पुनःप्रवेश ठरला चाचणीचे व्यासपीठ
भविष्यातील मोहिमांसाठी उपयुक्त ठरणाऱ्या उष्णता-संरक्षण तंत्रज्ञानाची चाचणी घेण्यासाठी NASA मालवाहू अंतराळयानाच्या नियोजित नाशाचा उपयोग करत आहे. Northrop Grumman ची 24वी मालवाहू पुनर्भरण मोहीम आंतरराष्ट्रीय अंतराळ स्थानकावरून निघाली, तेव्हा तिच्यासोबत वातावरणीय पुनःप्रवेशादरम्यान माहिती गोळा करण्यासाठी तयार केलेली 12 लहान प्रायोगिक कॅप्सूल होती.
या मोहिमेला Kentucky Reentry Probe Experiment 3 किंवा KREPE-3 असे म्हणतात. केवळ हीट-शील्ड चाचणीसाठी स्वतंत्र अंतराळयान वापरण्याऐवजी, या प्रयोगात मालवाहू यानाच्या मोहिमेचा अंतिम टप्पा वापरला जात आहे. स्थानक सोडल्यानंतर Northrop Grumman Cygnus XL अंतराळयान पृथ्वीच्या वातावरणात सुरक्षितपणे तुकडे होऊन नष्ट होणार आहे, तर प्रायोगिक कॅप्सूल वेगळे होऊन पुनःप्रवेश सुरू असताना मोजमाप घेण्यासाठी तयार आहेत.
या पद्धतीमुळे पुनर्भरण मोहिमेचा अन्यथा अंतिम ठरणारा भाग उड्डाणातील माहितीच्या स्रोतामध्ये बदलतो. NASA KREPE-3 ला कमी खर्चात भविष्यातील उष्णता-संरक्षण कामासाठी उपयुक्त माहिती निर्माण करण्याच्या मालिकेतील तिसरी मोहीम म्हणते. हा प्रयोग University of Kentucky, Kentucky राज्य, NASA’s Established Program to Stimulate Competitive Research, NASA ची अनेक केंद्रे आणि इतर संघीय व व्यावसायिक भागीदार यांच्या सहकार्याने राबवला जात आहे.
बारा कॅप्सूल, अनेक सामग्री चाचण्या
Cygnus XL अंतराळयान स्थानकावरून निघण्यापूर्वी अंतराळवीरांनी त्यात कचरा भरला आणि आतील 12 लहान कॅप्सूल सक्रिय केली. या कॅप्सूलची रचना University of Kentucky च्या विद्यार्थ्यांनी केली. प्रत्येक कॅप्सूलमध्ये पुनःप्रवेशादरम्यान तापमान, दाब, हालचाल, चुंबकीय क्षेत्र आणि प्रकाश मोजण्यासाठी सेन्सर आहेत.
कॅप्सूलमध्ये प्रायोगिक हीट-शील्ड सामग्रीही आहे. NASA च्या घोषणेसोबत प्रसिद्ध केलेल्या एका छायाचित्रात Houston येथील NASA’s Johnson Space Center च्या संशोधकांनी तयार केलेले त्रिमितीय मुद्रित हीट शील्ड दिसते. दुसऱ्या छायाचित्रात KREPE उपक्रमासाठी NASA’s Ames Research Center येथे तयार केलेली उष्णता-संरक्षण प्रणाली दिसते. एकत्रितपणे, हे हार्डवेअर दर्शवते की प्रयोग सामग्री आणि निर्मितीच्या एकापेक्षा अधिक संभाव्य पद्धतींची चाचणी घेत आहे.
मालवाहू यान नियोजित पुनःप्रवेश मार्गावरून पुढे जात असताना कॅप्सूल वेगळ्या होऊन त्यांचे मोजमाप सुरू करतील, अशी अपेक्षा आहे. या घटनेदरम्यान उपग्रह संकेतांच्या मदतीने माहिती पाठवली जाईल. ही थेट माहितीवहन चाचणीच्या रचनेसाठी महत्त्वाची आहे, कारण पुनःप्रवेश अल्पकाळाचा आणि विनाशकारी असतो; नंतर कॅप्सूल परत मिळवण्यावर अवलंबून न राहता, घडत असतानाच संबंधित पर्यावरणीय बदल नोंदवणे प्रयोगासाठी आवश्यक आहे.
भविष्यातील मोहीम रचनेसाठी माहिती
वातावरणातून परतणाऱ्या अंतराळयानांसाठी हीट शील्ड हे मूलभूत तंत्रज्ञान आहे. NASA च्या घोषणेत KREPE-3 चे काम भविष्यातील चंद्र आणि मंगळ मोहिमांवरून परतणाऱ्या अंतराळवीरांच्या संरक्षणाच्या संदर्भात मांडले आहे. नवीन चाचण्या अंतिम मानवी हीट शील्ड वापरासाठी तयार असल्याचे दाखवत नाहीत. त्या वास्तविक पुनःप्रवेश परिस्थितीत प्रायोगिक उष्णता-संरक्षण सामग्रीवरील उड्डाणातील माहिती गोळा करण्याचा प्रयत्न आहेत.
हा फरक प्रकल्पाच्या मूल्याचा केंद्रबिंदू आहे. प्रयोगशाळेतील आणि जमिनीवरील चाचण्या सामग्रीचे मूल्यमापन करू शकतात, परंतु वातावरणीय पुनःप्रवेशामुळे असे कार्यरत वातावरण निर्माण होते, ज्यात तापमान, दाब, हालचाल आणि इतर परिस्थिती वेगाने बदलतात. आधीच निघालेल्या मालवाहू अंतराळयानावर उपकरणयुक्त प्रयोगांचा समूह पाठवून, एकाच व्यापक मोहिमेच्या घटनेदरम्यान विविध सामग्री-संच कसे काम करतात याची तुलना टीम करू शकते.
यामुळे कोणत्या रचनांवर पुढील काम करणे योग्य ठरेल, हे ठरवण्यास संशोधकांना मदत होऊ शकते. संभाव्य उष्णता-संरक्षण प्रणाली कशा वागतात, याबाबतची मॉडेल्स सुधारण्यासाठीही याचा आधार मिळू शकतो. NASA ने हा उपक्रम भविष्यातील अन्वेषणाच्या गरजा पुढे नेण्याबरोबरच एजन्सीच्या पारंपरिक केंद्रांबाहेरील विद्यार्थी आणि भागीदारांना सहभागी करून घेण्याचा मार्ग म्हणून मांडला आहे.
पुनरावृत्ती करता येणारे कमी खर्चाचे मॉडेल
KREPE-3 पूर्वी Kentucky Reentry Probe Experiment च्या मोहिमा झाल्या आहेत. अंतराळयानाच्या विल्हेवाटीचा प्रयोगात्मक व्यासपीठ म्हणून वापर करता येतो, या कल्पनेभोवती ही मालिका उभी आहे. स्थानक सोडणाऱ्या मालवाहू यानांचा कार्यसमाप्तीचा मार्ग आधीच निश्चित असतो आणि लहान स्वायत्त प्रोब त्या मार्गाचा वैज्ञानिक उपयोग करू शकतात.
NASA च्या EPSCoR कार्यक्रमासाठी या प्रकल्पात शिक्षण आणि मनुष्यबळ विकासाचा घटकही आहे. NASA EPSCoR अशा प्रदेशांतील संशोधक आणि विद्यार्थ्यांचा सहभाग असलेल्या प्रकल्पांना मदत करते, ज्यांना ऐतिहासिकदृष्ट्या NASA कडून कमी संशोधन निधी मिळाला आहे. NASA EPSCoR कार्यक्रम व्यवस्थापक David Berger यांनी KREPE-3 ला उदयोन्मुख वैज्ञानिक आणि अभियंत्यांना पाठबळ देतानाच एजन्सीची मोहिमेची उद्दिष्टे पुढे नेण्याचे उदाहरण म्हटले.
त्यामुळे ही 12 कॅप्सूल एकाच वेळी दोन उद्देश साध्य करतील: ती सामग्री-चाचणी उपकरणे आहेत आणि विद्यार्थ्यांनी तयार केलेले हार्डवेअर कार्यरत अंतराळ उड्डाणाच्या संदर्भात ठेवणाऱ्या सहकार्यात्मक कार्यक्रमाची उत्पादनेही आहेत. या प्रयोगामुळे नंतरच्या मोठ्या प्रमाणावरील हीट-शील्ड विकासाची गरज संपत नाही. मात्र, तो पुनरावृत्तीच्या मोजमापांसाठी व्यावहारिक मार्ग उपलब्ध करून देतो, ज्यामुळे मालवाहू अंतराळयानाच्या विल्हेवाटीसोबत अन्यथा संपलेल्या पुनःप्रवेशांमधून संशोधकांना माहिती मिळवता येते.
विल्हेवाटीपासून शोधापर्यंत
या प्रयोगाची असामान्य रचना हीच त्याची ओळख आहे. स्थानकातील कचरा वाहून नेणारे यान मानवी अन्वेषणासाठीच्या प्रणालींच्या विकासापासून दूरचे वाटू शकते, परंतु त्याचा अंतिम अवतरण प्रयोगाला आवश्यक परिस्थिती उपलब्ध करून देतो. KREPE-3 या अवतरणाचा उपयोग प्रायोगिक संरक्षण सामग्री तपासण्यासाठी, सेन्सर माहिती गोळा करण्यासाठी आणि उपग्रहाद्वारे माहिती पाठवण्यासाठी करते.
NASA अधिकाधिक आव्हानात्मक अन्वेषण मोहिमांची तयारी करत असताना, हा प्रकल्प एका व्यापक अभियांत्रिकी धोरणाचे उदाहरण देतो: सुरुवातीच्या टप्प्यात अनिश्चितता कमी करण्यासाठी उपलब्ध उड्डाण संधींचा उपयोग करणे. ही 12 लहान प्रोब भविष्यातील चंद्र किंवा मंगळावरून परतण्याच्या प्रणालीशी संबंधित प्रत्येक प्रश्नाचे उत्तर देऊ शकत नाहीत. पण ती संभाव्य सामग्रीची प्रत्यक्ष मोजमापे देऊ शकतात आणि हीट-शील्ड संशोधनाच्या पुढील टप्प्यांना दिशा देण्यास मदत करू शकतात.
हा लेख Phys.org च्या वृत्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.
Originally published on phys.org
