पुन: प्रयोज्य लॉन्च वाहन (RLV) प्रौद्योगिकी

• 24 Jan 2026

स्रोत: द हिंदू

वैश्विक अंतरिक्ष क्षेत्र सरकारी नेतृत्व वाले अन्वेषण से निजी-प्रेरित वाणिज्यिक गतिविधियों की ओर बदल रहा है और इस बदलाव में पुन: प्रयोज्य प्रक्षेपण यान (RLV) प्रौद्योगिकी एक प्रमुख विघटनकारी शक्ति के रूप में उभर रही है।

• जैसा कि अनुमान है कि वर्ष 2030 तक यह बाज़ार 1 ट्रिलियन अमेरिकी डॉलर से अधिक हो जाएगा, पुन: प्रयोज्यता ने प्रक्षेपण लागत को 5–20 गुना तक कम कर दिया है, जिससे अंतरिक्ष तक अधिक सतत और बार-बार पहुँच संभव हो रही है।

पुन: प्रयोज्य प्रक्षेपण यान (RLV) प्रौद्योगिकी के मुख्य तथ्य क्या हैं?

• परिचय: एक RLV (पुन: प्रयोज्य प्रक्षेपण यान) एक ऐसा अंतरिक्ष प्रक्षेपण प्रणाली है जिसे इसके कुछ या सभी घटक चरणों को पुनः प्राप्त करने के लिये डिज़ाइन किया गया है।
  • अधिक लागत वाले रॉकेटों के विपरीत, जो जलकर नष्ट हो जाते हैं या समुद्र में फेंक दिये जाते हैं, RLVs पृथ्वी पर लौटकर पुनर्निर्मित किये जाते हैं और फिर से उड़ान के लिये तैयार होते हैं।
• लक्ष्य: अंतरिक्ष उद्योग को "अधिक लागत" मॉडल से "परिवहन" मॉडल (जैसे- विमानन) की ओर ले जाना, जिससे अंतरिक्ष तक पहुँचने की लागत में महत्त्वपूर्ण कमी हो सके।
• RLVs के पीछे वैज्ञानिक चुनौती: रॉकेट की गति त्सोल्कोव्स्की (Tsiolkovsky) रॉकेट समीकरण पर आधारित है। यह बताता है कि ईंधन ले जाने से रॉकेट का वज़न बढ़ जाता है और उस अतिरिक्त वजन को ढोने के लिये फिर और अधिक ईंधन की आवश्यकता होती है।
  • इसका परिणाम यह होता है कि रॉकेट के कुल द्रव्यमान का 90% से अधिक हिस्सा प्रपैलेंट और ईंधन टैंकों में होता है, जबकि पेलोड के लिये 4% से भी कम स्थान बचता है।
  • RLV प्रौद्योगिकी इस अक्षमता को दूर करती है, महँगे रॉकेट हार्डवेयर को कई मिशनों में पुन: उपयोग करके प्रति प्रक्षेपण लागत को काफी कम करती है।
• स्टेजिंग की भूमिका: स्टेजिंग रॉकेट को कई प्रपल्शन इकाइयों में विभाजित करती है, जिन्हें आरोहण के दौरान क्रमशः त्याग दिया जाता है ताकि मृत भार कम किया जा सके।
  • इससे प्रदर्शन में सुधार होता है क्योंकि बचे हुए रॉकेट को कम द्रव्यमान के साथ अधिक तेज़ी से गति प्राप्त करने की अनुमति मिलती है।
  • पारंपरिक वाहन जैसे PSLV और LVM-3 पूरी तरह खर्चीले स्टेजिंग का उपयोग करते हैं, जबकि RLV सिस्टम महत्त्वपूर्ण चरणों, विशेष रूप से पहले चरण को पुनः प्राप्त और पुन: उपयोग करने का लक्ष्य रखते हैं, जिससे स्टेजिंग तथा पुन: प्रयोज्यता को जोड़कर अधिकतम दक्षता हासिल की जाती है।
• RLV तंत्र:
  • प्रक्षेपण: RLV या पुन: प्रयोज्य चरण पारंपरिक रॉकेट की तरह प्रक्षेपित किया जाता है ताकि पेलोड को कक्षा में पहुँचाया जा सके।
  • चरण पृथक्करण: ईंधन समाप्त होने के बाद, पुन: प्रयोज्य चरण ऊपरी चरण से अलग हो जाता है।
  • पुनः प्रवेश नियंत्रण: यह चरण मार्गदर्शन, नेविगेशन और नियंत्रण प्रणाली का उपयोग करके वायुमंडल में लौटता है ताकि स्थिरता बनी रहे।
  • धीमा करना: गति और गर्मी को कम करने के लिए एयरोडायनामिक ड्रैग और/या रेट्रो-प्रपल्शन (इंजन फिर से जलाना) का उपयोग किया जाता है।
  • पुनर्प्राप्ति: वाहन पेड/बार्ज पर ऊर्ध्वाधर रूप से उतरता है या रनवे पर क्षैतिज रूप से उतरता है (पंख वाला RLV)।
    • ऊर्ध्वाधर प्रक्षेपण, ऊर्ध्वाधर लैंडिंग (VTVL): रॉकेट नियंत्रित इंजन बर्न के माध्यम पेड या बार्ज पर सीधा खड़ा होकर उतरता है।
    • क्षैतिज लैंडिंग (विंग्स बॉडी): विंग्स वाला RLV विमान की तरह ग्लाइड करके रनवे पर उतरता है।
  • पुनर्निर्माण: उड़ान के बाद निरीक्षण, मरम्मत और परीक्षण कई बार पुन: उपयोग की अनुमति देते हैं, जिससे प्रति प्रक्षेपण लागत कम होती है।
• सीमाएँ:
  • थर्मल तनाव: पुनः प्रवेश के दौरान अत्यधिक उष्णता उत्पन्न होती है। इंजन और सामग्री पर थकान एवं सूक्ष्म दरारें (Micro-fractures) पड़ती हैं, जिसके लिये महँगी थर्मल प्रोटेक्शन सिस्टम (TPS) की आवश्यकता होती है।
  • पुनर्निर्माण लागत और समय: हर पुनः उपयोग के साथ बढ़ते हैं और किसी बिंदु के बाद आर्थिक लाभ को कम कर सकते हैं।
    • जोखिम प्रबंधन की चुनौतियाँ: उच्च पुनः उपयोग के लिये विश्वसनीयता बनाए रखने हेतु सख्त निरीक्षण और परीक्षण आवश्यक होता है।

इसरो की पुन: प्रयोज्यता पहल

• रियूज़ेबल लॉन्च व्हीकल – टेक्नोलॉजी डेमोंस्ट्रेटर (RLV-TD) (पुष्पक): एक पंख वाला तकनीकी डेमोंस्ट्रेटर जो विमान जैसी लैंडिंग का अनुकरण करता है।
  •  भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (ISRO) ने 'पुष्पक' वाहन का उपयोग करके LEX-01, 02, 03 शृंखला सफलतापूर्वक संचालित की, ताकि स्वायत्त क्षैतिज लैंडिंग का परीक्षण किया जा सके।
• ADMIRE: ISRO का वर्टिकल लैंडिंग तकनीक (VTVL) परीक्षण मंच, जिसका उद्देश्य Falcon 9 जैसी रेट्रो-प्रोपल्शन क्षमताएँ विकसित करना है।
• NGLV (प्रोजेक्ट सूर्य): नेक्स्ट जनरेशन लॉन्च व्हीकल, जिसे पोलर सैटेलाइट लॉन्च व्हीकल (PSLV) की जगह डिज़ाइन किया जा रहा है। इसमें वर्टिकल लैंडिंग तकनीक का उपयोग करके पुन:प्रयोग योग्य प्रथम चरण होगा।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

1. रियूज़ेबल लॉन्च व्हीकल (RLV) क्या है?
RLV एक लॉन्च सिस्टम है जिसे रॉकेट चरणों को पुनः प्राप्त और पुन: उपयोग करने के लिये डिज़ाइन किया गया है, जिससे इन्हें फेंकने की बजाय लॉन्च लागत में काफी कमी आती है।

2. व्यावसायिक अंतरिक्ष क्षेत्र में पुन:प्रयोग क्यों महत्त्वपूर्ण है?
पुन:प्रयोग लॉन्च लागत को 5–20 गुना तक कम करता है, बार-बार मिशन की सुविधा प्रदान करता है और अंतरिक्ष पहुँच को आर्थिक रूप से सतत बनाता है।

3. कौन-सा वैज्ञानिक बाधा अंतरिक्ष लॉन्च को महँगा बनाती है?
ट्सिओल्कोव्स्की रॉकेट समीकरण दिखाता है कि रॉकेट को विशाल ईंधन द्रव्यमान ले जाना पड़ता है, जिससे कुल द्रव्यमान का 4% से भी कम भाग ही पेलोड के लिये बचता है।

4. स्टेजिंग रॉकेट की दक्षता कैसे बढ़ाती है?
स्टेजिंग के दौरान मृत वज़न हट जाता है, जिससे शेष रॉकेट कम द्रव्यमान के साथ अधिक कुशलता से त्वरित हो सकता है।

5. भारत में पुन:प्रयोग योग्य लॉन्च तकनीक की प्रमुख पहलें कौन-सी हैं?
ISRO RLV-TD (पुष्पक) के माध्यम से पंख वाले RLV, ADMIRE के माध्यम से VTVL क्षमता और NGLV (प्रोजेक्ट सूर्य) के तहत पुन:प्रयोग योग्य प्रथम चरण विकसित कर रहा है।

UPSC सिविल सेवा परीक्षा, विगत वर्षों के प्रश्न 

प्रिलिम्स 

प्रश्न. भारत के उपग्रह प्रक्षेपण यान के संदर्भ में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिये: (2018)

1. PSLVs पृथ्वी के संसाधनों की निगरानी के लिये उपयोगी उपग्रहों को लॉन्च करते हैं, जबकि GSLVs को मुख्य रूप से संचार उपग्रहों को लॉन्च करने के लिये डिज़ाइन किया गया है। 
2. PSLVs द्वारा प्रक्षेपित उपग्रह पृथ्वी पर किसी विशेष स्थान से देखने पर आकाश में उसी स्थिति में स्थायी रूप से स्थिर प्रतीत होते हैं। 
3. GSLV Mk-III एक चार चरणों वाला प्रक्षेपण यान है जिसमें पहले और तीसरे चरण में ठोस रॉकेट मोटर्स का उपयोग तथा दूसरे व चौथे चरण में तरल रॉकेट इंजन का उपयोग किया जाता है।

उपर्युक्त कथनों में से कौन-सा/से सही है/हैं?

(a) केवल 1

(b) केवल 2 और 3

(c) केवल 1 और 2

(d) केवल 3

उत्तर: (a)