SpaDeX मिशन भारत को वैश्विक अंतरिक्ष शक्ति बनने के करीब लाता है

SpaDeX, 16 जनवरी, 2025 को सरकार के नेतृत्व वाला एक अंतरिक्ष परीक्षण था, जिसने दो भारतीय उपग्रहों को कक्षा में स्थापित किया और भारत को अंतरिक्ष डॉकिंग में महारत हासिल करने वाला चौथा देश बना दिया।

अंतरिक्ष डॉकिंग, अंतरिक्ष यान से जुड़ना ताकि वे आगे बढ़ें और एक साथ काम करें, अंतरिक्ष स्टेशनों, उपग्रहों की सर्विसिंग और लंबे मिशनों के लिए मायने रखता है।

कक्षा के लिए बनाया गया एक परीक्षण

भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (ISRO) के इंजीनियरों ने अंतरिक्ष यान को उसी कक्षा में लाने के लिए मिलन स्थल का परीक्षण करने के लिए SpaDeX का निर्माण किया।

बेंगलुरु में इसके यूआर राव सैटेलाइट सेंटर की टीमों ने मार्गदर्शन सॉफ्टवेयर तैयार किया है जो दृष्टिकोण गति का प्रबंधन करता है और योजनाबद्ध दूरी पर यान को रोकता है।

कक्षा में सफलता भारत को एक घरेलू डॉकिंग टूलकिट देती है जिसका भविष्य के मिशन पुन: उपयोग कर सकते हैं, लेकिन बार-बार परीक्षण अभी भी मायने रखता है।

अलगाव से दृष्टिकोण तक

लॉन्च क्रू ने 30 दिसंबर, 2024 को दो 485-पाउंड (220-किलोग्राम) उपग्रहों को थोड़ी अलग कक्षाओं में छोड़ा और धीमी गति से पहुंचने का क्रम शुरू किया।

छोटे थ्रस्टर फायरिंग ने वेग बदल दिया, और उस परिवर्तन ने कक्षा को बदल दिया, जिससे चेज़र लक्ष्य के पीछे खड़ा हो गया।

इसरो टीमों ने सिमुलेशन को सत्यापित करने और अतिरिक्त बहाव को कम करने के लिए डॉकिंग को दो बार स्थगित कर दिया, जिससे पता चला कि समय छोटी त्रुटियों पर कैसे निर्भर करता है।

SpaDeX डॉकिंग के लिए कक्षीय भौतिकी का उपयोग करता है

कक्षीय यांत्रिकी निकट दृष्टिकोण को जोखिम भरा बना देती है क्योंकि एक छोटा सा धक्का पथ बदल देता है, और समय भी बदल जाता है।

लगभग 17,000 मील प्रति घंटे (27,000 किलोमीटर प्रति घंटे) पर, ऑनबोर्ड कंप्यूटरों को सापेक्ष गति को ट्रैक करते समय इंच प्रति सेकंड के भीतर गति से मेल खाना चाहिए।

समय चूकने से वाहन एक कक्षा के बाद मीलों अलग हो सकते हैं, जिससे चालक दल कितनी जल्दी दोबारा प्रयास कर सकते हैं, यह सीमित हो जाता है।

सेंसर जो बंद होते देखते हैं

सापेक्ष नेविगेशन सेंसर से शुरू होता है जो मीलों दूर से दूसरे अंतरिक्ष यान को देख सकता है और फिर भी संपर्क के निकट काम करता है।

एक लेज़र रेंज फ़ाइंडर, परावर्तित लेज़र प्रकाश का उपयोग करके दूरी मापने वाला एक उपकरण, लगभग 3.7 मील (6 किमी) दूर से काम करता था।

करीब आने पर, कैमरे और कम दूरी के सेंसर ने अपना स्थान ले लिया, लेकिन चकाचौंध और छाया अभी भी स्वचालित ट्रैकिंग को जटिल बना सकती हैं।

SpaDeX ने निरंतर रेडियो के बिना नेविगेशन का उपयोग किया

स्वायत्त मार्गदर्शन प्रत्येक उपग्रह पर निर्भर करता है कि दूसरा उपग्रह कहाँ बैठा है, तब भी जब ग्राउंड स्टेशन उन्हें नहीं देख सकते।

एक वैश्विक नेविगेशन उपग्रह प्रणाली, नेविगेशन उपग्रह जो स्थान और समय संकेत प्रदान करते हैं, एक प्रोसेसर को खिलाया जाता है जो माप साझा करके सापेक्ष स्थिति की गणना करता है।

संक्षिप्त संचार अंतराल अनिश्चितता को बदतर बना सकता है, इसलिए डिज़ाइन अंतिम दृष्टिकोण अनुक्रम की अनुमति देने से पहले कई सेंसर का उपयोग करता है।

अंतिम कम प्रभाव वाली कुंडी

संपर्क तभी शुरू होता है जब चेज़र लक्ष्य के निकट लगभग 0.4 इंच प्रति सेकंड (10 मिलीमीटर प्रति सेकंड) तक धीमा हो जाता है।

दोनों अंतरिक्ष यान पर एक उभयलिंगी, समान इंटरफ़ेस, दोनों तरफ एक कॉम्पैक्ट 18-इंच (46 सेंटीमीटर) तंत्र का उपयोग करके संरेखित और कैप्चर करता है।

कैप्चर करने के बाद, मोटरें पीछे हट जाती हैं और जोड़ को सख्त कर देती हैं, लेकिन छोटे-छोटे गलत संरेखण अभी भी पावर कनेक्टर और संरचनात्मक भार को खतरे में डालते हैं।

सत्ता हस्तांतरण टीम वर्क को साबित करता है

विद्युत लिंक मायने रखते हैं क्योंकि डॉक किए गए वाहन ऊर्जा साझा कर सकते हैं, जिससे दो छोटे जहाज अधिक सक्षम प्रणाली में बदल सकते हैं।

इसरो इंजीनियर बाद के पेलोड कार्य के लिए जोड़ी को अलग करने से पहले, डॉकिंग इंटरफ़ेस में बिजली स्थानांतरित करने, बिजली हस्तांतरण की जांच करेंगे।

यदि लिंक विश्वसनीय रूप से काम करता है, तो भविष्य में सर्विसिंग वाहन बड़ी बिजली प्रणालियों को ले जाने के बिना बैटरी बढ़ा सकते हैं या उपकरण चला सकते हैं।

SpaDeX विज्ञान अलगाव के बाद शुरू होता है

अनडॉकिंग के बाद, प्रत्येक अंतरिक्ष यान इमेजिंग और विकिरण निगरानी उपकरण सहित अपने स्वयं के पेलोड पर स्विच हो जाता है।

एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाला कैमरा 5.7-मील (9.2-किलोमीटर) चौड़े स्नैपशॉट कैप्चर कर सकता है, जबकि एक मल्टीस्पेक्ट्रल सेंसर जो कई रंग बैंडों में प्रकाश रिकॉर्ड करता है, वनस्पति को ट्रैक करेगा।

एक विकिरण मॉनिटर इलेक्ट्रॉनिक्स और लोगों के लिए खुराक के स्तर को रिकॉर्ड करता है, लेकिन इसका सीमित समय दुर्लभ चरम घटनाओं को कैप्चर नहीं कर सकता है।

एक रॉकेट चरण प्रयोगशाला

ध्रुवीय उपग्रह प्रक्षेपण यान के खर्च किए गए ऊपरी चरण में 24 प्रयोग भी किए गए, उपग्रह परिनियोजन के बाद उन्हें संचालित और इंगित रखा गया।

कक्षीय प्रयोग के दौरान, एक पौधे के पेलोड ने माइक्रोग्रैविटी में अंकुरण का अध्ययन करने के लिए, फ्रीफॉल द्वारा बनाई गई लगभग-भारहीन स्थितियों में बीज ले गए।

इन साइड प्रयोगों के डेटा जीवन-समर्थन योजना का मार्गदर्शन कर सकते हैं, लेकिन महीनों तक भोजन उगाने के लिए अभी भी सावधानीपूर्वक जल नियंत्रण की आवश्यकता होगी।

डॉकिंग असेंबली मिशन को सक्षम बनाता है

एक अंतरिक्ष स्टेशन डॉकिंग के बिना विकसित नहीं हो सकता है जो आने वाले मॉड्यूल को एक साथ लॉक करने और नियंत्रण प्रणाली साझा करने देता है।

उन योजनाओं के लिए जिन्हें कई लॉन्च की आवश्यकता होती है, चालक दल को वाहनों को कक्षा में शामिल करना होगा, फिर प्रणोदक, बिजली या लोगों को सुरक्षित रूप से स्थानांतरित करना होगा।

SpaDeX ने दिखाया कि बुनियादी जुड़ाव संभव है, फिर भी लंबे मिशन के लिए सख्त सुरक्षा नियमों और विभिन्न कोणों पर डॉकिंग की आवश्यकता होती है।

उपग्रहों को अधिक समय तक सेवा प्रदान करना

वाणिज्यिक ऑपरेटर उपग्रहों को बदलने के बजाय उनमें ईंधन भरना या मरम्मत करना चाहते हैं, और डॉकिंग उस भौतिक कनेक्शन को संभव बनाता है।

2007 के एक अध्ययन में प्रक्षेपण के बाद अंतरिक्ष यान की कक्षा में सर्विसिंग, मरम्मत या ईंधन भरने को स्वायत्त डॉकिंग के लिए मुख्य चालक के रूप में वर्णित किया गया है।

कई लक्ष्य सहयोग नहीं करते हैं, इसलिए भविष्य के मिशनों को स्पष्ट डॉकिंग पॉइंट के बिना गिरती हुई वस्तुओं और क्षतिग्रस्त हार्डवेयर को भी संभालना होगा।

पैसा नई क्षमताओं को बढ़ावा देता है

अमेरिकी विश्लेषकों का अनुमान है कि वैश्विक अंतरिक्ष अर्थव्यवस्था 2030 तक 1 ट्रिलियन डॉलर से अधिक हो जाएगी, जिससे सेवाओं के लिए अधिक प्रतिस्पर्धा होगी।

भारत के अंतरिक्ष नियामक ने 2022 में अंतरिक्ष अर्थव्यवस्था 8.4 बिलियन डॉलर होने का अनुमान लगाया और 2033 के लिए 44 बिलियन डॉलर का लक्ष्य रखा।

डॉकिंग क्षमता नए उत्पादों का समर्थन कर सकती है, फिर भी निवेशक देखेंगे कि क्या भारत इस पैंतरेबाज़ी को दोहरा सकता है और इसे सुरक्षित रूप से स्केल कर सकता है।

स्पाडेक्स मिशन से सबक

बार-बार सिमुलेशन और हार्डवेयर परीक्षण मायने रखते हैं क्योंकि डॉकिंग सॉफ़्टवेयर को सेंसर शोर, देरी और अप्रत्याशित गति को संभालना होगा।

दोहराव के साथ परिचालन आत्मविश्वास बढ़ता है, लेकिन नेताओं को फॉलो-ऑन उड़ानों के लिए धन देना चाहिए और चौबीसों घंटे निगरानी के लिए टीमों को प्रशिक्षित करना चाहिए।

प्रधान मंत्री नरेंद्र मोदी ने कहा, “यह आने वाले वर्षों में भारत के महत्वाकांक्षी अंतरिक्ष अभियानों के लिए एक महत्वपूर्ण कदम है।”

स्पाडेक्स ने स्वायत्त दृष्टिकोण, सौम्य कैप्चर और पावर जांच को संयुक्त किया, जिससे भारत को जटिल, इन-स्पेस असेंबली की दिशा में काम करने का रास्ता मिल गया।

भविष्य के प्रयासों को विभिन्न परिस्थितियों में पैंतरेबाज़ी को दोहराना होगा और चालक दल के हार्डवेयर पर निर्भर होने से पहले दीर्घकालिक विश्वसनीयता साबित करनी होगी।

भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन की एक रिपोर्ट से जानकारी.

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