భారత భవిష్యత్ అంతరిక్ష కార్యక్రమాలకు కీలకం కానున్న ఎల్.వి.ఎం-3 రాకెట్

గతంలో జి.ఎస్.ఎల్.వీ-ఎంకే-3 గా పిలువబడ్డ ఎల్.వీ.ఎం-3 రాకెట్, భారత భవిష్యత్ అంతరిక్ష కార్యక్రమంపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపనున్నది. గతంలో, అంటే ఈ భారీ రాకెట్ అందుబాటులోకి రాక ముందు, ఎక్కువ బరువున్న ఉపగ్రహాలను కక్ష్యలోకి పంపడానికి భారత అంతరిక్ష పరిశోధనా సంస్థ - ఇస్రో,  విదేశీ రాకెటపై  ఆధారపడేది.

భారత అంతరిక్ష కార్యక్రమం 1960లలో ప్రారంభమైనప్పటి నుండి ఇప్పటి వరకూ గణనీయమన పురోగతి సాధించింది. 1975లో ఇస్రో తన తొలి ఉపగ్రహం ఆర్యభట్టను ప్రయోగించడం నుంచి 2014లో అంగారకుడిపైకి అంతరిక్ష నౌకను పంపడం వరకు అనేక మైలురాళ్లను అధిగమించింది. 

ఇస్రో నిర్మించి ప్రయోగిస్తున్న ఉపగ్రహ వాహక రాకెట్లు (సాటిలైట్ లాంచ్ వెహికల్స్) 

1999 నుండి ఇస్రో యొక్క పోలార్ శాటిలైట్ లాంచ్ వెహికల్ (పీ.ఎస్,ఎల్.వీ) ద్వారా వినియోగదారుల ఉపగ్రహాల ప్రయోగ సేవలను వాణిజ్య పరంగా అందిస్తోంది.  జూన్ 2019 వరకు, 33 దేశాలకు చెందిన 319 ఉపగ్రహాలను వాణిజ్య ప్రాతిపదికన ఇస్రో ప్రయోగించింది.  సెప్టెంబర్ 2016లో, పీ.ఎస్,ఎల్.వీ-సీ-37 విజయవంతంగా 104 ఉపగ్రహాలను కక్ష్యలోకి ప్రవేశపెట్టింది. ఒకే ప్రయోగంలో ఇన్ని ఉపగ్రహాలను  ప్రయోగించటం ఒక రికార్డ్.  పీ.ఎస్,ఎల్.వీ  ఒక బహుముఖ వాహనం, భూ సమీప (లో ఎర్త్ ఆర్బిట్) , సూర్యానువర్తన (ఎస్.ఎస్.ఓ), భూస్థిర బదలాయింపు కక్ష్య (జియోసింక్రోనస్ ట్రాన్స్‌ఫర్ ఆర్బిట్-జి.టి.ఓ), సబ్-జి.టి.ఓ, కక్ష్యలలోకి ఉపగ్రహాలను ప్రయోగించగలదు. 

అదేవిధంగా, జియోసింక్రోనస్ శాటిలైట్ లాంచ్ వెహికల్ (జి.ఎస్,ఎల్.వీ) మరియు ఎల్.వీ.ఎం-3 ని అభివృద్ధి పరచి ప్రయోగిస్తున్నది. జి.ఎస్,ఎల్.వీ క్రయోజెనిక్ స్టేజ్‌ను కలిగి ఉంది, 2200 కిలోల బరువున్న భారీ ఉపగ్రహాలను భూస్థిర బదలాయింపు కక్ష్య లోకి తీసుకువెళ్లడానికి ఉద్దేశించబడింది. భారీ రాకెట్ ఎల్.వీ.ఎం-3, భూస్థిర బదలాయింపు కక్ష్య సామర్థ్యాన్ని 4000 కిలోలకు పెంచింది.

మరియు, తక్కువ బరువున్న సూక్ష్మ ఉపగ్రహాల వాణిజ్య ప్రయోగాల అవసరాలకు అనుగుణంగా చిన్న ఉపగ్రహ ప్రయోగ వాహనం (ఎస్,ఎస్.ఎల్.వీ)ని నిర్మించడం కూడా జరిగింది. ఇది, 500 కిలోల ఉపగ్రహాన్ని 500  కి.మీ. భూసమీప కక్ష్యకు తీసుకువెళ్లడానికి ఉద్దేశించబడింది.

ఆంధ్ర ప్రదేశ్, తిరుపతి జిల్లాలోని శ్రీహరికోటలో ఉన్న సతీష్ ధావన్ స్పేస్ సెంటర్ (ఎస్.డీ,ఎస్.సీ) నుండి ఈ ప్రయోగాలు జరుగుతాయి.  

మూడు దశాబ్దాల పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి ఫలితంగా రూపొందిన ఎల్.వీ.ఎం-3 రాకెట్‌ను, వచ్చే సంవత్సరం  ప్రారంభంలో ప్రయోగించ నున్న తొలి మానవ సహిత ప్రయోగం - 'గగన్‌యాన్' ‌తో సహా, భవిష్యత్తులో ప్రయోగింపనున్న పలు అంతరిక్ష పరిశోధన ప్రయోగాలకు ఉపయోగించాలని ఇస్రో యోచిస్తోంది. మరింత భారీ వాణిజ్య ఉపగ్రహాలను వాణిజ్య పరంగా ప్రయోగించడం ద్వారా ఈ రాకెట్ ను గణనీయమైన ఆదాయ వనరుగా ఇస్రోకు భావిస్తున్నది.

ఎల్.వీ.ఎం-3 రాకెట్ గురించి   

జి.ఎస్,ఎల్.వీ శ్రేణికి చెందిన ఎల్.వీ.ఎం-3, ఇస్రో అభివృద్ధి చేసిన మూడు-దశల భారీ రాకెట్. 43.5 మీటర్ల ఎత్తు, 5-మీటర్ల వ్యాసం కలిగిన పేలోడ్ ఫెయిరింగ్‌ను (రాకెట్ పైభాగంలో ఉపగ్రహాలను అమర్చే గది), మరియు ప్రయోగ సమయంలో 640 టన్నుల బరువు ఉండే  ఈ రాకెట్,  సుమారు 4000 కిలోల ఉపగ్రహా ప్రయోగ సామర్థ్యాన్ని కలిగిఉన్నది. ఈ రాకెట్ యొక్క తొలి విజయవంతమైన ప్రయోగం జూన్ 5, 2017 న జరిగింది.  ఆ ప్రయోగం ద్వారా 'జి శాట్-19' ఉపగ్రహాన్ని కక్ష్యలోకి పంపింది. తరువాత,   'జి శాట్-29' కమ్యూనికేషన్ ఉపగ్రహాన్ని నవంబర్ 14, 2019న ప్రయోగించింది.

ప్రయోగానంతరం, నిర్ణీత విధంగా ఎల్.వీ.ఎం-౩  దశలు పనిచేసినందున, ఉపగ్రహం  180 కి.మీ.x 35,786 కి.మీ. ఎత్తులో భూస్థిర బదలాయింపు కక్ష్య (జియోసింక్రోనస్ ట్రాన్స్‌ఫర్ ఆర్బిట్-జి.టి.ఓ) లోకి పంపబడుతుంది. తరువాత, కర్ణాటక రాష్ఠ్రంలోని హసన్ సమీపంలో నెలకొల్పబడిన ఉపగ్రహ నియంత్రణా కేంద్రం నుండి, కక్ష్యలోనున్న  ఉపగ్రహానికి అదేశాలను పంపుతూ, దాని ద్రవ ఇంధన అధారిత ఇంజన్ను నిర్ణీత సెకండ్ల పాటు మండిస్తారు. అలా,  కొన్ని గంటలపాటు సాగే ఈ ప్రక్రియ ద్వారా,  ఉపగ్రహం క్రమేణా 35,786 కి. మీ. వృత్తాకార కక్ష్యకు చేరుతుంది. భూ స్థిర కక్ష్యగా పిలువబడే ఈ కక్ష్య భూమధ్య రేఖపై 35,786 కి. మీ ఎత్తులో భూభ్రమణ దిశలో, భూమధ్య రేఖాతలానికి సున్నా డిగ్రీల కోణంలో ఉంటుంది. ఈ  వృత్తాకార కక్ష్యను భూ స్థిర కక్ష్య అంటారు. దీన్ని ఇంగ్లీషులో జియోస్టేషనరీ ఆర్బిట్ అంటారు. 

మూడు-దశల ఎల్.వీ.ఎం-3 రాకెట్ యొక్క  ప్రధాన దశలలో  ద్రవ ఇంజిన్‌ను ఉపయోగిస్తారు.  ప్రయోగ సమయంలో గణనీయమైన తోపుడు శక్తి (థ్రస్ట్) ని  ఉత్పత్తి చేసే రెండు పెద్ద ఘన ఇంధన బూస్టర్‌లను కూడా ఉపయోగిస్తారు.  పై  దశలో క్రయోజెనిక్ ఇంజిన్‌ ను ఉపయోగిస్తారు.  

క్రయోజెనిక్ ఇంజిన్ అంటే ఏమిటి?  

ద్రవీకృత హైడ్రోజన్‌ను ఇంధనంగా మరియు ద్రవీకృత ఆక్సిజన్‌ను ఆక్సిడైజర్‌గా క్రయోజెనిక్ ఇంజిన్ ఉపయోగిస్తుంది.  ఇతర రాకెట్ ఇంజిన్‌లతో పోల్చితే అధిక నిర్దిష్ట ప్రేరణను (స్పెసిఫిక్ ఇంపల్స్)  ఇస్తుంది.  నిర్దిష్ట ప్రేరణ అంటే  ఇంధనం మరియూ ఆక్సిడైజర్ల యూనిట్ ద్రవ్యరాశి వలన ఉత్పన్నమయ్యే శక్తి. అందువలన, ఎల్.వీ.ఎం-3 రాకెట్‌ అంతరిక్షంలోకి భారీ ఉపగ్రహాలను తీసుకెళ్ళగలుగుతుంది.  ఈ రాకెట్‌లోని మరో విశేషం దాని మాడ్యులర్ డిజైన్.  రాకెట్ మాడ్యులర్ పద్ధతిలో రూపొందించబడింది, అంటే ప్రతి దశను స్వతంత్రంగా భర్తీ చేయవచ్చు లేదా అప్‌గ్రేడ్ చేయవచ్చు. తద్వారా దీనికి అయ్యే ఖర్చు బాగా ఆదా అవుతుంది.  

మన దేశ అంతరిక్ష కార్యక్రమంపై ఎల్.వీ.ఎం-3 ప్రభావం 

ఎల్.వీ.ఎం-3 రాకెట్ అభివృద్ధి భారతదేశ అంతరిక్ష కార్యక్రమంపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.  ఎల్.వీ.ఎం-3 రాకెట్‌ అందుబాటులో రాక ముందు భారీ ఉపగ్రహాలను విదేశీ రాకెట్ల ద్వారా మన దేశం అత్యంత వ్యయ ప్రయాసలతో అంతరిక్షంలోకి పంపేది. ఇప్పుడు, ఎల్.వీ.ఎం-3 రాకెట్ ద్వారా  మన సమాచార ఉపగ్రహాలు మరియు గ్రహాంతర యానం కొరకు భారీ ఉపకరణాలనే కాకుండా, ఇతర దేశాల ఉపగ్రహాలను వాణిజ్యపరంగా ప్రయోగించే స్థాయికి చేరుకుంది. ఈ విధంగా, ఎల్.వీ.ఎం-3 రాకెట్ భారతదేశం యొక్క అంతరిక్ష పరిశోధన సామర్థ్యాలను పెంచింది.  భారీ పేలోడ్‌లను ప్రయోగించే సామర్థ్యంతో, ఇస్రో ఇప్పుడు మన సౌర వ్యవస్థలోని ఇతర గ్రహాలను అన్వేషించడానికి పెద్ద పెద్ద అంతరిక్ష నౌకలను పంపగలదు.  గతంలో, ఇస్రో యొక్క తొలి గ్రహాంతర యానం, మార్స్ ఆర్బిటర్ మిషన్ (MOM), పి.ఎస్.ఎల్.వీ.  రాకెట్‌ ద్వారా  ప్రయోగించబడింది.  అయితే, ఎల్.వీ.ఎం-3 రాకెట్‌తో ఇస్రో ఇప్పుడు ఇతర గ్రహాలను అన్వేషించడానికి పెద్ద అంతరిక్ష నౌకలను పంపగలదు.

ఎల్.వీ.ఎం-3 రాకెట్‌ను అభివృద్ధి చేయడంలో ఇస్రో కు ఎదురైన సవాళ్లు

ఎల్.వీ.ఎం-3 రాకెట్‌ను అభివృద్ధి చేయడంలో ఇస్రో కు ఎన్నో  సవాళ్లు ఎదురైనాయి. స్వదేశీ క్రయోజెనిక్ ఇంజిన్‌ను అభివృద్ధి చేయడం ఇస్రో ఎదుర్కొన్న అతిపెద్ద సవాళ్లలో ఒకటి.  క్రయోజెనిక్ ఇంజిన్ అనేది ఒక సంక్లిష్టమైన సాంకేతికత. దీనికి ఖచ్చితమైన ఇంజనీరింగ్ మరియు తయారీ అవసరం.  ఇంజిన్‌ను విజయవంతంగా అభివృద్ధి చేయడానికి ముందు ఇస్రో అనేక సాంకేతిక అడ్డంకులను అధిగమించాల్సి వచ్చింది.  ఇస్రో ఎదుర్కొన్న మరో సవాలు ఏమిటంటే, పెద్ద రాకెట్‌కు అనుగుణంగా పెద్ద ప్రయోగ వేదిక (లాంచ్ ప్యాడ్) ను రూపొందించటం. శ్రీహరికోటలో ఉన్న రెండవ ప్రయోగ వేదికకు, ఎల్.వీ.ఎం-3 రాకెట్‌ ప్రయోగాలకు అవసరమైన విధంగా కొన్ని మార్పులు, చేర్పులు చేశారు. లేకుంటే, ఎల్.వీ.ఎం-3కు గాను నూతనంగా మరో ప్రయోగ వేదికను, అధిక వ్యయంతో  నిర్మించాల్సివచ్చేది. రెండవ ప్రయోగ వేదిక నుండి పీ.ఎస్,ఎల్.వీ, జీ.ఎస్,ఎల్.వీ, మరియూ ఎల్.వీ.ఎం-3 రాకెట్లను ప్రయోగించవచ్చు. 

ఎల్.వీ.ఎం-3 రాకెట్ భవిష్యత్తు ప్రయోగాలు?  

ఇస్రో తన తొలి మానవ సహిత ప్రయోగం 'గగన్‌యాన్' ‌కొరకు ఎల్.వీ.ఎం-3 రాకెట్‌ను ఉపయోగించాలని యోచిస్తోంది. 2024 ప్రారంభంలో జరుగుతుందని భావిస్తున్న ఈ యాత్రలో ముగ్గురు భారతీయ వ్యోమగాములను ఏడు రోజుల పాటు అంతరిక్షంలోకి పంపాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. చంద్రయాన్-3 కోసం కూడా ఈ రాకెట్‌ను ఉపయోగించాలని ఇస్రో యోచిస్తోంది.  చంద్రుని ఉపరితలంపై రోవర్‌ను దించడం మరియు శాస్త్రీయ ప్రయోగాలు చేయడం ఈ మిషన్ లక్ష్యం.  ఈ ప్రయోగం  2023 చివరలో జరుగుతుందని భావిస్తున్నారు.

ఎల్.వీ.ఎం-3 రాకెట్ అభివృద్ధి భారతదేశ అంతరిక్ష కార్యక్రమంలో ఒక కీలక పరిణామం.  అంతరిక్షంలోకి భారీ ఉపకరణాలను ప్రయోగించడానికి, మరియు అంతరిక్ష పరిశోధన సామర్థ్యాలను పెంచుకోవడానికి ఈ రాకెట్ ఎంతో దోహదపడుతుంది. ఈ ప్రాజెక్ట్ ద్వారా, స్వదేశీ క్రయోజెనిక్ ఇంజిన్ అభివృద్ధి, మాడ్యులర్ డిజైన్ మరియు అప్‌గ్రేడ్ చేయడం, రాకెట్ దశల అనుసంధానం,  వంటి అంశాలపై ఇస్రోకి మంచి అవగాహన, అనుభవం వచ్చింది. మానవ సహిత అంతరిక్ష యాత్రలు మరియు చంద్రునిపై అన్వేషణ కోసం ప్రతిష్టాత్మక ప్రణాళికలతో, ఎల్.వీ.ఎం-3 రాకెట్‌తో భారతదేశ అంతరిక్ష కార్యక్రమానికి భవిష్యత్తు ఉజ్వలంగా కనిపిస్తుంది.