भारताच्या अंतराळ क्षेत्रातील भरीव यशात काही महत्त्वाचे टप्पे आहेत. यांतला एक टप्पा आहे तो भारतीय बनावटीच्या इंधनाचा वापर केलेल्या पहिल्या अग्निबाण उड्डाणाचा. या ऐतिहासिक उड्डाणास पन्नास वर्षे झाल्याच्या निमित्ताने हा विशेष लेख मराठी विज्ञान परिषदेच्या फेब्रुवारी २०१९ च्या अंकात प्रकाशित झाला होता. चांद्रयान ३ च्या निमित्ताने पुन्हा प्रकाशित करत आहोत.
दिनांक २१ फेब्रुवारी, १९६९ रोजी केरळमधील थुंबा येथून एका छोट्या अग्निबाणाची उड्डाणचाचणी घेण्यात आली. ही चाचणी यशस्वी झाली. आता हा अग्निबाण केवढा होता हे पाहिले, तर आज भारत जे अग्निबाण प्रक्षेपित करतो त्यांच्यासमोर तो अक्षरश: खेळण्यासारखा होता. त्याच्या मधल्या नळीचा व्यास होता फक्त साडेसात सेंटिमीटर, उंची होती एक मीटर आणि वजन होते सुमारे दहा किलोग्रॅम. या दहा किलोग्रॅमपैकी साडेचार किलोग्रॅम वजन हे प्रणोदक (प्रॉपेलंट) होते. ‘डायनॅमिक टेस्ट व्हेइकल’ या नावे ओळखला जाणारा हा अग्निबाण सुमारे ४.६ किलोमीटर उंचीवर पोहोचला. या अग्निबाणाचे उड्डाण हा कौतुकाचा विषय ठरला होता.
आता, या अग्निबाणाचे इतके कौतुक का केले गेले? या कौतुकाची कारणे दोन… एक तर ही चाचणी यशस्वी झाली आणि दुसरे म्हणजे यात जे घन प्रणोदक वापरले, ते आपल्या थुंबा येथील केंद्रात बनविलेले होते. या प्रणोदकात राळेबरोबर पॉलिएस्टरच्या (रेझिन) अॅल्युमिनिअम, नायट्रो-ग्लिसरीन आणि अमोनिअम परक्लोरेट यांचे मिश्रण वापरले गेले होते. या प्रणोदकाला मिश्र (कॉम्पोझिट) प्रणोदक म्हणतात. थुंबा येथील प्रॉपेलंट इंजिनिअरिंग विभागाचे (पी.इ.डी.) लोक या प्रणोदकाला ‘मृणाल प्रणोदक’ म्हणत.
रोहिणी-७५ प्रकल्पाची सुरुवात याआधीच झाली होती. त्या मालिकेतला पहिला अग्निबाण २० नोव्हेंबर, १९६८ रोजी प्रक्षेपित करण्यात आला होता. ही चाचणी यशस्वी झाली होती. त्यात दोन रासायनिक घटकांवर आधारलेल्या (डबल बेस), ‘कॉर्डाइट’ या नावे ओळखल्या जाणाऱ्या प्रणोदकाचा वापर करण्यात आला होता. हे प्रणोदक आपल्या संरक्षण खात्याच्या अरवनकाडू येथील ऑर्डनन्स कारखान्यात बनलेले होते. हे प्रणोदक वापरून केलेली रोहिणी – ७५ ची पहिली उड्डाण चाचणी जर यशस्वी झाली होती, तर मग थुंबा येथे नवीन व वेगळे प्रणोदक बनवण्याचे काय प्रयोजन होते?
प्रत्येक अग्निबाण हा विशिष्ट हेतूने बनविला जातो. संरक्षण खात्याच्या कारखान्यात जे अग्निबाण उडवले जात, त्या अग्निबाणांत कॉर्डाइट हे प्रणोदक पुरेसे ठरत होते. मुख्य म्हणजे या प्रणोदकाच्या ज्वलनातून धूर येत नसे मात्र, या प्रणोदकांतील ऊर्जानिर्मिती ही कमी असे आणि ती प्रणोदके जास्तीतजास्त सव्वाशे मिलिमीटर व्यासाच्या अग्निबाणासाठी बनत असत. अंतरिक्ष विभागाची अपेक्षा वेगळी होती. भारतीय अंतरिक्ष कार्यक्रमाचे जनक, डॉ. विक्रम साराभाई हे ज्या अग्निबाणांची योजना आखत होते, त्यांत लहान आकाराच्या अग्निबाणासाठी वापरली जाणारी कमी उर्जेची प्रणोदके चालली नसती. या कार्यक्रमाकरिता अधिक शक्तिशाली, मोठ्या आकारात वापरता येतील अशी प्रणोदके बनवणे गरजेचे होते. त्या दृष्टीने अंतरिक्ष विभागातील प्रॉपेलंट इंजिनिअरिंग विभागाचे प्रमुख डॉ. वसंत गोवारीकर यांनी आपल्या सहकाऱ्यांसह घन स्वरूपाचे मिश्र प्रणोदक विकसित केले व त्याची २१ फेब्रुवारी, १९६९ या दिवशी यशस्वी उड्डाण- चाचणी घेतली. म्हणून हा दिवस अत्यंत महत्त्वाचा ठरतो. या उड्डाणानंतर अनेक वर्षे प्रॉपेलंट इंजिनिअरिंग विभागामध्ये तो दिवस ‘पी.इ.डी.’ दिवस म्हणून साजरा करण्यात येत असे.
त्यानंतरच्या काळात मिश्र प्रणोदकात अनेक सुधारणा केल्या गेल्या. अमोनिअम परक्लोरेट आणि अॅल्युमिनिअमचे प्रमाण वाढवून प्रणोदकाची शक्ती वाढवता येते हे लक्षात आले. त्याचप्रमाणे, हे प्रणोदक कितीही मोठ्या आकारात बनविता येऊ शकते हेही लक्षात आले. कोणत्या अग्निबाणाची काय गरज आहे त्यानुरूप प्रॉपलंट इंजिनिअरिंग विभागामध्ये विविध प्रकारची प्रणोदके विकसित करण्यात आली. त्यांचा वापर संशोधनासाठी वापरले जाणारे साउण्डिंग अग्निबाण, तसेच उपग्रहांच्या प्रक्षेपणासाठी वापरल्या जाणाऱ्या एस.एल.व्ही., ए.एस.एल.व्ही., पी.एस.एल.व्ही. आणि जी.एस.एल.व्ही. अशा विविध अग्निबाणांत व त्यांच्या उड्डाणाला साहाय्यक रेटा देणाऱ्या ऑक्झिलरी मोटरमध्ये केला गेला.
ध्रुवीय कक्षांतील उपग्रहांच्या प्रक्षेपणासाठी वापरल्या जाणाऱ्या पी.एस.एल.व्ही. आणि भूस्थिर कक्षांतील उपग्रहांच्या प्रक्षेपणासाठी वापरल्या जाणाऱ्या जी.एस.एल.व्ही. या अग्निबाणांत रेटा वाढवण्यासाठी हायड्रोक्सिल टर्मिनेटेड पॉलिब्युटॅडिन (एच. टी. पी. बी.) हे रसायनही आता वापरण्यात येते. मिश्र प्रणोदकात अलीकडेच घातलेली ही भर आहे. अर्थात, ही भर घालण्यापूर्वी हे रसायन मिश्र प्रणोदकात मिसळून त्याची डायनॅमिक टेस्ट व्हेइकलमधून उड्डाणचाचणी घेतली गेली होती व त्याच्या उपयुक्ततेची खात्री केली गेली होती. आपल्या १९८० सालच्या सुमारासच्या अॅपल कार्यक्रमात अशा उच्च दर्जा असलेल्या इंधनावर आधारित मिश्र प्रणोदकाचा उपयोग उपग्रहाला आवश्यक त्या कक्षेत सोडणाऱ्या अॅपोजी मोटरमध्ये करण्यात आला होता. मिश्र प्रणोदकाचा हा वापर एस. एल. व्ही. आणि ए.एस.एल.व्ही. या अग्निबाणांच्या तिसऱ्या व चवथ्या टप्प्यांतही केला गेला होता.
आणखी एक गोष्ट मात्र आता नमूद केली पाहिजे. प्रणोदकात दोन गोष्टी समाविष्ट असतात. एक म्हणजे इंधन आणि दुसरे ऑक्सिडीकारक. त्यातील च.टी.पी.बी.सारखी रसायने इंधनाचे काम करतात, तर अमोनिअम परक्लोरेटसारखी ऑक्सिडीकारक रसायने ही इंधनाच्या ज्वलनास ऑक्सिजनचा पुरवठा करतात. प्रणोदकांसाठी जी रसायने लागतात, त्यांतली फार थोडी रसायने त्या काळी भारतात उपलब्ध होती. आणि अशी रसायने आयात करणे हे अतिशय महागात पडायचे. तुम्हांला गरज जर पन्नास किलोग्रॅमची असेल, तर निर्यात करणारे देश आपल्याला कितीतरी पटीने ती अधिक विकत घ्यायला लावत, म्हणजे बाकीचे रसायन वायाच घालवायचे! त्यामुळे या रसायनांची निर्मिती भारतातच होणे गरजेचे होते. त्यानुसार अमोनिअम परक्लोरेट हे ऑक्सिडीकारक तयार करण्याकरिता केरळमधल्या अलुवा येथे अंतरिक्ष विभागातर्फे एक कारखाना सुरू करण्यात आला. वर उल्लेख केलेले एच. टी. पी. बी. हे रसायन थुंबा येथील ‘प्रॉपेलंट फ्युएल कॉंप्लेक्स’ या विभागात बनवण्यात येऊ लागले. अशा रितीने प्रणोदकातील आवश्यक घटक आपल्या तंत्रज्ञानाने आपल्याच कारखान्यात बनविण्यात प्रॉपेलंट इंजिनिअरिंग विभाग यशस्वी झाला. (शिवाय काही खाजगी कारखानेही अंतरिक्ष केंद्राने पुरवलेले तंत्रज्ञान वापरून हे रसायन बनवितात.) यानंतरची पायरी म्हणजे मोठ्या प्रमाणातील – दहा टन वजनाच्या प्रणोदकाची निर्मिती. थुंबासारख्या ठिकाणी यावरचे संशोधन व विकास झाला होता. पण त्या प्रणोदकाची मोठ्या स्वरूपात निर्मिती करण्याकरिता ती जागा सोयीची नव्हती. जिथून मोठ्या अग्निबाणाचे प्रक्षेपण करायचे, तिथेच हा कारखाना असणे सोयीचे होते. त्या दृष्टीने श्रीहरिकोटा इथेच हा कारखाना सुरू केला गेला. आज त्यालाही चाळीस वर्षे पूर्ण झाली आहेत. घन प्रणोदक तयार करणाऱ्या जगातल्या दहा कारखान्यांपैकी, श्रीहरीकोट्याचा सॉलिड प्रॉपेलंट स्पेस बूस्टर प्लॅट (स्प्रॉब) हा एक कारखाना आहे. १९७०च्या दशकातील एस.एल.व्ही-३ कार्यक्रमापूर्वीच त्या कारखान्याच्या निर्मितीला परवानगी मिळाली होती.
आज अंतरिक्ष विभाग मोठी झेप घेत आहे. पण पूर्वीच्या काळात या सर्व गोष्टी सुकर नव्हत्या. लहान-मोठ्या अडथळ्यांना पार करून प्रॉपेलंट इंजिनिअरिंग विभागाने आता मोठा पल्ला गाठला आहे. या यशाची सुरुवात ही २१ फेब्रुवारी, १९६९ रोजी झालेल्या अग्निबाण उड्डाणाद्वारे झाली. या उड्डाणाला या महिन्यात पन्नास वर्षे पूर्ण होत आहेत. त्यानिमित्त, या कार्यात तळमळीने काम केलेल्या सर्व शास्त्रज्ञ, तंत्रज्ञ आणि इतर सहकाऱ्यांना मी अभिवादन करते.
— सुधा गोवारीकर
विज्ञान लेखिका
suvago64@gmail.com
Leave a Reply