भारत की प्रति इकाई अंतरिक्ष प्रक्षेपण लागत का तुलनात्मक विश्लेषण
स्रोत:द हिंदू ↗
क्यों मायने रखता है
यह भारत के 'कम लागत वाले' अंतरिक्ष क्षेत्र के मुख्यधारा के नैरेटिव को चुनौती देता है, और इस बात पर जोर देता है कि दीर्घकालिक वाणिज्यिक प्रतिस्पर्धात्मकता के लिए 'इकोनॉमीज ऑफ स्केल' (economies of scale) हासिल करने हेतु एक्सपेंडेबल रॉकेटों के स्थान पर अधिक पेलोड क्षमता वाले रियूजेबल लॉन्च व्हीकल्स (reusable launch vehicles) को अपनाने की आवश्यकता है।
सारांश
हाल ही में आए एक अध्ययन से पता चलता है कि किफायती अंतरिक्ष मिशनों के लिए भारत की प्रतिष्ठा के बावजूद, ISRO के प्रक्षेपण यानों की प्रति-इकाई अंतरिक्ष प्रक्षेपण लागत (प्रति किलोग्राम पेलोड की लागत) वर्तमान में वैश्विक स्तर पर सबसे अधिक है। यह अंतर इसलिए है क्योंकि भारतीय रॉकेट, जैसे कि PSLV और LVM3, एक्स्पेंडेबल (एकल-उपयोग वाले) हैं और इनकी पेलोड क्षमताएं SpaceX के Falcon 9 जैसे अंतरराष्ट्रीय प्रतिस्पर्धियों की तुलना में कम हैं, जो 'इकोनॉमीज ऑफ स्केल' (पैमाने की बचत) प्राप्त करने के लिए पुन: प्रयोज्य (reusable) रॉकेट चरणों और हेवी-लिफ्ट क्षमताओं का उपयोग करते हैं। लागत का यह संरचनात्मक नुकसान, आकर्षक वाणिज्यिक अंतरिक्ष बाजार में प्रतिस्पर्धी बने रहने के लिए भारत द्वारा अपने रियूजेबल लॉन्च व्हीकल (RLV) और नेक्स्ट-जनरेशन लॉन्च व्हीकल (NGLV) कार्यक्रमों में तेजी लाने की रणनीतिक आवश्यकता को रेखांकित करता है।
मुख्य बिंदु
- किफायती अंतरिक्ष यान का विरोधाभास: हालांकि भारत को कम बजट वाले अंतरग्रहीय मिशनों (जैसे मार्स ऑर्बिटर मिशन) के लिए व्यापक रूप से सराहा जाता है, लेकिन इसके वर्तमान रॉकेटों का उपयोग करके वस्तुओं को कक्षा में प्रक्षेपित करने की प्रति-इकाई लागत (पेलोड के प्रति किलोग्राम की लागत) वैश्विक स्तर पर सबसे अधिक है।
- पुनः प्रयोज्यता की कमी: स्पेसएक्स जैसे वैश्विक प्रतिस्पर्धियों के विपरीत, जिन्होंने पुनः प्रयोज्य प्रथम चरणों का उपयोग करके लागत में भारी कमी की है, ISRO के वर्तमान परिचालन बेड़े (PSLV, GSLV, LVM3) में एक्सपेंडेबल (गैर-पुनः प्रयोज्य) रॉकेट शामिल हैं, जिससे प्रति-लॉन्च लागत बढ़ जाती है।
- पेलोड क्षमता की सीमाएं: इसरो (ISRO) का सबसे भारी प्रक्षेपण यान, LVM3, निम्न पृथ्वी कक्षा (LEO) में लगभग 10 टन ही ले जा सकता है, जो अंतरराष्ट्रीय हेवी-लिफ्टर्स की तुलना में काफी कम है, जिससे पैमाने की बचत (economies of scale) हासिल करना कठिन हो जाता है।
- भावी अनिवार्यताएं: NSIL के माध्यम से वैश्विक वाणिज्यिक अंतरिक्ष बाजार में एक बड़ी हिस्सेदारी हासिल करने के लिए, ISRO को अपने नेक्स्ट-जनरेशन लॉन्च व्हीकल (NGLV) और रियूजेबल लॉन्च व्हीकल (RLV) प्रौद्योगिकियों के विकास को प्राथमिकता देनी होगी और इसमें तेजी लानी होगी।
महत्वपूर्ण शब्द
भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (ISRO)
भारत की राष्ट्रीय अंतरिक्ष एजेंसी, जो अंतरिक्ष विभाग के तहत कार्यरत है। यह राष्ट्रीय विकास और वैज्ञानिक ज्ञान को बढ़ावा देने के लिए अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी विकसित करने, उपग्रहों का प्रक्षेपण करने और ग्रहों के अन्वेषण का संचालन करने के लिए जिम्मेदार है।
UPSC context
GS पेपर 3 (विज्ञान और प्रौद्योगिकी); अंतरिक्ष अन्वेषण में भारत की संस्थागत क्षमता, उपलब्धियों और वैश्विक प्रतिस्पर्धात्मकता का मूल्यांकन करता है।
न्यूस्पेस इंडिया लिमिटेड (NSIL)
2019 में स्थापित, ISRO की वाणिज्यिक शाखा। यह भारत के अंतरिक्ष उत्पादों के व्यावसायिक दोहन, निजी उद्योग की भागीदारी को बढ़ाने और वैश्विक उपग्रह प्रक्षेपण सेवाएं प्रदान करने पर ध्यान केंद्रित करती है।
UPSC context
GS पेपर 3 (अंतरिक्ष का व्यावसायीकरण); अंतरिक्ष क्षेत्र के सुधारों, अंतरिक्ष अर्थव्यवस्था और सार्वजनिक-निजी भागीदारी जैसे विषयों के लिए आवश्यक।
नेक्स्ट-जनरेशन लॉन्च व्हीकल (NGLV)
ISRO द्वारा विकसित किया जा रहा एक आगामी तीन-चरणीय, आंशिक रूप से पुन: प्रयोज्य (partially reusable) हेवी-लिफ्ट रॉकेट। वर्तमान एक्सपेंडेबल रॉकेटों को बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया, इसका लक्ष्य लो अर्थ ऑर्बिट (Low Earth Orbit) में 30 टन तक का भार ले जाना है, जिससे प्रक्षेपण लागत में काफी कमी आएगी।
UPSC context
GS पेपर 3 (अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी); भारतीय अंतरिक्ष स्टेशन और चंद्र लैंडिंग सहित भारत के भविष्य के अंतरिक्ष मिशनों के विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण।
पुनः प्रयोज्य प्रक्षेपण यान (RLV)
उन्नत एयरोस्पेस तकनीक जिसे किसी मिशन के बाद नवीनीकरण के लिए पृथ्वी पर वापस लौटने के लिए डिज़ाइन किया गया है। एकल-उपयोग वाले रॉकेटों की आवश्यकता को समाप्त करके, RLVs अंतरिक्ष में पेलोड भेजने की प्रति-किलोग्राम लागत को काफी कम कर देते हैं।
UPSC context
GS पेपर 3 (अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी); यह समझने के लिए महत्वपूर्ण है कि ISRO उच्च प्रति-इकाई प्रक्षेपण लागतों से कैसे पार पा सकता है और वैश्विक स्तर पर प्रतिस्पर्धी बना रह सकता है।
ध्रुवीय उपग्रह प्रक्षेपण यान (PSLV)
ISRO का अत्यधिक विश्वसनीय, एक्सपेंडेबल (गैर-पुनः प्रयोज्य) मीडियम-लिफ्ट लॉन्च व्हीकल। इसकी कम पेलोड क्षमता निश्चित प्रक्षेपण लागत को कम किलोग्राम पर वितरित करती है, जिसके परिणामस्वरूप आधुनिक हेवी-लिफ्ट रीयूजेबल विकल्पों की तुलना में प्रति-इकाई लागत अधिक हो जाती है।
UPSC context
GS पेपर 3 (विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी); भारत के पारंपरिक अंतरिक्ष बुनियादी ढांचे की नई लागत प्रभावी, पुन: प्रयोज्य प्रौद्योगिकियों के साथ तुलना करने के लिए आधार तैयार करता है।
स्पेसएक्स
एक निजी अमेरिकी एयरोस्पेस कंपनी जिसने पुनः प्रयोज्य रॉकेट चरणों की अग्रणी शुरुआत करके वाणिज्यिक अंतरिक्ष बाजार में क्रांति ला दी, जिससे पैमाने की व्यापक बचतों (economies of scale) के माध्यम से प्रति-इकाई अंतरिक्ष प्रक्षेपण लागत में नाटकीय रूप से कमी आई।
UPSC context
GS पेपर 3 (विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी); वैश्विक अंतरिक्ष निजीकरण, प्रतिस्पर्धात्मकता और वाणिज्यिक व्यवहार्यता से संबंधित प्रश्नों में एक बेंचमार्क के रूप में कार्य करता है।
प्रारंभिक ट्रैप
इसरो के प्रक्षेपण यान वैश्विक स्तर पर प्रति किलोग्राम सबसे कम पेलोड प्रक्षेपण लागत प्रदान करते हैं।
हालांकि भारत के मिशन (जैसे मंगलयान) कुल मिलाकर अत्यधिक लागत प्रभावी हैं, लेकिन एक्सपेंडेबल रॉकेटों और कम पेलोड क्षमताओं के कारण LEO के लिए इसकी प्रति-इकाई प्रक्षेपण लागत वैश्विक स्तर पर सबसे अधिक है।
संबंधित अवधारणाएँ
इसरो के प्राथमिक परिचालन प्रक्षेपण यानों की पेलोड क्षमता की तुलना कैसे की जाती है?
- पीएसएलवी: 'वर्कहॉर्स' के रूप में जाना जाने वाला, यह सूर्य-तुल्यकालिक ध्रुवीय कक्षाओं (SSPO) में 1,750 किलोग्राम तक का भार ले जाता है और एक एक्सपेंडेबल चार-चरणीय रॉकेट के रूप में कार्य करता है।
- GSLV: भू-तुल्यकालिक मिशनों के लिए डिज़ाइन किया गया, यह एक स्वदेशी क्रायोजेनिक ऊपरी चरण का उपयोग करके जियोसिंक्रोनस ट्रांसफर ऑर्बिट (GTO) में लगभग 2,200 किलोग्राम भार ले जाता है।
- एलवीएम3: ISRO का सबसे भारी परिचालन रॉकेट, जो GTO तक 4,000 किलोग्राम और लो अर्थ ऑर्बिट (LEO) तक लगभग 10,000 किलोग्राम वजन ले जाने में सक्षम है।
ISRO आगामी नेक्स्ट-जेनरेशन लॉन्च व्हीकल (NGLV) के लिए मिथालॉक्स (Methalox) प्रणोदक की ओर क्यों रुख कर रहा है?
- स्वच्छ दहन: केरोसिन (RP-1) के विपरीत, तरल मीथेन बहुत स्वच्छ तरीके से जलता है। यह कालिख जमा होने से रोकता है, जिससे उड़ानों के बीच रखरखाव में भारी कमी आती है और इंजन की त्वरित पुनः प्रयोज्यता (rapid reusability) संभव होती है।
- उच्च दक्षता: तरल ऑक्सीजन और तरल मीथेन एक उत्कृष्ट विशिष्ट आवेग (दक्षता) प्रदान करते हैं, जिससे अंतरिक्ष स्टेशन की तैनाती के लिए आवश्यक हेवी-लिफ्टिंग क्षमताओं में सुधार होता है।
- ISRU की क्षमता: मीथेन को सैद्धांतिक रूप से मंगल ग्रह पर (सबेटियर अभिक्रिया के माध्यम से) संश्लेषित किया जा सकता है, जो इसे भविष्य के गहन अंतरिक्ष अंतराग्रहीय मिशनों के लिए पसंदीदा ईंधन बनाता है।
अंतर-विषय पैटर्न
अंतरिक्ष का व्यावसायीकरण और NSIL
वैश्विक अंतरिक्ष अर्थव्यवस्था में भारत की हिस्सेदारी को 2% से बढ़ाकर 10% करने का प्रयास सीधे तौर पर NSIL द्वारा निजी भागीदारी का लाभ उठाने और आगामी लागत-प्रभावी NGLV प्रक्षेपणों पर निर्भर करता है।
NGLV और भारतीय अंतरिक्ष स्टेशन
2035 तक भारतीय अंतरिक्ष स्टेशन (BAS) स्थापित करने के लिए आगामी नेक्स्ट-जनरेशन लॉन्च व्हीकल (प्रोजेक्ट सूर्या) की विशाल 30-टन LEO क्षमता और पुन: प्रयोज्यता (reusability) की सख्त आवश्यकता है।
ISRO की किफायती मिशन लागत और इसकी उच्च प्रति-किग्रा प्रक्षेपण लागत के बीच अंतर दर्शाने वाले एक बहु-कथनी प्रश्न की उम्मीद करें, जिसमें Pushpak/NGLV के तकनीकी विवरण भी शामिल हों।
संबद्ध PYQ · 3
संबद्ध PYQ · 3
- 2018PrelimsGS1
With reference to India's satellite launch vehicles, consider the following statements: 1. PSLVs launch the satellites useful for Earth resources monitoring whereas GSLVs are designed mainly to launch communication satellites. 2. Satellites launched by PSLV appear to remain permanently fixed in the same position in the sky, as viewed from a particular location on Earth. 3. GSLV Mk III is a four-staged launch vehicle with the first and third stages using solid rocket motors; and the second and fourth stages using liquid rocket engines. Which of the statements given above is/are correct?
- 2016MainsGS3
Discuss India's achievements in the field of Space Science and Technology. How the application of this technology has helped India in its socio-economic development?
- 2026PrelimsGS1
Consider the following statements with regard to involvement of private entities in India's space programme : 1. The Indian National Space Promotion and Authorisation Centre (IN-SPACe) is an autonomous agency formed to facilitate participation of private entities. 2. Agnikul Cosmos launched the world's first flight using 3D-printed rocket engine. 3. Skyroot Aerospace has developed liquid fuel for GSLV. Which of the statements given above is/are correct ?
