हाल के वर्षों में, पुन: प्रयोज्य रॉकेट प्रौद्योगिकी का विकास वैश्विक एयरोस्पेस क्षेत्र में एक गर्म विषय बन गया है। विशेष रूप से वाणिज्यिक एयरोस्पेस के क्षेत्र में, विभिन्न देशों की कंपनियां पुन: प्रयोज्य रॉकेट विकसित करने के लिए दौड़ रही हैं जो लंबवत उड़ान भर सकें और उतर सकें। इस प्रक्रिया में, 10 किलोमीटर की ऊंचाई दोहराए जाने योग्य रॉकेट प्रौद्योगिकी को सत्यापित करने के लिए एक महत्वपूर्ण "सीमा" बन गई है। चाहे वह संयुक्त राज्य अमेरिका का स्पेसएक्स हो, आठवें संस्थान का सत्यापन रॉकेट हो, या सुजाकू-3 का वीटीवीएल-1, 10 किलोमीटर की ऊंचाई हमेशा परीक्षणों में बार-बार दिखाई देती है।
तो यह ऊँचाई क्यों चुनी गई? दोहराने योग्य रॉकेट प्रौद्योगिकी के सत्यापन के लिए इसका क्या अर्थ है? क्या इस बाधा को पार करने के बाद आगे की राह सचमुच आसान हो जाएगी? आज हम इस बारे में बात करने में कुछ समय बिताएंगे।
पहली बात जिसका उत्तर दिया जाना आवश्यक है वह है - 10 किलोमीटर की ऊंचाई का क्या मतलब है? दरअसल, रॉकेट प्रक्षेपण प्रक्रिया के दौरान 10 किलोमीटर की ऊंचाई कोई विशेष महत्वपूर्ण "मील का पत्थर" नहीं है। यह वायुमंडल से भी नहीं टूटा है और अभी भी पृथ्वी के क्षोभमंडल के भीतर है। हालाँकि, पुन: प्रयोज्य रॉकेटों के लिए, यह एक महत्वपूर्ण ऊँचाई है। सबसे पहले, 10 किलोमीटर से नीचे का वातावरण सघन है और वायु प्रतिरोध मजबूत है। ऐसे वातावरण में, रॉकेट को अपने आरोहण और अवतरण दोनों के दौरान जबरदस्त दबाव और वायु प्रतिरोध का अनुभव होगा। इसका मतलब यह है कि रॉकेट की रवैया नियंत्रण प्रणाली, स्थिरता नियंत्रण प्रणाली, और ग्रिड पतवार जैसे सहायक उपकरण सभी को गंभीर परीक्षणों का सामना करने की आवश्यकता है। इसके अलावा, रॉकेट को इस ऊंचाई पर "अधिकतम गतिशील दबाव" का भी अनुभव होगा, जो वायुगतिकीय बलों द्वारा रॉकेट पर लगाया गया अधिकतम दबाव है। यह रॉकेट उड़ान के सबसे जटिल चरणों में से एक है, और संरचनात्मक क्षति या विफलता से बचने के लिए रॉकेट को इस चरण के दौरान स्थिर रहने की आवश्यकता है। दूसरे, 10 किलोमीटर वह ऊंचाई है जिस पर रॉकेट को उड़ान के दौरान सुपरसोनिक और सबसोनिक गति में बदलाव का अनुभव करने की आवश्यकता होती है। दोहराने योग्य रॉकेटों के लिए, यह "ट्रांसोनिक" नियंत्रण क्षमताओं को सत्यापित करने का एक अवसर भी है। ट्रांसोनिक गति उस प्रक्रिया को संदर्भित करती है जिसमें एक रॉकेट सबसोनिक गति से, जो ध्वनि की गति से कम है, सुपरसोनिक गति में परिवर्तित होता है, जो ध्वनि की गति से अधिक होती है। इस स्तर पर, वायु प्रवाह में परिवर्तन से रॉकेट के रुख और नियंत्रण प्रणाली में भारी गड़बड़ी होगी। इसलिए, 10 किलोमीटर की ऊंचाई वाली उड़ान न केवल रॉकेट की सहनशक्ति का परीक्षण कर सकती है, बल्कि ट्रांसोनिक गति पर रॉकेट की स्थिरता और सटीक नियंत्रण क्षमताओं को भी सत्यापित कर सकती है। इस ऊंचाई को मुख्य परीक्षण बिंदु के रूप में इसलिए चुना गया क्योंकि यह चरम स्थितियों में रॉकेट के प्रदर्शन के परीक्षण का प्रतिनिधित्व करता है।
तो, इस 10 किलोमीटर की उड़ान को पूरा करने का क्या मतलब है? यह कहा जा सकता है कि यह रॉकेट प्रौद्योगिकी में एक बड़ी प्रगति का प्रतीक है। सबसे पहले, इतनी ऊंचाई पर रॉकेट की वापसी और सफल लैंडिंग का मतलब है कि इसमें बुनियादी पुन: उपयोग क्षमताएं हैं। जैसा कि चीन की ज़ुके -3 की डिजाइन टीम ने जोर दिया, इस उड़ान की सफलता से पता चलता है कि रॉकेट के मुख्य घटक जैसे इंजन और ग्रिड पतवार सटीक रूप से फिट हो सकते हैं और वापसी प्रक्रिया के दौरान स्थिर रह सकते हैं। हालाँकि, इस उच्च-स्तरीय परीक्षण के सफल समापन का मतलब यह नहीं है कि आगे कोई बाधा नहीं है। हालाँकि 10 किलोमीटर की उड़ान ने कुछ जटिल वातावरणों में रॉकेट की अनुकूलनशीलता और नियंत्रण क्षमताओं को सत्यापित किया, फिर भी यह वास्तविक कक्षीय-स्तर की उड़ान से बहुत दूर है। अधिक ऊंचाई पर, रॉकेटों को वायुमंडल में पुनः प्रवेश के दौरान अधिक गंभीर चुनौतियों, विशेष रूप से उच्च तापमान और अत्यधिक उच्च गति का सामना करना पड़ता है। चीन की दोहराने योग्य रॉकेट प्रौद्योगिकी के लिए, 10 किलोमीटर की उड़ान की सफलता का अधिक अर्थ यह है कि प्रौद्योगिकी का सत्यापन एक महत्वपूर्ण चरण में प्रवेश कर गया है। रॉकेट की ऊर्ध्वाधर टेकऑफ़ और लैंडिंग तकनीक ने पहले ही प्रारंभिक परिणाम प्राप्त कर लिए हैं, लेकिन भविष्य में जिस चीज़ को हल करने की आवश्यकता है वह यह है कि अधिक ऊंचाई पर ऊर्ध्वाधर पुनर्प्राप्ति कैसे प्राप्त की जाए और पुन: प्रवेश के दौरान उत्पन्न होने वाली भारी गर्मी और गतिज ऊर्जा से कैसे निपटा जाए। उदाहरण के लिए, वायुमंडल में पुनः प्रवेश करते समय उत्पन्न उच्च तापमान से प्रभावी ढंग से कैसे बचाव किया जाए; उदाहरण के लिए, रॉकेट की लैंडिंग सटीकता और गति नियंत्रण को और कैसे बेहतर बनाया जाए; और उदाहरण के लिए, रॉकेट की संरचना को इतना हल्का और मजबूत कैसे बनाया जाए कि वह बार-बार उपयोग करने पर होने वाली थकान से निपट सके, आदि। हम उम्मीद करते हैं कि जैसे-जैसे तकनीक परिपक्व होगी और उड़ानों की संख्या बढ़ेगी, ये समस्याएं धीरे-धीरे हल हो जाएंगी।
जब मेरे देश की दोहराने योग्य रॉकेट प्रौद्योगिकी के विकास और वर्तमान स्थिति की बात आती है, तो एक बिंदु जिसे नजरअंदाज नहीं किया जा सकता वह है स्पेसएक्स की उपलब्धियां। स्पेसएक्स 2000 के दशक की शुरुआत से पुन: प्रयोज्य रॉकेट विकसित करने के लिए प्रतिबद्ध है, और 2015 में पहली बार रॉकेट की ऊर्ध्वाधर पुनर्प्राप्ति सफलतापूर्वक हासिल की। तब से, स्पेसएक्स ने कई बार कक्षीय श्रेणी के रॉकेटों की पुनर्प्राप्ति और पुन: उपयोग पूरा कर लिया है, जिससे एयरोस्पेस उद्योग की लागत संरचना पूरी तरह से बदल गई है। इसके विपरीत, चीन की दोहराने योग्य रॉकेट तकनीक देर से शुरू हुई। हालाँकि हाल के वर्षों में महत्वपूर्ण प्रगति हुई है, फिर भी स्पेसएक्स के साथ एक निश्चित अंतर है। उदाहरण के तौर पर ज़ुके-3 वीटीवीएल-1 को लेते हुए, चीन का वर्तमान परीक्षण अभी भी 10 किलोमीटर की ऊंचाई पर ऊर्ध्वाधर टेक-ऑफ और लैंडिंग चरण में है, जबकि स्पेसएक्स ने पहले ही समुद्री पुनर्प्राप्ति और कक्षीय-श्रेणी के रॉकेटों का पुन: उपयोग हासिल कर लिया है। हालाँकि, इसका मतलब यह नहीं है कि चाइना एयरोस्पेस के पास पकड़ने की कोई संभावना नहीं है। चीन ने हाल के वर्षों में एयरोस्पेस प्रौद्योगिकी के अनुसंधान और विकास में बहुत सारे संसाधनों का निवेश किया है और कई परीक्षणों में बड़ी सफलताएं हासिल की हैं। समय के दृष्टिकोण से, चीन के पुन: प्रयोज्य रॉकेटों की व्यावहारिक प्रक्रिया को स्पेसएक्स के वर्तमान स्तर तक पहुंचने में लगभग 5-10 साल लग सकते हैं। हालाँकि, चीन की विशाल बाज़ार माँग और तकनीकी नवाचार में निजी उद्यमों का निवेश इस अंतर को और कम कर देगा।
कुल मिलाकर, 10 किलोमीटर की उड़ान परीक्षण न केवल तकनीकी सत्यापन में एक महत्वपूर्ण कदम है, बल्कि भविष्य के एयरोस्पेस अन्वेषण की आधारशिला भी है। हालाँकि मेरे देश ने इस क्षेत्र में देर से शुरुआत की, निरंतर निवेश और प्रौद्योगिकी संचय के साथ, निकट भविष्य में स्पेसएक्स के साथ पकड़ बनाने और रिसाइकल करने योग्य एयरोस्पेस के हमारे अपने युग की शुरुआत करने की उम्मीद है।