ઈસરોનું ગગનયાન મિશન: થર્મલ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમની સમજણ
#GS-3 #સાયન્સ અને ટેકનોલોજી #અંતરિક્ષ #GS-2 #વર્તમાન ઘટનાઓ #રાષ્ટ્રીય #ગગનયાન #ઈસરો
મુખ્ય મુદ્દા
- ઈસરો તેના ગગનયાન મિશનમાં વાતાવરણમાં પુનઃપ્રવેશ સમયે સ્પેસક્રાફ્ટને ગરમીથી બચાવવા માટે ખાસ થર્મલ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ (TPS) નો ઉપયોગ કરી રહ્યું છે.
- LEO ભ્રમણકક્ષામાંથી પાછા ફરતી વખતે સ્પેસક્રાફ્ટની ગતિ ઊર્જાના 99% થી વધુ હિસ્સો ગરમીમાં ફેરવાય છે, જ્યાં તાપમાન 1,800°C સુધી પહોંચી જાય છે.
- આ હીટ શીલ્ડ માત્ર 30-35 mm જાડી હોવા છતાં સ્પેસક્રાફ્ટની અંદરનું તાપમાન 150°C થી નીચે રાખવામાં સફળ રહે છે.
- આગળના ભાગ માટે ઉચ્ચ ઘનતા વાળી કાર્બન ફેનોલિક ટાઇલ્સ અને બાજુના ભાગો માટે મધ્યમ ઘનતા વાળી સિલિકા ફેનોલિક ટાઇલ્સ વાપરવામાં આવી છે.
- આ સ્વદેશી ટેકનોલોજી સ્પેસ કેપ્સ્યુલ રિકવરી એક્સપેરિમેન્ટ અને 2014 ના LVM3 / CARE મિશન પર આધારિત છે.
શા માટે ચર્ચામાં છે?
- ઈસરો તેના ગગનયાન મિશન માટે વગર ડ્રાઇવર વાળી ફ્લાઇટ ટેસ્ટની તૈયારી કરી રહ્યું છે, જેના ભાગરૂપે સ્પેસ ક્રૂ મોડ્યુલની થર્મલ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ (TPS) વિશે વિગતો જાહેર કરવામાં આવી છે.
થર્મલ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ શું છે?
- થર્મલ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ (TPS) એ સ્પેસક્રાફ્ટની બહાર લગાવવામાં આવતું એક ખાસ રક્ષણાત્મક કવચ છે, જે તેને વાતાવરણમાં ખૂબ જ ઝડપે પ્રવેશતી વખતે ઉત્પન્ન થતી અતિશય ગરમીથી બચાવે છે.
થર્મલ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમની જરૂરિયાત
- પૃથ્વીની નીચલી ભ્રમણકક્ષા (LEO) પરથી પાછા ફરતી વખતે ગતિ ઊર્જાના 99% કરતાં વધુ હિસ્સો ગરમીમાં બદલાઈ જાય છે, જેનાથી 1,800°C સુધીનું તાપમાન ઉત્પન્ન થાય છે જે ધાતુને પણ ઓગાળી શકે છે.
- સ્પેસક્રાફ્ટ એકવાર વાતાવરણમાં નીચે આવવાનું શરૂ કરે પછી મિશન રદ કે રોકી શકાતું નથી, તેથી સુરક્ષા માટે આ સિસ્ટમ જરૂરી છે.
- નીચે આવતી વખતે લાગતું દબાણ એટલું ઝડપી હોય છે કે માણસ તેને હાથેથી નિયંત્રિત કરી શકતો નથી, તેથી આપોઆપ કામ કરતી થર્મલ સિસ્ટમ જરૂરી બને છે.
- આ સિસ્ટમ અંદરનું તાપમાન ઓછું રાખે છે જેથી અંદર રહેલા મુસાફરો અને રોકેટનું માળખું સુરક્ષિત રહે.
એબ્લેટિવ ટીપીએસ કેવી રીતે કામ કરે છે?
- વધારે પડતા ઘર્ષણને કારણે હીટ શીલ્ડમાં રહેલું મટીરિયલ ગરમી શોષી લે છે અને રાસાયણિક રીતે તૂટવા લાગે છે.
- બહારનું સ્તર બળીને કોલસા જેવું બને છે જે ગરમીને અંદર જતાં રોકે છે અને સાથે જ ઉપરનો ભાગ ખરી પડીને ગરમીને દૂર ફેંકી દે છે.
- આ પ્રક્રિયામાં નીકળતો ગેસ સ્પેસક્રાફ્ટની સપાટી પરથી બહાર આવે છે, જે ગરમ પ્લાઝમાને સપાટીથી દૂર રાખીને ગરમીથી રક્ષણ આપે છે.
ગગનયાનના ટીપીએસની મુખ્ય વિશેષતાઓ
- બહાર 1,800°C ગરમી હોવા છતાં આ હીટ શીલ્ડ માત્ર 30-35 mm જાડી છે અને અંદરનું તાપમાન 150°C થી નીચે જાળવી રાખે છે.
- આગળના નોઝ ભાગમાં સૌથી વધુ ગરમી અને દબાણ સહન કરવા માટે ઉચ્ચ ઘનતા ધરાવતી કાર્બન ફેનોલિક ટાઇલ્સ નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે.
- આજુબાજુની પેનલ અને પાછળના ભાગમાં ગરમી સામે રક્ષણ મેળવવા માટે મધ્યમ ઘનતા વાળી સિલિકા ફેનોલિક ટાઇલ્સ લગાવાઈ છે.
- આમાં તૂટી જાય તેવી સિરામિક ટાઇલ્સને બદલે મજબૂત અને એક જ વાર વપરાતી કમ્પોઝિટ ટાઇલ્સ વાપરવામાં આવી છે.
- આ સ્વદેશી સિસ્ટમ સ્પેસ કેપ્સ્યુલ રિકવરી પ્રયોગ અને 2014 ના LVM3 / CARE મિશનથી સાબિત થયેલી ટેકનોલોજી પર આધારિત છે.