Cryogenic Engine: ಎಚ್​ಎಎಲ್​ನಲ್ಲಿ ಕ್ರಯೊಜೆನಿಕ್ ಎಂಜಿನ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಘಟಕ ಆರಂಭ: ಹಲವು ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯ

ಬೆಂಗಳೂರಿನಲ್ಲಿರುವ ಎಚ್​ಎಲ್ (Hindustan Aeronautics Limited – HAL) ಆವರಣದಲ್ಲಿ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಕ್ರಯೊಜೆನಿಕ್ ಎಂಜಿನ್​ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ, ಜೋಡಿಸುವ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಐಸಿಎಂಎಫ್ (Integrated Cryogenic Engine Manufacturing Facility – ICMF) ಘಟಕ ಆರಂಭಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದು ಇಸ್ರೋ ಸಂಸ್ಥೆಯು ಬಳಸುವ ರಾಕೆಟ್​ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸಲು ಮೀಸಲಾದ ಘಟಕವಾಗಿದೆ. ಈ ಘಟಕವು ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚು ಒತ್ತಡದ ರಾಕೆಟ್ ಇಂಜಿನ್‌ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಸ್ವಾವಲಂಬನೆಗೆ ಉತ್ತೇಜನ ನೀಡಲಿದೆ. ಈ ಘಟಕವನ್ನು 4,500 ಚದರ ಮೀಟರ್ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಘಟಕದಲ್ಲಿ ಇಸ್ರೋದ ರಾಕೆಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಬೇಕಾದ ಕ್ರಯೊಜೆನಿಕ್ (ಸಿಇ20) ಹಾಗೂ ಸೆಮಿ ಕ್ರಯೊಜೆನಿಕ್ (ಎಸ್ಇ2000) ಎಂಜಿನ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಹಾಗೂ ಪರೀಕ್ಷೆಗೊಳಪಡಿಸಲು ಬೇಕಾದ ಎಲ್ಲಾ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಸವಲತ್ತುಗಳು ಹಾಗೂ ಉಪಕರಣಗಳು ಲಭ್ಯವಿದೆ.

ಏನಿದು ಕ್ರಯೊಜೆನಿಕ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ?

ಕ್ರಯೊಜೆನಿಕ್ ಎಂದರೆ ಕನಿಷ್ಠ ತಾಪಮಾನ ಎಂದು ಅರ್ಥ. ಇಲ್ಲಿ ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ಎಂದರೆ ಉಪ ಶೂನ್ಯ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ಎಂಜಿನ್‌ಗಳು ದ್ರವ ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಆಕ್ಸಿಡೈಸರ್ ಆಗಿ ಹಾಗೂ ದ್ರವ ಜಲಜನಕವನ್ನು ಇಂಧನವಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. -183 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್​ಗಿಂತಲೂ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕವು ದ್ರವರೂಪಕ್ಕೆ ಬರುತ್ತದೆ. ಜಲಜನಕವನ್ನು ದ್ರವರೂಪದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಬೇಕಾದರೆ -253 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್‌ಗಿಂತಲೂ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.

ದ್ರವರೂಪದಲ್ಲಿರುವ ಆಮ್ಲಜನಕವು ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಎರಡೂ ದ್ರವ ಅನಿಲಗಳೂ ದಹನ ಚೇಂಬರ್​ನಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರವೇ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಬರುವಂತೆ ಜೋಪಾನವಾಗಿ ನೋಡಿಕೊಳ್ಳಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಘನ ಇಂಧನಗಳ ಬದಲು ದ್ರವ ಇಂಧನಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ ಎಂಜಿನ್​ನಲ್ಲಿ ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಮೂಲಕ ಅತ್ಯಂತ ಭಾರದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನೂ ಎತ್ತಿಕೊಂಡು ಮೇಲಕ್ಕೇರಲು ಸಹಕಾರಿಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಏನೆಲ್ಲಾ ಸವಾಲುಗಳಿವೆ?

ಈ ತಾಂತ್ರಿಕ ಎಚ್ಚರದ ಜೊತೆಗೆ ದ್ರವ ಆಮ್ಲಜನಕ ಹಾಗೂ ದ್ರವ ಜಲಜನಕ ಎರಡನ್ನೂ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಇಂಧನಗಳನ್ನು ದ್ರವರೂಪದಲ್ಲಿ ಇಡಲು ಅತ್ಯಂತ ಕನಿಷ್ಠ ತಾಪಮಾನದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಈ ಇಂಧನಗಳ ದಹನವಾದಾಗ ದಹನ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿ (ಕಂಬಷನ್ ಚೇಂಬರ್‌) ಅತ್ಯಧಿಕ ತಾಪಮಾನ ಹಾಗೂ ಒತ್ತಡ ನಿರ್ಮಾಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ಎಂಜಿನ್​ನ ಅನುಕೂಲತೆ ಏನೆಂದರೆ, ಸಾಮಾನ್ಯ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿಡುವ ದ್ರವ ಇಂಧನ ಆಧರಿತ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ರಾಕೆಟ್ ಎಂಜಿನ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ಇಂಜಿನ್ ಒಂದೂವರೆ ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಒತ್ತಡವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ.

ಇಸ್ರೋ ಸಂಸ್ಥೆಯು ದೇಶೀಯವಾಗಿ ಕ್ರಯೊಜೆನಿಕ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ರೂಪಿಸುವಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಾಣದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಮಹತ್ವದ ಮೈಲಿಗಲ್ಲು ಸಾಧಿಸಿದೆ. ಭಾರತ ಜಿಎಸ್ಎಲ್‌ವಿ ಅಪ್ಪರ್ ಸ್ಟೇಜ್‌ಗಾಗಿ ನಿರ್ಮಿಸಿದ ಪ್ರಥಮ ಕ್ರಯೊಜೆನಿಕ್ ಎಂಜಿನ್​ನ ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಪ್ರೊಪೆಲ್ಷನ್ ಕೇಂದ್ರವು ಮಹೇಂದ್ರಗಿರಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯ ನಿರ್ವಹಿಸಿದ್ದು ಭಾರತದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪಾಲಿಗೆ ಒಂದು ಐತಿಹಾಸಿಕ ಕ್ಷಣವಾಗಿತ್ತು. ಎಲ್‌ಪಿಎಸ್‌ಸಿ ನಿರ್ಮಿಸಿದ ಈ ಇಂಜಿನ್, ಜಿಎಸ್ಎಲ್‌ವಿಯ ಮೂರನೇ ಉಡಾವಣೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಉಪಯೋಗಕ್ಕೆ ಬರುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ. ಜಿಎಸ್ಎಲ್‌ವಿ 2,500 ಕೆಜಿ ತೂಕದ ವರ್ಗದಲ್ಲಿ ಬರುವ ಸಂವಹನ ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಭೂಮಿಯಿಂದ 3,600 ಕಿಲೋಮೀಟರ್ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿರುವ ಜಿಯೋ ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಕಕ್ಷೆಗೆ ಜೋಡಿಸುತ್ತದೆ.

ಯಾವುದಕ್ಕೆ ಬಳಕೆ?

ಕ್ರಯೊಜೆನಿಕ್ ಇಂಜಿನ್‌ಗಳು ಅತ್ಯಂತ ಭಾರದ ಉಪಗ್ರಹ ಉಡಾವಣಾ ರಾಕೆಟ್‌ಗಳನ್ನು ಉಡಾಯಿಸಲು ಸಹಕಾರಿಯಾಗಿವೆ. ಭಾರತದ ಬಳಿ ಈಗ ಎರಡು ದೇಶೀಯ ಕ್ರಯೊಜೆನಿಕ್ ಇಂಜಿನ್‌ಗಳಿವೆ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಇ 7.5 ಇಂಜಿನ್ ‘75 ಕೆಎನ್’ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಜಿಎಸ್ಎಲ್‌ವಿ 2ರ ಮೂರನೇ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು. 200 ಕೆಎನ್ ಒತ್ತಡ ನಿರ್ಮಿಸುವ ಸಿಇ 20 ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ಇಂಜಿನ್ ಜಿಎಸ್ಎಲ್‌ವಿ 3ರ ಮೂರನೇ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಸಿಇ 7.5ರ ಬದಲಿಗೆ ಉಪಯೋಹಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಈ ಎಂಜಿನ್‌ಗಳ ನಿರ್ಮಾಣದ ಮೊದಲು, ಭಾರತ ರಷ್ಯಾ ನಿರ್ಮಿತ ಕ್ರಯೊಜೆನಿಕ್ ಎಂಜಿನ್​ಗಳನ್ನು ಇಸ್ರೋ ತನ್ನ ರಾಕೆಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಿತ್ತು.

ಇಸ್ರೋ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿರುವ ಕ್ರಯೊಜೆನಿಕ್ ಎಂಜಿನ್ (ಒಳಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಗಿರೀಶ್ ಲಿಂಗಣ್ಣ)

ಸೆಮಿ ಕ್ರಯೊಜೆನಿಕ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

ಸೆಮಿ ಕ್ರಯೊಜೆನಿಕ್ ಎಂಜಿನ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸೀಮೆಎಣ್ಣೆಯಂಥ ದ್ರವ ಇಂಧನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ದ್ರವ ಆಮ್ಲಜನಕ ಆಕ್ಸಿಡೆಂಟ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಸೆಮಿ ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ಎಂಜಿನ್‌ಗಳು ಘನ ಹಾಗೂ ದ್ರವ ಇಂಧನ ಇಂಜಿನ್‌ಗಳ ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಇವುಗಳು ಕೆಳ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಿಕೊಂಡಾಗ ಹೆಚ್ಚಿ‌ನ ಪ್ರಮಾಣದ ಮೇಲೆತ್ತುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ.

ಲೇಖಕರು: ಗಿರೀಶ್ ಲಿಂಗಣ್ಣ, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣಾ ವಿಶ್ಲೇಷಕರು