जीएसएलवी डी5, जीसैट 14, क्रायोजेनिक प्रौद्योगिकी और इसरो | विज्ञान और प्रौद्योगिकी (Science & Technology) for UPSC CSE PDF Download

परिचय

• रॉकेट और उपग्रह अंतरिक्ष अन्वेषण में अलग-अलग तत्व हैं।
• रॉकेट, या प्रक्षेपण वाहन, उपग्रहों को कक्ष में प्रक्षिप्त करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।
• प्रक्षेपण वाहनों के उदाहरण हैं PSLV और GSLV, जबकि उपग्रहों में GSAT, INSAT, IRS आदि शामिल हैं।

GSLV D5 - एक विशेष प्रक्षेपण

• GSLV D5 एक रॉकेट (प्रक्षेपण वाहन) है जिसका उपयोग GSAT 14 उपग्रह को प्रक्षिप्त करने के लिए किया गया।
• यह भारत का पहला सफल उपग्रह प्रक्षेपण था जिसमें स्वदेशी क्रायोजेनिक इंजन का उपयोग किया गया।
• पहले, GSLV मिशनों में क्रायोजेनिक इंजनों के लिए रूसी तकनीक का उपयोग किया गया था।
• GSLV एक तीन-चरणीय प्रक्षेपण वाहन है, जिसमें ठोस, तरल, और क्रायोजेनिक चरण शामिल हैं।
• इसका मुख्य उद्देश्य 2-टन श्रेणी के संचार उपग्रहों को जियोसिंक्रोनस ट्रांसफर ऑर्बिट (GTO) में डालना है।

उपयोग किए गए प्रपेलेंट्स

• चरण 1 (स्ट्रैप-ऑन): UH25 & N2O4।
• चरण 1 (कोर स्टेज): HTPB।
• चरण 2: UH25 & N2O4।
• चरण 3 (क्रायोजेनिक): LH2 & LOX।

चरण 1 (कोर स्टेज): HTPB।

इस मिशन में उपयोग किए गए क्रायोजेनिक प्रपेलेंट्स: तरल ऑक्सीजन -183°C पर और तरल हाइड्रोजन -253°C पर। HTPB: हाइड्रॉक्सिल टर्मिनेटेड पॉली ब्यूटाडियीन, LH2: तरल हाइड्रोजन, LOX: तरल ऑक्सीजन। N2O4: नाइट्रोजन टेट्रोक्साइड, UH25: असममित डाइमिथिल हाइड्राज़िन 25% हाइड्राज़िन हाइड्रेट।

क्रायोजेनिक इंजन (CE-7.5)

• भारत का स्वदेशी क्रायोजेनिक इंजन, CE-7.5, GSLV के ऊपरी चरण को शक्ति प्रदान करता है।
• यह क्रायोजेनिक अपर स्टेज प्रोजेक्ट (CUSP) के भाग के रूप में विकसित किया गया है, जो KVD-1 (RD-56) इंजन को प्रतिस्थापित करता है।
• लाभ: यह अधिक कुशल है और ठोस और पृथ्वी-भंडारण योग्य तरल प्रपेलेंट्स की तुलना में प्रति किलोग्राम प्रपेलेंट अधिक थ्रस्ट प्रदान करता है।
• यह उच्च विशिष्ट इम्पल्स प्रदान करता है, जिससे यह अधिक कुशल होता है।
• कम तापमान प्रपेलेंट के उपयोग और संबद्ध तापीय और संरचनात्मक चुनौतियों के कारण जटिल है।

GSLV के प्रकार

• मुख्य दो प्रकार: GSLV Mk.I और GSLV Mk.II।

GSAT 14 - उपग्रह

• GSAT-14 एक 1,982 किलोग्राम का संचार उपग्रह है।
• यह GSAT-3 उपग्रह का स्थान लेता है, जिसे 2004 में लॉन्च किया गया था।
• इसे GSLV D5 द्वारा भारतीय निर्मित क्रायोजेनिक इंजन के साथ तीसरे चरण में लॉन्च किया गया।
• GTO (जियोसिंक्रोनस ट्रांसफर ऑर्बिट) में पहुँचने के बाद, GSAT-14 अपने स्वयं के प्रोपल्शन सिस्टम का उपयोग करके 74° पूर्व देशांतर पर जियोस्टेशनरी ऑर्बिट में पहुँचता है।
• यह उपग्रह आधारित संचार सेवाएँ प्रदान करता है, जिसमें टेली-शिक्षा और टेली-मेडिसिन शामिल हैं।
• इसमें छह Ku-बैंड और छह विस्तारित C-बैंड ट्रांसपोंडर हैं, जो देशव्यापी कवरेज के लिए हैं।
• यह मौसम से संबंधित Ka-बैंड उपग्रह संचार अनुसंधान के लिए दो Ka-बैंड बीकन ले जाता है।
• यह 2,600 वाट बिजली उत्पन्न करने वाले दो सौर पैनल द्वारा संचालित है।

PSLV बनाम GSLV

• PSLV ने 25 लगातार सफल लॉन्च का रिकॉर्ड बनाया है, मुख्यतः निचले पृथ्वी कक्षों के लिए।
• GSLV भारी उपग्रहों को जियोसिंक्रोनस कक्ष में लॉन्च करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
• PSLV 2 टन तक का वजन निचले पृथ्वी कक्ष में ले जा सकता है।
• GSLV ने आठ लॉन्च के साथ संघर्ष किया, जिसमें तीन सफल, चार असफल और एक आंशिक विफलता रही।

पेरिजी और एपोजी

• पेरिजी पृथ्वी के निकटतम बिंदु को दर्शाता है, जबकि एपोजी उपग्रह की कक्षा में सबसे दूर का बिंदु है।
• GSAT-14 को GTO में 175 किमी के पेरिजी और 35,945 किमी के एपोजी के साथ इंजेक्ट किया गया, जिसके झुकाव का कोण 19.3 डिग्री है।

GSLV-D5 का लक्षित कक्षा

पेरिजी: 180 ± 5 किमी।

अपोजी: 35,975 ± 675 किमी।

झुकाव: 19.3 ± 0.1 डिग्री।