पाठ्यक्रम: GS3/अंतरिक्ष/विज्ञान और प्रौद्योगिकी
संदर्भ
- भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (ISRO) ने हाल ही में सेमी-क्रायोजेनिक इंजन (SE2000) पर पावर हेड टेस्ट आर्टिकल (PHTA) का सफलतापूर्वक संचालन किया।
पावर हेड टेस्ट आर्टिकल (PHTA)
- PHTA का उद्देश्य: महत्त्वपूर्ण उप-प्रणालियों के एकीकृत प्रदर्शन को मान्य करना, जिसमें शामिल हैं: गैस जनरेटर, टर्बो पंप, प्री-बर्नर, नियंत्रण घटक।
- PHTA का महत्त्व: इसरो के अर्ध-क्रायोजेनिक इंजन के विकास के लिए आवश्यक।
प्रक्षेपण वाहनों में क्रायोजेनिक चरण
- क्रायोजेनिक इंजन/क्रायोजेनिक चरण अंतरिक्ष प्रक्षेपण वाहनों का अंतिम चरण है जो अपने ईंधन और ऑक्सीडाइज़र को गैस के बजाय तरल पदार्थ के रूप में संग्रहीत करने के लिए क्रायोजेनिक्स का उपयोग करता है।
- अंतरिक्ष में, ऑक्सीजन सहित हवा की कमी होती है, जिसका अर्थ है कि कुछ भी जलाना असंभव है।
- इस समस्या को ठीक करने के लिए, रॉकेट अपने स्वयं के ऑक्सीजन को ले जाते हैं, जिसे ऑक्सीडाइज़र के रूप में जाना जाता है, इसे अंतरिक्ष में जलाने के लिए ईंधन के साथ मिलाया जाता है।
| क्रायोजेनिक्स – क्रायोजेनिक्स अत्यंत कम तापमान, सामान्यतः -150 डिग्री सेल्सियस से नीचे, पर सामग्री और प्रक्रियाओं का अध्ययन है। – इसमें मुख्य रूप से क्रायोजेनिक तरल पदार्थ जैसे कि तरल नाइट्रोजन (LN2), तरल ऑक्सीजन (LOX) और तरल हाइड्रोजन (LH2) का उपयोग शामिल है। – विभिन्न क्षेत्रों में अनुप्रयोग: अंतरिक्ष, चिकित्सा, खाद्य संरक्षण, औद्योगिक गैसें, अतिचालकता आदि। |
अर्ध-क्रायोजेनिक इंजन
- प्रणोदक: तरल ऑक्सीजन (LOX) और केरोसिन, जो उन्हें तरल हाइड्रोजन का उपयोग करने वाले क्रायोजेनिक इंजनों की तुलना में अधिक सुरक्षित और कम विषैला बनाते हैं।
- थ्रस्ट: 2,000 किलोन्यूटन (kN) का बढ़ा हुआ थ्रस्ट प्रदान करते हैं।
- पेलोड क्षमता: सेमी-क्रायोजेनिक इंजन हल्के ईंधन (केरोसिन) के उपयोग के कारण लॉन्च वाहनों की पेलोड क्षमता बढ़ाते हैं।
क्रायोजेनिक और सेमी-क्रायोजेनिक इंजन के बीच अंतर
| विशेषता | क्रायोजेनिक इंजन | अर्ध-क्रायोजेनिक इंजन |
| प्रणोदक | तरल ऑक्सीजन (LOX) और तरल हाइड्रोजन (LH2)। | तरल ऑक्सीजन (LOX) और केरोसीन। |
| भंडारण तापमान | LH2 को -253°C भंडारण की आवश्यकता होती है। | केरोसीन को सामान्य तापमान पर भंडारित किया जा सकता है। |
| थ्रस्ट | उच्च विशिष्ट आवेग, कम घनत्व. | उच्च घनत्व आवेग, प्रति आयतन अधिक बल। |
| जटिलता | संभालना और भंडारण करना अधिक जटिल है। | संभालना और भंडारण करना आसान है। |
| पुन: प्रयोज्यता | कम पुन: प्रयोज्यता क्षमता | सरल घटकों के कारण पुनः प्रयोज्यता की उच्च क्षमता। |
आगामी पीढ़ी का प्रक्षेपण यान
- गगनयान मिशन के लिए अगली पीढ़ी के प्रक्षेपण यान (NGLV) का विकास पटरी पर है।
- यह उच्च पेलोड क्षमता और पुन: प्रयोज्यता वाला मानव-रेटेड प्रक्षेपण यान है।
- इसमें पुन: प्रयोज्य पहला चरण है और यह 30 टन तक का भार लो अर्थ ऑर्बिट (LEO) तक ले जा सकता है।
- NGLV के प्रथम और दूसरे चरण में क्रायोजेनिक ऊपरी चरण के साथ LOX इंजन का उपयोग किया जाएगा।
- इसरो ने NGLV के प्रथम चरण की रिकवरी का सफलतापूर्वक परीक्षण किया है।
Source: IE
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