जैसे-जैसे भारत गगनयान के हिस्से के रूप में अंतरिक्ष यात्रियों को उड़ाने के करीब पहुंच रहा है, मानव-रेटिंग कहानी का एक केंद्रीय लेकिन अक्सर अनदेखा हिस्सा बनकर उभरा है। एलवीएम-3 जैसे प्रक्षेपण यान पहले से ही उपग्रहों को सुरक्षित रूप से उड़ाते हैं लेकिन लोगों को ले जाने के लिए जोखिम के प्रति कम सहनशीलता और विफलता के बारे में सोचने के एक अलग तरीके की आवश्यकता होती है।
मानव-रेटिंग की परिभाषा क्या है?
ह्यूमन-रेटिंग एक कठोर इंजीनियरिंग और प्रमाणन प्रक्रिया है जो यह सुनिश्चित करती है कि एक अंतरिक्ष प्रणाली, जैसे लॉन्च वाहन या क्रू मॉड्यूल, मनुष्यों को सुरक्षित रूप से अंतरिक्ष में ले जा सकती है। परिणामस्वरूप, मानव-रेटेड प्रणालियों में जोखिम का स्वीकार्य स्तर होता है।
नासा के मानकों के अनुसार, उड़ान के चढ़ने और उतरने के चरणों के दौरान चालक दल के नुकसान के कारण एक भयावह घटना की यह 0.2% संभावना है।
मानव-रेटिंग प्रक्रिया के भाग के रूप में, इंजीनियर अनावश्यक महत्वपूर्ण प्रणालियाँ जोड़ते हैं, उदाहरण के लिए, ट्रिपल या चौगुनी निरर्थक उड़ान कंप्यूटर; क्रू एस्केप सिस्टम की तरह, चढ़ाई के दौरान मजबूत गर्भपात क्षमताएं; एकल विफलताओं के प्रति दोष सहनशीलता; और क्रू केबिन के लिए एक विश्वसनीय पर्यावरण नियंत्रण और जीवन समर्थन प्रणाली।
वे चालक दल की कथित हानि की संभावना को प्राप्त करने के लिए व्यय योग्य कार्गो रॉकेटों के लिए आवश्यक चीज़ों से कहीं अधिक का विस्तृत परीक्षण, सत्यापन और दस्तावेज़ीकरण भी करते हैं।
मानव-मूल्यांकन चुनौतीपूर्ण क्यों है?
पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण से बचने का प्रयास हवाई जहाज की तरह वायुमंडल में उड़ने की तुलना में बहुत अधिक कठोर और कम क्षमाशील है। वास्तव में, वायुमंडल से उड़ान भरने और अंतरिक्ष के निर्वात में प्रवेश करने के बीच, रॉकेटों को केवल 8-10 मिनट में 28,000 किमी प्रति घंटे की गति पकड़नी होती है, तीव्र कंपन का अनुभव करना होता है और अधिकतम गतिशील दबाव के बिंदु पर उच्च संरचनात्मक भार का सामना करना पड़ता है।
दूसरी ओर, एक यात्री विमान (अपेक्षाकृत) बड़े सुरक्षा मार्जिन के साथ 1,000 किमी प्रति घंटे से भी कम गति पर वायुमंडल में घंटों तक धीरे-धीरे उड़ान भर सकता है, बिना किसी आपदा के इंजन की विफलता को सहन कर सकता है, और आपात स्थिति के दौरान हवाई अड्डे पर उड़ सकता है या मोड़ सकता है।
परिणामस्वरूप, सबसे विश्वसनीय कक्षीय प्रक्षेपण वाहनों की सफलता दर लगभग 98-99.5% है, जबकि वाणिज्यिक एयरलाइनरों के पास प्रति 10-20 मिलियन उड़ानों में एक घातक दुर्घटना के करीब सुरक्षा रिकॉर्ड हैं।
कौन से लॉन्च वाहनों को मानव-रेटेड किया गया है?
आज तक, पूरी तरह से परिचालन मानव-रेटेड लॉन्च वाहन – यानी पृथ्वी की कक्षा में उड़ान भरने वाले वाहन – रूस के सोयुज -2, चीन के लॉन्ग मार्च 2 एफ और स्पेसएक्स के फाल्कन 9 हैं।
अमेरिका में, यूनाइटेड लॉन्च एलायंस के एटलस वी रॉकेट ने 2024 में अपनी चालक दल परीक्षण उड़ान पूरी की हमबोइंग स्टारलाइनर क्रू कैप्सूल में शामिल है, लेकिन यह उड़ान के बाद की तकनीकी समीक्षाओं के बाद नियमित परिचालन क्रू रोटेशन मिशन के लिए प्रमाणन की प्रतीक्षा कर रहा है। नासा का अंतरिक्ष प्रक्षेपण प्रणाली भी मानव-रेटेड है, लेकिन इसने केवल एक मानवरहित मिशन, आर्टेमिस I को उड़ाया है, और वर्तमान में अपनी पहली चालक दल वाली उड़ान की तैयारी कर रहा है।
कौन सी एजेंसी मानव-रेटिंग प्रमाणपत्र प्रदान करती है?
अमेरिका में, नासा अंतिम मानव रेटिंग प्रमाणन प्रदान करता है, इस प्रकार वाहन को चालक दल की उड़ान के लिए अधिकृत करता है, खासकर जहां नासा के अंतरिक्ष यात्री शामिल होते हैं। स्पेसएक्स के क्रू ड्रैगन और बोइंग के स्टारलाइनर जैसे वाणिज्यिक मिशनों के लिए, नासा कठोर क्रू सुरक्षा आवश्यकताओं को निर्दिष्ट करता है।
यूएस फेडरल एविएशन एडमिनिस्ट्रेशन (एफएए) भी जमीन पर सार्वजनिक सुरक्षा की रक्षा के लिए वाणिज्यिक लॉन्च संचालन को लाइसेंस देता है लेकिन चालक दल की सुरक्षा को प्रमाणित नहीं करता है।
चीन मानवयुक्त अंतरिक्ष एजेंसी (सीएमएसए) लॉन्ग मार्च 2एफ और शेनझोउ अंतरिक्ष यान जैसी प्रणालियों के लिए मानव-रेटिंग अनुमोदन प्रदान करती है। रूस में, रोस्कोस्मोस लंबे समय से चले आ रहे सोयुज रॉकेट और अंतरिक्ष यान के लिए प्रमाणन प्राधिकारी है।
मानव-रेटेड प्रक्षेपण यान कितनी बार सफल होते हैं?
रूस के सोयुज अंतरिक्ष यान कार्यक्रम ने 1967 से अब तक 150 से अधिक क्रू मिशन शुरू किए हैं। इसकी सफलता दर असाधारण रूप से उच्च है, लगभग 98%। कार्यक्रम को अपने इतिहास के आरंभ में दो घातक मिशनों का सामना करना पड़ा: 1967 में सोयुज 1 और 1971 में सोयुज 11।
हालाँकि वर्तमान युग में चालक दल को कक्षा में पहुँचाने की दृष्टि से यह लगभग दोषरहित रहा है। सोयुज क्रू एस्केप सिस्टम ने कम से कम तीन गैर-घातक लॉन्च विफलताओं में सफलतापूर्वक अंतरिक्ष यात्रियों की जान बचाई: 1975, 1983 और 2018 में। 1971 की घटना के बाद से, सोयुज कार्यक्रम के लिए क्रू सुरक्षा सफलता दर 100% रही है।
अमेरिकी अंतरिक्ष शटल कार्यक्रम ने 1981 से 2011 तक 135 मानव अंतरिक्ष मिशनों को 98.5% (133 सफल) की दर से 133 सफलताओं के साथ पूरा किया। इसकी दो विफलताएँ, क्रमशः 1986 और 2003 में चैलेंजर और कोलंबिया आपदाएँ, वाहन और चालक दल की एकमात्र हानि थीं। अन्य सभी उड़ानों ने सुरक्षित रूप से अपने प्राथमिक उद्देश्य हासिल कर लिए।
क्रू ड्रैगन अंतरिक्ष यान के साथ जोड़े गए स्पेसएक्स फाल्कन 9 रॉकेट ने अपनी 20 कक्षीय मानव अंतरिक्ष उड़ानों में 100% सफलता दर हासिल की है। इनमें अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन और निजी मिशनों के लिए नासा वाणिज्यिक क्रू रोटेशन शामिल हैं, जिसमें एक्सिओम -4 मिशन भी शामिल है जिसे भारतीय अंतरिक्ष यात्री सुभांशु शुक्ला ने संचालित किया था।
सीएमएसए द्वारा संचालित और लॉन्ग मार्च 2एफ रॉकेट पर लॉन्च किए गए चीन के शेनझोउ मानव अंतरिक्ष उड़ान कार्यक्रम ने 2003 में अपने उद्घाटन क्रू मिशन के बाद से सफलता के रिकॉर्ड के साथ 16 क्रू कक्षीय मिशन पूरे किए हैं। हालांकि, नवंबर में शेनझोउ -20 मिशन द्वारा इसके निर्दोष संचालन से समझौता किया गया था, जब अंतरिक्ष यान अंतरिक्ष मलबे से क्षतिग्रस्त हो गया था। जबकि चालक दल शेनझोउ-21 कैप्सूल पर सवार होकर सुरक्षित लौट आया, क्षतिग्रस्त शेनझोउ-20 कैप्सूल को तियांगोंग अंतरिक्ष स्टेशन पर छोड़ दिया गया।
सभी प्रक्षेपण यान मानव-रेटेड क्यों नहीं हैं?
अंतरिक्ष यात्रियों की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए प्रक्षेपण यान का मानव-रेटिंग आवश्यक है लेकिन यह तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण और अधिक महंगा है।
प्रमाणन प्रक्रिया में भारी लागत लगती है क्योंकि इसके लिए अतिरिक्त प्रणालियों, कठोर परीक्षण और व्यापक दस्तावेज़ीकरण की आवश्यकता होती है। ये प्रावधान जटिलता और रॉकेट द्रव्यमान को भी बढ़ाते हैं, संभावित रूप से पेलोड प्रदर्शन को कम करते हैं और कभी-कभी विफलता के नए तरीके पेश करते हैं।
एक कार्गो मिशन के लिए, प्राथमिकता प्रति किलोग्राम न्यूनतम संभव लागत पर वांछित कक्षा तक पहुंचाए गए पेलोड (जैसे उपग्रह या आपूर्ति) के द्रव्यमान को अधिकतम करना है। हालाँकि, कार्गो मिशन के लिए मानव-रेटिंग के लिए आवश्यक अतिरिक्त प्रणालियों के द्रव्यमान और जटिलता को जोड़ने से ग्राहकों के लिए कीमत बढ़ जाएगी।
गगनयान के लिए किस वाहन को मानव-रेटेड किया जा रहा है?
भारत का पहला मानव अंतरिक्ष उड़ान कार्यक्रम LVM-3 रॉकेट का उपयोग करेगा। भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (इसरो) ने इसे उन्नत किया है और वर्तमान में इसे मानव-रेटिंग के लिए प्रमाणित किया जा रहा है। इस प्रकार रेटिंग मिलने के बाद इसे एचएलवीएम-3 कहा जाएगा और यह भारतीय अंतरिक्ष यात्रियों को अंतरिक्ष में ले जाने में सक्षम होगा।
इस उद्देश्य के लिए, इसरो ने अतिरिक्त बैकअप सिस्टम जोड़े हैं, कई सिस्टम और सबसिस्टम को अधिक विश्वसनीय बनाया है, इंजनों को मजबूत किया है, बड़े पैमाने पर परीक्षण किया है और एक तेज़ क्रू एस्केप सिस्टम बनाया है (जो लॉन्च के दौरान कुछ भी गलत होने पर क्रू मॉड्यूल को खींच सकता है)।
इसरो ने कई कारणों से गगनयान के लिए एलवीएम-3 का चयन किया। रॉकेट लगातार सात सफल कक्षीय उड़ानों (चंद्रयान-3 मिशन सहित) में अपनी खूबियां साबित कर चुका है। यह इसरो के बेड़े में सबसे विश्वसनीय रॉकेट भी है।
रॉकेट के पूरी तरह से स्वदेशी प्रणोदन चरण – दो विकास तरल इंजन, सी 25 क्रायोजेनिक इंजन और एस 200 बूस्टर – भी भारत की आत्मनिर्भर भारत पहल के तहत मानव अंतरिक्ष उड़ान में आत्मनिर्भरता हासिल करने के रणनीतिक लक्ष्य के साथ संरेखित हैं।
उन्नीकृष्णन नायर एस. वीएसएससी के पूर्व निदेशक और ह्यूमन स्पेस फ्लाइट सेंटर (एचएसएफसी), बेंगलुरु के संस्थापक निदेशक हैं। वह लॉन्च वाहन सिस्टम और रीएंट्री प्रौद्योगिकियों में विशेषज्ञ हैं।
