इसरो ने LOX मीथेन इंजन के लिए थ्रस्ट चैंबर का सफलतापूर्वक परीक्षण किया
स्रोत:द हिंदू ↗
क्यों मायने रखता है
यह अगली पीढ़ी की अंतरिक्ष प्रौद्योगिकियों में भारत की प्रगति को दर्शाता है, विशेष रूप से LOX-मीथेन जैसे स्वच्छ प्रणोदकों (propellants) की ओर संक्रमण और इंजन के महत्वपूर्ण घटकों के लिए लागत प्रभावी, तीव्र एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (3D प्रिंटिंग) को अपनाना।
सारांश
ISRO ने लिक्विड ऑक्सीजन (LOX)-मीथेन इंजन के लिए एक सब-स्केल थ्रस्ट चैंबर का सफलतापूर्वक हॉट-टेस्टिंग करके अपने भावी लॉन्च व्हीकल कार्यक्रम में एक महत्वपूर्ण उपलब्धि हासिल की है। महेंद्रगिरि स्थित ISRO प्रोपल्शन कॉम्प्लेक्स (IPRC) में आयोजित इस परीक्षण ने पूरी तरह से एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (3D प्रिंटिंग) के माध्यम से निर्मित थ्रस्ट चैंबर और सिंगल-एलिमेंट इंजेक्टर हेड के प्रदर्शन को सत्यापित किया। इस प्रणाली ने स्थिर इग्निशन और 56 bar का चैंबर प्रेशर प्राप्त किया, जो भारत के अंतरिक्ष लॉन्च वाहनों की अगली पीढ़ी में स्वच्छ, कुशल प्रणोदकों और द्रुत विनिर्माण तकनीकों को एकीकृत करने की व्यावहारिकता को दर्शाता है।
मुख्य बिंदु
- ISRO ने महेंद्रगिरि स्थित ISRO प्रोपल्शन कॉम्प्लेक्स (IPRC) में LOX-मीथेन इंजन के लिए एक सब-स्केल थ्रस्ट चैंबर का सफलतापूर्वक हॉट-टेस्ट किया।
- थ्रस्ट चैंबर और सिंगल-एलिमेंट इंजेक्टर हेड को एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (3D प्रिंटिंग) तकनीकों का उपयोग करके निर्मित किया गया था।
- परीक्षण में स्थिर इग्निशन, फ्लेम सस्टेनेंस और 56 बार का चैम्बर प्रेशर हासिल किया गया।
- इस इंजन तकनीक को भारत की अगली पीढ़ी के लॉन्च व्हीकल में शामिल करने के लिए विकसित किया जा रहा है।
महत्वपूर्ण शब्द
LOX-मीथेन प्रणोदक
एक उच्च-प्रदर्शन वाला तरल रॉकेट प्रणोदक जिसमें ऑक्सीडाइज़र के रूप में तरल ऑक्सीजन और ईंधन के रूप में तरल मीथेन का उपयोग किया जाता है, जो अपनी पुन: प्रयोज्यता (reusability) और स्वच्छ दहन (cleaner combustion) के लिए महत्वपूर्ण है।
UPSC context
GS-III विज्ञान एवं तकनीक (अंतरिक्ष); भारत के पुन: प्रयोज्य (reusable) और पर्यावरण के अनुकूल प्रक्षेपण तकनीक की ओर बदलाव को समझने के लिए महत्वपूर्ण।
अगली पीढ़ी का प्रक्षेपण यान (NGLV)
ISRO का प्रस्तावित मॉड्युलर, हेवी-लिफ्ट रॉकेट (आंतरिक रूप से 'Soorya' कहा जाता है) जिसे आंशिक पुन: प्रयोज्यता (partial reusability) और लो अर्थ ऑर्बिट (Low Earth Orbit) में 30-टन पेलोड क्षमता के लिए डिज़ाइन किया गया है।
UPSC context
GS-III अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी; भारतीय प्रक्षेपण यानों और हैवी-लिफ्ट क्षमताओं (heavy-lift capabilities) के लिए भविष्य के रोडमैप का प्रतिनिधित्व करता है।
एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग
डिजिटल डिज़ाइन से परत-दर-परत (layer-by-layer) जटिल घटकों के निर्माण की एक प्रक्रिया, जिसका उपयोग ISRO द्वारा हल्के और एकीकृत इंजन पुर्जों के तेजी से उत्पादन के लिए किया जाता है।
UPSC context
GS-III प्रौद्योगिकी का स्वदेशीकरण; यह उन विघटनकारी विनिर्माण तकनीकों (disruptive manufacturing techniques) के ज्ञान का परीक्षण करता है जो अंतरिक्ष मिशन की दक्षता को बढ़ाती हैं।
इसरो प्रोपल्शन कॉम्प्लेक्स (IPRC)
तमिलनाडु के महेंद्रगिरि में स्थित इसरो (ISRO) की प्रमुख परीक्षण सुविधा, जो लिक्विड और क्रायोजेनिक प्रणोदन प्रणालियों (propulsion systems) की असेंबली, एकीकरण (integration) और सत्यापन (validation) के लिए समर्पित है।
UPSC context
GS-III अंतरिक्ष अवसंरचना; अंतरिक्ष में भारत की आत्मनिर्भरता का समर्थन करने वाले भौतिक केंद्रों को समझने के लिए महत्वपूर्ण।
द्रव नोदक प्रणाली केंद्र (LPSC)
लॉन्च व्हीकल और उपग्रहों के लिए लिक्विड प्रोपल्शन स्टेज और सहायक प्रणालियों के डिजाइन, विकास और निर्माण के लिए प्रमुख ISRO केंद्र।
UPSC context
GS-III स्पेस टेक; ISRO के संस्थागत ढांचे और R&D विशेषज्ञता की समझ का परीक्षण करता है।
थ्रस्ट चेंबर
इंजन का वह महत्वपूर्ण घटक जहाँ ईंधन और ऑक्सीडाइज़र मिश्रित होते हैं, प्रज्वलित होते हैं और थ्रस्ट (thrust) के लिए आवश्यक उच्च-दबाव वाला निकास (exhaust) उत्पन्न करने के लिए त्वरित होते हैं।
UPSC context
GS-III अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी; इंजन डिजाइन में एक मौलिक घटक और ISRO के नवीनतम प्रदर्शन परीक्षणों का मुख्य केंद्र।
प्रारंभिक ट्रैप
ISRO का परिचालन LVM3 रॉकेट पूरी तरह से नव-विकसित LOX-Methane ग्रीन प्रोपल्शन सिस्टम पर चलता है।
LOX-मीथेन को भविष्य के Next Generation Launch Vehicle (NGLV) के लिए विकसित किया जा रहा है, न कि वर्तमान में परिचालन में मौजूद LVM3 के लिए, जो ठोस/तरल चरणों के साथ LOX/तरल हाइड्रोजन (क्रायोजेनिक) का उपयोग करता है।
संबंधित अवधारणाएँ
प्रक्षेपण यानों में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न प्रकार के तरल प्रणोदक कौन से हैं?
- क्रायोजेनिक: अत्यधिक निम्न तापमान पर द्रवीकृत गैसों (जैसे, लिक्विड ऑक्सीजन और लिक्विड हाइड्रोजन) का उपयोग करता है, जो अत्यंत उच्च दक्षता और विशिष्ट आवेग (specific impulse) प्रदान करती हैं।
- सेमी-क्रायोजेनिक: इसमें एक क्रायोजेनिक ऑक्सीडाइज़र (जैसे LOX) को कमरे के तापमान वाले ईंधन (जैसे रिफाइंड केरोसिन/Isrosene या मीथेन) के साथ संयोजित किया जाता है।
- हाइपरगोलिक: वे प्रणोदक जो आपस में मिलने पर स्वतः प्रज्वलित हो जाते हैं (जैसे, हाइड्रजीन और नाइट्रोजन टेट्रोक्साइड)। ये अत्यधिक विश्वसनीय होते हैं लेकिन अक्सर विषैले होते हैं।
एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (3D प्रिंटिंग) एयरोस्पेस इंजीनियरिंग के लिए किस प्रकार फायदेमंद है?
- घटकों का एकीकरण: एकल-टुकड़े वाली जटिल संरचनाएं (जैसे इंजेक्टर हेड) बनाता है, जिससे कई वेल्डेड जोड़ों (welded joints) की आवश्यकता समाप्त हो जाती है, जो संभावित विफलता बिंदु (failure points) और रिसाव के स्रोत होते हैं।
- वजन में कमी: यह टोपोलॉजिकल रूप से अनुकूलित ज्यामिति (topologically optimized geometries) को सक्षम बनाता है, जो संरचनात्मक अखंडता (structural integrity) से समझौता किए बिना कुल पेलोड वजन को कम करती है।
- रैपिड प्रोटोटाइपिंग: पारंपरिक सबट्रैक्टिव मशीनिंग (subtractive machining) की तुलना में यह डिज़ाइन-से-परीक्षण (design-to-testing) चक्र को महत्वपूर्ण रूप से छोटा करता है और सामग्री की बर्बादी को कम करता है।
अंतर-विषय पैटर्न
मंगल ISRU और मीथेन प्रणोदन
मीथेन को भविष्य के अंतरिक्ष ईंधन के रूप में सराहा जाता है क्योंकि इसे मंगल पर स्थानीय CO2 और जल का उपयोग करके (साबाटियर अभिक्रिया के माध्यम से) संश्लेषित किया जा सकता है, जो वापसी मिशनों के लिए ईंधन भरने हेतु अत्यंत महत्वपूर्ण है।
निजी अंतरिक्ष क्षेत्र में 3D प्रिंटिंग
ISRO और अग्निकुल कॉस्मॉस जैसी निजी कंपनियाँ सक्रिय रूप से 3D-प्रिंटेड रॉकेट इंजनों का परीक्षण कर रही हैं, जो भारत के अंतरिक्ष क्षेत्र में स्वदेशी और त्वरित (quick-turnaround) एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग की ओर एक तीव्र बदलाव को प्रदर्शित करती हैं।
NGLV के LOX-Methane ग्रीन प्रोपेलेंट्स और LVM3 के LOX-LH2 के बीच अंतर तथा उनकी पुन: प्रयोज्यता (reusability) पर आधारित एक बहु-कथनीय (multi-statement) प्रश्न की अपेक्षा करें।
संबद्ध PYQ · 3
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"3D printing" has applications in which of the following? 1. Preparation of confectionery items 2. Manufacture of bionic ears 3. Automotive industry 4. Reconstructive surgeries 5. Data processing technologies Select the correct answer using the code given below:
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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?
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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?
