ભારતની ઉભરતી સ્પેસ ટેકનોલોજી: ક્ષમતાઓ, મિશન્સ અને વ્યૂહાત્મક વૃદ્ધિ
#GS-3 #સાયન્સ અને ટેકનોલોજી #અંતરિક્ષ #ટેકનોલોજીનું સ્વદેશીકરણ #ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર #સાયન્સ અને ટેકનોલોજીમાં ભારતીયોની સિદ્ધિઓ
મુખ્ય મુદ્દા
- કેન્દ્રીય કેબિનેટે સપ્ટેમ્બર 2024 માં નેક્સ્ટ જનરેશન લોન્ચ વ્હીકલ (NGLV) માટે રૂ. 8,240 કરોડ ની ફાળવણીને મંજૂરી આપી હતી, જે લો અર્થ ઓર્બિટમાં 30 ટન પેલોડ લઈ જવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.
- ISRO ના SpaDeX મિશને 16 જાન્યુઆરી 2025 ના રોજ ભારતને અંતરિક્ષમાં સ્વચાલિત ડોકિંગમાં સફળતા મેળવનારો વિશ્વનો ચોથો દેશ બનાવી દીધો.
- અંતરિક્ષ વિભાગે માર્ચ 2026 સુધીમાં પ્રાપ્ત થયેલા 618.5 મિલિયન્સ યુએસ ડોલર ના સ્ટાર્ટઅપ ફંડિંગના જોરે 2033 સુધીમાં ભારતની સ્પેસ ઇકોનોમીને 44 બિલિયન યુએસ ડોલર સુધી પહોંચાડવાનું લક્ષ્ય રાખ્યું છે.
- ઇલેક્ટ્રિક પ્રપલ્શન ટેકનોલોજીને આગળ વધારવા માટે ISRO એ માર્ચ 2025 માં 300-મિલીન્યૂટન સ્ટેશનરી પ્લાઝ્મા થ્રસ્ટરનું 1,000 કલાકનું સફળ પરીક્ષણ કર્યું હતું.
- 30 જુલાઈ 2025 ના રોજ લોન્ચ થયેલું સંયુક્ત NISAR મિશન L-બેન્ડ અને S-બેન્ડ રડાર ની મદદથી દર 12 દિવસના ચક્રમાં દરેક હવામાનમાં પૃથ્વીની સચોટ તસવીરો પૂરી પાડે છે.
શા માટે સમાચારમાં છે?
- ભારતીય અંતરિક્ષ સંશોધન સંસ્થા (ISRO) ભારતની સક્ષમતાઓનો વિસ્તાર કરવા માટે નેક્સ્ટ-જનરેશન લોન્ચ વ્હીકલ્સ, પુનઃઉપયોગી રોકેટ્સ (રિયૂઝેબલ રોકેટ્સ), સ્વદેશી પ્રપલ્શન સિસ્ટમ્સ (બળતણ પ્રણાલી) અને ઇન-સ્પેસ ડોકિંગ ટેકનોલોજી ઝડપથી વિકસાવી રહી છે.
- આ તકનીકી પ્રગતિનો મુખ્ય ઉદ્દેશ્ય આગામી મહત્વકાંક્ષી મિશન્સ જેવા કે ગગનયાન અને ભારતીય અંતરિક્ષ સ્ટેશન (BAS) ના નિર્માણને સીધો ટેકો આપવાનો છે.
ભારતના સ્પેસ સેક્ટરમાં મુખ્ય ઘટનાક્રમ શું છે?
- ભારતની સંગઠિત સ્પેસ યાત્રા 1962માં INCOSPAR ની સ્થાપના સાથે શરૂ થઈ હતી, ત્યારબાદ 1963માં કેરળના થુમ્બા ખાતેથી પ્રથમ સાઉન્ડિંગ રોકેટ લોન્ચ કરવામાં આવ્યું હતું અને 1969માં ISRO ની સ્થાપના થઈ હતી.
- વિદેશી ટેકનોલોજી પરની નિર્ભરતા ઘટાડવા માટે ભારત પુનઃઉપયોગી લોન્ચ વ્હીકલ્સ, અદ્યતન પ્રપલ્શન, સ્પેસ ડોકિંગ, સેટેલાઇટ નેવિગેશન અને પૃથ્વી અવલોકન (એર્થ ઓબ્ઝર્વેશન) ક્ષેત્રે સ્વદેશી ઉકેલો બનાવી રહ્યું છે.
- પ્રમુખ ગગનયાન પ્રોગ્રામે માનવ સંચાલિત અંતરિક્ષ ઉડાન ક્ષમતા સાબિત કરશે, જે પ્રસ્તાવિત ભારતીય અંતરિક્ષ સ્ટેશન ખાતે લાંબા ગાળાના માનવ મિશન્સ માટે પાયો નાખશે.
- ખાનગી કંપનીઓ અને સ્પેસ સ્ટાર્ટઅપ્સની સક્રિય ભાગીદારી સ્થાનિક ઉત્પાદન, ટેકનોલોજી વિકાસ અને વ્યાપારી સ્પેસ એપ્લિકેશન્સને પ્રોત્સાહન આપી રહી છે.
- અંતરિક્ષ વિભાગ ખાનગી રોકાણ, વ્યાપારી રોકેટ લોન્ચ અને સ્થાનિક ટેકનોલોજી દ્વારા 2033 સુધીમાં ભારતની સ્પેસ ઇકોનોમીને 44 બિલિયન યુએસ ડોલર સુધી વિસ્તારવાનું લક્ષ્ય ધરાવે છે.
- વ્યાપારી પાંખ ન્યૂસ્પેસ ઇન્ડિયા લિમિટેડ (NSIL) એઔદ્યોગિક કુશળતા વધારવા માટે ISRO ની 83 ટેકનોલોજી માટે 118 ટેકનોલોજી ટ્રાન્સફર એગ્રીમેન્ટ્સ પર હસ્તાક્ષર કર્યા છે.
- ભારતીય સ્પેસ સ્ટાર્ટઅપ્સમાં ખાનગી રોકાણ માર્ચ 2026 સુધીમાં અંદાજે 618.5 મિલિયન યુએસ ડોલર સુધી પહોંચી ગયું છે.
- ઇન્ડિયન સ્પેસ પોલિસી, 2023 અને નિયમનકારી સંસ્થા IN-SPACe જેવી સરકારી વ્યવસ્થાઓ હવે ખાનગી સંસ્થાઓને સેટેલાઇટ બનાવવા, લોન્ચ સેવાઓ પૂરી પાડવા અને વ્યાપારી સ્પેસ વ્યવસાયો ચલાવવાની મંજૂરી આપે છે.
નેક્સ્ટ જનરેશન લોન્ચ વ્હીકલ (NGLV)
- નેક્સ્ટ જનરેશન લોન્ચ વ્હીકલ (NGLV) એ એક હેવી-લિફ્ટ, આંશિક રીતે પુનઃઉપયોગી રોકેટ છે જેને ISRO દ્વારા પરવડે તેવા અને ભારે અંતરિક્ષ વહન માટે વિકસાવવામાં આવી રહ્યું છે.
- સપ્ટેમ્બર 2024 માં, કેન્દ્રીય કેબિનેટે રૂ. 8,240 કરોડની ફાળવણી સાથે તેના વિકાસને મંજૂરી આપી, જે ત્રણ કાર્યકારી વિકાસ ઉડાનો માટે ભંડાર પૂરો પાડે છે.
- NGLV લો અર્થ ઓર્બિટ (LEO) માં 30 ટન સુધીનો પેલોડ પહોંચાડી શકે છે, જ્યારે હાલનું LVM3 રોકેટ માત્ર 10 ટન જેટલું જ વહન કરી શકે છે.
- NGLV નું આંશિક રીતે પુનઃઉપયોગી સંસ્કરણ લોન્ચ ખર્ચ ઘટાડવા માટે 14-ટન LEO પેલોડ ક્ષમતા ધરાવશે.
- NGLV ભારતીય અંતરિક્ષ સ્ટેશન, માનવ અંતરિક્ષ ઉડાનો, ચંદ્ર મિશન્સ, આંતરગ્રહીય પ્રવાસો અને મેગા સેટેલાઇટ કોન્સ્ટેલેશન્સ માટેના મિશન્સ પૂર્ણ કરશે.
ભારતના પરંપરાગત લોન્ચ વ્હીકલ્સ
- પોલાર સેટેલાઇટ લોન્ચ વ્હીકલ (PSLV) ISRO ના ભરોસાપાત્ર વર્કહોર્સ તરીકે સેવા આપે છે, જે 600-કિમી સન-સિન્ક્રોનસ પોલાર ઓર્બિટ (SSPO) માં 1,750 કિગ્રા સુધી અને સબ-જીઓસિન્ક્રોનસ ટ્રાન્સફર ઓર્બિટ (Sub-GTO) માં 1,425 કિગ્રા પેલોડ મૂકે છે.
- જીઓસિન્ક્રોનસ સેટેલાઇટ લોન્ચ વ્હીકલ (GSLV) ઊંચી ભ્રમણકક્ષાઓમાં 2-ટન વર્ગના સંચાર ઉપગ્રહો લોન્ચ કરવા માટે સ્વદેશી ક્રાયોજેનિક અપર સ્ટેજ નો ઉપયોગ કરે છે.
- લોન્ચ વ્હીકલ માર્ક-3 (LVM3) ભારતનું અગ્રણી હેવી-લિફ્ટર છે, જે GTO માં 4-ટન વર્ગના સેટેલાઇટ અને LEO માં 10-ટન વર્ગના પેલોડ મોકલવા માટે સક્ષમ છે.
- સ્મોલ સેટેલાઇટ લોન્ચ વ્હીકલ (SSLV) એ થ્રી-સ્ટેજ, 120-ટનનું રોકેટ છે જે 500 કિગ્રા સુધીના નાના સેટેલાઇટને 500-કિમી પ્લાનર ઓર્બિટમાં ઝડપથી મૂકવા માટે ડિઝાઇન કરાયું છે.
મુખ્ય સ્પેસ શબ્દોની વ્યાખ્યા
- સન-સિન્ક્રોનસ ઓર્બિટ (SSO) એ ધ્રુવીય કક્ષા છે જ્યાં ઉપગ્રહ ચોક્કસ સ્થાનીય સૂર્ય સમયે ચોક્કસ જમીન પરથી પસાર થાય છે, જે ઇમેજિંગ માટે એકસરખો સૂર્યપ્રકાશ સુનિશ્ચિત કરે છે.
- જીઓસ્ટેશનરી ટ્રાન્સફર ઓર્બિટ (GTO) એ અંતિમ જીઓસ્ટેશનરી ભ્રમણકક્ષા સુધી પહોંચવા માટે વપરાતો લંબગોળ માર્ગ છે; તેનો સર્વોચ્ચ પોઇન્ટ લગભગ 35,786 કિમી સુધી પહોંચે છે, જ્યાં ઓનબોર્ડ મોટર્સ સેટેલાઇટના માર્ગને વર્તુળાકાર કરે છે.
- ક્રાયોજેનિક અપર સ્ટેજ ભારે પેલોડ ઉપાડવા માટે અતિ-ઉચ્ચ થ્રસ્ટ કાર્યક્ષમતા મેળવવા બળતણ તરીકે પ્રવાહી હાઇડ્રોજન (LH2) અને ઓક્સિડાઇઝર તરીકે પ્રવાહી ઓક્સિજન (LOX) નો ઉપયોગ કરે છે.
- ISRO એ રશિયન આયાત પરની નિર્ભરતા ઘટાડીને પોતાના ક્રાયોજેનિક સ્ટેજનો સફળતાપૂર્વક વિકાસ કર્યો, જેથી રોકેટરી ક્ષેત્રે રાષ્ટ્રીય આત્મનિર્ભરતા મજબૂત થઈ.
પુનઃઉપયોગી લોન્ચ વ્હીકલ (RLV) ટેકનોલોજી
- પુનઃઉપયોગી લોન્ચ વ્હીકલ્સ રોકેટના મુખ્ય ભાગોને સુરક્ષિત રીતે પૃથ્વી પર પાછા લાવે છે, જેનાથી લોન્ચિંગ ખર્ચ અને ટર્નઅરાઉન્ડ સમય નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે.
- ISRO એ તેના પુષ્પક RLV ડેમોન્સ્ટ્રેટર નો ઉપયોગ કરીને 2023 અને 2024 દરમિયાન ત્રણ સફળ રિયૂઝેબલ લોન્ચ વ્હીકલ લેન્ડિંગ એક્સપેરિમેન્ટ્સ (RLV-LEX) હાથ ધર્યા.
- જૂન 2024 માં LEX-03 પરીક્ષણે તીવ્ર પવન અને ઓફ-સેન્ટર ફ્લાઇટ પાથ હોવા છતાં એરફીલ્ડ પર સ્વાયત્ત (સ્વચાલિત) લેન્ડિંગ સાબિત કર્યું.
- આ પરીક્ષણો ઓટોનોમસ ફ્લાઇટ ગાઇડન્સ, વાતાવરણીય રી-એન્ટ્રી કંટ્રોલ અને સચોટ રનવે લેન્ડિંગમાં આંતરિક કુશળતાનું નિર્માણ કરે છે.
સ્ક્રેમજેટ અને એર-બ્રીધિંગ પ્રપલ્શન
- સુપરસોનિક કોમ્બિનેશન રેમજેટ (Scramjet) ઉડાન દરમિયાન વાતાવરણીય હવામાંથી સીધો ઓક્સિજન મેળવે છે, જેનાથી ઓનબોર્ડ લિક્વિડ ઓક્સિડાઇઝરની જરૂરિયાત દૂર થાય છે અને વ્હીકલનું વજન ઘટે છે.
- સ્ક્રેમજેટ એન્જિન મેક 5 થી વધુની હાઇપરસોનિક ઝડપે કામ કરે છે, જે સુપરસોનિક એરફ્લોમાં પણ સ્થિર બળતણ દહન જાળવી રાખે છે.
- ISRO એ ઓગસ્ટ 2016 માં મેક 6 ની ઝડપે સ્ક્રેમજેટ એન્જિનનું સફળ ફ્લાઇટ ટેસ્ટ કર્યું હતું, જેણે સ્થિર હાઇપરસોનિક દહન પ્રદર્શિત કર્યું હતું.
- જુલાઈ 2024 માં, ISRO એ RH-560 સાઉન્ડિંગ રોકેટ લોન્ચ કર્યું જેથી વાસ્તવિક ઉડાન સ્થિતિઓ હેઠળ અદ્યતન એર-બ્રીધિંગ પ્રપલ્શન સિસ્ટમ્સનું પરીક્ષણ કરી શકાય.
- એર-બ્રીધિંગ સિસ્ટમ્સ રોકેટનું વજન નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે અને ભવિષ્યના લાંબા અંતરના અંતરિક્ષ વહનને વધુ આર્થિક બનાવે છે.
ઇલેક્ટ્રિક અને ગ્રીન પ્રપલ્શન ટેકનોલોજી
- ઇલેક્ટ્રિક પ્રપલ્શન વીજળીનો ઉપયોગ કરીને પ્રોપેલન્ટ્સને વેગ આપે છે, જે લાંબા ગાળાના સેટેલાઇટ પોઝિશનિંગ અને ઓર્બિટ શિફ્ટ માટે ઘણું ઓછું ઇંધણ વાપરે છે.
- માર્ચ 2025 માં, ISRO એ સ્વદેશી 300-મિલીન્યૂટન સ્ટેશનરી પ્લાઝ્મા થ્રસ્ટરનું 1,000-કલાકનું લાઇફ ટેસ્ટ પૂર્ણ કર્યું.
- આ પ્લાઝ્મા ટેકનોલોજી કેમિકલ એન્જિનો કરતાં છ ગણી વધુ કાર્યક્ષમતા આપે છે અને સેટેલાઇટ TDS-01 પર તેની ફ્લાઇટ ટ્રાયલ કરવામાં આવશે.
- ગ્રીન પ્રપલ્શન હાઇડ્રેઝાઇન જેવા ખતરનાક પરંપરાગત પ્રોપેલન્ટ્સને બદલવા માટે બિન-ઝેરી, ઇકો-ફ્રેન્ડલી કેમિકલ ફ્યુઅલ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે.
- ISRO નેક્સ્ટ જનરેશન LOX-કેરોસીન સેમિક્રાયોજેનિક રોકેટ એન્જિનો ચલાવવા માટે ખાસ બનાવવામાં આવેલ સ્વદેશી રોકેટ-ગ્રેડ કેરોસીન ISROSENE વિકસાવી રહ્યું છે.
- ખાનગી પેઢી બેલાટ્રિક્સ એરોસ્પેસે DRDO ના ટેકનોલોજી ડેવલપમેન્ટ ફંડ હેઠળ 1-ન્યૂટન ક્લાસ ગ્રીન મોનોપ્રોપેલન્ટ થ્રસ્ટર બનાવ્યું, જેણે જાન્યુઆરી 2024 માં ઇન-ઓર્બિટ કામગીરી સાબિત કરી.
રેડિયોઆઇસોટોપ હીટિંગ અને પાવર ટેકનોલોજી
- રેડિયોઆઇસોટોપ હીટર યુનિટ્સ (RHUs) ઊંડા અંતરિક્ષની અતિશય ઠંડીમાં સંવેદનશીલ સ્પેસક્રાફ્ટ ભાગોને ગરમ રાખવા માટે કિરણોત્સર્ગી તત્વોમાંથી ક્ષય પામતી ગરમીનો ઉપયોગ કરે છે.
- રેડિયોઆઇસોટોપ થર્મોઇલેક્ટ્રિક જનરેટર્સ (RTGs) ક્ષય ગરમીને સતત વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જે એવા લાંબા મિશન્સમાં પ્રોબ્સને પાવર આપે છે જ્યાં સૂર્યપ્રકાશ નબળો હોય છે.
- ISRO અને પરમાણુ ઉર્જા વિભાગ (DAE) ચંદ્ર અને મંગળના ભવિષ્યના મિશન્સ માટે સ્વદેશી RHUs અને RTGs નું સંયુક્ત રીતે નિર્માણ કરી રહ્યા છે.
સ્પેસ ડોકિંગ અને ઇન-ઓર્બિટ સર્વિસિંગ
- ISRO ના સ્પેસ ડોકિંગ એક્સપેરિમેન્ટ (SpaDeX) એ કક્ષામાં સ્પેસક્રાફ્ટ રેન્ડેવુ, ડોકિંગ અને સેપરેશન મિકેનિઝમ્સનું સફળતાપૂર્વક પ્રદર્શન કર્યું.
- પ્રથમ સફળ ડોકિંગ 16 જાન્યુઆરી 2025 ના રોજ થયું હતું, જેણે અમેરિકા, રશિયા અને ચીન પછી ભારતને સ્પેસ ડોકિંગ હાસિલ કરનારો ચોથો દેશ બનાવ્યો.
- ISRO એ માર્ચ 2025 માં અનડોકિંગ કર્યું, ત્યારબાદ એપ્રિલ 2025 માં બીજું ઓટોનોમસ ડોકિંગ અને પાવર ટ્રાન્સફર કર્યું.
- ઇન-ઓર્બિટ સર્વિસિંગ ક્ષમતાઓ ઓપરેટરોને ઉપગ્રહોમાં ફરીથી બળતણ ભરવા, સમારકામ કરવા, અપગ્રેડ કરવા અને જાળવણી કરવાની મંજૂરી આપે છે, જે તેમના ઓપરેશનલ આયુષ્યને નોંધપાત્ર રીતે લંબાવે છે.
- ઓટોનોમસ ડોકિંગ એ લુનાર સેમ્પલ પાછા લાવવા, મલ્ટિ-રોકેટ પેલોડ્સને ભેગા કરવા અને ભારતીય અંતરિક્ષ સ્ટેશન ના નિર્માણ માટે અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે.
સ્વદેશી સેટેલાઇટ નેવિગેશન અને કમ્યુનિકેશન
- નેવિગેશન વિથ ઇન્ડિયન કોન્સ્ટેલેશન (NavIC) સમગ્ર ભારતમાં અને તેની સરહદોથી 1,500 કિમી સુધી સચોટ પોઝિશનિંગ અને ટાઇમિંગ કવરેજ આપે છે.
- NavIC સામાન્ય નાગરિકો માટે ખુલ્લી સ્ટેન્ડર્ડ પોઝિશનિંગ સર્વિસ (SPS) અને સંરક્ષણ દળો માટે એન્ક્રિપ્ટેડ રિસ્ટ્રિક્ટેડ સર્વિસ (RS) પૂરી પાડે છે.
- ISRO એ સમગ્ર ભારતમાં ડાયરેક્ટ-ટુ-હોમ (DTH) સેટેલાઇટ ટીવી કામગીરીનો વિસ્તાર કરવા માટે 2022 માં GSAT-24 લોન્ચ કર્યું હતું.
- 2024 માં લોન્ચ કરાયેલ GSAT-N2 (GSAT-20) બ્રોડબેન્ડ ઇન્ટરનેટ એક્સેસ અને ઇન-ફ્લાઇટ વાઇ-ફાઇ સેવાઓને વધારવા માટે 48 Gbps ક્ષમતા પૂરી પાડે છે.
- 2025 માટે સુનિશ્ચિત થયેલ સમર્પિત સેટેલાઇટ CMS-03 (GSAT-7R) સુરક્ષિત નૌકાદળ સંચાર અને રાષ્ટ્રીય દરિયાઇ સુરક્ષાને મજબૂત કરશે.
અદ્યતન અર્થ ઓબ્ઝર્વેશન ટેકનોલોજી
- 30 જુલાઈ 2025 ના રોજ લોન્ચ કરાયેલ NISAR મિશન (NASA-ISRO સિન્થેટિક એપરચર રડાર), NASA ની L-બેન્ડ અને ISRO ની S-બેન્ડ રડાર ફ્રીક્વન્સીઝ ને જોડે છે.
- NISAR તમામ પ્રકારના હવામાનમાં રાત-દિવસ પૃથ્વીની હાઇ-રિઝોલ્યુશન ઇમેજ કેપ્ચર કરે છે, ગ્લેશિયરની હલનચલન, જમીન ધસી પડવી, પાકની વિગતો અને કુદરતી આપત્તિઓ પર નજર રાખે છે.
- આ સેટેલાઇટ દર 12 દિવસે પૃથ્વીના વૈશ્વિક જમીન વિસ્તાર અને બરફની સપાટીનું સંપૂર્ણ મેપિંગ કરે છે.
- નવેમ્બર 2018 માં લોન્ચ થયેલ હાઇપરસપેક્ટ્રલ ઇમેજિંગ સેટેલાઇટ (HysIS) ઘણા સાંકડા સ્પેક્ટ્રલ બેન્ડ્સમાં પ્રકાશના પરાવર્તનનું વિશ્લેષણ કરે છે.
- HysIS પદાર્થોની અનન્ય લાઇટ સિગ્નેચર્સને ઓળખીને પાકની તંદુરસ્તી, જંગલ વિસ્તાર, ખનિજ ભંડારો, જમીનની લાક્ષણિકતાઓ અને જળ સંસાધનોની દેખરેખ રાખે છે.
નિષ્કર્ષ
- ભારતની સ્પેસ વ્યૂહરચના ઝડપથી આત્મનિર્ભર, વ્યાપારી અને ઉચ્ચ-તકનીકી સાહસમાં પરિવર્તિત થઈ રહી છે.
- સતત R&D ભંડાર, ખાનગી ક્ષેત્રની વૃદ્ધિ અને ઊંડી ઉદ્યોગ-શૈક્ષણિક ભાગીદારી સ્પેસ ક્ષેત્રની સફળતાઓને વિશાળ આર્થિક વૃદ્ધિમાં રૂપાંતરિત કરવામાં મદદ કરશે.
- આ તકનીકી પ્રગતિ ભારતની વ્યૂહાત્મક સ્વાયત્તતાને સુરક્ષિત કરે છે, તેની વૈજ્ઞાનિક પ્રતિષ્ઠામાં વધારો કરે છે અને આંતરરાષ્ટ્રીય સ્પેસ ઇકોનોમીમાં તેની ભૂમિકાને મજબૂત કરે છે.