संपादक का ध्यान दें: यह अतिथि पोस्ट एक इलेक्ट्रिकल इंजीनियर एंडी टॉमसविक द्वारा लिखी गई थी, जो अंतरिक्ष विज्ञान और प्रौद्योगिकी का अनुसरण करता है।
मंगल पर भविष्य के किसी भी मानवयुक्त मिशन के सबसे तकनीकी रूप से कठिन कार्यों में से एक अंतरिक्ष यात्रियों को सुरक्षित रूप से जमीन पर लाना है। अंतरिक्ष में एक छोटी यात्रा के लिए आवश्यक उच्च गति का संयोजन और बहुत हल्का मार्टियन वातावरण एक वायुगतिकीय समस्या पैदा करता है जिसे अभी तक केवल रोबोट अंतरिक्ष यान के लिए हल किया गया है। यदि लोग एक दिन मंगल की धूल भरी सतह पर चलेंगे, तो हमें पहले बेहतर एंट्री डिसेंट और लैंडिंग (ईडीएल) तकनीकों को विकसित करने की आवश्यकता होगी।
वे प्रौद्योगिकियां लूनर प्लैनेटरी इंस्टीट्यूट (LPI), द कॉन्सेप्ट्स एंड अप्रोचज़ फॉर मार्स एक्सप्लोरेशन कॉन्फ्रेंस की हालिया बैठक का हिस्सा हैं, जो 12-14 जून को ह्यूस्टन में आयोजित की गई थी, जो उन तकनीकों में नवीनतम प्रगति पर केंद्रित थी जो EDL समस्या को हल कर सकती हैं।
बैठक में प्रस्तुत की गई प्रौद्योगिकियों में से, बहु-स्तरीय प्रणाली में कई अलग-अलग रणनीतियाँ शामिल थीं। विभिन्न तकनीकें जो उन स्तरों को भरेंगी वे आंशिक रूप से मिशन पर निर्भर हैं और सभी को अभी और परीक्षण की आवश्यकता है। सबसे व्यापक रूप से चर्चित तीन हाइपरसोनिक इन्फ्लेटेबल एरोडायनेमिक डेक्लेरेटर्स (HIADs), सुपरसोनिक रेट्रो प्रोपल्शन (SRP) और एरोब्रैकिंग के विभिन्न रूप थे।
HIAD अनिवार्य रूप से बड़े हीट शील्ड होते हैं, जो आमतौर पर पिछले 50 वर्षों के स्पेसफ्लाइट में उपयोग किए जाने वाले कई प्रकार के मानवयुक्त रीएंट्री कैप्सूल पाए जाते हैं। वे यात्रा के शिल्प को उचित गति तक धीमा करने के लिए एक ग्रह के वातावरण के माध्यम से पर्याप्त खींचें बनाने के लिए एक बड़े सतह क्षेत्र का उपयोग करके काम करते हैं। चूंकि इस रणनीति ने वर्षों तक पृथ्वी पर इतनी अच्छी तरह से काम किया है, इसलिए तकनीक का मंगल ग्रह पर अनुवाद करना स्वाभाविक है। हालांकि अनुवाद में समस्या है।
HIADs शिल्प को मंद करने की अपनी क्षमता के लिए वायु प्रतिरोध पर भरोसा करते हैं। चूंकि मंगल का पृथ्वी की तुलना में बहुत पतला वातावरण है, इसलिए यह प्रतिरोध धीमी गति से पुनरावृत्ति के रूप में प्रभावी नहीं है। प्रभावशीलता में इस गिरावट के कारण, HIAD को केवल अन्य प्रौद्योगिकियों के साथ उपयोग करने के लिए माना जाता है। चूंकि इसका उपयोग हीट शील्ड के रूप में भी किया जाता है, इसलिए इसे रीएंट्री की शुरुआत में जहाज से जोड़ा जाना चाहिए, जब वायु घर्षण कुछ सतहों पर बड़े पैमाने पर हीटिंग का कारण बनता है। एक बार वाहन की गति धीमी हो जाने के बाद जहां हीटिंग अब कोई समस्या नहीं है, HIAD को अन्य तकनीकों को ब्रेकिंग प्रक्रिया पर ले जाने की अनुमति देने के लिए जारी किया गया है।
उन अन्य तकनीकों में से एक एसआरपी है। कई योजनाओं में, HIAD जारी होने के बाद, SRP मुख्य रूप से शिल्प को धीमा करने के लिए जिम्मेदार हो जाता है। एसआरपी एक प्रकार की लैंडिंग तकनीक है जो आमतौर पर विज्ञान कथाओं में पाई जाती है। सामान्य विचार बहुत सरल है। उसी प्रकार के इंजन जो पृथ्वी पर वेग से बचने के लिए अंतरिक्ष यान को गति देते हैं, उन्हें घुमाया जा सकता है और गंतव्य तक पहुँचने पर उस वेग को रोकने के लिए उपयोग किया जाता है। जहाज को धीमा करने के लिए, या तो मूल रॉकेट बूस्टर को चारों ओर घुमाएं या फिर आगे की ओर चलने वाले रॉकेटों को डिजाइन करें, जिनका उपयोग केवल लैंडिंग के दौरान किया जाएगा। इस रणनीति के लिए आवश्यक रासायनिक रॉकेट तकनीक पहले से ही अच्छी तरह से समझ में आ गई है, लेकिन जब वे सुपरसोनिक गति से यात्रा कर रहे हैं तो रॉकेट इंजन अलग तरह से काम करते हैं। इंजनों को डिजाइन करने के लिए अधिक परीक्षण किया जाना चाहिए जो ऐसे वेगों के तनाव से निपट सकते हैं। एसआरपी ईंधन का भी उपयोग करते हैं, जो कि पूरी यात्रा को मंगल तक ले जाने के लिए शिल्प की आवश्यकता होगी, जिससे इसकी यात्रा अधिक महंगी हो जाएगी। अधिकांश रणनीतियों के एसआरपी भी वंश के दौरान कुछ बिंदु पर अंकित किए गए हैं। एक लैंडिंग साइट के लिए लौ के एक स्तंभ का पालन करते हुए वजन शेड और एक नियंत्रित वंश की कठिनाई उस निर्णय का नेतृत्व करने में मदद करती है।
एक बार जब एसआरपी बूस्टर गिर जाते हैं, तो अधिकांश डिज़ाइनों में एक एरोब्रैकिंग तकनीक का संचालन होता है। सम्मेलन में एक आम तौर पर चर्चा की गई तकनीक बैले, एक संयोजन गुब्बारा और पैराशूट था। इस तकनीक के पीछे का विचार है कि लैंडिंग क्राफ्ट को पार करने वाली हवा को पकड़ना और इसका उपयोग उस बैले को भरने के लिए किया जाता है, जो कि शिल्प से जुड़ा होता है। हवा में घुली हवा का संपीड़न गैस को गर्म करने का कारण बनेगा, जिससे एक गर्म हवा का गुब्बारा पैदा होगा जो पृथ्वी पर इस्तेमाल होने वाले लोगों के लिए समान उठाने के गुण रखेगा। यह मानते हुए कि पर्याप्त वायु को बैले में ले जाया जाता है, यह पेलोड पर कम से कम तनाव के साथ, मार्टियन सतह पर लैंडिंग क्राफ्ट को धीरे से गिराने के लिए आवश्यक अंतिम मंदी प्रदान कर सकता है। हालाँकि, यह तकनीक कुल मात्रा को धीमा कर देती है, यह उस संरचना की मात्रा पर निर्भर करता है जो इसे अपनी संरचना में इंजेक्ट कर सकती है। अधिक वायु के साथ बड़ी गिट्टी आती है, और उस सामग्री पर अधिक जोर पड़ता है जिससे गिट्टी बाहर निकलती है। उन विचारों के साथ, यह एक स्टैंड-अलोन ईडीएल तकनीक के रूप में नहीं माना जा रहा है।
ये रणनीतियाँ प्रस्तावित ईडीएल विधियों की सतह को मुश्किल से खरोंचती हैं जिनका उपयोग मानव मिशन द्वारा मंगल ग्रह पर किया जा सकता है। जिज्ञासा, नवीनतम रोवर जल्द ही मंगल ग्रह पर उतरने के लिए, कई का उपयोग कर रहा है, जिसमें एसआरपी का एक अनूठा रूप शामिल है जिसे स्काई क्रेन के रूप में जाना जाता है। इसकी प्रणालियों के परिणाम वैज्ञानिकों को एलपीआई सम्मेलन में यह निर्धारित करने में मदद करेंगे कि ईडीएल प्रौद्योगिकियों का कौन सा सूट मंगल ग्रह के किसी भी भविष्य के मानव मिशन के लिए सबसे प्रभावी होगा।
लीड इमेज कैप्शन: हाइपरसोनिक इन्फ्लेटेबल एरोडायनामिक डिक्लेरेटर की कलाकार की अवधारणा एक अंतरिक्ष यान के वायुमंडलीय प्रवेश को धीमा कर रही है। साभार: NASA
दूसरी छवि कैप्शन: पैराशूट तैनाती से पहले मंगल ग्रह के वायुमंडल में प्रवेश के दौरान सुपरसोनिक जेट को अंतरिक्ष यान से निकाल दिया जाता है। छवि 4 सुपरसोनिक रेट्रोप्रोपल्शन जेट के साथ मच 12 में मार्स साइंस लैब की है। साभार: NASA
स्रोत: एलपीआई अवधारणा और मंगल अन्वेषण के लिए दृष्टिकोण
