करायोजेनिक इंजिन - criogenic engine

राज्यसेवा मुख्य परीक्षेत विज्ञान व तंत्रज्ञान एक महत्त्वाचा घटक आहे. त्यात मागील वर्षात येऊन गेलेल्या प्रश्नांचे विश्लेषण आधी बघू व त्यानंतर क्रायोजेनिक इंजिन या अवकाश तंत्रज्ञानाशी संबंधित उदाहरण बघू.

🛰भस्थिर उपग्रह

भूस्थिर म्हणजेच जिओन्सिक्रोनस उपग्रह हे पृथ्वीच्या भूमध्य रेषेवर स्थित असतात व ते पृथ्वीच्या गतीनुसार पृथ्वीसोबत फिरत असतात. हे भूस्थिर उपग्रह आपल्या नावाप्रमाणे पृथ्वीच्या कक्षेत एकाच स्थानावर स्थिर असतात. भारताने याच भूस्थिर उपग्रह प्रक्षेपणात स्वदेशी क्रायोजेनिक इंजिनाची यशस्वी चाचणी घेतली. क्रायोजेनिक इंजिनाच्या माध्यमातून आता भारताने उपग्रह प्रक्षेपणात आपला झेंडा पृथ्वीबाहेर फडकवला आहे. यामुळे भारत क्रायोजेनिक क्लबचा सदस्य झाला.


🚀करायोजेनिक इंजिन

जीएसएलव्हीच्या तिसऱ्या टप्प्यात क्रायोजेनिक इंजिन वापरण्यात येते. भौतिकशास्त्रात अत्याधिक कमी तापमान निर्माण करणे व त्याचा वापर करणे यास क्रायोजनिक्स म्हणतात. जीएसएलव्हीच्या टप्प्यात अवजड उपग्रहाला पुढे ढकलण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा लागते. त्यामुळे कमी इंधनाचा वापर करून उपग्रहाला सुमारे ८०० सेकंदापर्यंत ढकलत नेहण्यासाठी क्रायोजेनिक इंजिनाचा वापर करण्यात येतो. क्रायोजेनिक इंजिनमध्ये इंधन म्हणून उणे २५३ सेल्सिअस द्रवरूप हायड्रोजन तर ऑक्सिडायझर म्हणून उणे १८३ सेल्सिअस द्रवरूप ऑक्सिजन वापरले जाते. इंजिनसाठी लागणारे इंधन अतिशीत आहे. त्यामुळेच त्याला 'क्रायोजेनिक इंजिन' म्हणतात.


🚀करायोजेनिक क्लब

जगातील फारच मोजक्या देशांकडे क्रायोजेनिक इंजिनासारखे यान आहे. भारताने या क्षेत्रात आपला यशस्वी ठसा उमटवून अमेरिका, रशिया, जपान, फ्रान्स व चीन या देशांच्या पंक्तीमध्ये आपला समावेश पक्का केला.


⛽️चांगले इंधन

हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन हे चांगले इंधन वापरण्यात येत असल्यामुळे यापासून निर्माण होणारी ऊर्जा ही खूपच चांगली ऊर्जा असते. त्यामुळे रॉकेट उड्डान अति वेगाने करणे शक्य होते. भारताच्या इंजिनाचे नाव CE-२० असून, हिंदुस्तान एरोनॉटिक्स कंपनीने त्याचे उत्पादन केले आहे. त्याची चाचणी 'इस्रो'चे ज्वलन सुविधा केंद्र महेंद्रगिरी येथे केली जाते.


🔹फायदे

क्रायोजेनिक इंजिनच्या वापरामुळे फार मोठ्या प्रमाणात भारताची आर्थिक बचत होणार आहे. पूर्वी भारताचे उपग्रह युरोपीय अंतराळ संस्थेच्या 'एरिअन' या प्रक्षेपकांच्या माध्यमातून प्रक्षेपित केले जात होते. भारताचा आता तो खर्च वाचणार आहे. क्रायोजेनिक इंजिनच्या माध्यमातून जड उपग्रहाचे प्रक्षेपण करणेही आता सोपे होणार आहे. मार्क-३सारखी भारताची पहिली मानवी अवकाश मोहीम साकारणे शक्य होणार आहे. ही मानवी मोहिम २०२० ते २०२५ सालापर्यंत शक्य आहे. क्रायोजेनिक इंजिनमुळे जीएसएलव्हीच्या प्रक्षेपणात प्रगती झाल्याचे दिसून येते. भारताचे जी-सॅट ६, जीएसएलव्ही-डी-५ने यशस्वी प्रक्षेपण करून दाखवले.


🚀करायोजेनिक पुढची आव्हाने

एखाद्या प्रयोगशाळेत क्रायोजेनिक इंजिनासाठी लागणारे कमी तापमान तयार करणे आणि द्रवरूप वायूत साठवणे शक्य असले तरी उपग्रहात त्याचा वापर करणे अवघड जाते. हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन वायूंना वेगवेगळ्या टाक्यामध्ये साठवून नंतर त्यांना एका पाइपद्वारे विशिष्ट कम्बशन चेंबरमध्ये आणणे तांत्रिकदृष्ट्या आव्हानात्मक आहे.