इस्रोचे सर्वात यशस्वी रॉकेट कसे फेल झाले?: PSLV-C61 मोहिमेच्या तिसऱ्या टप्प्यात समस्या आली, हे ISRO चे 101 वे प्रक्षेपण होते

भारतीय अंतराळ संशोधन संस्थेचे (इस्रो) पीएसएलव्ही-सी६१ हे प्रक्षेपण तांत्रिक बिघाडामुळे अयशस्वी झाले. या मोहिमेत, EOS-09 पृथ्वी निरीक्षण उपग्रह 524 किमीच्या सूर्य-समकालिक ध्रुवीय कक्षेत ठेवला जाणार होता. हे इस्रोचे १०१ वे प्रक्षेपण अभियान होते. मिशन अपयशाची कारणे शोधण्यासाठी इस्रोने एक समिती स्थापन केली आहे.

पीएसएलव्ही-सी६१ हे १८ मे रोजी सकाळी ५:५९ वाजता श्रीहरिकोटा येथील सतीश धवन अंतराळ केंद्रातून प्रक्षेपित करण्यात आले.

बातमीकडे पुढे जाण्यापूर्वी, या तांत्रिक संज्ञा जाणून घ्या ज्यामुळे संपूर्ण बातमी समजणे सोपे होईल:

ध्रुवीय उपग्रह प्रक्षेपण वाहन: पीएसएलव्ही हे इस्रोचे एक विश्वासार्ह रॉकेट आहे जे पृथ्वीच्या कमी कक्षेत, शक्यतो ध्रुवीय आणि सूर्य-समकालिक कक्षांमध्ये (६००-८०० किमी) उपग्रह प्रक्षेपित करते. हे चार-टप्प्यांचे (घन आणि द्रव इंजिन) प्रक्षेपण वाहन आहे, जे रिमोट सेन्सिंग, संप्रेषण आणि वैज्ञानिक मोहिमांसाठी वापरले जाते.

जमिनीवर प्रकाश टाकणारे स्ट्रॅप-ऑन मोटर्स: हे रॉकेटसाठी अतिरिक्त बूस्टर इंजिन आहेत जे प्रक्षेपणाच्या वेळी जमिनीवर प्रज्वलित होतात जेणेकरून रॉकेटला सुरुवातीचा जोर मिळेल. हे पीएसएलव्ही सारख्या रॉकेटच्या मुख्य गाभ्याशी जोडलेले असतात आणि उड्डाणासाठी आवश्यक असलेली शक्ती प्रदान करतात. प्रोपेलेंट संपल्यावर ते वेगळे होतात.

ऑनबोर्ड इन्स्ट्रुमेंटेशन: हे रॉकेट किंवा उपग्रहावर बसवलेले सेन्सर आणि उपकरणे आहेत, जसे की एक्सेलेरोमीटर, जायरोस्कोप आणि इनर्शियल मेजरमेंट युनिट्स (IMU), जे रिअल-टाइममध्ये वेग, दिशा, उंची आणि इतर डेटा मोजतात. मोहिमेची स्थिती आणि मार्गाचे निरीक्षण करण्यासाठी हा डेटा टेलिमेट्रीद्वारे ग्राउंड स्टेशनवर पाठवला जातो.

टेलीमेट्री: एक तंत्र ज्याद्वारे डेटा (जसे की वेग, उंची, दाब, दिशा) रॉकेट किंवा उपग्रहातून रेडिओ सिग्नलद्वारे रिअल-टाइममध्ये ग्राउंड स्टेशनवर पाठविला जातो. मोहिमेचे निरीक्षण आणि विश्लेषण करण्यासाठी हा डेटा आवश्यक आहे.

वरची रेषा रॉकेटचा वेग दर्शवते. खालील रेषा उंची दर्शवते. खाली लिहिलेल्या T आणि I मध्ये, T म्हणजे ट्रॅकिंग आणि I म्हणजे इन्स्ट्रुमेंटेशन.

जमिनीवर आधारित ट्रॅकिंग: रडार, अँटेना आणि जमिनीवरील स्टेशन वापरून रॉकेट किंवा उपग्रहाची स्थिती, वेग आणि दिशा रिअल-टाइममध्ये ट्रॅक करण्याची प्रक्रिया. हे जहाजावरील उपकरणांच्या डेटावरून काढले जाते आणि मोहिमेचे निरीक्षण करण्यास मदत करते.

बंद लूप मार्गदर्शन: एक स्वयंचलित नियंत्रण प्रणाली ज्यामध्ये रॉकेटचा ऑनबोर्ड संगणक मार्गक्रमण, जोर आणि अभिमुखता समन्वयित करण्यासाठी रिअल-टाइम डेटा (उदा. सेन्सर्स, IMU, GNSS वरून) विश्लेषण करतो. यामुळे रॉकेट जमिनीवरील नियंत्रणाच्या हस्तक्षेपाशिवाय त्याच्या इच्छित कक्षेत अचूकपणे पोहोचते याची खात्री होते.

मिशनची सुरुवात: सर्व काही सामान्य

PSLV-C61 हे आज म्हणजेच १८ मे रोजी सकाळी ५:५९ वाजता श्रीहरिकोटा येथील सतीश धवन अंतराळ केंद्रातून प्रक्षेपित करण्यात आले. प्रक्षेपणाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात सर्वकाही योजनेनुसार चालले होते. काउंटडाउन, पहिल्या टप्प्यातील प्रज्वलन, लिफ्ट-ऑफ आणि सॉलिड मोटर्सची कामगिरी सामान्य होती.

जमिनीवर प्रकाश टाकणाऱ्या चार स्ट्रॅप-ऑन मोटर्स आणि मध्यवर्ती कोरने अंदाजाप्रमाणे कामगिरी केली. त्यानंतर, एअर-लाइट स्ट्रॅप-ऑन मोटर्सचे प्रज्वलन देखील वेळेवर झाले आणि रॉकेट त्याच्या नियुक्त मार्गावर पुढे जात होते. इस्रोच्या घोषणांमध्ये वारंवार असे म्हटले गेले की पहिल्या टप्प्यातील कामगिरी सामान्य होती.

दुसऱ्या टप्प्यातही पूर्णपणे सामान्य कामगिरी झाली. त्यात लिक्विड डेव्हलपमेंट इंजिन वापरले आहे. या काळात, जहाजावरील उपकरणे आणि जमिनीवरील ट्रॅकिंग डेटा एकमेकांशी पूर्णपणे जुळत होते. वक्रांनंतर रिअल-टाइम डेटा आणि अॅनिमेशन देखील होते, ज्यामध्ये रॉकेटचा वेग आणि उंची वाढत असल्याचे दिसून आले.

प्रक्षेपणाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात सर्वकाही योजनेनुसार चालले होते.

चूक कुठे झाली: तिसऱ्या टप्प्यात चूक

जेव्हा रॉकेट तिसऱ्या टप्प्यात (PS3) पोहोचले, जे एक मजबूत मोटर आहे, तेव्हा मोहिमेतील समस्या सुरू झाल्या. इस्रोच्या मते, तिसऱ्या टप्प्यातील प्रज्वलन सामान्यतः २६२.९ सेकंदात झाले. सुरुवातीच्या डेटामध्ये सर्व काही ठीक दिसत होते. या काळात रॉकेटची उंची ३४४.९ किमी होती, वेग ५.६२ किमी/सेकंद होता आणि पल्ला ८८८.४ किमी होता. तथापि, ३७६.८ सेकंदांनंतर, टेलीमेट्री डेटामध्ये अनियमितता दिसून येऊ लागली.

इस्रोच्या ग्राउंड स्टेशनवर दोन प्रकारच्या डेटाचे विश्लेषण केले जाते:

हे दोन्ही डेटा स्रोत आलेखामध्ये दाखवले आहेत, जिथे हिरवी रेषा ऑनबोर्ड इन्स्ट्रुमेंटेशन आणि पिवळी रेषा ट्रॅकिंग डेटा दर्शवते.

मोहिमेच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात, हिरव्या आणि पिवळ्या रेषा पूर्णपणे एकमेकांवर आच्छादित होत्या, ज्यावरून रॉकेट चांगले काम करत असल्याचे दिसून आले. पण तिसऱ्या टप्प्यात, सुमारे ३७६.८ सेकंदांनी, या दोन रेषा वेगळ्या होऊ लागल्या.

ऑनबोर्ड सेन्सर्समधील डेटा दाखवणारी हिरवी रेषा झिगझॅग पॅटर्न आणि विचलन दाखवू लागली, तर ट्रॅकिंग डेटा दाखवणारी पिवळी रेषा वेगळी परिस्थिती दाखवू लागली. या विचलनावरून असे दिसून आले की रॉकेटच्या ऑनबोर्ड सिस्टीम आणि ग्राउंड ट्रॅकिंगमधील डेटा सुसंगत नव्हता.

येथे हिरवी रेषा ऑनबोर्ड इन्स्ट्रुमेंटेशन आणि पिवळी रेषा ट्रॅकिंग डेटा दर्शवते. जर मोहिमेत सर्वकाही नियोजनाप्रमाणे झाले तर दोन्ही ओळी एकमेकांवर ओव्हरलॅप होतील. येथे, सुरुवातीला, रेषा एकमेकांवर ओव्हरलॅप होत होत्या, परंतु तिसऱ्या टप्प्यानंतर, दोन्ही रेषा वेगळ्या झाल्या, जे काही समस्या दर्शवते.

संभाव्य कारणे: थ्रस्ट असमानता किंवा डेटा ट्रान्समिशन त्रुटी

तिसऱ्या टप्प्यात, रॉकेट क्लोज्ड लूप गाइडन्स मोडमध्ये होते, ज्यामध्ये ऑनबोर्ड संगणक रिअल-टाइम डेटाच्या आधारे स्वतंत्रपणे निर्णय घेतो. या मोडमध्ये, इनर्शियल मेजरमेंट युनिट, ग्लोबल नेव्हिगेशन सॅटेलाइट सिस्टम (GNSS) आणि इतर सेन्सर्स रॉकेटचे ओरिएंटेशन, थ्रस्ट आणि ट्रॅजेक्टोरी नियंत्रित करतात. परंतु या मोहिमेत, ऑनबोर्ड सिस्टमने पाठवलेला डेटा ट्रॅकिंग डेटाशी जुळत नव्हता.

विश्लेषकांचा असा विश्वास आहे की या विचलनाची अनेक संभाव्य कारणे असू शकतात:

• सेन्सर बिघाड: आयएमयू किंवा अ‍ॅक्सिलरोमीटर सारख्या ऑनबोर्ड सेन्सर्समधील बिघाडामुळे चुकीचा डेटा निर्माण झाला असावा.
• अल्गोरिथमिक त्रुटी: बंद लूप मार्गदर्शन प्रणालींमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या अल्गोरिथममध्ये चुकीची गणना किंवा डेटा प्रक्रियेत त्रुटी असू शकतात.
• थ्रस्ट असामान्यता: तिसऱ्या टप्प्यातील सॉलिड मोटरमध्ये अनपेक्षित दाब कमी झाला असेल किंवा नोझलची समस्या आली असेल, ज्यामुळे अपेक्षित थ्रस्ट निर्माण करण्यात अपयश आले असेल.
• डेटा ट्रान्समिशन एरर: टेलिमेट्री सिस्टीममधील बिघाड ज्यामुळे ऑनबोर्ड डेटा ग्राउंड स्टेशनवर योग्यरित्या ट्रान्समिट होत नाही.

या विचलनानंतर, रॉकेटने त्याचा मार्ग चुकीच्या पद्धतीने समायोजित करण्यास सुरुवात केली, ज्यामुळे ते त्याच्या इच्छित कक्षेत पोहोचू शकले नाही. चौथ्या टप्प्याचे (PS4) प्रज्वलन देखील झाले, परंतु तोपर्यंत मिशन यशस्वी होणे शक्य नव्हते. शेवटी मोहीम मध्येच थांबवावी लागली आणि रॉकेट आणि उपग्रह नष्ट झाले.

इस्रो अध्यक्ष: अपयश विश्लेषण समिती कारणे शोधून काढेल

इस्रोचे अध्यक्ष व्ही. नारायणन म्हणाले की, तिसऱ्या टप्प्यानंतर मोहिमेत विसंगती आढळून आली, ज्यामुळे EOS-09 उपग्रह कक्षेत स्थापित होऊ शकला नाही. ते म्हणाले, “या अपयशाची कारणे शोधण्यासाठी आम्ही एक अपयश विश्लेषण समिती स्थापन केली आहे. ही समिती टेलिमेट्री डेटा, ऑनबोर्ड सिस्टम लॉग आणि ग्राउंड ट्रॅकिंग डेटाचे तपशीलवार विश्लेषण करेल. लाखो डेटाच्या बिट्सचा अभ्यास करून, आम्ही नेमकी कारणे शोधू आणि भविष्यातील मोहिमांसाठी सुधारणा करू.”

इस्रोने त्यांच्या आधीच्या अपयशांमधून धडा घेतला आहे. उदाहरणार्थ, २०२१ मध्ये EOS-०३ मोहिमेच्या अपयशानंतर, क्रायोजेनिक स्टेज टँकमध्ये दाबाची समस्या आढळून आली आणि त्यावर आधारित सुधारणा करण्यात आल्या. यावेळीही, इस्रो टीम प्रक्षेपणापूर्वीच्या तयारीचे, प्रक्षेपण प्रक्रियेचे आणि ऑनबोर्ड सिस्टमच्या सर्व डेटा लॉगचे सखोल विश्लेषण करेल.

इस्रोचे अध्यक्ष म्हणाले – तिसऱ्या टप्प्यात, मोटर केसच्या चेंबर प्रेशरमध्ये घट झाली ज्यामुळे मिशन पूर्ण होऊ शकले नाही.

या उपग्रहाचा वापर शेती, वनीकरण आणि आपत्ती व्यवस्थापनासाठी केला जाणार होता

पीएसएलव्ही रॉकेटमधून प्रक्षेपित केलेला १,६९६.२४ किलोग्रॅम वजनाचा ईओएस-०९ उपग्रह हा इस्रोच्या पृथ्वी निरीक्षण कार्यक्रमाचा एक महत्त्वाचा भाग होता. शेती, वनीकरण आणि आपत्ती व्यवस्थापनातील अनुप्रयोगांसाठी उच्च-रिझोल्यूशन प्रतिमा प्रदान करण्याचा हेतू होता.

PSLV च्या विश्वासार्हतेवर प्रश्नचिन्ह?

पीएसएलव्ही (ध्रुवीय उपग्रह प्रक्षेपण वाहन) हे इस्रोचे सर्वात विश्वासार्ह रॉकेट आहे, ज्याला “वर्कहॉर्स” म्हणून ओळखले जाते. त्याच्या ६० हून अधिक मोहिमांपैकी बहुतेक यशस्वी झाल्या आहेत आणि हे रॉकेट भारताचे तसेच जागतिक ग्राहकांना उपग्रह कक्षेत ठेवण्यात यशस्वी झाले आहे. तथापि, अलिकडच्या काळात काही अडचणी आल्या, जसे की एनबीएस मोहिमेतील मार्गक्रमणातील समस्या आणि आता पीएसएलव्ही-सी६१ चे अपयश, यामुळे इस्रोसमोर नवीन आव्हाने निर्माण झाली आहेत.