पुनःप्रवेश बना परीक्षण का मंच
NASA भविष्य के मिशनों के लिए उपयोगी ताप-सुरक्षा तकनीकों का परीक्षण करने के अवसर के रूप में एक मालवाहक अंतरिक्षयान के योजनाबद्ध नष्ट होने का इस्तेमाल कर रहा है। जब Northrop Grumman का 24वां माल-पुनःआपूर्ति मिशन अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन से रवाना हुआ, तो वह 12 छोटे प्रायोगिक कैप्सूल लेकर गया, जिन्हें वायुमंडलीय पुनःप्रवेश के दौरान डेटा जुटाने के लिए तैयार किया गया था।
इस मिशन को Kentucky Reentry Probe Experiment 3 या KREPE-3 कहा जाता है। केवल हीट-शील्ड परीक्षण के लिए एक समर्पित अंतरिक्षयान की आवश्यकता के बजाय, यह प्रयोग मालवाहक यान के मिशन के अंतिम चरण का उपयोग करता है। Northrop Grumman Cygnus XL अंतरिक्षयान के स्टेशन से रवाना होने के बाद पृथ्वी के वायुमंडल में सुरक्षित रूप से टूटकर नष्ट होने का कार्यक्रम है, जबकि प्रायोगिक कैप्सूलों के अलग होकर पुनःप्रवेश के दौरान माप लेने की योजना है।
यह तरीका माल-पुनःआपूर्ति मिशन के एक अन्यथा अंतिम चरण को उड़ान डेटा के स्रोत में बदल देता है। NASA KREPE-3 को ऐसी श्रृंखला का तीसरा मिशन बताता है, जिसका उद्देश्य कम लागत में भविष्य के ताप-सुरक्षा कार्य के लिए उपयोगी जानकारी तैयार करना है। यह प्रयोग University of Kentucky, Kentucky राज्य, NASA के Established Program to Stimulate Competitive Research, NASA के कई केंद्रों तथा अन्य संघीय और वाणिज्यिक साझेदारों का सहयोगी प्रयास है।
बारह कैप्सूल, कई सामग्री परीक्षण
Cygnus XL अंतरिक्षयान के स्टेशन से रवाना होने से पहले, अंतरिक्ष यात्रियों ने उसमें कचरा लादा और अंदर मौजूद 12 छोटे कैप्सूल सक्रिय किए। इन कैप्सूलों को University of Kentucky के छात्रों ने डिजाइन किया था। प्रत्येक में पुनःप्रवेश के दौरान तापमान, दबाव, गति, चुंबकीय क्षेत्र और प्रकाश मापने के लिए सेंसर लगे हैं।
कैप्सूलों में प्रायोगिक हीट-शील्ड सामग्रियां भी हैं। NASA की घोषणा के साथ जारी एक तस्वीर में Houston स्थित NASA’s Johnson Space Center के शोधकर्ताओं द्वारा डिजाइन की गई त्रि-आयामी मुद्रित हीट शील्ड दिखाई गई है। दूसरी तस्वीर में KREPE प्रयास के लिए NASA’s Ames Research Center में तैयार किया गया ताप-सुरक्षा तंत्र दिखता है। कुल मिलाकर, यह हार्डवेयर दर्शाता है कि प्रयोग सामग्रियों और निर्माण के एक से अधिक संभावित तरीकों का परीक्षण कर रहा है।
जैसे-जैसे मालवाहक यान अपने नियोजित पुनःप्रवेश मार्ग पर आगे बढ़ेगा, कैप्सूलों के अलग होकर अपने मापन शुरू करने की उम्मीद है। घटना के दौरान उपग्रह संकेत डेटा स्थानांतरित करेंगे। यह सीधा प्रसारण परीक्षण की रूपरेखा के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि पुनःप्रवेश संक्षिप्त और विनाशकारी होता है; प्रयोग को संबंधित पर्यावरणीय बदलावों के घटित होते समय ही उन्हें दर्ज करना होगा, न कि बाद में कैप्सूल बरामद करने पर निर्भर रहना होगा।
भविष्य के मिशन डिजाइन के लिए डेटा
वायुमंडल से होकर लौटने वाले अंतरिक्षयानों के लिए हीट शील्ड एक आधारभूत तकनीक है। NASA की घोषणा KREPE-3 कार्य को भविष्य के चंद्रमा और मंगल मिशनों से लौटने वाले अंतरिक्ष यात्रियों की सुरक्षा के संदर्भ में रखती है। नए परीक्षण यह प्रदर्शित नहीं करते कि अंतिम मानवयुक्त हीट शील्ड उपयोग के लिए तैयार है। वे वास्तविक पुनःप्रवेश परिस्थितियों में प्रायोगिक ताप-सुरक्षा सामग्रियों पर उड़ान डेटा जुटाने का प्रयास हैं।
यह अंतर परियोजना के महत्व के केंद्र में है। प्रयोगशाला और जमीनी परीक्षण सामग्रियों का मूल्यांकन कर सकते हैं, लेकिन वायुमंडलीय पुनःप्रवेश ऐसा परिचालन वातावरण जोड़ता है, जिसमें तापमान, दबाव, गति और अन्य परिस्थितियां तेजी से बदलती हैं। पहले से रवाना हो रहे मालवाहक अंतरिक्षयान पर उपकरणों से युक्त प्रयोगों का एक समूह भेजकर टीम यह तुलना कर सकती है कि एक ही सामान्य मिशन घटना के दौरान विभिन्न सामग्री-समूह कैसा प्रदर्शन करते हैं।
इससे शोधकर्ताओं को यह तय करने में मदद मिल सकती है कि किन डिजाइनों पर आगे काम किया जाना चाहिए। यह संभावित ताप-सुरक्षा तंत्रों के व्यवहार संबंधी मॉडलों में सुधार का आधार भी दे सकता है। NASA ने इस पहल को भविष्य की अन्वेषण आवश्यकताओं को आगे बढ़ाने और एजेंसी के पारंपरिक केंद्रों से बाहर के छात्रों तथा साझेदारों को शामिल करने के तरीके के रूप में प्रस्तुत किया है।
बार-बार इस्तेमाल होने वाला कम लागत मॉडल
KREPE-3 से पहले Kentucky Reentry Probe Experiment के मिशन हो चुके हैं। यह श्रृंखला इस विचार पर आधारित है कि अंतरिक्षयान के निपटान को प्रयोगात्मक मंच के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। स्टेशन से रवाना होने वाले मालवाहक यानों के जीवन-चक्र का अंतिम मार्ग पहले से तय होता है, और छोटे स्वायत्त जांच-यंत्र उस मार्ग को वैज्ञानिक रूप से उपयोगी बना सकते हैं।
NASA के EPSCoR कार्यक्रम के लिए यह परियोजना शिक्षा और कार्यबल-विकास का पहलू भी रखती है। NASA EPSCoR उन क्षेत्रों के शोधकर्ताओं और छात्रों से जुड़ी परियोजनाओं को समर्थन देता है, जिन्हें ऐतिहासिक रूप से NASA से कम शोध-वित्त मिला है। NASA EPSCoR कार्यक्रम प्रबंधक David Berger ने KREPE-3 को उभरते वैज्ञानिकों और इंजीनियरों को समर्थन देने तथा एजेंसी के मिशन लक्ष्यों को आगे बढ़ाने का उदाहरण बताया।
इसलिए 12 कैप्सूल एक साथ दो उद्देश्यों की पूर्ति करेंगे: वे सामग्री-परीक्षण उपकरण हैं और एक सहयोगी कार्यक्रम के उत्पाद भी, जो छात्र-डिजाइन किए गए हार्डवेयर को परिचालन अंतरिक्ष उड़ान के संदर्भ में रखता है। यह प्रयोग बाद में होने वाले बड़े पैमाने के हीट-शील्ड विकास की आवश्यकता समाप्त नहीं करता। हालांकि, यह बार-बार मापन का व्यावहारिक मार्ग उपलब्ध कराता है, जिससे शोधकर्ता उन पुनःप्रवेशों से जानकारी जुटा सकते हैं जो अन्यथा मालवाहक अंतरिक्षयान के निपटान के साथ समाप्त हो जाते।
निपटान से खोज तक
प्रयोग की असामान्य व्यवस्था ही इसकी परिभाषित विशेषता है। स्टेशन का कचरा ले जाने वाला यान मानव अन्वेषण के लिए प्रणालियों के विकास से दूर का विषय लग सकता है, लेकिन उसका अंतिम अवतरण परीक्षण के लिए आवश्यक परिस्थितियां उपलब्ध कराता है। KREPE-3 उस अवतरण का उपयोग प्रायोगिक सुरक्षा सामग्रियों की जांच, सेंसर डेटा जुटाने और उपग्रह के माध्यम से सूचना भेजने के लिए करता है।
जैसे-जैसे NASA अधिक चुनौतीपूर्ण अन्वेषण मिशनों की तैयारी कर रहा है, यह परियोजना एक व्यापक इंजीनियरिंग रणनीति का उदाहरण प्रस्तुत करती है: शुरुआती चरण में अनिश्चितता घटाने के लिए उपलब्ध उड़ान अवसरों का उपयोग करना। 12 छोटे जांच-यंत्र भविष्य की चंद्र या मंगल वापसी प्रणाली से जुड़े हर सवाल का जवाब नहीं दे सकते। लेकिन वे संभावित सामग्रियों के वास्तविक दुनिया के माप उपलब्ध करा सकते हैं और हीट-शील्ड अनुसंधान के अगले चरणों को दिशा देने में मदद कर सकते हैं।
यह लेख Phys.org की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें।
Originally published on phys.org
