवयुक्त कार्यक्रम सुरक्षा के लिए अहम आयातित प्रणालियों पर निर्भर हो, वह ठीक उसी क्षण निर्यात नियंत्रणों की चपेट में आता है जब सबसे अधिक ज़रूरत होती है।
3. पदार्थ विज्ञान छिपी हुई अड़चन है. केवलर, नोमेक्स और एयरोस्पेस नायलॉन विशिष्ट बहुलक (polymer) हैं, और लेख बताता है कि पैराशूट का प्रदर्शन तनन सामर्थ्य, ताप-प्रतिरोध और द्रव्यमान पर निर्भर करता है। भारत इन पदार्थों को एयरोस्पेस गुणवत्ता में देश में बनाता है या नहीं, इसका उत्तर लेख नहीं देता, और आत्मनिर्भरता के लिए यह प्रश्न मायने रखता है। कोई कार्यक्रम डिज़ाइन में स्वदेशी होकर भी अपने रेशे आयात कर सकता है। उन्नत पदार्थों में घरेलू क्षमता बनाना अंतरिक्ष क्षेत्र में आत्मनिर्भर भारत के कम दिखने वाले कार्यों में से एक है।
4. परीक्षण अवसंरचना मिशन से अधिक समय तक काम आती है. चंडीगढ़ का रॉकेट स्लेज और एकीकृत वायु ड्रॉप परीक्षण की क्षमता जैसी सुविधाएँ ऐसी संपदाएँ हैं जिनका भावी मिशन — अंतरिक्ष स्टेशन मॉड्यूल, माल वापसी कैप्सूल, ग्रहीय लैंडर — फिर से उपयोग करेंगे। इसलिए परीक्षण अवसंरचना पर सार्वजनिक व्यय एक बार की लागत नहीं, पूरी शृंखला में निवेश है। 2020 से खोले गए निजी अंतरिक्ष क्षेत्र को भी ऐसी सुविधाओं की ज़रूरत होगी, और उचित शर्तों पर उन तक पहुँच भारतीय स्टार्ट-अप की मदद कर सकती है।

प्रशासक की दृष्टि