इसरो प्रक्षेपण यान: पीएसएलवी, जीएसएलवी, एलवीएम3 और एसएसएलवी

प्रक्षेपण यान वह रॉकेट है जो उपग्रह को धरती से उठाकर उस गति और ऊँचाई तक पहुँचाता है जो कक्षा के लिए आवश्यक है। भारत ने ऐसे यानों की चार पीढ़ियाँ बनाई हैं और सामान्य ज्ञान के हर पेपर में इसी परिवार से प्रश्न आते हैं: किस यान में कितने चरण हैं, कौन-सा चरण क्रायोजेनिक है, वह कितना भार उठाता है और उसने कौन-सा अभियान ढोया। यह अध्याय यानों को आकार के क्रम में रखता है और हर एक के लिए ये चारों उत्तर स्थिर करता है।

भारत ने अपने रॉकेट कैसे बनाए

भारतीय राष्ट्रीय अंतरिक्ष अनुसंधान समिति, इनकोस्पार, 1962 में विक्रम साराभाई के नेतृत्व में बनी, जिन्हें भारतीय अंतरिक्ष कार्यक्रम का जनक कहा जाता है। पहला परिज्ञापी रॉकेट तिरुवनंतपुरम के निकट थुंबा भूमध्यरेखीय रॉकेट प्रक्षेपण केंद्र से 21 नवंबर 1963 को छोड़ा गया। इसरो का गठन 15 अगस्त 1969 को हुआ और 1972 में इसे अंतरिक्ष विभाग के अधीन लाया गया।

भारत का पहला प्रक्षेपण यान एसएलवी-3 था, चार चरणों वाला पूर्णतः ठोस प्रणोदक का रॉकेट, जो निचली पृथ्वी कक्षा में लगभग 40 किलोग्राम रख सकता था। 18 जुलाई 1980 को इसने रोहिणी आरएस-1 उपग्रह को कक्षा में स्थापित किया और भारत उपग्रह प्रक्षेपित करने वाला देश बना; ए. पी. जे. अब्दुल कलाम इसके परियोजना निदेशक थे। इसके बाद संवर्धित उपग्रह प्रक्षेपण यान, एएसएलवी, आया जिसमें दो स्ट्रैप-ऑन बूस्टर थे और क्षमता लगभग 150 किलोग्राम; इसकी पाँच उड़ानों में पहली दो असफल रहीं और बाद की उड़ानें एसआरओएसएस उपग्रह ले गईं।

रॉकेट कहाँ बनते और कहाँ से छूटते हैं

भारत के सभी कक्षीय प्रक्षेपण आंध्र प्रदेश के तट पर स्थित सतीश धवन अंतरिक्ष केंद्र, श्रीहरिकोटा से होते हैं, क्योंकि बंगाल की खाड़ी के ऊपर पूर्व दिशा में प्रक्षेपण से पृथ्वी के घूर्णन का लाभ मिलता है। प्रक्षेपण यानों का डिज़ाइन तिरुवनंतपुरम के विक्रम साराभाई अंतरिक्ष केंद्र में होता है; उनके द्रव और क्रायोजेनिक इंजन द्रव नोदन प्रणाली केंद्र में बनते हैं; उपग्रह बेंगलुरु के यू. आर. राव उपग्रह केंद्र में; पेलोड अहमदाबाद के अंतरिक्ष उपयोग केंद्र में; और भूस्थिर उपग्रहों का नियंत्रण कर्नाटक के हासन स्थित मास्टर कंट्रोल फैसिलिटी से होता है।

पीएसएलवी, इसरो का कर्मठ यान

ध्रुवीय उपग्रह प्रक्षेपण यान में चार चरण हैं और उनमें प्रणोदक बदलता रहता है: पहला और तीसरा ठोस, दूसरा और चौथा द्रव, तथा बड़े संस्करणों के पहले चरण पर छह स्ट्रैप-ऑन मोटरें लगती हैं। यह 600 किलोमीटर की सूर्य तुल्यकालिक ध्रुवीय कक्षा में लगभग 1,750 किलोग्राम और भूतुल्यकालिक अंतरण कक्षा की ओर लगभग 1,425 किलोग्राम ले जाता है। इसकी पहली उड़ान 1993 में असफल रही और अक्तूबर 1994 में पीएसएलवी-डी2 सफल हुआ। इसे इसरो का कर्मठ यान कहा जाता है क्योंकि इसने दूर संवेदन उपग्रह, नाविक के नौवहन उपग्रह, 2008 में चंद्रयान-1 और 2013 में मंगलयान ले जाया। 15 फरवरी 2017 को पीएसएलवी-सी37 उड़ान ने एक ही प्रक्षेपण में 104 उपग्रह कक्षा में स्थापित किए। इसके संस्करण हैं पीएसएलवी-जी, बिना स्ट्रैप-ऑन वाला पीएसएलवी-सीए और छह लंबे स्ट्रैप-ऑन वाला पीएसएलवी-एक्सएल।

जीएसएलवी मार्क 2 और क्रायोजेनिक कदम

भूस्थिर स्थान के लिए जाने वाले उपग्रह को अधिक ऊर्जा चाहिए, जिसका अर्थ है क्रायोजेनिक ऊपरी चरण, जो द्रव हाइड्रोजन को द्रव ऑक्सीजन के साथ शून्य से लगभग 250 डिग्री सेल्सियस नीचे के तापमान पर जलाता है। भूतुल्यकालिक उपग्रह प्रक्षेपण यान में तीन चरण हैं: चार द्रव स्ट्रैप-ऑन वाला ठोस प्रथम चरण, द्रव द्वितीय चरण और क्रायोजेनिक तृतीय चरण। यह भूतुल्यकालिक अंतरण कक्षा में लगभग 2,250 किलोग्राम ले जाता है। इसकी पहली उड़ान अप्रैल 2001 में रूसी क्रायोजेनिक चरण के साथ हुई; स्वदेशी क्रायोजेनिक ऊपरी चरण पहली बार जनवरी 2014 में जीएसएलवी-डी5 पर सफलतापूर्वक उड़ा और भारत यह तकनीक रखने वाला छठा देश बना।

एलवीएम3, भारी भार उठाने वाला यान

एलवीएम3, जिसे पहले जीएसएलवी मार्क 3 कहा जाता था, भारत का सबसे भारी परिचालनगत रॉकेट है। इसमें दो एस200 ठोस स्ट्रैप-ऑन बूस्टर, दो विकास इंजनों वाला एल110 द्रव मुख्य चरण और सी25 क्रायोजेनिक ऊपरी चरण है, और यह भूतुल्यकालिक अंतरण कक्षा में लगभग 4,000 किलोग्राम या निचली पृथ्वी कक्षा में 8,000 किलोग्राम उठाता है। इसने जुलाई 2019 में चंद्रयान-2 और जुलाई 2023 में चंद्रयान-3 प्रक्षेपित किया, और यह संचार उपग्रहों के समूह ले जाने वाले वाणिज्यिक अभियान भी कर चुका है। इसका मानव रेटेड संस्करण एचएलवीएम3 गगनयान के लिए है।

छोटे उपग्रहों के लिए एसएसएलवी

लघु उपग्रह प्रक्षेपण यान छोटे पेलोड के सस्ते प्रक्षेपण की माँग का उत्तर है। इसमें तीन ठोस चरण और एक द्रव वेग परिष्करण मॉड्यूल है, यह 500 किलोमीटर की निचली पृथ्वी कक्षा में लगभग 500 किलोग्राम तक ले जाता है और इसे छोटी टीम कुछ दिनों में तैयार कर सकती है। 2022 की पहली विकासात्मक उड़ान उपयोगी कक्षा तक नहीं पहुँची; फरवरी 2023 में एसएसएलवी-डी2 ने ईओएस-07 को ठीक स्थान पर रखा।

प्रश्नपत्र के शब्द

• स्ट्रैप-ऑन बूस्टर: पहले चरण से बाँधी गई अतिरिक्त मोटर, जो उड़ान भरते समय अतिरिक्त प्रणोद देती है।
• क्रायोजेनिक इंजन: अत्यधिक शीतलन से द्रव बनाई गई गैसों को जलाने वाला इंजन, जो प्रति किलोग्राम प्रणोदक सर्वाधिक कार्यक्षमता देता है।
• जीटीओ: भूतुल्यकालिक अंतरण कक्षा, वह लंबा दीर्घवृत्त जहाँ से उपग्रह स्वयं को 36,000 किलोमीटर की वृत्तीय कक्षा तक उठाता है।
• सूर्य तुल्यकालिक ध्रुवीय कक्षा: लगभग ध्रुवीय कक्षा जो प्रतिदिन एक ही स्थानीय समय पर भूमध्य रेखा पार करती है और दूर संवेदन के लिए उपयुक्त है।