चंद्रयान 2: इसरो के लिए बड़ी छलांग

उत्साहित फोटोग्राफरों और पत्रकारों ने बड़ी सुविधा के साफ-सुथरे कमरे में तस्वीरें लेने या दो वाहनों की एक झलक पाने के लिए हाथापाई की। वे चंद्रयान-2 अंतरिक्ष यान/ऑर्बिटर और लैंडर थे। भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (इसरो) के इंजीनियर भारत के अंतरिक्ष कार्यक्रम के संस्थापक विक्रम साराभाई के नाम पर विक्रम नाम के लैंडर के चारों ओर मिलिंग कर रहे थे। लैंडर के अंदर प्रज्ञान नामक एक रोवर था, जो छह पहियों वाली एक मीटर लंबी रोबोटिक कार थी। ऑर्बिटर, लैंडर और रोवर का बेंगलुरु में इसरो सैटेलाइट इंटीग्रेशन एंड टेस्टिंग एस्टैब्लिशमेंट (ISITE) के विशाल स्वच्छ कमरे में परीक्षण की बैटरी से गुजर रहा था। 3.8 टन वजनी ऑर्बिटर, लैंडर और रोवर को मिलाकर कंपोजिट मॉड्यूल कहा जाता है।

15 जुलाई को सुबह 2:51 बजे, चंद्रयान-2 ऑर्बिटर, लैंडर और रोवर के साथ जियोसिंक्रोनस सैटेलाइट लॉन्च व्हीकल-मार्क III (GSLV-Mk III) सबसे महत्वाकांक्षी में श्रीहरिकोटा के दूसरे लॉन्च पैड से आसमान में उड़ान भरेगा। इसरो द्वारा किया गया मिशन, चंद्रमा पर इसका दूसरा शॉट। पहली बार अक्टूबर 2008 में हुआ था जब उसने चंद्रयान -1 अंतरिक्ष यान को 100 किलोमीटर की ऊंचाई पर चंद्रमा के ऊपर एक गोलाकार कक्षा में रखा था।

चुनौतीपूर्ण मिशन

तुलना वहीं समाप्त होती है। इसरो के इतिहास में, चंद्रयान -2 मिशन सबसे चुनौतीपूर्ण और तकनीकी रूप से जटिल होगा क्योंकि इसरो न केवल चंद्रमा के चारों ओर ऑर्बिटर लगाएगा बल्कि चंद्र मिट्टी पर लैंडर को सॉफ्ट-लैंडिंग भी करेगा और रोवर को तैनात करेगा, जिसे संचालित किया जाएगा। चंद्रमा की सतह के चारों ओर। लैंडर, रोवर के साथ, चंद्रमा के ऊपर चक्कर लगाने वाले ऑर्बिटर से अलग होने के बाद, धीरे-धीरे उतरेगा और धीरे-धीरे चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुव पर 6 या 7 सितंबर को उतरेगा। इसलिए, चंद्रयान -2 को 53 से 54 दिन लगेंगे। पृथ्वी से चंद्रमा की सतह तक 3.84 लाख किमी की यात्रा करें।

दुस्साहसिक बात यह है कि भारत चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुव पर लैंडर को सॉफ्ट-लैंड करने वाला पहला देश होगा। यहां तक ​​कि अमेरिका, रूस और चीन ने भी इसका प्रयास नहीं किया है।

ऑर्बिटर से अलग होने से लेकर चांद पर उतरने तक लैंडर को करीब 15 मिनट का समय लगेगा। इसके वंश को नियंत्रित करने के लिए इसमें थ्रॉटलेबल इंजन हैं। इसके अलावा, इसमें सेंसर हैं जो यह तय करेंगे कि लैंडर को बोल्डर और क्रेटर से बचते हुए कहां छूना चाहिए। टचडाउन के साढ़े चार घंटे बाद, रोवर लैंडर से निकलेगा और चांद की धरती पर रैंप से नीचे उतरेगा। इसे प्रयोग करते हुए चंद्रमा की सतह पर घुमाया जाएगा। ऑर्बिटर, लैंडर और रोवर के पास चंद्रमा की तस्वीरें लेने, खनिजों की संभावना, हीलियम की तलाश, दफन जल-बर्फ की खोज, चंद्र बहिर्मंडल की जांच करने आदि के लिए 14 उपकरण हैं।

इसरो के अध्यक्ष के. सिवन ने कहा कि ऑर्बिटर से सॉफ्ट-लैंडिंग तक के 15 मिनट “सबसे भयानक क्षण होंगे”। 12 जून को बेंगलुरु में एक प्रेस कॉन्फ्रेंस के दौरान उन्होंने कहा: “ये 15 मिनट इसरो द्वारा किए गए अब तक के सबसे जटिल मिशन का निर्माण करेंगे। थ्रॉटलेबल इंजन नए हैं [technology] हमारे लिए विकास। ”

चंद्रमा का दक्षिणी ध्रुव “एक ऐसी जगह है जहां पहले कोई नहीं गया है। इसलिए, इस मिशन से बहुत सारे नए विज्ञान की उम्मीद है, ”उन्होंने कहा। सिवन ने जोर देकर कहा कि चंद्रयान -2 “एक 100 प्रतिशत स्वदेशी मिशन” था क्योंकि लॉन्च वाहन, ऑर्बिटर, लैंडर और रोवर सभी इसरो सुविधाओं में बनाए गए थे।

“यह पहली बार है जब हम चंद्रमा पर सॉफ्ट-लैंड करने का प्रयास कर रहे हैं। यह चंद्रयान -2 मिशन का महत्वपूर्ण हिस्सा है, ”एस रामकृष्णन, पूर्व निदेशक, विक्रम साराभाई अंतरिक्ष केंद्र (वीएसएससी), तिरुवनंतपुरम ने कहा। वीएसएससी ने जीएसएलवी-एमके III का डिजाइन और निर्माण किया, जो कि भारत का अब तक का सबसे शक्तिशाली वाहन है। तीन चरणों वाले इस रॉकेट का वजन 640 टन है। रामकृष्णन ने इसे डिजाइन करने और बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। उन्होंने कहा: “चंद्रयान -2 मिशन में हम जिस नई तकनीक का प्रयास कर रहे हैं, वह सॉफ्ट-लैंडिंग है। चंद्र कक्षा से, हमें क्रमादेशित तरीके से उतरना चाहिए और ठीक से उतरना चाहिए। विक्रम के अवतरण का वेग और वह वेग जिस पर सॉफ्ट-लैंड होना चाहिए, योजना के अनुसार होना चाहिए। लैंडर को अपने चार पैरों पर खड़ा होना चाहिए। नहीं तो गिर जाएगी। हमें हर चीज का हिसाब लगाना है…. अवरोही चरण के दौरान लगभग 30 से 40 घटनाएँ ठीक-ठीक होनी चाहिए। तभी मिशन सफल होगा।”

इसरो के साहित्य के अनुसार, चंद्रमा पर उतरने की चुनौतियों में बड़ी दूरी को सटीक रूप से नेविगेट करना, समग्र मॉड्यूल का ट्रांस-चंद्र इंजेक्शन करना, चंद्र धूल से होने वाले नुकसान को रोकना और चंद्रमा के दक्षिण ध्रुवीय क्षेत्र पर पहली लैंडिंग को पूरा करना शामिल है।

24 जून को, आंध्र प्रदेश के श्रीहरिकोटा में सतीश धवन अंतरिक्ष केंद्र (एसडीएससी) में व्यस्त गतिविधि चल रही थी, जहां से जीएसएलवी-एमके III का प्रक्षेपण होगा। दूसरे लॉन्च पैड के व्हीकल असेंबली बिल्डिंग (VAB) में रॉकेट के तीन चरणों को पहले ही ढेर कर दिया गया था। ऑर्बिटर 15 जून को आईएसआईटीई, बेंगलुरु से श्रीहरिकोटा पहुंचा। फिर रोवर के साथ लैंडर आया। अब उनका श्रीहरिकोटा में कई तरह के परीक्षण चल रहे हैं। लैंडर के अंदर रोवर के साथ ऑर्बिटर के शीर्ष पर स्टेपल किए जाने के बाद, पूरे मॉड्यूल को जुलाई के पहले सप्ताह में GSLV-Mk III के साथ जोड़ा जाएगा। कम्पोजिट मॉड्यूल को लॉन्चर के हीट शील्ड में लगाया जाएगा। लॉन्चर लॉन्च की तारीख से तीन दिन पहले VAB से लॉन्च पैड पर चला जाएगा। 24 जून को एसडीएससी के एक अधिकारी ने कहा, “लॉन्च की तैयारी तेजी से आगे बढ़ रही है।”

चंद्रयान -2 को लॉन्च करने के लिए जुलाई सबसे अनुकूल अवधि है, लॉन्च मूल रूप से 9 से 16 जुलाई तक किसी भी दिन के लिए निर्धारित है। लॉन्च विंडो इन तिथियों में से प्रत्येक पर 10 मिनट तक फैली हुई है। जुलाई के शेष दिनों के दौरान, उपलब्ध लॉन्च विंडो केवल एक मिनट थी।

प्रक्षेपण के लगभग 17 मिनट बाद, रॉकेट का तीसरा, ऊपरी क्रायोजेनिक चरण, संयुक्त मॉड्यूल को प्रारंभिक पृथ्वी-पार्किंग कक्षा में 170 किमी की परिधि और 38,000 किमी के अपभू के साथ इंजेक्ट करेगा। अगले 16 दिनों में ऑर्बिटर पर प्रोपल्शन सिस्टम पांच बार फायर करेगा। उन्हें अर्थ-बाउंड बर्न्स कहा जाता है। यह समग्र मॉड्यूल को पांच युद्धाभ्यास करने और 1,41,000 किमी तक 150 किमी की कक्षा में जाने में सक्षम करेगा।

सिवन ने कहा, “पांच पृथ्वी-बद्ध युद्धाभ्यास के बाद, ट्रांस-लूनर बर्न नामक एक महत्वपूर्ण युद्धाभ्यास होगा, जिसमें ऑर्बिटर फायरिंग पर प्रणोदन प्रणाली होगी।” “यह समग्र मॉड्यूल के प्रक्षेपवक्र को चंद्रमा की ओर रखेगा।” अगले पांच दिनों तक कंपोजिट मॉड्यूल चंद्रमा की ओर जाएगा। एक बार जब यह चंद्रमा पर पहुंच जाएगा, तो प्रणोदन प्रणाली एक बार फिर से प्रज्वलित होगी और एक रेट्रो-बर्न होगा। यह बर्न/फायरिंग कम्पोजिट मॉड्यूल को 150 किमी के पेरिल्यून और 18,000 किमी के एपोल्यून के साथ कक्षा में स्थापित करेगा। सिवन ने कहा: “बाद में, चार चंद्र-बर्न युद्धाभ्यास होंगे। फिर चंद्र कक्षा का सम्मिलन होगा। इस प्रकार, कम्पोजिट मॉड्यूल को चंद्रमा के चारों ओर 100 किमी की गोलाकार कक्षा में कैद किया जाएगा। कंपोजिट मॉड्यूल 27 दिनों तक इसी कक्षा में चंद्रमा की परिक्रमा करेगा।

वास्तविक क्रिया

27वें दिन के बाद वास्तविक कार्रवाई शुरू होगी, जो चंद्रयान-2 मिशन को चंद्रयान-1 मिशन की तुलना में परिमाण के क्रम से अधिक जटिल बनाती है। क्‍योंकि लैंडर के ऑर्बिटर से अलग होने का समय आ गया है। ऑर्बिटर से खुद को अलग करने के बाद, लैंडर अपनी प्रणोदन प्रणाली का उपयोग करके चंद्रमा के चारों ओर 100 किमी की अपनी वृत्ताकार कक्षा को घटाकर 30 किमी से 100 किमी कर देगा। लैंडर इस कक्षा में चार दिन तक रहेगा। सिवन ने समझाया: “इन चार दिनों के दौरान, हम यह देखने के लिए कई जांच करेंगे कि लैंडर सिस्टम पूरी तरह से काम कर रहा है या नहीं। डी-डे यानी चौथे दिन जब लैंडर चांद से 30 किमी ऊपर होगा तो असली घटना होगी। डी-इंस्टेंट पर लैंडर का प्रोपल्शन सिस्टम थ्रॉटलेबल तरीके से काम करेगा। यह लैंडर के वेग को नियंत्रित तरीके से तोड़ देगा जो लैंडर को धीरे-धीरे नीचे लाएगा और दक्षिणी ध्रुव के पास एक जगह पर उतरेगा। इसमें लगभग 15 मिनट का समय लगेगा।”

लैंडर के नीचे उतरने के साढ़े चार घंटे बाद उसका दरवाजा खुल जाएगा और रैंप की तैनाती की जाएगी। रोवर लैंडर से निकलेगा, धीरे-धीरे रैंप को चांद की धरती पर लुढ़केगा। जबकि यह सब हो रहा है, ऑर्बिटर 100 किमी की ऊंचाई पर चंद्रमा का चक्कर लगाएगा। स्टैटिक लैंडर और घूमने वाले प्रज्ञान दोनों का जीवन एक चंद्र दिवस यानी 14 पृथ्वी दिनों का होगा। सौर बैटरी से चलने वाला प्रज्ञान उन 14 दिनों के दौरान अधिकतम 500 मीटर की दूरी तय करेगा। इसका वेग एक सेंटीमीटर प्रति सेकंड या 36 मीटर प्रति घंटा होगा।

कंपोजिट मॉड्यूल में कुल 14 उपकरणों में से 13 भारतीय पेलोड हैं और एक पेलोड यूनाइटेड स्टेट्स के नेशनल एरोनॉटिक्स एंड स्पेस एडमिनिस्ट्रेशन (NASA) का है। 2.4 टन वजनी ऑर्बिटर में आठ यंत्र हैं। चंद्रमा के चारों ओर इसकी 100 किमी की कक्षा से, इसका भू-मानचित्रण कैमरा और उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाला कैमरा चंद्रमा की सतह की तस्वीरें ले सकता है। इसका इमेजिंग इंफ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर खनिजों की तलाश करेगा। ऑर्बिटर के उपकरण विशेष रूप से चट्टान बनाने वाले तत्वों जैसे मैग्नीशियम, कैल्शियम, आयरन आदि की तलाश करेंगे। इसका सिंथेटिक अपर्चर रडार चांद पर दबे पानी-बर्फ की खोज करेगा। एक अन्य उपकरण चंद्रमा के बाह्यमंडल का अध्ययन करेगा। दरअसल, चंद्रयान-1 ने एक बड़ी सफलता में चांद पर पानी-बर्फ की खोज की थी। सिवन ने इसे ‘चंद्रयान-1 मिशन की सबसे बड़ी उपलब्धि’ बताया।

1.4 टन वजनी इस लैंडर में चार पेलोड हैं, जिनमें नासा का एक पेलोड भी शामिल है। तीन भारतीय उपकरण चंद्र भूकंप पर प्रयोग करेंगे और लैंडिंग साइटों के थर्मो-भौतिक गुणों का अध्ययन करेंगे। चंद्रमा की भूकंपीय गतिविधि का अध्ययन करने वाले नीतभार को चंद्र भूकंपीय गतिविधि के लिए उपकरण कहा जाता है। नासा पेलोड, एक अंतिम-मिनट के अतिरिक्त, को लेजर रिट्रोरेफ्लेक्टर एरे कहा जाता है। यह पृथ्वी-चंद्रमा प्रणाली की गतिशीलता को समझने और चंद्रमा पर लैंडर से पृथ्वी तक की दूरी को मापने की कोशिश करेगा।

रोवर, जिसका वजन लगभग 27 किलोग्राम है, में अल्फा पार्टिकल एक्स-रे स्पेक्ट्रोमीटर सहित दो पेलोड हैं। वे चंद्रमा की सतह के खनिज और रासायनिक संरचना की गणना करेंगे।

सिवन ने बताया कि क्यों इसरो ने चांद के दक्षिणी ध्रुव पर जाना पसंद किया। उन्होंने कहा कि इसरो ने इसे अपनी सुविधा, संचार और विज्ञान के लिए चुना है। रोवर अपनी बैटरी चार्ज करने के लिए सौर ऊर्जा पर निर्भर था। दक्षिणी ध्रुव में इसे अच्छी दृश्यता और भरपूर धूप मिलती है। लैंडिंग साइट का ढलान 12 डिग्री से अधिक नहीं होना चाहिए। अन्यथा लैंडर गिर जाएगा। दक्षिणी ध्रुव में लैंडिंग की अच्छी विशेषताएं, दृश्यता और धूप थी। यह उत्तरी ध्रुव की तुलना में छाया शासन के अधीन अधिक था। तो, उत्तरी ध्रुव की तुलना में जल-बर्फ की उपस्थिति की बेहतर संभावना थी। “तो, नए विज्ञान की उम्मीद है,” उन्होंने कहा।

देश भर के लगभग 500 उद्योगों ने GSLV-Mk III के निर्माण में योगदान दिया है। अन्य 120 ने कंपोजिट मॉड्यूल के निर्माण में हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर प्रदान करने में भाग लिया।

सिवन ने कहा: “यह केवल इसरो का मिशन नहीं बल्कि पूरे देश का कार्यक्रम है। पूरा देश [including the academia and research institutions] इसमें योगदान दिया है और इस मिशन से विज्ञान की तलाश कर रहा है। चंद्रयान-2 कार्यक्रम से पूरे देश को फायदा होगा।’

पूरे मिशन की लागत लगभग 1,000 करोड़ रुपये है। इसमें समग्र मॉड्यूल के निर्माण के लिए 603 करोड़ रुपये और इसरो को ट्रैकिंग और नेविगेशन सहायता प्रदान करने के लिए विदेशों में एजेंसियों को भुगतान शामिल है। GSLV-Mk III के निर्माण की लागत लगभग 375 करोड़ रुपये है।

चंद्रयान -2 समग्र मॉड्यूल के लिए परियोजना निदेशक और मिशन निदेशक क्रमशः दो महिलाएं, एम. वनिता और रितु करिधल हैं।

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