ULAનું વલ્કન રોકેટ ૬ સોલિડ બૂસ્ટર સાથે પુનઃ ઉડાન માટે સજ્જ: કેમ આ મિશન અત્યંત નિર્ણાયક છે?
નોઝલની તકનીકી ખામીઓને કારણે અટકેલું યુનાઇટેડ લોન્ચ એલાયન્સનું વલ્કન રોકેટ Amazon Leo ના ૪૦ ઉપગ્રહો લોન્ચ કરીને અવકાશમાં વાપસી કરી રહ્યું છે. અમેરિકી સંરક્ષણ અને વ્યાપારી સ્પેસ ક્ષેત્રે આ મિશન નવી દિશા નક્કી કરશે.
અમેરિકાની અગ્રણી સ્પેસ લોન્ચ કંપની United Launch Alliance (ULA) પોતાના નવીનતમ ફ્લેગશિપ રોકેટ Vulcan ને ૬ સોલિડ રોકેટ બૂસ્ટર (solid rocket booster) સાથે ફરીથી ઉડાડવા માટે સંપૂર્ણપણે તૈયાર છે. ફ્લોરિડાના કેપ કેનાવેરલ સ્પેસ ફોર્સ સ્ટેશનથી હાથ ધરાનારું આ રિટર્ન-ટુ-ફ્લાઇટ મિશન Amazon Leo બ્રોડબેન્ડ નેટવર્કના ૪૦ ઉપગ્રહોને પૃથ્વીની નીચલી કક્ષામાં સ્થાપિત કરશે. Amazon દ્વારા ULA સાથે બુક કરાયેલા ૩૮ વલ્કન લોન્ચ મિશનમાંથી આ પ્રથમ મોટું મિશન છે. ફેબ્રુઆરીમાં બૂસ્ટરમાં સર્જાયેલી તકનીકી ખામી બાદ અટકી પડેલી કામગીરીને પુનઃ પાટા પર લાવવા માટે ULA માટે આ ઉડાન અત્યંત મહત્વપૂર્ણ માનવામાં આવે છે.
આ મિશન ULA માટે માત્ર એક વ્યાપારી સફળતા નથી, પરંતુ કંપનીના અસ્તિત્વ અને અમેરિકી લશ્કરી અવકાશ કાર્યક્રમ માટે પણ જીવંત પ્રશ્ન છે. અગાઉના ચાર મિશનમાંથી બે મિશન દરમિયાન વલ્કન રોકેટના સોલિડ રોકેટ બૂસ્ટરના નોઝલમાં ખામી સર્જાઈ હતી. જોકે, રોકેટે આપમેળે ખામીને સરભર કરીને ઉપગ્રહોને કક્ષામાં પહોંચાડ્યા હતા, પરંતુ અમેરિકી સ્પેસ ફોર્સ (US Space Force) ના અધિકારીઓએ વલ્કન રોકેટની સુરક્ષા અને વિશ્વસનીયતા પર પ્રશ્નો ઊભા કર્યા હતા. નોઝલના ઇન્સ્યુલેટર ઉત્પાદનમાં રહેલી ત્રુટિઓને કારણે સુપરહીટેડ વાયુઓથી મેટાલિક માળખાને નુકસાન પહોંચ્યું હતું, જેને હવે ડિઝાઈન અને પ્રોસેસમાં સુધારા કરીને ઉકેલવામાં આવ્યું છે.
ULA ના ઇજનેરોએ જણાવ્યું છે કે નવા સુધારેલા નોઝલ મોડેલ સાથે હાથ ધરાનારી આ ઉડાનથી મેળવવામાં આવતા ફ્લાઇટ ડેટા (flight data) આગામી રાષ્ટ્રીય સુરક્ષા મિશનો માટે નિર્ણાયક સાબિત થશે. US Space Force એ ૨૦૩૦ના દાયકાના પ્રારંભ સુધીના પોતાના અડધાથી વધુ મહત્વપૂર્ણ સૈન્ય ઉપગ્રહો લોન્ચ કરવાનો કોન્ટ્રાક્ટ ULA ને સોંપેલો છે. આથી, વલ્કન રોકેટનું સાતત્યપૂર્ણ અને ક્ષતિરહિત પ્રદર્શન અમેરિકી સંરક્ષણ મંત્રાલય માટે અનિવાર્ય છે.
પૃષ્ઠભૂમિ: Atlas V અને Delta IV થી Vulcan સુધીની સફર
United Launch Alliance ની સ્થાપના ડિસેમ્બર ૨૦૦૬ માં Boeing અને Lockheed Martin વચ્ચે ૫૦-૫૦ ટકાની ભાગીદારી સાથે થઈ હતી. કંપનીએ પ્રારંભિક તબક્કામાં Lockheed ના Atlas V અને Boeing ના Delta રોકેટ પરિવારનું સંચાલન સંભાળ્યું હતું. જોકે, Atlas V રોકેટના રશિયન નિર્મિત RD-180 એન્જિન પરની નિર્ભરતા અને SpaceX ના અત્યંત સસ્તા અને પુનઃવપરાશ યોગ્ય Falcon 9 રોકેટ તરફથી મળેલી તીવ્ર સ્પર્ધાને કારણે ULA એ ૨૦૧૪ માં એક નવું, સંપૂર્ણ અમેરિકી રોકેટ બનાવવાનો નિર્ણય લીધો, જેનું નામ Vulcan Centaur રાખવામાં આવ્યું.
૨૦૧૪ માં રશિયા દ્વારા ક્રિમિયા પરના કબજા બાદ અમેરિકી કોંગ્રેસે લશ્કરી મિશનો માટે રશિયન એન્જિનના ઉપયોગ પર પ્રતિબંધ મૂકતો કાયદો પસાર કર્યો હતો. આ સાથે જ, બે દાયકા જૂના Delta IV Heavy રોકેટ અત્યંત ખર્ચાળ અને ઉત્પાદનમાં ધીમા હોવાથી ૨૦૨૪ માં તેમને નિવૃત્ત કરવામાં આવ્યા. ULA એ Atlas V ના બાકી રહેલા ૧૦ મિશનો માટે ૧૦૦ જેટલા RD-180 એન્જિનોનો સ્ટોક જાળવી રાખ્યો છે, પરંતુ ભવિષ્ય માટે સંપૂર્ણપણે વલ્કન પર નિર્ભર રહેવાની યોજના બનાવી છે.
વલ્કનને ડિઝાઇન કરતી વખતે ULA એ Atlas અને Delta ની સફળ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કર્યો, પરંતુ સાથે જ ખર્ચ અડધો કરવાનો અને પેલોડ ક્ષમતા વધારવાનો લક્ષ્યાંક રાખ્યો. પ્રથમ તબક્કાથી લઈને બૂસ્ટર અને અપર સ્ટેજમાં નોંધપાત્ર ફેરફારો કરીને એક એવું હેવી-લિફ્ટ લોન્ચ વહીકલ (heavy-lift launch vehicle) તૈયાર કરવામાં આવ્યું જે વ્યાપારી અને સૈન્ય બંને ગ્રાહકોની જરૂરિયાતો પૂરી કરી શકે.
કેવી રીતે કામ કરે છે વલ્કન રોકેટ? બોડી અને એન્જિન ડિઝાઇન
વલ્કન સેન્ટોર એક બે-તબક્કાનું (two-stage-to-orbit) રોકેટ છે. રોકેટનો પ્રથમ તબક્કો Blue Origin કંપની દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલા બે BE-4 એન્જિનથી ચાલે છે. આ એન્જિન ઈંધણ તરીકે પ્રવાહી મિથેન (liquid methane) અને લિક્વિડ ઓક્સિજન (liquid oxygen) નો ઉપયોગ કરે છે. કેરોસીન કે હાઇડ્રોજનની સરખામણીમાં મિથેન વધુ ઘનતા ધરાવે છે અને સ્વચ્છતાથી બળે છે, જેથી રોકેટની ટાંકીઓ નાની અને હલકી બનાવી શકાય છે.
રોકેટનો બીજો તબક્કાનો ભાગ Centaur V છે, જે Aerojet Rocketdyne ના બે RL10 એન્જિન દ્વારા સંચાલિત થાય છે. આ એન્જિન પ્રવાહી હાઇડ્રોજન (liquid hydrogen) અને ઓક્સિજન બાળે છે. રોકેટની પેલોડ ક્ષમતા વધારવા માટે તેના નીચલા તબક્કે Northrop Grumman દ્વારા નિર્મિત GEM-63XL મોડેલના ૬ સુધી સોલિડ રોકેટ બૂસ્ટર જોડી શકાય છે.
કિલોગ્રામ
જ્યારે વલ્કન રોકેટ તેના સંપૂર્ણ ૬ બૂસ્ટર સાથે ઉડાન ભરે છે, ત્યારે તેની કુલ લિફ્ટ-ઓફ થ્રસ્ટ (liftoff thrust) ૩૮ લાખ પાઉન્ડ-ફોર્સ (આશરે ૧૭,૦૦૦ કિલોન્યૂટન) સુધી પહોંચે છે. આ ક્ષમતા ત્રણ કોર ધરાવતા અત્યંત ખર્ચાળ Delta IV Heavy રોકેટ જેટલી જ શક્તિશાળી છે, પરંતુ તે સિંગલ કોર રોકેટ બોડીથી જ આ સિદ્ધિ મેળવે છે.
- ઇગ્નિશન અને લિફ્ટ-ઓફબે BE-4 મુખ્ય એન્જિન અને ૬ GEM-63XL સોલિડ રોકેટ બૂસ્ટર એકસાથે પ્રજ્વલિત થઈને ૩૮ લાખ પાઉન્ડ થ્રસ્ટ ઉત્પન્ન કરે છે.
- સોલિડ બૂસ્ટર સેપરેશનઘન ઈંધણ સંપૂર્ણ બળી ગયા પછી ૬ સોલિડ બૂસ્ટર મુખ્ય કોરથી સુરક્ષિત રીતે છૂટા પડે છે.
- મેઇન એન્જિન કટ-ઓફ અને સ્ટેજ સેપરેશનપ્રથમ તબક્કાનું BE-4 એન્જિન બંધ થાય છે અને રોકેટનો પ્રથમ તબક્કો સેકન્ડ સ્ટેજથી અલગ થાય છે.
- સેન્ટોર વી અને પેલોડ ડિપ્લોયમેન્ટબે RL10 એન્જિન ધરાવતો સેન્ટોર વી સેકન્ડ સ્ટેજ ચાલુ થઈને Amazon Leo ઉપગ્રહોને નિર્ધારિત કક્ષામાં સ્થાપિત કરે છે.
મધ્યવર્તી ભાગો જેવા કે પેલોડ ફેયરિંગ (payload fairing) અને હીટ શીલ્ડ Beyond Gravity કંપની દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવે છે. આ વખતે પ્રથમ વાર વલ્કન વિસ્તૃત પેલોડ ફેયરિંગ અને ટૂંકા સેન્ટોર વી સ્ટેજ સાથે ઉડાન ભરશે, જે Amazon ના ૪૦ ઉપગ્રહોના સ્ટેકને સમાવવા માટે ખાસ ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું છે.
આંકડા અને સરખામણી: ક્ષમતા અને એન્જિયરિંગ નોટ્સ
આંકડાઓની દ્રષ્ટિએ જુઓ તો વલ્કન સેન્ટોર ૬ સોલિડ બૂસ્ટર સાથે પૃથ્વીની નીચલી કક્ષામાં (LEO) ૨૭,૨૦૦ કિલોગ્રામ (૬૦,૦૦૦ પાઉન્ડ) વજન પહોંચાડી શકે છે. અગાઉના Atlas V રોકેટની મહત્તમ ક્ષમતા ૫ બૂસ્ટર સાથે ૧૮,૮૫૦ કિલોગ્રામ હતી, જ્યારે Delta IV Heavy ની ક્ષમતા ૨૮,૭૯૦ કિલોગ્રામ હતી. આમ, વલ્કને એક જ રોકેટ બોડીમાં Atlas કરતા બમણી અને Delta IV Heavy ની સમકક્ષ ક્ષમતા પૂરી પાડી છે.
વલ્કન રોકેટના વિકાસ પાછળ સરકારી અને ખાનગી ભાગીદારી હેઠળ લગભગ $૨ અબજ (આશરે ₹૧૬,૫૦૦ કરોડ) નો ખર્ચ થયો છે, જેમાં અમેરિકી સરકારે $૧.૨ અબજનું યોગદાન આપ્યું હતું. માર્ચ ૨૦૧૮ સુધીમાં ULA ના સીઈઓ ટોરી બ્રુનોએ જણાવ્યું હતું કે રોકેટનો ૭૫% ખર્ચ ખાનગી ભંડોળમાંથી કરવામાં આવ્યો છે. એપ્રિલ ૨૦૨૫ માં અમેરિકી સંરક્ષણ મંત્રાલયે ULA ને ૧૯ સૈન્ય મિશનો માટે $૫.૩ અબજનો મોટો કોન્ટ્રાક્ટ ફાળવ્યો હતો.
જોકે, સતત થયેલા વિલંબના કારણે સ્પેસ ફોર્સે પોતાના ૬ સૈન્ય મિશનો વલ્કન પરથી હટાવીને SpaceX ના Falcon 9 અને Falcon Heavy રોકેટ પર શિફ્ટ કરવા પડ્યા હતા. આ મિશનોમાં ૩ GPS ઉપગ્રહો, સ્પેસ ડેવલપમેન્ટ એજન્સીનું મિશન, એર ફોર્સ રિસર્ચ લેબનું Oracle-M મિશન અને મિસાઇલ વોર્નિંગ સેટેલાઇટનો સમાવેશ થાય છે. ભવિષ્યમાં ULA ને આ નુકસાન સામે SpaceX ના બદલાના મિશનો ફાળવવામાં આવશે.
સ્પેસ ફોર્સ, SpaceX અને Amazon સાથેની રમત
ULA માટે આ મિશન વ્યાપારી ધોરણે સર્વોચ્ચ મહત્વ ધરાવે છે. Amazon ની Kuiper લિંક માટે Amazon Leo નેટવર્ક તૈયાર થઈ રહ્યું છે, જે SpaceX ના Starlink સાથે સીધી સ્પર્ધા કરશે. Amazon એ વલ્કન રોકેટની ૩૮ ઉડાન બુક કરી છે, અને સેટેલાઇટો તૈયાર પડી રહ્યા હોવાથી ઝડપી લોન્ચિંગ અનિવાર્ય બન્યું છે.
સ્પેસ ફોર્સના સ્પેસ સિસ્ટમ્સ કમાન્ડના ચીફ રોકેટ બાયર બ્રિગેડિયર જનરલ એરિક ઝારીબ્નિસકીએ સ્પષ્ટ કર્યું છે કે સૈન્ય સુરક્ષા મિશનો ફરીથી ULA ને સોંપતા પહેલા તેઓ વ્યાપારી ફ્લાઇટ્સના ડેટાની કાળજીપૂર્વક સમીક્ષા કરશે. આગામી સમયમાં સંરક્ષણ મિશન પહેલાં Amazon ના ઓછામાં ઓછા બે વલ્કન લોન્ચ હાથ ધરાશે.
ULA પોતાના રોકેટના ખર્ચને વધુ ૬૫% સુધી ઘટાડવા માટે SMART (Sensible Modular Autonomous Return Technology) સિસ્ટમ પર કામ કરી રહ્યું છે. આ સિસ્ટમ હેઠળ પ્રથમ તબક્કાના BE-4 એન્જિનો અને મોડ્યુલને ફુગ્ગા જેવા ઇન્ફ્લેટેબલ હીટ શીલ્ડ અને પેરાશૂટ વડે દરિયામાં સુરક્ષિત ઉતારીને ફરીથી ઉપયોગમાં લેવાની યોજના છે.
ડીસેમ્બર ૨૦૨૫ માં ULA ના લાંબા સમયના સીઈઓ ટોરી બ્રુનોના અચાનક રાજીનામા બાદ જ્હોન એલ્બોનને વચગાળાના સીઈઓ બનાવવામાં આવ્યા છે. બ્રુનો સ્પર્ધક કંપની Blue Origin માં જોડાયા હોવાના અહેવાલો વચ્ચે, ULA ની બોર્ડ ડિરેક્ટર્સે ઉત્પાદન વધારવા અને લોન્ચિંગનો દર ઝડપી બનાવવાની દિશામાં ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું છે.
ભારત અને વૈશ્વિક અવકાશ બજાર માટે શું અર્થ છે?
વલ્કન રોકેટની સફળ વાપસી વૈશ્વિક અવકાશ બજાર માટે મજબૂત સ્પર્ધા જાળવી રાખવા અત્યંત જરૂરી છે. જો ULA જેવી સંસ્થા નિષ્ફળ જાય, તો વૈશ્વિક સેટેલાઇટ લોન્ચિંગ માર્કેટ પર SpaceX નું સંપૂર્ણ એકાધિકાર (monopoly) સ્થાપિત થઈ શકે છે. ભારત જેવા દેશો અને ISRO જેવી એજન્સીઓ માટે પણ વ્યાપારી કક્ષાએ વિકલ્પો ખુલ્લા રહે તે જરૂરી છે.
લિક્વિડ મિથેન અને હાઇડ્રોજન એન્જિનના મિશ્રણ સાથે સોલિડ બૂસ્ટરનો ઉપયોગ કરવાની ULA ની નીતિ પરથી એ પણ શીખવા મળે છે કે જટિલ પાવરપ્લાન્ટ ધરાવતા રોકેટોમાં એક નાની ઇન્સ્યુલેશન ખામી પણ આખા મિશન શિડ્યુલને મહિનાઓ સુધી ઠપ્પ કરી શકે છે. વલ્કનની ૧૩ નવેમ્બરની આ ઉડાન સફળ રહેશે તો તે સ્પેસ એન્જિનિયરિંગ ક્ષેત્રે વિશ્વાસનું નવું પ્રકરણ લખશે.
