NASA SLS રોકેટ: દુનિયાનું સૌથી શક્તિશાળી રોકેટ જે માનવીને ફરી ચંદ્ર પર લઈ જશે

NASA SLS રોકેટ એ માત્ર એન્જિનિયરિંગનો નમૂનો નથી, પણ માનવજાતની અનંત જીજ્ઞાસાનું પ્રતીક છે. ૫૦ વર્ષ પછી ફરી એકવાર માણસ ચંદ્ર પર ડગલું માંડવા જઈ રહ્યો છે, અને આ સફરનો સારથિ છે ‘સ્પેસ લોન્ચ સિસ્ટમ’. આ લેખમાં આપણે આ મહાકાય રોકેટની શક્તિ, તેની બનાવટ અને તે શા માટે ખાસ છે તેની ઊંડી સમજ મેળવીશું.

NASA SLS રોકેટ નો ઇતિહાસ અને વિકાસ

Space Shuttle પ્રોગ્રામ ૨૦૧૧માં બંધ થયા પછી, NASA પાસે હેવી-લિફ્ટ રોકેટની તાતી જરૂરિયાત હતી. ૨૦૧૧માં જ SLS પ્રોગ્રામને મંજૂરી આપવામાં આવી, અને એક દાયકાની મહેનત પછી, ૨૦૨૨માં આ રોકેટની પ્રથમ ઉડાન થઈ.

SLS ની ખાસિયત એ છે કે તેમાં Space Shuttle ની સાબિત ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. RS-25 એન્જિન અને Solid Rocket Boosters બંને Shuttle પ્રોગ્રામમાંથી લેવામાં આવ્યા છે, જે દાયકાઓના અનુભવ અને વિશ્વસનીયતાનું પ્રતિક છે. જોકે, NASA ની ટીમે આ ઘટકોને નવી જરૂરિયાતો મુજબ અપગ્રેડ અને મોડિફાય કર્યા છે.

NASA SLS SPECIFICATION

વધારે વાંચો: નાસા: જાણો વિશ્વની સૌથી મોટી સ્પેસ એજન્સી વિશે

NASA SLS રોકેટ ની મુખ્ય વિશિષ્ટતાઓ અને ક્ષમતા

SLS (Space Launch System) ના ટેકનિકલ પરિમાણો માત્ર આંકડા નથી, પણ એન્જિનિયરિંગની પરાકાષ્ઠા છે. આ રોકેટની શક્તિ અને સંરચના નીચે મુજબ છે:

• કદ અને ઊંચાઈ: આ રોકેટ આશરે ૯૮ મીટર (૩૨૨ ફૂટ) ઊંચું છે, જે ૩૦ માળની ગગનચુંબી ઇમારત જેટલી ઊંચાઈ ધરાવે છે.
• વજન અને વ્યાસ: લોન્ચ સમયે તેનું કુલ વજન ૨,૬૦૦ ટન (૫૭.૫ લાખ પાઉન્ડ) હોય છે અને તેનો વ્યાસ ૮.૪ મીટર છે.
• અકલ્પનીય ઝડપ: પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણને ઓળંગવા માટે આ રોકેટ ૩૬,૩૦૦ કિમી/કલાક (લગભગ ૨૨,૬૦૦ માઈલ/કલાક) ની પ્રચંડ ગતિ પ્રાપ્ત કરી શકે છે.
• પેલોડ ક્ષમતા: તેની ડિઝાઈન મુજબ, તે પૃથ્વીની નીચેની કક્ષા (LEO) માં ૯૫ ટન અને ચંદ્રની સફર માટે ૨૭ ટન જેટલો પેલોડ (વજન) લઈ જવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.

NASA SLS રોકેટ વિશે આશ્ચર્યજનક તથ્યો:

• વાયરિંગનું જાળું: રોકેટના કોર સ્ટેજમાં કુલ ૫૬૨ કેબલ્સ (Cables) આવેલા છે. તેમાંથી સૌથી વધુ એટલે કે ૨૩૧ કેબલ્સ માત્ર એન્જિન સેક્શનમાં જ છે.
• કેબલની લંબાઈ: કોર સ્ટેજમાં કુલ ૭૨ કિમી લાંબા વાયરિંગનું જાળું છે, જેમાંથી ૨૯ કિમી જેટલા વાયરો તો માત્ર એન્જિનના ભાગમાં જ વપરાયા છે.
• સેન્સર્સ: રોકેટમાં ૭૭૫ સ્વતંત્ર સેન્સર્સ લાગેલા છે, જે દરેક સેકન્ડે ડેટા મોકલે છે.
• મજબૂત પકડ: આ તમામ વાયરો અને કેબલ્સને સુરક્ષિત રાખવા માટે આખા કોર સ્ટેજમાં અંદાજે ૧,૦૦,૦૦૦ ક્લેમ્પ્સ અને ટાઈઝ (Clamps and Ties) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે.
• બળતણની અસર (સંકોચન): જ્યારે રોકેટમાં અતિશય ઠંડુ (Cryogenic) બળતણ ભરવામાં આવે છે, ત્યારે લિક્વિડ હાઇડ્રોજન ટેન્ક તેની લંબાઈમાં ૧૫ સેમી (૬ ઇંચ) અને વ્યાસમાં ૨.૫૪ સેમી (૧ ઇંચ) જેટલી સંકોચાય છે.
• ઓક્સિજન ટેન્ક: એ જ રીતે, લિક્વિડ ઓક્સિજન ટેન્ક લંબાઈમાં ૩.૮ સેમી (૧.૫ ઇંચ) અને વ્યાસમાં ૧.૩ સેમી (૦.૫ ઇંચ) જેટલી નાની થઈ જાય છે.
• સુગમતા (Flexibility): આ સંકોચનને પહોંચી વળવા માટે રોકેટના તમામ ભાગો (જેમ કે ડક્ટ્સ, વેન્ટ લાઈન્સ વગેરે) ને એકોર્ડિયન જેવા બેલોઝ (Bellows), સ્લોટેડ જોઈન્ટ્સ અથવા ટેલિસ્કોપિક સેક્શનથી જોડવામાં આવ્યા છે જેથી તે તૂટી ન જાય.
• ફાસ્ટનર્સ: રોકેટના ‘ઇન્ટરટેન્ક’ (બે ટેન્કની વચ્ચેનો ભાગ) માં અંદાજે ૧૪,૫૦૦ ફાસ્ટનર્સને ડ્રિલ કરીને લગાવવામાં આવ્યા છે.
• ફ્લાઇટ કોમ્પ્યુટર: આશ્ચર્યની વાત એ છે કે SLS નું ફ્લાઇટ કોમ્પ્યુટર જૂના Macintosh PowerBook G3 જેવું જ માઇક્રોપ્રોસેસર વાપરે છે (જે પેન્ટિયમ II અને III ની વચ્ચેની ક્ષમતા ધરાવે છે), પરંતુ તેની ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ અત્યંત આધુનિક અને જટિલ છે.
• તાપમાનની ક્ષમતા: દરેક ફ્લાઇટ કોમ્પ્યુટર -૨૪°C થી ૩૬.૫°C (-૧૧ થી ૯૭.૭ ડિગ્રી ફેરનહીટ) ના તાપમાનમાં સુરક્ષિત રીતે કામ કરી શકે તે રીતે બનાવવામાં આવ્યું છે.

વધારે વાંચો:આર્ટેમિસ 2: ચંદ્ર તરફની ઐતિહાસિક યાત્રા

NASA SLS રોકેટ ની ટેકનિકલ સંરચના (Design & Architecture)

કોર સ્ટેજની રચના

કોર સ્ટેજ NASA SLS રોકેટ નો સૌથી મોટો અને સૌથી મહત્વપૂર્ણ ભાગ છે. આ એક વિશાળ ક્રાયોજેનિક ઇંધણ ટાંકી છે જે ૬૪ મીટર ઊંચી અને ૮.૪ મીટર વ્યાસની છે. ભરેલી હોય ત્યારે આ સ્ટેજનું વજન ૧,૦૮૮ ટન થાય છે, જેમાં ૧૪૩ ટન લિક્વિડ હાઇડ્રોજન અને ૮૪૩ ટન લિક્વિડ ઓક્સિજનનો સમાવેશ થાય છે.

આ સ્ટેજ ખાસ પ્રકારના એલ્યુમિનિયમ એલોયમાંથી બનાવવામાં આવ્યો છે જે અત્યંત ઊંચું દબાણ અને તાપમાનની વિવિધતા સહન કરી શકે છે. ક્રાયોજેનિક ઇંધણ -૨૫૩°C જેટલા નીચા તાપમાને સંગ્રહિત થાય છે, જ્યારે દહન સમયે તાપમાન ૩,૩૧૬°C સુધી પહોંચે છે.

કોર સ્ટેજની રોચક વિગતો

કોર સ્ટેજની એન્જિનિયરિંગ જટિલતા સમજવા માટે કેટલીક રોચક વિગતો ધ્યાનમાં લેવા જેવી છે. આ સ્ટેજમાં ૫૬૨ કેબલનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે, જેની કુલ લંબાઈ ૪૫ માઈલ (૭૨ કિલોમીટર) છે. ૭૭૫ વિવિધ પ્રકારના સેન્સર ફિટ કરવામાં આવ્યા છે જે અલગ-અલગ માહિતી ભેગી કરીને ફ્લાઇટ કમ્પ્યુટરને મોકલે છે.

સૌથી રસપ્રદ વાત એ છે કે જ્યારે ક્રાયોજેનિક ઇંધણ ટાંકીમાં ભરવામાં આવે છે, ત્યારે અત્યંત ઠંડા તાપમાનને કારણે ટાંકી લંબાઈમાં ૬ ઇંચ અને વ્યાસમાં ૧ ઇંચ સંકોચાઈ જાય છે. આ “thermal contraction” ને ધ્યાનમાં રાખીને જ સમગ્ર સ્ટ્રક્ચર ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું છે.

RS-25 એન્જિન: Space Shuttle નો ગૌરવશાળી વારસો

NASA SLS રોકેટ ના કોર સ્ટેજના તળિયે ચાર RS-25 એન્જિન લગાવેલા છે, જે “Ferrari of rocket engines” તરીકે ઓળખાય છે. આ એન્જિન Space Shuttle પ્રોગ્રામમાંથી લેવામાં આવ્યા છે અને NASA ની ટીમે તેમને ખાસ મોડિફાય કરીને વધુ શક્તિશાળી બનાવ્યા છે.

RS-25 ની ક્ષમતાઓ ખરેખર અસાધારણ છે. ચારેય એન્જિન મળીને એટલો થ્રસ્ટ ઉત્પન્ન કરે છે કે એક સાથે આઠ Boeing વિમાનને હવામાં ઉઠાવી શકે. દરેક સેકન્ડે આ એન્જિન ૫,૬૭૮ લીટર ઇંધણ વાપરે છે, જે એક સ્વિમિંગ પૂલ જેટલું છે. આ એન્જિન -૨૪૦°C થી ૩,૩૧૬°C ના તાપમાને કામ કરવા સક્ષમ છે, અને થ્રોટલિંગ ક્ષમતા દ્વારા ૬૭% થી ૧૧૧% સુધી પાવર એડજસ્ટ કરી શકે છે.

RS-25 એન્જિન: જાણવા જેવી વાતો

• અદભૂત તાકાત: SLS ના RS-25 એન્જિન એટલો પાવર પેદા કરે છે કે તે આઠ Boeing 747 વિમાનોને હવામાં ઉડતા રાખી શકે છે.
• વીજળીની ક્ષમતા: એક RS-25 એન્જિન આશરે ૧૩,૬૨,૪૫૬ કિમી લાંબી સ્ટ્રીટ લાઈટોને પાવર આપી શકે છે. આટલી લાંબી લાઈન પૃથ્વીથી ચંદ્ર પર જઈને પાછી આવી શકે અને ત્યારબાદ પૃથ્વીના ૧૫ ચક્કર લગાવી શકે એટલી મોટી છે.
• અસાધારણ ઝડપ: ચાર RS-25 એન્જિન મળીને NASA SLS રોકેટને ઈન્ડિયાનાપોલિસ 500 રેસિંગ કાર કરતાં ૭૩ ગણી વધુ ઝડપ આપે છે.
• દરિયાઈ શક્તિ: તે ૩૦ નોટ્સની ઝડપે ચાલતા તમામ ૧૦ નિમિત્ઝ-ક્લાસ એરક્રાફ્ટ કેરિયર્સ (યુદ્ધ જહાજો) ને ખસેડવા માટે જરૂરી ઊર્જા કરતાં બમણી શક્તિ પૂરી પાડી શકે છે.
• વધુ કાર્યક્ષમતા: સમાન પ્રમાણમાં હાઇડ્રોકાર્બન ઇંધણ વાપરતા કેરોસીન એન્જિનની સરખામણીમાં RS-25 દરિયાની સપાટી પર ૨૦ ટકા વધુ થ્રસ્ટ (ધક્કો) પેદા કરે છે.
• પર્યાવરણ મિત્ર: RS-25 એન્જિનમાંથી નીકળતો ધુમાડો વાસ્તવમાં એકદમ સ્વચ્છ અને અતિશય ગરમ પાણીની વરાળ છે.
• ઝડપી ઠંડક: એન્જિનમાં કૂલન્ટ (ઠંડક આપતું પ્રવાહી) મુખ્ય કમ્બશન ચેમ્બરમાંથી માત્ર ૨ મિલીસેકન્ડમાં પસાર થાય છે અને તેનું તાપમાન ૨૦૪°C (૪૦૦ ડિગ્રી ફેરનહીટ) સુધી વધી જાય છે.
• અત્યંત દબાણ: RS-25 ની અંદરનું દબાણ સમુદ્રમાં ૩ માઇલ (૪.૮ કિમી) નીચે હોય તેટલું હોય છે. આ એટલી જ ઊંડાઈ છે જ્યાં એટલાન્ટિક મહાસાગરમાં ટાઈટેનિક (Titanic) જહાજનો કાટમાળ પડેલો છે.
• બળતણનો વપરાશ: લોન્ચિંગ દરમિયાન ૮ મિનિટ સુધી ચારેય એન્જિન દર સેકન્ડે ૫,૬૭૮ લિટર બળતણ ગટગટાવી જાય છે. આટલું બળતણ એક આખા ઓલિમ્પિક સાઈઝના સ્વિમિંગ પૂલને ક્ષણવારમાં ખાલી કરવા માટે પૂરતું છે.
• ધ્વનિ કરતાં વધુ ઝડપ: એન્જિનના નોઝલમાંથી ગરમ વાયુઓ ૧૫,૪૫૦ કિમી/કલાકની ઝડપે બહાર નીકળે છે. આ અવાજની ગતિ કરતાં ૧૩ ગણી વધારે ઝડપ છે, જે લોસ એન્જલસથી ન્યૂયોર્ક માત્ર ૧૫ મિનિટમાં પહોંચાડી શકે છે.
• Artemis II અપડેટ: એન્જિન નંબર ૨૦૬૨ નું નાસાના સ્ટેનિસ સેન્ટર ખાતે સફળ પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું છે અને તેને ખાસ આર્ટેમિસ ૨ મિશન માટે ફાળવવામાં આવ્યું છે.

વધારે વાંચો: ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશન (ISS): અંતરિક્ષ માં બનેલું  એક અજોડ સર્જન

સોલિડ રોકેટ બૂસ્ટર્સ (SRBs): પ્રચંડ પ્રારંભિક ધક્કો

SRBs એ NASA SLS રોકેટ ના એવા સ્તંભો છે જે તેને પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણમાંથી બહાર ખેંચવા માટે જરૂરી અસાધારણ શક્તિ પૂરી પાડે છે.

• શક્તિશાળી ભૂમિકા: કોર સ્ટેજની બંને બાજુએ લાગેલા આ બે વિશાળ બૂસ્ટર્સ લોન્ચિંગની પ્રથમ ૨ મિનિટમાં કુલ ૭૫% થ્રસ્ટ પ્રદાન કરે છે. Northrop Grumman દ્વારા નિર્મિત આ બૂસ્ટર્સ સ્પેસ શટલની ટેકનોલોજી પર આધારિત છે, પરંતુ તેમાં એક વધારાનો (પાંચમો) સેગમેન્ટ ઉમેરીને તેને ૨૫% વધુ શક્તિશાળી બનાવવામાં આવ્યા છે.
• કદ અને વજન: દરેક બૂસ્ટર ૫૪ મીટર (૧૭૭ ફૂટ) ઊંચું છે, જે ૧૭ માળની ઇમારત જેટલી ઊંચાઈ અને ૭૨૬ ટન વજન ધરાવે છે.
• અકલ્પનીય પાવર: દરેક બૂસ્ટર દર સેકન્ડે અંદાજે ૫.૫ ટન સોલિડ ફ્યુઅલ બાળે છે. આ શક્તિ ૧૪ જમ્બો જેટ વિમાનોના સંયુક્ત પાવર કરતાં પણ વધારે છે.
• વિસર્જન: કાર્ય પૂર્ણ થયા પછી, આ બૂસ્ટર્સ એટલાન્ટિક મહાસાગરમાં પડી જાય છે. સ્પેસ શટલથી વિપરીત, SLS માં આ બૂસ્ટર્સ ફરી વાપરી શકાતા નથી

સોલિડ રોકેટ બૂસ્ટર (SRB): જાણવા જેવી વાતો

• વિશાળ ઊંચાઈ: NASA SLS રોકેટ ના બૂસ્ટર્સ ૧૭૭ ફૂટ (૫૩.૯ મીટર) ઊંચા છે. આ ઊંચાઈ અમેરિકાના પ્રખ્યાત ‘સ્ટેચ્યુ ઓફ લિબર્ટી’ (તળિયાથી મશાલ સુધી) કરતાં પણ વધુ છે.
• કદ અને વ્યાસ: દરેક બૂસ્ટરનો વ્યાસ ૧૨ ફૂટ (૩.૭ મીટર) છે.
• સ્થાપના: મોબાઈલ લોન્ચર પર સૌથી પહેલા બૂસ્ટર્સને જ ઇન્સ્ટોલ (સ્થિર) કરવામાં આવે છે.
• સમગ્ર વજનનો આધાર: આખા રોકેટનું કુલ વજન આશરે ૫૭.૪ લાખ પાઉન્ડ (૨,૬૦૪ ટન) છે, અને આ તમામ વજનનો ભાર બૂસ્ટરના નીચેના ભાગ (Aft Skirts) પર રહેલો હોય છે.
• ભારેખમ વજન: જ્યારે બૂસ્ટરમાં બળતણ (Propellant) ભરવામાં આવે છે, ત્યારે એકલા એક બૂસ્ટરનું વજન જ ૧૬ લાખ પાઉન્ડ (૭૨૬ ટન) થઈ જાય છે.
• બળતણનો મહા-વપરાશ: દરેક બૂસ્ટર દર સેકન્ડે અંદાજે ૫,૦૦૦ કિલો (૫ ટન) બળતણ બાળે છે.
• વિમાન સાથે સરખામણી: એક બૂસ્ટર ૩૬ લાખ પાઉન્ડનો થ્રસ્ટ પેદા કરે છે. આ શક્તિ ૧૪ જેમ્બો કોમર્શિયલ એરલાઇનર્સ (૪ એન્જિનવાળા વિમાનો) ના કુલ પાવર કરતા પણ વધારે છે.
• મુખ્ય પાવર સોર્સ: ઉડાનની પ્રથમ બે મિનિટ દરમિયાન, આ બૂસ્ટર્સ જ આખા રોકેટને ૭૫ ટકાથી વધુ પાવર પૂરો પાડે છે.
• રેતીનું કાચમાં રૂપાંતર: ઉટાહના રણમાં જ્યારે આ બૂસ્ટરનું ટેસ્ટિંગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેમાંથી નીકળતી જ્વાળાઓ એટલી ગરમ હોય છે કે નીચેની રેતી ઓગળીને કાચ (Glass) બની જાય છે.
• સમુદ્રમાં વિસર્જન: આ બૂસ્ટર્સ માત્ર ૨ મિનિટ સુધી કામ કરે છે અને ત્યારબાદ તેને એટલાન્ટિક મહાસાગરમાં સુરક્ષિત રીતે પાડી દેવામાં આવે છે.
• અલગ થવાની પ્રક્રિયા: બૂસ્ટરનું બળતણ પૂરું થયા પછી, તેને રોકેટથી દૂર ધકેલવા માટે નાના ૧૬ મોટર્સ (Booster Separation Motors) એકસાથે ફાયર થાય છે.
• વીજળીની ક્ષમતા: આ અલગ થવાની પ્રક્રિયા માત્ર ૦.૬૮ સેકન્ડમાં થાય છે. જો આ બે મિનિટ દરમિયાન ઉત્પન્ન થયેલી ગરમીની ઉર્જાને વીજળીમાં બદલવામાં આવે, તો તે ૨૩ લાખ KWh પાવર પેદા કરી શકે, જે ૯૨,૦૦૦ થી વધુ ઘરોને આખો દિવસ વીજળી આપવા માટે પૂરતી છે.

વધારે વાંચો: સ્ટારલિંક: આકાશમાંથી સુપરફાસ્ટ ઇન્ટરનેટ: સ્ટારલિંક શું છે અને કેવી રીતે કામ કરે છે?

LVSA અને ICPS: સ્ટેજ કનેક્ટર્સ અને પ્રોપલ્શન

NASA SLS રોકેટ ના ઉપરના ભાગમાં આવેલા આ બે ઘટકો ઓરિયન સ્પેસક્રાફ્ટને પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષામાંથી બહાર કાઢી ચંદ્ર તરફ ધકેલવા માટે જવાબદાર છે.

Launch Vehicle Stage Adapter (LVSA)

• રચના અને કદ: LVSA એ કોર સ્ટેજ અને ઉપરના સ્ટેજ (ICPS) ને જોડતું શંકુ આકારનું (Conical) માળખું છે. તે ૮.૩ મીટર ઊંચું છે અને Teledyne Brown Engineering દ્વારા બનાવવામાં આવ્યું છે.
• મહત્વપૂર્ણ કાર્ય: તેનું મુખ્ય કામ માત્ર જોડાણનું નથી, પરંતુ લોન્ચિંગ દરમિયાન ઉત્પન્ન થતા પ્રચંડ કંપનો (Vibrations) ને શોષી લેવાનું છે. આ “Vibration Dampening” ક્ષમતા ઉપરના ભાગમાં રહેલા નાજુક ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને ઓરિયન સ્પેસક્રાફ્ટને નુકસાનથી બચાવે છે.

Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS)

• અપર સ્ટેજની શક્તિ: ICPS એ રોકેટનો તે ભાગ છે જે ઓરિયનને પૃથ્વીની કક્ષા છોડીને ચંદ્ર તરફ જવા માટે અંતિમ ધક્કો આપે છે. તે Boeing અને United Launch Alliance (ULA) દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવ્યો છે.
• એન્જિન અને ઇંધણ: આ ૧૩.૭ મીટર ઊંચા સ્ટેજમાં એક RL-10 એન્જિન છે, જે ૧૧૦ KN નો થ્રસ્ટ ઉત્પન્ન કરે છે. તે લિક્વિડ હાઇડ્રોજન અને લિક્વિડ ઓક્સિજનનો ઉપયોગ કરે છે.
• Trans-Lunar Injection (TLI): જ્યારે કોર સ્ટેજ અલગ થઈ જાય છે, ત્યારે ICPS સક્રિય થઈને ઓરિયનને તે ગતિ આપે છે જે તેને ચંદ્રના ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર સુધી પહોંચાડવા માટે જરૂરી છે. આ પ્રક્રિયાને ટેકનિકલ ભાષામાં TLI કહેવામાં આવે છે.

ઓરાયન સ્પેસક્રાફ્ટ (Orion): આર્ટેમિસ મિશનનું ‘કમાન્ડ સેન્ટર’

ઓરાયન એ માત્ર એક સ્પેસક્રાફ્ટ નથી, પરંતુ નાસાના દાયકાઓના સંશોધન અને અત્યાધુનિક ટેકનોલોજીનું સંગમ છે. તે ખાસ કરીને ચંદ્ર, મંગળ અને ઊંડા અવકાશ (Deep Space) માં માનવ જીવન ટકાવી રાખવા માટે તૈયાર કરવામાં આવ્યું છે.

A. ક્રૂ મોડ્યુલ (Crew Module): અવકાશયાત્રીઓનું સુરક્ષિત આવાસ

આ ઓરાયનનો તે ભાગ છે જ્યાં ૪ અવકાશયાત્રીઓ ૨૧ દિવસ સુધી રહી શકે છે. Lockheed Martin દ્વારા નિર્મિત આ મોડ્યુલ એપોલો કેપ્સ્યુલ કરતા ૫૦% વધુ જગ્યા ધરાવે છે.

• મજબૂત સુરક્ષા: તે ખાસ એલ્યુમિનિયમ-લિથિયમ એલોયથી બનેલું છે. પૃથ્વી પર પુનઃપ્રવેશ (Re-entry) વખતે પેદા થતી ૪૦,૦૦૦ કિમી/કલાકની ઝડપ અને પ્રચંડ ગરમીથી બચવા માટે તેના પર AVCOAT મટિરિયલનું પડ ચઢાવવામાં આવ્યું છે.
• ગ્લાસ કોકપિટ (Glass Cockpit): આધુનિક વિમાનોની જેમ તેમાં ડિજિટલ કંટ્રોલ સિસ્ટમ છે, જે અવકાશયાત્રીઓને મિશન પર સંપૂર્ણ નિયંત્રણ આપે છે.
• લાઇફ સપોર્ટ: તેમાં નાઇટ્રોજન-ઓક્સિજન પ્રેશર સિસ્ટમ અને અત્યાધુનિક વોટર રિસાયકલિંગ સિસ્ટમ છે. મિશનના અંતે આ જ ભાગ પેરાશૂટ દ્વારા સમુદ્રમાં સુરક્ષિત ઉતરાણ કરે છે.

B. યુરોપિયન સર્વિસ મોડ્યુલ (ESM): જીવન સહાયક પ્રણાલી

European Space Agency (ESA) અને Airbus દ્વારા નિર્મિત આ મોડ્યુલ ક્રૂ મોડ્યુલને તમામ જરૂરી સંસાધનો પૂરા પાડે છે.

• એન્જિન પાવર: તેમાં કુલ ૩૩ એન્જિન (૧ મુખ્ય, ૮ ગૌણ અને ૨૪ રિએક્શન થ્રસ્ટર્સ) છે, જે અવકાશમાં સ્પેસક્રાફ્ટની દિશા અને ગતિ નિયંત્રિત કરે છે.
• સોલર પાવર: તેમાં ૪ વિશાળ સોલર વિંગ્સ (Solar Wings) છે, જેની લંબાઈ ૧૯ મીટર છે. આ ૧૧ કિલોવોટ વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે, જે બે સામાન્ય ઘરો ચલાવવા માટે પૂરતી છે.
• સંસાધનો: તે અવકાશયાત્રીઓ માટે હવા, પાણી અને તાપમાન નિયંત્રણ (Thermal Control) ની જવાબદારી સંભાળે છે.

ઓરાયન સ્પેસક્રાફ્ટ (Orion): અવકાશયાત્રીઓનું સુરક્ષિત ઘર

• ચંદ્રથી પૃથ્વી સુધીની ગતિ: જ્યારે ઓરિયન ચંદ્રની સફર પૂરી કરીને પૃથ્વીના વાતાવરણમાં પ્રવેશ કરશે, ત્યારે તેની ઝડપ ૪૦,૦૦૦ કિમી/કલાક (૨૫,૦૦૦ માઈલ/કલાક) હશે. આ અવાજની ગતિ કરતા ૩૦ ગણી વધુ છે.
• અત્યંત ગરમીનો સામનો: વાતાવરણમાં પ્રવેશતી વખતે ઓરિયનની બહારની ‘હીટ શીલ્ડ’ (Heat Shield) નું તાપમાન ૨,૮૦૦° સેલ્સિયસ (૫,૦૦૦° ફેરનહીટ) સુધી પહોંચી જાય છે. આ સૂર્યની સપાટીના તાપમાન કરતા અડધું છે!
• સૌથી મોટી હીટ શીલ્ડ: ઓરિયનમાં વપરાયેલી હીટ શીલ્ડ અત્યાર સુધીની સૌથી મોટી (૫ મીટર વ્યાસની) છે, જે અવકાશયાત્રીઓને પ્રચંડ ગરમીથી બચાવે છે.
• પેરાશૂટ સિસ્ટમ: ઓરિયનને પેસિફિક મહાસાગરમાં સુરક્ષિત રીતે ઉતારવા માટે ૧૧ પેરાશૂટની સિસ્ટમ છે. જેમાંથી ૩ મુખ્ય પેરાશૂટ ફૂટબોલના મેદાન જેટલા વિશાળ હોય છે.
• રેડિયેશનથી રક્ષણ: ઓરિયનને ખાસ રીતે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું છે જેથી તે ‘વાન એલન બેલ્ટ’ (Van Allen Belts) ના ખતરનાક રેડિયેશનમાંથી પસાર થતી વખતે અવકાશયાત્રીઓના સ્વાસ્થ્યને નુકસાન ન પહોંચાડે.
• સોલર પેનલ્સ (Solar Wings): ઓરિયનમાં ૪ વિશાળ સોલર પેનલ્સ લાગેલી છે, જે પૃથ્વી પરના ૨ સાધારણ ઘરો ચલાવવા માટે પૂરતી વીજળી પેદા કરે છે.
• સ્પેસ લોન્ચ એબોર્ટ સિસ્ટમ (LAS): જો લોન્ચિંગ દરમિયાન કોઈ ખામી સર્જાય, તો ઓરિયનની ઉપર લાગેલી ‘એબોર્ટ સિસ્ટમ’ માત્ર ૨ મિલીસેકન્ડમાં નિર્ણય લઈ શકે છે અને અવકાશયાત્રીઓની કેપ્સ્યુલને મુખ્ય રોકેટથી દૂર ખેંચીને સુરક્ષિત જગ્યાએ લઈ જઈ શકે છે.
• લાંબી મુસાફરીની ક્ષમતા: ઓરિયન ૪ અવકાશયાત્રીઓ સાથે ૨૧ દિવસ સુધી સ્વતંત્ર રીતે અંતરિક્ષમાં રહી શકે છે. જો તેની સાથે અન્ય મોડ્યુલ્સ જોડાયેલા હોય, તો તે મહિનાઓ સુધીની મુસાફરી કરી શકે છે.
• અદભૂત વ્યુ (Windows): ઓરિયનમાં ચાર મોટી બારીઓ છે, જેમાંથી અવકાશયાત્રીઓ ચંદ્ર અને પૃથ્વીનો અદભૂત નજારો જોઈ શકશે. આ બારીઓ પણ ખાસ પ્રકારના કાચ (Polycarbonate અને Silica glass) થી બનેલી છે.
• ડિજિટલ કંટ્રોલ: અપોલો મિશનના સમયના હજારો બટનોને બદલે, ઓરિયનમાં અત્યાધુનિક ગ્લાસ કોકપિટ અને ટચસ્ક્રીન જેવી ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ થયો છે, જે પાયલોટનું કામ સરળ બનાવે છે.

લોન્ચ એબોર્ટ સિસ્ટમ (LAS): જીવનરક્ષક કવચ

લોન્ચ એબોર્ટ સિસ્ટમ એ ઓરાયનની સૌથી મહત્વપૂર્ણ સુરક્ષા વ્યવસ્થા છે. જો લોન્ચિંગ દરમિયાન કોઈ પણ ટેકનિકલ ખામી કે અકસ્માત સર્જાય, તો આ સિસ્ટમ સક્રિય થઈને અવકાશયાત્રીઓના જીવ બચાવે છે.

• ત્વરિત પ્રતિસાદ: Northrop Grumman દ્વારા નિર્મિત આ ૧૫ મીટર ઊંચી સિસ્ટમ માત્ર મિલીસેકન્ડમાં નિર્ણય લઈને ક્રૂ મોડ્યુલને મુખ્ય રોકેટથી અલગ કરી સુરક્ષિત અંતરે ખેંચી જાય છે. તે ૯૧ કિમીની ઊંચાઈ સુધી કાર્યરત રહી શકે છે.
• ત્રણ મુખ્ય મોટર્સ:
  1. Abort Motor: આ મુખ્ય મોટર છે જે કેપ્સ્યુલને વિસ્ફોટ કે અકસ્માતની જગ્યાએથી ઝડપથી દૂર ખેંચી જાય છે.
  2. Attitude Control Motor: આ મોટર હવામાં કેપ્સ્યુલની દિશા સ્થિર રાખે છે જેથી તે ઉંધી ન વળી જાય.
  3. Jettison Motor: જ્યારે રોકેટ સુરક્ષિત રીતે અવકાશમાં પહોંચી જાય, ત્યારે આ મોટર LAS ને ઓરિયનથી અલગ કરી દે છે.

SLS ના અલગ અલગ વર્ઝન

NASA એ Space Launch System (SLS) ને એક ‘ઈવોલ્વિંગ’ (વિકસતા) રોકેટ તરીકે ડિઝાઈન કર્યું છે. જેમ જેમ મિશનની જરૂરિયાત વધશે, તેમ રોકેટની શક્તિ અને ઊંચાઈમાં વધારો કરવામાં આવશે. મુખ્યત્વે તેના ત્રણ વર્ઝન (Blocks) છે:

૧. NASA SLS Block 1 (વર્તમાન વર્ઝન)

આ વર્ઝનનો ઉપયોગ Artemis I, II, અને III મિશન માટે કરવામાં આવશે. તે ખાસ કરીને ઓરિયન સ્પેસક્રાફ્ટને ચંદ્ર સુધી પહોંચાડવા માટે સક્ષમ છે.

• પેલોડ ક્ષમતા (ચંદ્ર સુધી): ૨૭ મેટ્રિક ટન (૨૭,૦૦૦ કિલો).
• પેલોડ ક્ષમતા (પૃથ્વીની નીચલી કક્ષા – LEO): ૯૫ મેટ્રિક ટન.
• મુખ્ય વિશેષતા: તેમાં ‘Interim Cryogenic Propulsion Stage’ (ICPS) નો અપર સ્ટેજ તરીકે ઉપયોગ થાય છે.

૨. NASA SLS Block 1B (આગામી વર્ઝન)

આ વર્ઝન વધુ શક્તિશાળી હશે અને તેનો ઉપયોગ Artemis IV થી કરવામાં આવશે. તે અવકાશયાત્રીઓની સાથે મોટા કાર્ગો (જેમ કે લ્યુનર ગેટવેના ભાગો) પણ લઈ જઈ શકશે.

• પેલોડ ક્ષમતા (ચંદ્ર સુધી): ૩૮ મેટ્રિક ટન.
• નવો ફેરફાર: આમાં જૂના ICPS ને બદલે વધુ શક્તિશાળી Exploration Upper Stage (EUS) નો ઉપયોગ થશે, જેમાં ૪ RL-10 એન્જિન હશે.
• ક્રૂ અને કાર્ગો: તે ઓરિયન સ્પેસક્રાફ્ટની સાથે ‘કો-મેનિફેસ્ટેડ’ પેલોડ (વધારાનો સામાન) પણ લઈ જઈ શકશે.

૩. SLS Block 2 (સૌથી શક્તિશાળી વર્ઝન)

આ SLS નું અંતિમ અને સૌથી શક્તિશાળી સ્વરૂપ હશે, જેનો મુખ્ય હેતુ મંગળ (Mars) અને તેનાથી આગળના મિશન માટે છે.

• પેલોડ ક્ષમતા (ચંદ્ર સુધી): ૪૬ મેટ્રિક ટનથી વધુ.
• પેલોડ ક્ષમતા (LEO): ૧૩૦ મેટ્રિક ટન.
• એડવાન્સ્ડ બૂસ્ટર્સ: બ્લોક ૨ માં હાલના સ્ટીલ-કેસ બૂસ્ટર્સને બદલે નવા ‘Advanced Boosters’ (કદાચ કમ્પોઝિટ મટિરિયલના) વાપરવામાં આવશે, જે રોકેટને વધુ થ્રસ્ટ આપશે.

પ્રોજેક્ટનો કુલ ખર્ચ (Budget & Investment)

NASA SLS પ્રોજેક્ટ તેના બજેટ અને ખર્ચને કારણે હંમેશા ચર્ચામાં રહ્યો છે:

• કુલ વિકાસ ખર્ચ (Development Cost): ૨૦૧૧ થી ૨૦૨૨ સુધીમાં આ રોકેટના નિર્માણ અને ડિઝાઇન પાછળ અંદાજે $૨૩ અબજ (લગભગ ₹૧.૯ લાખ કરોડ) નો ખર્ચ થયો છે.
• દરેક લોન્ચનો ખર્ચ (Per Launch Cost): નાસાના ઇન્સ્પેક્ટર જનરલના રિપોર્ટ મુજબ, SLS ના એક લોન્ચિંગનો ખર્ચ અંદાજે $૨ અબજ થી $૪ અબજ ની વચ્ચે રહે છે.
  • નોંધ: આમાં રોકેટ, ઓરિયન કેપ્સ્યુલ અને ગ્રાઉન્ડ સિસ્ટમ્સનો ખર્ચ સામેલ છે.

આટલું મોંઘું કેમ? (Why is it so expensive?)

૧. નોન-રીયુઝેબલ (Expendable): SpaceX ના રોકેટની જેમ SLS ફરી વાપરી શકાતું નથી. દરેક મિશન માટે નવું રોકેટ બનાવવું પડે છે.

૨. માનવ સુરક્ષા (Human Rating): અવકાશયાત્રીઓને લઈ જવા માટે રોકેટમાં સેંકડો સેફ્ટી ફીચર્સ ઉમેરવા પડે છે, જે ખર્ચમાં વધારો કરે છે.

૩. જટિલ સપ્લાય ચેન: SLS ના ભાગો અમેરિકાના ૫૦ રાજ્યોમાં ફેલાયેલી ૧,૦૦૦ થી વધુ ખાનગી કંપનીઓ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.

આર્થિક સરખામણી (Quick Comparison)

નિષ્કર્ષ: અંતરિક્ષ વિજ્ઞાનના નવા સુવર્ણ યુગની શરૂઆત

NASA નું Space Launch System (SLS) એ માત્ર લોખંડ, વાયર અને બળતણનો સમૂહ નથી, પરંતુ તે માનવજાતની અજેય ઈચ્છાશક્તિ અને અદભૂત એન્જિનિયરિંગનું જીવંત ઉદાહરણ છે. ૫૦ વર્ષ પહેલાં આપણે ચંદ્ર પર જઈને ઈતિહાસ રચ્યો હતો, પરંતુ SLS અને Artemis (આર્ટેમિસ) મિશન દ્વારા આપણે ત્યાં માત્ર જવા માટે નહીં, પણ રહેવા અને સંશોધન કરવા માટે જઈ રહ્યા છીએ.

આ રોકેટની પ્રચંડ શક્તિ, ઓરિયન સ્પેસક્રાફ્ટની સુરક્ષા અને વૈજ્ઞાનિકોની દાયકાઓની મહેનત આપણને એ વિશ્વાસ અપાવે છે કે મનુષ્ય હવે પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણને ઓળંગીને ‘ડીપ સ્પેસ’ (Deep Space) ના રહસ્યો ઉકેલવા તૈયાર છે. એપ્રિલ ૨૦૨૬ માં જ્યારે Artemis II મિશન લોન્ચ થશે, ત્યારે તે માત્ર NASA માટે જ નહીં, પણ સમગ્ર વિશ્વ માટે ગૌરવની ક્ષણ હશે.

ટેકનોલોજીના આ યુગમાં, SLS એ સાબિત કરી દીધું છે કે આપણી મર્યાદા આકાશ નથી, પણ આપણી કલ્પના છે. જો આપણે ચંદ્ર પર સફળતાપૂર્વક વસી શકીશું, તો મંગળ (Mars) પર માનવ વસાહતનું સપનું પણ બહુ દૂર નથી.

FAQ

sources: nasa sls website, artemis-ii