जापान ने JS असुका से लक्ष्य जहाज़ पर प्रोटोटाइप नौसैनिक रेलगन दागी, समुद्र में पहली बार

क्षेत्रीय दांव के बीच एक निर्णायक परीक्षण

जापान ने समुद्र में संचालन योग्य रेलगन तैनात करने की दिशा में बड़ा कदम उठाया है। रक्षा मंत्रालय की अधिग्रहण, प्रौद्योगिकी एवं लॉजिस्टिक्स एजेंसी (ATLA) ने पुष्टि की कि जून से जुलाई की शुरुआत तक इंजीनियरों ने समुद्री परीक्षणों के दौरान परीक्षण पोत JS असुका से एक प्रोटोटाइप विद्युतचुंबकीय रेलगन दागकर एक लक्ष्य जहाज़ पर निशाना साधा। एजेंसी ने परीक्षण की चार तस्वीरें पोस्ट कीं और कहा कि यह पहली बार था जब जहाज़ पर लगी रेलगन किसी वास्तविक जहाज़ पर दागी गई। यह काम जापान की समुद्री आत्मरक्षा बल के सहयोग से किया गया। उसका प्रायोगिक पोत असुका नई प्रणालियों के लिए तैरती प्रयोगशाला के रूप में काम करता है।

रेलगन रासायनिक प्रणोदक के बजाय बिजली से छोटी धातु की गोलियों को गति देती है। दो विद्युत-चालक रेल और उनके बीच सरकने वाला आर्मेचर शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं, जो गोली को नली से अत्यधिक गति से बाहर धकेलता है। इस तकनीक से निर्देशित मिसाइलों की तुलना में प्रति गोला कहीं कम लागत पर लंबी दूरी तक तेज़ रफ़्तार से निशाना साधने की संभावना है। रेलगन में विस्फोटक वारहेड की ज़रूरत नहीं होती। यह सीधे गतिज ऊर्जा पर निर्भर करती है, जिससे भंडारण के खतरे घटते हैं और मिसाइल सेल की तुलना में जहाज़ के मैगज़ीन में अधिक गोले रखे जा सकते हैं।

जून और जुलाई का परीक्षण ऐसे समय हुआ है जब जापान क्षेत्र में बढ़ते मिसाइल शस्त्रागार से बचाव के लिए उन्नत प्रणालियों में निवेश कर रहा है। टोक्यो के अधिकारियों ने बहुस्तरीय हवाई और मिसाइल रक्षा योजना के हिस्से के रूप में रेलगन, उच्च-शक्ति माइक्रोवेव प्रणालियों और लेज़र का ज़िक्र किया है। ATLA ने कहा है कि समुद्री परीक्षणों के और तकनीकी विवरण नवंबर में होने वाले रक्षा प्रौद्योगिकी संगोष्ठी में पेश किए जाएंगे। सरकार ने मौजूदा बजट चक्र में भविष्य की रेलगन पर शोध के लिए धन दिया है। लक्ष्य एक संपूर्ण गन प्रणाली को विकसित करना है, जो क्रम से कई गोले दाग सके, अग्नि नियंत्रण प्रणाली से जुड़ सके और उड़ान के दौरान गोलों को स्थिर रख सके।

समुद्र में वास्तव में क्या परखा गया?

1995 में सेवा में शामिल हुआ 151 मीटर लंबा अनुसंधान एवं विकास पोत असुका अपने पिछले डेक पर प्रोटोटाइप रेलगन ले जाता है। परीक्षण की तस्वीरों में छोटी गनहाउस, माउंट के पास सेंसरों के लिए सहारा देने वाला मस्तूल और थूथन-वेग रडार एंटीना दिखाई देते हैं। ATLA ने प्रक्षेपण के क्षण का अध्ययन करने और फायरिंग के बाद विश्लेषण में मदद के लिए बैरल के नीचे लगे कैमरे समेत अन्य कैमरे भी लगाए। लक्ष्य एक छोटे यार्ड टग पर लगाया गया था, जो चलते हुए सतही लक्ष्य के रूप में रवाना हुआ; तस्वीरों में लक्ष्य-पट्टिकाएं भी दिखती हैं।

ATLA ने बताया कि परीक्षण में लंबी दूरी तक फायरिंग और लक्ष्य जहाज़ पर निशाना लगाना शामिल था। एजेंसी ने इस आयोजन के दौरान प्रक्षेप्य के टकराने का वीडियो जारी नहीं किया। फायरिंग के आंकड़े, सेंसर फीड और वीडियो एक बड़े परीक्षण कार्यक्रम में काम आएंगे, जिसकी शुरुआत ज़मीनी परीक्षण स्थलों पर हुई थी और जो 2023 के अंत में समुद्र तक पहुंचा। समुद्री सेवा की फ्लीट रिसर्च एंड डेवलपमेंट कमान ने इस काम में सहयोग दिया। वरिष्ठ अधिकारियों ने वसंत में असुका का दौरा कर पोत के योकोसुका से परीक्षणों के लिए रवाना होने से पहले रेलगन की स्थापना देखी थी।

रेल-गन कैसे काम करती है?

रेल-गन प्रक्षेप्य को गति देने के लिए लॉरेंट्ज़ बल का इस्तेमाल करती है। जब प्रक्षेप्य के पीछे लगे आर्मेचर से होकर एक रेल से दूसरी रेल तक तेज़ विद्युत धारा का बड़ा पल्स बहता है, तो चुंबकीय क्षेत्र और धारा की परस्पर क्रिया रेल के साथ आगे की ओर बल पैदा करती है। ऊर्जा को बड़े कैपेसिटर बैंक या अन्य पल्स-पावर मॉड्यूल में जमा किया जाता है और फिर कुछ मिलीसेकंड में छोड़ दिया जाता है। अधिकतम त्वरण और विद्युत धाराएं अत्यधिक होती हैं, जिससे इंजीनियरिंग की चुनौतियां पैदा होती हैं।

बिजली और शीतलन

जहाज़ पर इसे लगाने की सफलता इस बात पर निर्भर करती है कि बिजली को सुरक्षित ढंग से पैदा करके एक छोटे पैकेज में जमा किया जा सके। लगातार फायरिंग के लिए तेज़ी से दोबारा चार्ज करना और गर्मी निकालना भी ज़रूरी है। ताप प्रबंधन केंद्रीय महत्व रखता है, क्योंकि तेज़ धारा से रेल और आर्मेचर का रास्ता गर्म हो जाता है। इंजीनियरों को बिजली के इलेक्ट्रॉनिक्स, केबल और शीतलन लूप का आकार ऐसा तय करना होगा कि प्रदर्शन में भारी गिरावट के बिना गन लगातार कई बार दाग सके। यही एक अहम कारण है कि असुका को शुरुआती प्लेटफ़ॉर्म बनाया गया है: इसमें परीक्षण उपकरणों और बड़े जनरेटरों के लिए जगह है, जबकि छोटे युद्धपोतों के लिए कहीं अधिक कॉम्पैक्ट बिजली समाधान चाहिए होगा।

बैरल का जीवनकाल और सामग्री

गैस गन के विपरीत, रेलगन का क्षरण विस्फोट के दबाव से नहीं होता, लेकिन धारा, गर्मी और घर्षण के कारण रेल और संपर्क सतहों पर भारी असर पड़ता है। ATLA ने बताया कि शुरुआती बैरल में तांबे की रेलें इस्तेमाल हुईं और बाद में रेल की अलग-अलग सामग्रियां अपनाई गईं। एजेंसी ने स्थिर थूथन-वेग बनाए रखते हुए बैरल का जीवनकाल 120 राउंड तक पहुंचाने का लक्ष्य रखा है। इस काम में धारा ले जाने वाले आर्मेचर में सुधार, रेल पर कोटिंग और ऐसे प्रक्षेप्य शामिल हैं जो घनी हवा को तेज़ी से चीरते हुए स्थिर रह सकें।

जापान ने अब तक क्या हासिल किया है?

ATLA ने 2016 में विद्युतचुंबकीय त्वरण प्रणालियों पर बड़े पैमाने पर काम शुरू किया। ज़मीनी परीक्षणों में लगातार कई पड़ाव हासिल हुए और 2023 के अंत में पहली बार जहाज़ से फायरिंग की गई। इस साल अप्रैल में आई तस्वीरों में समुद्री परीक्षणों से पहले असुका पर गन पूरी तरह स्थापित दिखाई दी। मौजूदा प्रोटोटाइप का बैरल लगभग छह मीटर लंबा है और बोर करीब 40 मिलीमीटर का है। पहले की फायरिंग में टीम ने थूथन-वेग लगभग 2,000 से 2,400 मीटर प्रति सेकंड से अधिक बताया था। ऊंचाई पर ये रफ़्तारें मैक 7 के करीब होती हैं, हालांकि समुद्र-तल पर उड़ान की वास्तविक गति हवा के घनत्व और प्रक्षेप्य के आकार पर निर्भर करती है।

ATLA ने पहले प्रदर्शनों में पांच मेगाजूल की फायरिंग दिखाई है और भविष्य के संस्करणों में जमा ऊर्जा को बढ़ाकर 20 मेगाजूल के करीब ले जाने की योजनाओं पर चर्चा की है। कार्यक्रम एक बार में एक गोला दागने के परीक्षण से लगातार फायरिंग की ओर बढ़ रहा है, जहां दोबारा चार्ज करना, गर्मी का जमाव और स्थिरता प्रमुख इंजीनियरिंग चुनौतियां बन जाती हैं। समुद्र में असुका पर माउंट के पास एक समर्पित अग्नि-नियंत्रण कंसोल था, जिससे गन को जहाज़ के सेंसरों से जोड़ा गया और थूथन-वेग तथा प्रक्षेप्य के निकलने के कोण जैसे सटीक आंकड़े जुटाए गए। हालिया घोषणा के साथ जारी तस्वीरों में यह दिखाई देता है।

इस निर्माण और परीक्षण अभियान में जापानी उद्योग भी शामिल है। रक्षा अधिकारियों के अनुसार, निर्माण में Japan Steel Works जैसी कंपनियों ने योगदान दिया है, जबकि डिजाइन और परीक्षणों की अगुवाई ATLA कर रही है। कार्यक्रम में आंकड़ों और तरीकों के आदान-प्रदान के लिए फ्रांसीसी-जर्मन रिसर्च इंस्टीट्यूट ऑफ सेंट लुई के साथ सहयोग की संभावनाएं भी तलाश की गई हैं। इन सभी कदमों का उद्देश्य ऐसी संपूर्ण गन प्रणाली विकसित करना है, जिसे वास्तविक प्लेटफ़ॉर्म पर बनाया, रखरखाव किया और संचालित करने का प्रशिक्षण दिया जा सके।

युद्ध में यह हथियार क्या कर सकता है?

पूरी तरह विकसित रेलगन कई तरह के लक्ष्यों पर हमला कर सकती है। समुद्र में जहाज़ का चालक दल छोटी नौकाओं और दूर से नियंत्रित सतही जहाज़ों पर गोली चला सकता है, जिनके खिलाफ मिसाइलें इस्तेमाल करना बहुत महंगा पड़ता है। सही प्रक्षेप्य के साथ गन, ड्रोन और क्रूज़ मिसाइलों को नष्ट करने के लिए हवा में बिखरने वाले टुकड़े दाग सकती है। ऊंचाई पर तेज़ रफ़्तार से उड़ने वाले बैलिस्टिक या हाइपरसोनिक खतरों के खिलाफ रेलगन संभवतः बहुस्तरीय रक्षा के हिस्से के रूप में मिसाइलों और सेंसरों के साथ काम करेगी। इसका लाभ बड़ी संख्या में गोले दागने की क्षमता है। जहाज़ सैकड़ों गतिज गोले ले जा सकता है और कम समय में कई फायरिंग कर सकता है, जो झुंड में आने वाले खतरों के खिलाफ उपयोगी है।

इस तकनीक में दिलचस्पी की मुख्य वजह मैगज़ीन की क्षमता और लागत है। आधुनिक युद्धपोतों में मिसाइल सेल की संख्या तय होती है और समुद्र में उन्हें दोबारा भरा नहीं जा सकता। जब भी कोई जहाज़ कम लागत वाले ड्रोन को रोकने के लिए महंगा इंटरसेप्टर दागता है, तो लाखों डॉलर खर्च होते हैं और एक ऐसा सेल खाली हो जाता है जिसे लंबे गश्ती अभियान के दौरान दोबारा भरना मुश्किल है। रेलगन के गोले छोटे, आसानी से रखे जाने वाले और हर फायरिंग में बहुत सस्ते होते हैं। इससे वे लंबे अभियानों और लाल सागर में देखी गई बार-बार की मुठभेड़ों के लिए आकर्षक विकल्प बनते हैं, जहां जहाज़ों ने ड्रोन और मिसाइलें रोकने के लिए बड़ी संख्या में इंटरसेप्टर दागे।

ज़मीन पर रेलगन का इस्तेमाल जवाबी तोपखाने की कार्रवाई, तटीय तोपखाने या पारंपरिक नलीदार तोपखाने की पहुंच से अधिक दूरी पर स्थित ठिकानों पर हमले के लिए किया जा सकता है। शोध कार्यक्रमों में ऐसे प्रक्षेप्यों का अध्ययन किया गया है जो अंतिम चरण में टंगस्टन के कई छोटे प्रक्षेप्य छोड़ सकें, ताकि तेज़ी से आने वाले लक्ष्यों पर निशाना लगने की संभावना बढ़े। डिजाइनर बीच उड़ान में दिशा-सुधार के लिए साधारण GPS रिसीवर जैसे मार्गदर्शन साधनों का भी परीक्षण कर रहे हैं। हालांकि, अत्यधिक त्वरण झेलने वाले प्रक्षेप्य में इलेक्ट्रॉनिक्स जोड़ना कोई आसान काम नहीं है।

दूसरे देशों के प्रयासों से इस कार्यक्रम की तुलना कैसी है?

अमेरिकी नौसेना ने 2021 में रेलगन कार्यक्रम रोक दिया था। इस पर सैकड़ों मिलियन डॉलर खर्च हुए, लेकिन संचालन योग्य प्रणाली तैनात नहीं हो सकी। मुख्य बाधाएं रेल का घिसना, अत्यधिक गर्मी, बिजली की जरूरत और ऐसे प्रक्षेप्य बनाना थीं जो प्रक्षेपण झेलने के बाद भी सटीक दिशा-निर्देशन कर सकें। चीन ने नदी के बजरों पर बड़े रेलगन प्रोटोटाइप का परीक्षण किया है और मार्गदर्शन में प्रगति का दावा किया है, हालांकि संचालन योग्य नौसैनिक प्रणाली का कोई सार्वजनिक प्रमाण नहीं है। दक्षिण कोरिया, तुर्किये और यूरोपीय शोध संस्थान इस तकनीक की पड़ताल जारी रखे हुए हैं।

जहाज़ पर लगी रेलगन के वास्तविक समुद्री परीक्षणों के मामले में जापान सबसे आगे है। बेड़े के सहयोग से हुए परीक्षण में लक्ष्य जहाज़ पर फायरिंग करके ATLA प्रयोगशाला प्रदर्शनों से आगे बढ़कर ऐसे समुद्री परिदृश्यों तक पहुंच गया है, जो वास्तविक अभियानों जैसे लगते हैं। देश इस काम को एक व्यापक योजना में भी जोड़ रहा है, जिसमें पर्याप्त विद्युत शक्ति वाले नए बड़े युद्धपोत और सटीक ट्रैकिंग तथा फायरिंग नियंत्रण के लिए ज़रूरी सेंसरों का एकीकरण शामिल है।

जापान की रेलगन के लिए आगे क्या?

ATLA ने कहा है कि जून और जुलाई की फायरिंग श्रृंखला के और आंकड़े नवंबर में होने वाली तकनीकी संगोष्ठी में साझा किए जाएंगे। अधिकारियों ने पहले ही एक शोध कार्यक्रम तय किया है, जो वित्त वर्ष 2026 तक चलेगा और जिसका लक्ष्य संपूर्ण गन प्रणाली तैयार करना है। वित्त वर्ष 2024 के राष्ट्रीय बजट में हवाई खतरों को रोकने में सक्षम भविष्य की रेलगन पर शोध के लिए धन रखा गया था। अगली योजना में नई मद का न होना संभवतः कई वर्षों के उस आवंटन को दर्शाता है, जो जारी काम को कवर करता है।

निकट भविष्य के काम में प्रक्षेप्य की उड़ान स्थिरता सुधारना, कई बार फायरिंग के बाद भी थूथन-वेग बनाए रखने के लिए रेल और संपर्क सतहों को मज़बूत करना तथा अग्नि-नियंत्रण प्रणाली को बेहतर बनाना शामिल है। टीम बिजली आपूर्ति को छोटा करने पर भी ध्यान दे रही है, क्योंकि विध्वंसक पोतों और भविष्य के बड़े एजिस-सुसज्जित जहाज़ों पर स्थापना के लिए कॉम्पैक्ट जनरेटर और ऊर्जा भंडारण मॉड्यूल ज़रूरी है। ज़मीनी परीक्षण स्थलों पर विकासाधीन प्रक्षेप्यों की फायरिंग जारी रहेगी, जबकि असुका पर जहाज़ में एकीकरण, सुरक्षा जांच और रणनीति विकसित करने का काम होगा।

अगर प्रगति तय योजना के मुताबिक जारी रही, तो उत्पादन के करीब पहुंची प्रणाली सबसे पहले पर्याप्त विद्युत क्षमता वाले किसी बड़े जहाज़ पर दिख सकती है। दूसरा विकल्प तटीय रक्षा अभियानों के लिए ज़मीनी बैटरी है। दोनों ही स्थितियों में, तेज़ रफ़्तार से किसी दिशा में बड़ी संख्या में सटीक गोले दागने की क्षमता जापान की रक्षा व्यवस्था में एक नई परत जोड़ेगी।

जोखिम, सीमाएं और अनुत्तरित सवाल

दूरी और मारक क्षमता से जुड़े दावों को ऐसे वास्तविक लक्ष्यों के खिलाफ समुद्र में साबित करना होगा, जो दिशा बदलते हों और बड़ी संख्या में आते हों। किसी क्रूज़ मिसाइल या बैलिस्टिक लक्ष्य को रोकने के लिए भरोसेमंद ट्रैकिंग, उड़ान-समय का सटीक अनुमान और ऐसा प्रक्षेप्य चाहिए जो प्रक्षेपण झेल सके, दिशा बदल सके और सही समय पर फ्यूज़ सक्रिय कर सके। गर्मी, प्रक्षेप्य के आसपास प्लाज़्मा का बनना और वायुमंडलीय खिंचाव इस काम को जटिल बनाते हैं। ताज़ा तस्वीरों में थूथन-वेग रडार और हाई-स्पीड कैमरों से मापन पर ध्यान दिखाई देता है, लेकिन कार्यक्रम को अभी कठिन परिस्थितियों में लक्ष्य भेदना साबित करना है।

लगातार फायरिंग केवल बिजली की समस्या नहीं है। झटके और गर्मी रेलों की यांत्रिक संरेखण तथा विद्युत संपर्क को बदल सकते हैं। मामूली बदलाव भी थूथन-वेग घटा सकते हैं या प्रक्षेप्य की स्थिरता बिगाड़ सकते हैं। जहाज़ को विद्युतचुंबकीय अनुकूलता भी बनाए रखनी होगी, ताकि तेज़ धारा वाली फायरिंग से अन्य संवेदनशील प्रणालियों में बाधा न आए। चालक दल वाले पोत पर बड़ी मात्रा में विद्युत ऊर्जा जमा करने से जुड़े सुरक्षा पहलू भी हैं। इन इंजीनियरिंग समस्याओं का समाधान संभव है, लेकिन इसमें समय और बार-बार परीक्षण लगेंगे।

लागत और औद्योगिक आधार का सवाल भी है। रेलगन महंगी मिसाइलों की जगह सस्ते गोले इस्तेमाल करती है, लेकिन इससे रसद की ज़रूरत खत्म नहीं होती। बेड़े को अब भी बड़ी संख्या में प्रक्षेप्य बनाने, परखने, ढोने और भंडारित करने होंगे। निर्माताओं को ऐसी सामग्री चाहिए जो दुर्लभ संसाधनों के बिना बड़ी मात्रा में बनाई जा सके। प्रशिक्षण, सिद्धांत और यह तय करने के नियम भी विकसित करने होंगे कि रेलगन के बजाय मिसाइल कब इस्तेमाल की जाए, ताकि फायरिंग बेकार न जाए या जटिल परिस्थितियों में गन की क्षमता को बढ़ा-चढ़ाकर न आंका जाए।

एक नज़र में

• ATLA ने जून से जुलाई की शुरुआत तक चले समुद्री परीक्षणों में JS असुका से लक्ष्य जहाज़ पर प्रोटोटाइप रेलगन दागी
• एजेंसी के अनुसार, यह पहली बार था जब जहाज़ पर लगी रेलगन किसी वास्तविक जहाज़ पर दागी गई
• तस्वीरों में छोटी बुर्ज, थूथन-वेग रडार और आंकड़े जुटाने के लिए कैमरे दिखाई देते हैं
• लक्ष्य-पट्टिकाओं से लैस चलते हुए यार्ड टग पर लक्ष्य लगाया गया था
• शुरुआती परीक्षणों में थूथन-वेग लगभग 2,000 से 2,400 मीटर प्रति सेकंड से अधिक रहा
• ATLA ने पांच मेगाजूल की फायरिंग दिखाई है और इसे बढ़ाकर 20 मेगाजूल के करीब ले जाने का लक्ष्य है
• कार्यक्रम के लक्ष्यों में लगातार फायरिंग, 120 राउंड के बैरल जीवनकाल और समर्पित अग्नि-नियंत्रण प्रणाली शामिल हैं
• जापान ने वित्त वर्ष 2024 में भविष्य की रेलगन पर शोध के लिए लगभग 167 मिलियन डॉलर का धन दिया
• नवंबर में होने वाली प्रौद्योगिकी संगोष्ठी में और तकनीकी विवरण आने की उम्मीद है
• अमेरिका ने 2021 में अपना रेलगन प्रयास रोक दिया, जबकि जापान समुद्री परीक्षण जारी रखे हुए है
• संभावित अभियानों में ड्रोन और क्रूज़ मिसाइलों से रक्षा, सतही लक्ष्यों पर हमले और तटीय तोपखाने की भूमिकाएं शामिल हैं