मिशन के बीच दुर्लभ झटका और मलबे की तेज टक्कर
चीन अपने क्षतिग्रस्त शेनझोउ 20 अंतरिक्षयान को विस्तृत जांच के लिए चालक दल के बिना पृथ्वी पर वापस लाएगा। खिड़की में दरार के कारण देश के मानव अंतरिक्ष उड़ान कार्यक्रम में पहली बार मिशन के बीच वापसी रोकने का फैसला लेना पड़ा। यह निर्णय तियांगोंग अंतरिक्ष स्टेशन के आसपास एक सप्ताह तक चले आपातकालीन अभियानों के बाद आया है। इन अभियानों का मकसद चालक दल को सुरक्षित घर लाना और कक्षा में मौजूद टीम के लिए आपात वापसीयान फिर से उपलब्ध कराना था।
विषय-सूची
- मिशन के बीच दुर्लभ झटका और मलबे की तेज टक्कर
- इंजीनियरों को खिड़की में क्या मिला
- आपात स्थिति कैसे सामने आई
- अंतरिक्ष का छोटा मलबा बड़ी समस्या क्यों बन सकता है
- यान रोकने का फैसला सुरक्षा को ध्यान में रखकर लिया गया
- बिना चालक दल की वापसी और जांच में क्या होगा
- तियांगोंग पर अभियान और वापसीयान की भूमिका
- दूसरे मिशनों में ऐसी अप्रत्याशित स्थितियों से कैसे निपटा गया
- आने वाले महीनों में किन बातों पर नजर रखें
- मुख्य बिंदु
5 नवंबर को यान को स्टेशन से अलग करने से पहले की नियमित जांच के दौरान गड़बड़ी सामने आई। अंतरिक्ष यात्रियों ने वापसी कैप्सूल की खिड़की के किनारे एक छोटी खामी देखी। कई कोणों से ली गई तस्वीरों और तियांगोंग के बाहरी कैमरे से मिली छवियों से संकेत मिला कि यह सतह पर जमा कोई अवशेष नहीं, बल्कि असली दरार थी। इंजीनियरों ने माना कि चालक दल के साथ वापसी करना अस्वीकार्य जोखिम होगा, क्योंकि दबावयुक्त पुनःप्रवेश कैप्सूल की दरारें दबाव और गर्मी के कारण बढ़ सकती हैं।
शेनझोउ 20 के तीनों अंतरिक्ष यात्रियों ने तियांगोंग पर छह महीने की अपनी पारी अभी पूरी की थी। तय कार्यक्रम के अनुसार रवाना होने के बजाय, उन्होंने नए यान का इंतजार करते हुए नौ दिन बिताए और फिर घर लौटने के लिए शेनझोउ 21 में सवार हुए। इनर मंगोलिया के डोंगफेंग स्थल पर उनकी लैंडिंग ने कक्षा में किसी चीनी दल के लगातार रहने का अब तक का सबसे लंबा रिकॉर्ड पूरा किया: 200 दिनों से कुछ अधिक।
क्षतिग्रस्त शेनझोउ 20 स्टेशन से जुड़ा हुआ है। इसे स्टेशन से अलग होकर चालक दल के बिना पृथ्वी के वायुमंडल में दोबारा प्रवेश करने का निर्देश दिया जाएगा, ताकि इंजीनियर वापसी के दौरान अधिक दबाव वाले चरणों में दरार वाली खिड़की के व्यवहार का अध्ययन कर सकें और भविष्य के डिजाइनों के लिए उड़ान संबंधी आंकड़े जुटा सकें। चीन मानव अंतरिक्ष उड़ान एजेंसी के प्रवक्ता जी छिमिंग ने कहा कि यान बिना चालक दल के लौटेगा और उड़ान के दौरान ऐसे मूल्यवान माप उपलब्ध कराएगा, जिन्हें किसी अन्य तरीके से हासिल नहीं किया जा सकता।
इंजीनियरों को खिड़की में क्या मिला
कार्यक्रम के अधिकारियों का कहना है कि इसकी वजह अंतरिक्ष मलबे का एक छोटा-सा टुकड़ा रहा होगा। रेत के एक कण से भी छोटा टुकड़ा पृथ्वी की निचली कक्षा में कई किलोमीटर प्रति सेकंड की सापेक्ष गति से टकरा सकता है। टक्कर से निकलने वाली ऊर्जा कांच और धातुओं को चटका या उनमें दरार डालने के लिए काफी होती है। अंतरिक्षयान की डिजाइन टीम के अनुसार, शेनझोउ 20 की खिड़की में आर-पार जाने वाली दरार थी, जो भीतरी सतह से बाहरी सतह तक फैली थी और देखने वाली खिड़की के किनारे के पास दिखाई दे रही थी।
चीन अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी अकादमी में चीन के चालक दल वाले अंतरिक्षयान प्रणाली के मुख्य डिजाइनर जिया शिजिन ने जांच और चालक दल के जोखिम का ब्योरा दिया। उन्होंने कहा कि कांच सामग्री के विशेषज्ञों ने केबिन के भीतर और तियांगोंग की रोबोटिक भुजा के कैमरे से ली गई तस्वीरों और वीडियो की समीक्षा की। उनकी जांच के नतीजों के आधार पर पहले से तय वापसी योजना रोकने का फैसला किया गया।
हमारा शुरुआती आकलन है कि अंतरिक्ष मलबे का टुकड़ा 1 मिलीमीटर से छोटा था, लेकिन उसकी गति बेहद तेज थी। उससे बनी दरार एक सेंटीमीटर से अधिक लंबी है। हम कक्षा में इसकी सीधे जांच नहीं कर सकते, इसलिए शेनझोउ 20 के लौटने पर इसका बारीकी से अध्ययन करेंगे।
चालक दल वाले यानों की खिड़कियों में आमतौर पर कई शीशे और अतिरिक्त सुरक्षा परतें होती हैं। शेनझोउ की खिड़की तीन परतों वाली है। इसकी बाहरी ताप-सुरक्षा परत को पुनःप्रवेश की अत्यधिक गर्मी सहनी होती है, जिसमें तापमान 1,000 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो सकता है। किसी भी शीशे में आर-पार जाने वाली दरार दबावयुक्त वापसी के लिए डिजाइनरों द्वारा रखे गए सुरक्षा अंतर को खत्म कर देती है। जमीन पर मौजूद टीमों ने उस सबसे खराब स्थिति का भी मॉडल बनाया जिसमें पुनःप्रवेश के दौरान दरार बढ़ सकती है, दबाव कम हो सकता है और तेज गति वाली गैसें केबिन में घुस सकती हैं। ऐसी स्थिति में जीवन-रक्षा प्रणाली कुछ ही सेकंड में जवाब दे सकती थी। यह जोखिम अस्वीकार्य था।
आपात स्थिति कैसे सामने आई
दरार की पुष्टि के 12 घंटे के भीतर मिशन नियंत्रण ने शेनझोउ 20 की वापसी टाल दी और आपातकालीन प्रक्रियाएं शुरू कर दीं। सुरक्षित वापसीयान की प्रतीक्षा में चालक दल तियांगोंग पर ही रहा। अगली पारी के साथ शेनझोउ 21 पहुंचा तो चीन ने दुर्लभ अदला-बदली की। स्टेशन से लौट रहे अंतरिक्ष यात्री नए यान से घर गए और आने वाली टीम के पास तत्काल इस्तेमाल के लिए कोई वापसीयान नहीं रहा।
इस कमी को पूरा करने के लिए अंतरिक्ष कार्यक्रम ने अपनी तैयार आपात योजना को समय से पहले लागू किया। 25 नवंबर को, देरी की घोषणा के महज 20 दिन बाद, लॉन्ग मार्च 2एफ रॉकेट ने बिना चालक दल वाले शेनझोउ 22 को अंतरिक्ष में पहुंचाया। प्रक्षेपण के कुछ ही घंटे बाद अंतरिक्षयान ने स्वचालित रूप से स्टेशन के पास पहुंचकर उससे जुड़ने की प्रक्रिया पूरी की। इससे तियांगोंग पर मौजूद तीनों अंतरिक्ष यात्रियों के लिए वापसी का विकल्प फिर उपलब्ध हो गया। इस मिशन में अतिरिक्त आपूर्ति और खास उपकरण भी भेजे गए, जिनकी जरूरत शेनझोउ 20 को रवाना करने की तैयारी के दौरान क्षतिग्रस्त खिड़की को संभालने में पड़ेगी।
अंतरिक्ष का छोटा मलबा बड़ी समस्या क्यों बन सकता है
पृथ्वी की निचली कक्षा में वस्तुएं तेज गति से चलती हैं, लगभग 7 से 8 किलोमीटर प्रति सेकंड। जब दो वस्तुएं अलग-अलग कोणों से एक-दूसरे के पास आती हैं, तो उनके बीच की सापेक्ष गति इससे भी अधिक हो सकती है। जमीन से जिन टुकड़ों को ट्रैक करना बहुत मुश्किल है, उनमें भी इतनी गति पर बहुत अधिक गतिज ऊर्जा होती है। एक मिलीमीटर से छोटा कण धातु में गड्ढा कर सकता है, कांच चटका सकता है या ताप-सुरक्षा परत को नुकसान पहुंचा सकता है। पहले भी मलबे के बड़े, पुष्ट टुकड़ों की टक्कर से अंतरिक्षयानों के सौर पैनलों पर निशान पड़े हैं, रेडिएटर की शीतलक नलियां छिदी हैं और खिड़कियां घिसी हैं।
इंजीनियर चालक दल वाले अंतरिक्षयानों को इस माहौल का सामना करने के लिए डिजाइन करते हैं। कई सतहों को व्हिपल शील्ड नाम के परतदार बंपरों से सुरक्षित किया जाता है। ये छोटे कणों को दबावयुक्त मुख्य ढांचे तक पहुंचने से पहले ही तोड़ देते हैं। खिड़कियों की सुरक्षा अधिक कठिन है। स्टेशन से जुड़ने और आसपास की स्थिति पर नजर रखने के लिए चालक दल को साफ दृश्य चाहिए, इसलिए खिड़कियों पर घनी ढाल नहीं लगाई जा सकती। इसके बजाय डिजाइनर कठोर सामग्री की मोटी, बहु-परत खिड़कियां लगाते हैं, दृश्यता की जरूरत न होने पर सुरक्षा कवच जोड़ते हैं और खिड़कियों का आकार व संख्या सीमित रखते हैं। इन उपायों के बावजूद, गलत कोण से या बहुत तेज गति से टकराने वाला कण नुकसान पहुंचा सकता है।
ट्रैकिंग नेटवर्क उन 30,000 से अधिक वस्तुओं पर नजर रखते हैं जिन्हें सूचीबद्ध किया जा सकता है। लाखों छोटे टुकड़े इतने छोटे हैं कि उन्हें ट्रैक नहीं किया जा सकता, लेकिन वे नुकसान पहुंचाने के लिए काफी बड़े हैं। मलबा इस्तेमाल हो चुके रॉकेट चरणों, पुराने उपग्रहों, टक्करों से बने टुकड़ों और छोटे प्राकृतिक सूक्ष्म उल्कापिंडों से आता है। संयुक्त राष्ट्र और राष्ट्रीय अंतरिक्ष एजेंसियां मलबा कम करने के उपायों को बढ़ावा देती हैं, जैसे प्रणोदक और ऊर्जा स्रोतों को सुरक्षित निष्क्रिय करना, मिशन के अंत में नियंत्रित पुनःप्रवेश और जिम्मेदारी से निपटान या निपटान-कक्षा का इस्तेमाल। इन कदमों के बावजूद, लोकप्रिय कक्षीय मार्गों में वस्तुओं का घनत्व बढ़ता जा रहा है।
अंतरिक्ष यात्री जोखिम घटाने के लिए टक्कर से बचने की चालों और सुरक्षा कवच, दोनों पर निर्भर रहते हैं। स्टेशन और वहां आने वाले यान ट्रैक किए गए मलबे से बचने के लिए नियमित रूप से अपनी कक्षा बदलते हैं, जबकि जोखिम भरे निकट संपर्क के दौरान चालक दल अपने वापसी कैप्सूल में आश्रय लेते हैं। हाल के वर्षों में अंतरिक्ष यातायात के बेहतर समन्वय और साझा आंकड़ों की मांग बढ़ी है। चीन ने साझेदारों के साथ मलबे के संयुक्त अवलोकन की परियोजनाओं को बढ़ावा दिया है और इस खतरे से निपटने के लिए कक्षा से बाहर ले जाने वाली पालों और सटीक ट्रैकिंग जैसी तकनीकों में निवेश कर रहा है।
यान रोकने का फैसला सुरक्षा को ध्यान में रखकर लिया गया
संभव है कि शेनझोउ 20 सामान्य पुनःप्रवेश का दबाव सह लेता, लेकिन कक्षा में इसकी पुष्टि करने का कोई तरीका नहीं था। जोखिम का आकलन करने वाले विशेषज्ञ संभावना और नतीजे, दोनों पर विचार करते हैं। दरार के खतरनाक ढंग से बढ़ने की संभावना कम हो सकती थी, लेकिन ऐसा होने पर नतीजा जानलेवा होता। अधिक सुरक्षित विकल्प यह था कि मजबूत वापसीयान का इंतजार किया जाए और फिर क्षतिग्रस्त यान को लोगों के बिना पृथ्वी पर लाया जाए।
मिशन कमांडर चेन डोंग ने लैंडिंग के बाद इस फैसले के बारे में बात की। उन्होंने इस घटना को इस बात का सबूत बताया कि अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए अनुशासन और धैर्य जरूरी है।
मानव अंतरिक्ष अन्वेषण का रास्ता आसान नहीं है और चुनौतियों तथा कठिनाइयों से भरा है।
चीन के स्टेशन कार्यक्रम में पहली बार लौटते हुए चालक दल ने ऐसे यान से पृथ्वी वापसी की जिसे उन्होंने प्रक्षेपित नहीं किया था। इस अभियान से उनका मिशन नौ दिन बढ़ गया, देश में अंतरिक्ष में रहने का नया रिकॉर्ड बना और आपात प्रक्षेपण तथा लैंडिंग की उन प्रक्रियाओं का परीक्षण हुआ जो भविष्य के चालक दलों के लिए मानक बनेंगी।
बिना चालक दल की वापसी और जांच में क्या होगा
आने वाले दिनों या हफ्तों में उड़ान नियंत्रक शेनझोउ 20 की नियमित जांच करेंगे, उसके हैच बंद करेंगे और उसे तियांगोंग से अलग होने का निर्देश देंगे। अंतरिक्षयान कक्षा से बाहर निकलने और तय मार्ग से पृथ्वी के वायुमंडल में दोबारा प्रवेश करने के लिए डी-ऑर्बिट बर्न करेगा। गोबी रेगिस्तान के डोंगफेंग लैंडिंग क्षेत्र में बचाव दल पैराशूट से जमीन पर उतरने के बाद कैप्सूल को सुरक्षित करेंगे।
इंजीनियर सिर्फ नजदीक से देखने से अधिक जानकारी चाहते हैं। उनका मकसद पुनःप्रवेश के दौरान दरार वाली खिड़की के व्यवहार से जुड़े वास्तविक आंकड़े जुटाना है। तापमान, दबाव और कंपन मापने वाले सेंसर दर्ज कर सकते हैं कि गर्मी, हवा के दबाव और ध्वनिक तनाव के दौरान दरार पर क्या असर पड़ता है। जी छिमिंग ने कहा कि वापसी से सबसे प्रामाणिक प्रयोगात्मक आंकड़े मिलेंगे। इससे संकेत मिलता है कि टीम पुनःप्रवेश के वास्तविक दबावों की तुलना अपने मॉडलों और जमीन पर किए गए परीक्षणों से करेगी। इस तरह की जानकारी भविष्य के डिजाइनों को बेहतर बनाती है और दुर्लभ लेकिन गंभीर गड़बड़ियों के लिए उड़ान नियम मजबूत करती है।
नियंत्रित प्रयोगशाला में पहुंचने के बाद विशेषज्ञ दरार का आकार माप सकते हैं, टक्कर वाली जगह पर मौजूद किसी भी अवशेष का विश्लेषण कर सकते हैं और जांच सकते हैं कि उतरते समय दरार बढ़ी थी या नहीं। जांचकर्ता खिड़की की असेंबली और स्थापना प्रक्रिया के विनिर्माण रिकॉर्ड भी देखेंगे, ताकि अंतरिक्ष मलबे से असंबंधित किसी छिपी खामी की संभावना को खारिज किया जा सके।
तियांगोंग पर अभियान और वापसीयान की भूमिका
शेनझोउ 22 के स्टेशन से जुड़ जाने के बाद अब मौजूदा चालक दल के पास चिकित्सा समस्या या किसी अन्य आपात स्थिति में बचकर लौटने का विकल्प है। लंबे समय तक चलने वाले अंतरिक्ष स्टेशन हर चालक दल के साथ तैयार वापसी कैप्सूल रखते हैं। यह वापसीयान जीवनरक्षक नौका, टैक्सी और ताप-कवच, तीनों की भूमिका निभाता है; महीनों इंतजार करने के बाद थोड़ी देर में चालक दल को घर पहुंचाता है। तियांगोंग चालक दलों की अदला-बदली के दौरान छह अंतरिक्ष यात्रियों को रख सकता है, लेकिन लंबे प्रवास के लिए उसकी जीवन-रक्षा प्रणाली तीन लोगों के हिसाब से बनी है। स्टेशन से जुड़ा और काम करने लायक वापसीयान बनाए रखना इस संचालन व्यवस्था का अहम हिस्सा है।
चीन एक शेनझोउ अंतरिक्षयान और एक लॉन्ग मार्च 2एफ रॉकेट को आपात स्थिति के लिए तैयार रखता है। यह व्यवस्था जरूरत पड़ने पर तेजी से इस्तेमाल के लिए बनाई गई है, कुछ उसी तरह जैसे रूस और अमेरिका आपात स्थितियों के लिए सोयुज और चालक दल वाले यान तैयार रखते हैं। शेनझोउ 22 का त्वरित प्रक्षेपण इस तत्परता का प्रमाण था। यह रसद आपूर्ति मिशन भी था, जो स्टेशन का काम जारी रखने के लिए उपकरण, अतिरिक्त पुर्जे और प्रयोग लेकर आया।
दूसरे मिशनों में ऐसी अप्रत्याशित स्थितियों से कैसे निपटा गया
अंतरिक्ष उड़ान का इतिहास ऐसे उदाहरण देता है जो शेनझोउ 20 के फैसले की दूरदर्शिता को रेखांकित करते हैं। 2022 में एक सूक्ष्म उल्कापिंड ने अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन से जुड़े रूसी सोयुज की शीतलक नली में छेद कर दिया था। जिस चालक दल को उसी यान से लौटना था, वह कक्षा में तब तक रुका रहा जब तक बिना चालक दल वाला दूसरा सोयुज प्रक्षेपित नहीं हुआ। नासा के अंतरिक्ष यात्री फ्रैंक रुबियो और दो अंतरिक्ष यात्री लंबे मिशन के बाद सुरक्षित लौटे।
एक अन्य घटना में, अमेरिकी चालक दल वाले कैप्सूल की परीक्षण उड़ान में थ्रस्टर और प्रणोदन संबंधी समस्याएं आईं। इस कारण दो अंतरिक्ष यात्री अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर तय समय से काफी अधिक समय तक रहे। जमीन पर टीमों के सुरक्षित वापसी का रास्ता निकालने के दौरान उन्होंने स्टेशन पर मौजूद चालक दल के साथ काम किया। दोनों मामलों में कार्यक्रम के दबाव के बजाय सावधानी और वैकल्पिक व्यवस्था ने फैसला तय किया। शेनझोउ 20 के मामले में भी यही सोच लागू हुई।
आने वाले महीनों में किन बातों पर नजर रखें
आगे के अहम पड़ावों में शेनझोउ 20 की बिना चालक दल वापसी और उड़ान के बाद उसका विश्लेषण, वापसीयान के रूप में शेनझोउ 22 का इस्तेमाल और तियांगोंग पर विज्ञान तथा रखरखाव का नियमित काम शामिल हैं। शेनझोउ 21 से रवाना हुई टीम में अब तक का सबसे कम उम्र का चीनी अंतरिक्ष यात्री शामिल है। लंबे प्रवास से जुड़े जीवविज्ञान और मानव कारकों के अध्ययन के तहत एक सदस्य के एक साल से अधिक समय तक अंतरिक्ष में रहने की उम्मीद है। आपात वापसीयान फिर उपलब्ध होने से ये योजनाएं आगे बढ़ सकती हैं।
चीन के मानव अंतरिक्ष उड़ान कार्यक्रम में उड़ान के दौरान बहुत कम विफलताएं हुई हैं, इसलिए यह घटना खास है। यह एक परिपक्व प्रतिक्रिया भी दिखाती है। टीम ने चालक दल की सुरक्षा को प्राथमिकता दी, स्टेशन की सुरक्षा व्यवस्था बहाल करने के लिए तेजी से यान प्रक्षेपित किया और क्षतिग्रस्त यान को व्यवस्थित जांच के लिए वापस लाकर एक गड़बड़ी को सीखने के अवसर में बदला। इस जांच के नतीजे भविष्य के अभियानों में खिड़कियों के डिजाइन, टक्कर से सुरक्षा और उड़ान फिर शुरू करने के नियमों को प्रभावित कर सकते हैं। इनमें इस दशक के उत्तरार्ध में चंद्रमा पर उतरने की नियोजित कोशिश भी शामिल है।
मुख्य बिंदु
- खिड़की में दरार के कारण चालक दल के साथ वापसी असुरक्षित होने के बाद शेनझोउ 20 बिना चालक दल के पृथ्वी पर लौटेगा।
- अंतरिक्ष यात्री चेन डोंग, चेन झोंगरुई और वांग जी नौ दिन की देरी के बाद शेनझोउ 21 से सुरक्षित लौटे और देश में अंतरिक्ष में रहने का नया रिकॉर्ड बनाया।
- 25 नवंबर को आपात प्रक्षेपण के जरिए बिना चालक दल वाला शेनझोउ 22 तियांगोंग भेजा गया, जहां वह वापसीयान के रूप में काम करेगा और उपकरण तथा आपूर्ति पहुंचाएगा।
- इंजीनियरों का मानना है कि एक मिलीमीटर से छोटा मलबे का टुकड़ा खिड़की के शीशे में एक सेंटीमीटर से अधिक लंबी आर-पार जाने वाली दरार का कारण बना।
- जी छिमिंग ने कहा कि बिना चालक दल की वापसी का मकसद पुनःप्रवेश के दौरान दरार वाली खिड़की के व्यवहार का प्रामाणिक उड़ान डेटा जुटाना है।
- चीन डोंगफेंग स्थल पर लैंडिंग के बाद कैप्सूल का विश्लेषण करेगा, ताकि भविष्य के डिजाइन और उड़ान नियमों को बेहतर बनाया जा सके।
- यह घटना पृथ्वी की निचली कक्षा में मलबे से लगातार बने जोखिम और आपातकाल में चालक दल को बचाने की तैयार योजनाओं के महत्व को रेखांकित करती है।
