भविष्यातील अंतराळ इंधन डेपोकरिता NASA कक्षेत क्रायोजेनिक इंधन चाचणीस तयार

NASA एक महत्त्वाची इंधन-हाताळणी समस्या कक्षेत नेत आहे

NASA आणि उद्योग भागीदार Eta Space अशा कक्षीय प्रात्यक्षिकाची तयारी करत आहेत, जे खोल अंतराळ संशोधनातील कमी झगमगाट असलेल्या पण अत्यावश्यक समस्यांपैकी एकावर लक्ष केंद्रित करते: मायक्रोग्रॅव्हिटीत अतिथंड प्रणोदक कसे साठवायचे, मोजायचे, व्यवस्थापित करायचे आणि फारसा तोटा न होता कसे हस्तांतरित करायचे.

या मोहिमेचे नाव Liquid Oxygen Flight Demonstration, म्हणजे LOXSAT, असे आहे. न्यूझीलंडच्या महिया द्वीपकल्पावरील Launch Complex 1 येथून Rocket Lab च्या Electron रॉकेटवर 17 जुलैपूर्वी ते प्रक्षेपित करण्याची योजना आहे. Rocket Lab प्रक्षेपणासोबत Photon satellite bus देखील देत आहे, जो payload वाहून नेईल.

क्रायोजेनिक प्रणोदक का महत्त्वाचे आहेत

खोल अंतराळ मोहिमा increasingly liquid oxygen सारख्या प्रणोदकांवर अवलंबून आहेत, ज्यांना अतिशय कमी तापमानात ठेवावे लागते. पृथ्वीवर अशा द्रवांचे व्यवस्थापन करणेच कठीण आहे. अंतराळात मायक्रोग्रॅव्हिटीमुळे आणखी एक वेगळे आव्हान निर्माण होते: boiloff, दाब नियंत्रण, द्रव हस्तांतरण, आणि अचूक gauging हे सगळे कठीण होते, कारण इंधन टाकीत नैसर्गिकरीत्या स्थिर राहत नाही.

या समस्येला मोठे धोरणात्मक परिणाम आहेत. क्रायोजेनिक प्रणोदक कक्षेत विश्वासार्हपणे हाताळता आले, तर अंतराळातील इंधन डेपो, म्हणजे चंद्र, मंगळ आणि त्यापुढील मोहिमांना पाठबळ देणारी orbital refueling केंद्रे, कल्पना करणे खूप सोपे होते. प्रत्येक वाहनाला जमिनीवरून पूर्ण इंधन घेऊन पाठवण्याऐवजी, भविष्यातील रचना staged refueling आणि reusable transport संकल्पनांवर अधिक अवलंबून राहू शकतात.

LOXSAT काय तपासेल

नऊ महिन्यांच्या मोहिमेदरम्यान LOXSAT 11 क्रायोजेनिक द्रव व्यवस्थापन तंत्रांचे प्रात्यक्षिक करेल, अशी अपेक्षा आहे. NASA ने सांगितले की ही तंत्रे अंतराळात अतिथंड प्रणोदक वापरण्याच्या मूलभूत ऑपरेशनल समस्यांवर उपाय करण्यासाठी निवडली गेली, ज्यात boiloff कमी करणे, प्रणोदक हस्तांतरण, टाकीचा दाब कायम राखणे, आणि इंधन पातळी मोजणे यांचा समावेश आहे.

ही यादी महत्त्वाची आहे, कारण यातील प्रत्येक घटक दीर्घकालीन संशोधन प्रणालींसाठी स्वतंत्र failure point दर्शवतो. डेपो तेव्हाच उपयुक्त ठरतो जेव्हा साठवलेला प्रणोदक वापरयोग्य राहतो. transfer system तेव्हाच मौल्यवान असतो जेव्हा mission planners त्याच्या मोजमापांवर विश्वास ठेवू शकतात. या अर्थाने LOXSAT हा एक प्रयोग नसून enabling infrastructure चा bundled test आहे.

हे payload NASA Tipping Point संधीचा भाग म्हणून Eta Space ने तयार केले असून ते आधीच Rocket Lab च्या Photon bus सोबत एकत्रित केले गेले आहे. Marshall, Glenn, आणि Kennedy येथील कर्मचाऱ्यांचा समावेश असलेल्या NASA च्या cryogenic fluid management team ने चाचणी पुढे जात असताना या वर्षाच्या सुरुवातीला उत्पादन संकुलाला भेट दिली.

ही मोहीम spectacle पेक्षा logistics बद्दल अधिक आहे

LOXSAT ही अशी मोहीम नाही जी सहजपणे लोकांचे लक्ष वेधून घेईल. यात अंतराळवीर नाहीत, ग्रहावर उतरणे नाही, आणि mission profile मध्ये नाट्यमय दृश्यांची कोणतीही हमी नाही. पण तिचे महत्त्व अधिक चमकदार टप्प्यांपेक्षा जास्त काळ टिकू शकते. अंतराळ संशोधन वारंवार त्याच कठीण मर्यादेला भिडते: पृथ्वीवरून प्रक्षेपित mass महाग असतो, आणि प्रत्येक kilogram सुरुवातीपासूनच सोबत न्यावा लागला तर mission flexibility कमी होते.

कक्षीय प्रणोदक व्यवस्थापन ही अशी एक तंत्रज्ञान आहे जी ही मर्यादा सैल करू शकते. ते यशस्वी झाले, तर LOXSAT भविष्यातील refueling रचनांच्या डिझाइनला आधार देणारा data पुरवेल, फक्त त्याबद्दल सिद्धांत मांडण्यापुरतेच मर्यादित राहणार नाही.

हा काळ का महत्त्वाचा आहे

NASA चे व्यापक अन्वेषण उद्दिष्ट increasingly अशा प्रणालींवर अवलंबून आहेत ज्या छोट्या, थेट मोहिमांपलीकडे जाऊन कार्य करू शकतात. सततची lunar activity, अधिक सक्षम cargo operations, आणि शेवटी Mars नियोजन हे सर्व अंतराळात क्रायोजेनिक इंधन साठवून हलवण्याच्या क्षमतेतून लाभ घेतात. म्हणूनच LOXSAT ही त्या महत्त्वाकांक्षांच्या मागील practical engineering सोडवण्याच्या दीर्घ मोहिमेचा भाग आहे.

हे देखील आठवण करून देते की अन्वेषण क्षमता अनेकदा टप्प्याटप्प्याने केलेल्या demonstrations मधून तयार होते. डेपोच्या आधी तो काम करू शकतो याचा पुरावा असला पाहिजे. orbital refueling वर अवलंबून मोहिमांपूर्वी, मूलभूत handling तंत्रज्ञानाने वास्तविक flight परिस्थितीत काम केले पाहिजे.

LOXSAT नियोजनानुसार कार्य केले, तर ते लगेच propellant depot तयार करणार नाही. पण ते तितकेच महत्त्वाचे काही करेल: मूलभूत building blocks भोवतीची अनिश्चितता कमी करेल. logistics जिथे अनेकदा कोणत्या मोहिमा शक्य आहेत हे ठरवते, तिथे असा प्रगतीचा टप्पा शांतपणे नकाशा बदलू शकतो.

हा लेख NASA च्या वार्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.