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Saturday, June 12, 2021

RS-25 रॉकेट इंजन नासा के आर्टेमिस मून मिशन को लॉन्च करने के लिए वापस आ गए

(६ अप्रैल २०२१ – नासा) आरएस -२५ रॉकेट इंजन दूसरी बार अंतरिक्ष में लौट रहा है, ताकि चंद्रमा का पता लगाने के लिए आर्टेमिस मिशन पर मनुष्यों को भेजा जा सके।

स्पेस शटल मुख्य इंजन के रूप में, RS-25 में तीन दशकों में फैले 135 मिशनों को लॉन्च करने का एक सिद्ध रिकॉर्ड है। 2011 में शटल कार्यक्रम के अंत में, 16 आरएस -25 इंजन, जो नासा के अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन का निर्माण करने में मदद करते थे और हबल स्पेस टेलीस्कॉप को अन्य उपलब्धियों के बीच तैनात करते थे, दूर संग्रहीत किए गए थे।

जब नासा ने अमेरिका के अगले सुपर भारी-भरकम रॉकेट, स्पेस लॉन्च सिस्टम (SLS) को चालू करने के लिए इंजनों को स्काउटिंग करना शुरू किया, तो RS-25 ने एक नए इंजन को विकसित करने की लागत, और परिसंपत्तियों, क्षमताओं का लाभ उठाने की क्षमता से गुजरने का मौका दिया। अंतरिक्ष शटल कार्यक्रम का अनुभव।

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नोजल N6007, यहाँ लॉस एंजिल्स, कैलिफोर्निया में एयरोजेट रॉकेटडाइन के स्ट्रैटेजिक फैब्रिकेशन सेंटर में देखा गया, नई उत्पादन लाइन का पाँचवाँ नोजल है जो उन्नत विनिर्माण विधियों का उपयोग करता है। नोजल ने सिर्फ टोपी बैंड वेल्डिंग को पूरा किया और एक बड़े भट्टी (पृष्ठभूमि में दिखाया गया) में गर्मी उपचार से गुजरना होगा। इस तरह के गर्मी उपचार नोजल को मजबूत करते हैं और इसे एसएलएस उड़ान के चरम वातावरण का सामना करने में सक्षम बनाते हैं। नोजल एन 6007 आर्टेमिस VI पर उड़ान भरने वाले चार में से एक है। लॉन्च के दौरान 700,000 गैलन से अधिक तरल प्रणोदक 6,000 डिग्री फ़ारेनहाइट से अधिक तापमान पर नोजल से बाहर निकल जाएगा। नए डिजाइन वाले आरएस -25 नोजल जैकेट, इंजन का सबसे बाहरी हिस्सा जो शीतलन ट्यूबों को रखता है, चार प्रमुख पंक्तियों का उपयोग करके एक साथ वेल्डेड किया जाता है। मूल डिजाइन को शीट धातु के 37 अलग-अलग टुकड़ों की वेल्डिंग की आवश्यकता थी। Aerojet Rocketdyne ने 16 RS-25 इंजनों का उन्नयन किया है, जो पहले नए नियंत्रण प्रणालियों के साथ शटल मिशनों में उड़ान भरते थे, और पहले चार आर्टेमिस मिशनों के लिए आवश्यक उच्च शक्ति स्तरों पर उनका परीक्षण किया है। नोजल N6007 के साथ, कंपनी ने भविष्य की उड़ानों के लिए RS-25 का एक बेहतर, कम लागत वाला संस्करण बनाना शुरू कर दिया है। (सौजन्य: एयरोजेट रॉकेटडेन)

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यहां मिसिसिपी में नासा के स्टैनिस स्पेस सेंटर में स्थित एयरोजेट रॉकेटडेन की सुविधा में आरएस -25 असेंबली डेक में मुख्य इंजन 2057 और 2054 हैं, जो आर्टेमिस III चालक दल के चंद्र मिशन पर उड़ान भरेंगे। नई उड़ान नियंत्रकों से लैस ये इंजन उड़ान की तत्परता के लिए अंतिम निरीक्षण कर रहे हैं। इस वर्ष के अंत में आर्टेमिस III के लिए सभी चार आरएस -25 इंजन नासा को वितरित किए जाएंगे। आर्टेमिस II इंजन दिया गया है और दूसरे कोर चरण के साथ एकीकरण के लिए तैयार किया जा रहा है। 18 मार्च को, बे सेंट लुइस, मिसिसिपी के पास स्टैनिस स्पेस सेंटर में अंतिम ग्रीन रन टेस्ट के दौरान, आर्टेमिस I कोर चरण के सभी चार आरएस -25 इंजनों ने एक ऐतिहासिक पूर्ण अवधि की गर्म आग को पूरा किया। इंजन ने सफलतापूर्वक 8 मिनट से अधिक समय तक गोलीबारी की और 1.6 मिलियन पाउंड का जोर दिया, जैसा कि वे आर्टेमिस I: रॉकेट की चंद्रमा पर पहली उड़ान के दौरान करेंगे। (सौजन्य: एयरोजेट रॉकेटडेन)

नासा के मार्शल स्पेस फ्लाइट सेंटर में एसएलएस लिक्विड इंजन ऑफिस के प्रबंधक जॉनी हेफ्लिन ने कहा, “यह अब तक के सबसे विश्वसनीय, कुशल, उच्च प्रदर्शन वाले इंजनों में से एक है और डिजाइन, इंजीनियरिंग और प्रदर्शन पर विचार करते समय इसके आगे था।” हंट्सविले, अलबामा में। “तथ्य यह है कि इस इंजन में एसएलएस को लॉन्च करने की बहुमुखी प्रतिभा है जो उन पेशेवरों के लिए एक वसीयतनामा है जिन्होंने पहली बार इसे 70 के दशक में बनाया था, साथ ही अविश्वसनीय लोगों ने इसे लगातार 30-साल के इतिहास में सुधार किया है।”

हालाँकि, नए मेगा रॉकेट को उड़ाने के लिए इंजन प्राप्त करना “प्लग एंड प्ले” का विषय नहीं था। इंजीनियरों ने कई एसएलएस वातावरण में उड़ान के लिए RS-25 तैयार करने के लिए कई डिज़ाइन सुधार किए।

इंजीनियर SLS रॉकेट के लिए RS-25 को अनुकूलित करते हैं

2015 में, जब NASA और Aerojet Rocketdyne ने हेरिटेज इंजनों को अपनाना शुरू किया, तो पहले भागों में से एक को उन्होंने बदल दिया जो अप्रचलित उड़ान नियंत्रक था। अक्सर इंजन के मस्तिष्क के रूप में संदर्भित किया जाता है, क्योंकि इंजन और अंतरिक्ष यान के बीच कमांड और डेटा प्रोटोकॉल को सक्रिय रूप से नियंत्रित करने के लिए इसकी भूमिका के कारण, आरएस -25 को आधुनिक एसएलएस एल्गोरिदम को संभालने में सक्षम सुपर कंप्यूटर की आवश्यकता थी।

अभी तक निर्मित सबसे शक्तिशाली रॉकेट को संचालित करने के लिए इस इंजन को तैयार करने के लिए इंजन के नियंत्रण प्रणालियों को बदलना पर्याप्त नहीं था। SLS आर्किटेक्चर अपने शटल पूर्ववर्ती से अलग था, और इंजीनियरों ने अपनी नई भूमिका के लिए RS-25 इंजन को अनुकूलित किया।

अंतरिक्ष यान ने उड़ान के दौरान मुख्य ठोस रॉकेट बूस्टर से तीन आरएस -25 दूर की सवारी करने की सुविधा प्रदान की, जिससे कम थर्मल स्थिति पैदा हुई। एसएलएस डिजाइन के साथ, चार इंजन रॉकेट के मूल चरण के आधार पर बैठते हैं, सीधे दो ठोस रॉकेट बूस्टर के बगल में। इस परिदृश्य में, आरएस -25 इंजन नलिका चरम आधार हीटिंग पर ले जाती है, विशेष रूप से उड़ान के पहले दो मिनट के दौरान जब बूस्टर ईंधन जलाया जाता है।

फिलिप बेनिफिल्ड, इंजन सिस्टम और आवश्यकताओं के लिए टीम लीड ने कहा, “उन इंजन नोजल दो ठोस रॉकेट बूस्टर से निकलने वाली अत्यधिक गर्मी से नष्ट हो रहे हैं।” “ऐसा लगता है जैसे इंजन अपनी चढ़ाई के दौरान दो विशाल ताप लैंपों के बगल में उड़ रहे हैं।”

इंजन नोजल बूस्टर जुदाई के दौरान अतिरिक्त गर्मी को अवशोषित करते हैं क्योंकि थ्रस्टरों पर एसएलआर कोर चरण से बूस्टर को अलग करने के लिए फायरिंग होती है। इंजन नोजल में इंसुलेशन जोड़कर इसे संबोधित किया गया था, जिसे बेनिफिट ने प्रमुख सुधारों में से एक के रूप में वर्णित किया।

एक अन्य अंतर यह है कि रॉकेट के कोर चरण के आधार पर चार आरएस -25 इंजनों के संबंध में तरल ऑक्सीजन टैंक कहां बैठता है। 212-फुट-कोर चरण के ऊपरी-सबसे टैंक के रूप में, घने तरल ऑक्सीजन प्रणोदक के इस लंबे स्तंभ के परिणामस्वरूप आरएस -25 इनलेट्स में उच्च दबाव होता है।

“इन इनलेट्स शटल कॉन्फ़िगरेशन के दबाव को दोगुना अनुभव करते हैं,” बेनीफाइड ने कहा। “हमें यह आकलन करना था कि ये हिस्से उस तरह के भार को संभाल सकते हैं या नहीं, फिर उन्हें परिचालन सुरक्षा मानकों के लिए प्रमाणित करें। न्यूनतम उन्नयन के साथ, इंजन को प्रमाणीकरण आवश्यकताओं की पूर्ति हुई। यह वास्तव में इंजन के उन्नत डिजाइन और विश्वसनीयता को दर्शाता है। “

अप्रैल 2019 तक, सभी 16 पूर्व अंतरिक्ष शटल मुख्य इंजनों की स्वीकृति परीक्षण पूरा हो गया था। पहले चार आर्टेमिस मिशनों को कवर करने के लिए पर्याप्त इंजन के साथ, नव पुनर्जीवित RS-25 अपने परिचालन जोर स्तर के 109%, शटल कार्यक्रम के अंत से 5% लाभ के साथ काम कर सकता है।

आरएस -25 एक उज्ज्वल भविष्य देखता है

स्पेस शटल प्रोग्राम के अंत तक, एयरोजेट रॉकेटडेन अब इंजन का उत्पादन नहीं कर रहा था।

2015 में, NASA ने छह नए इंजनों के उत्पादन को फिर से शुरू करने के लिए Aerojet Rocketdyne को वित्त पोषित किया और फिर आदेश में 18 अतिरिक्त इंजनों को जोड़कर समझौते को संशोधित किया। नए RS-25 में 111% ऑपरेशनल थ्रस्ट लेवल का उत्पादन होता है और इसमें 3-डी प्रिंटिंग, हॉट आइसोस्टैटिक प्रेशर बॉन्डिंग, फाइव-एक्सिस मिलिंग मशीन और डिजिटल एक्स-रे जैसे एडवांस्ड मैन्युफैक्चरिंग मेथड शामिल होते हैं, जिससे नए इंजन बनाने की लागत 30 से कम हो जाती है। मूल शटल इंजन से%।

“यह सिर्फ RS-25 को अधिक शक्तिशाली बनाने की बात नहीं थी, हम कुछ अद्भुत लेने और इसे और अधिक अद्भुत बनाने की कोशिश नहीं कर रहे थे। हम उसी उल्लेखनीय पहलुओं को प्राप्त करना चाहते थे, जबकि इसे बनाने में काफी कम लागत आई, ”हेफलिन ने टिप्पणी की।

विनिर्माण सुधारों को जोड़ते हुए, एयरोजेट रॉकेटडेन ने हाल ही में इंजन नोजल जैकेट को फिर से डिजाइन किया जो कि चार बड़े धातु के शंकु से इकट्ठा किया जाएगा, जैसा कि पिछले डिज़ाइन में 37 अलग-अलग टुकड़ों में आया था।

“यह एकल विनिर्माण परिवर्तन नोक लागत को 20% से कम कर देता है। इसलिए, हम विनिर्माण लागत को कम करके और कम समय में एक ही उच्च-प्रदर्शन इंजन का निर्माण करके भविष्य के लिए नींव रख रहे हैं।

हाल ही में बे सेंट लुइस, मिसिसिपी के पास नासा के स्टैनिस स्पेस सेंटर में ग्रीन रन टेस्ट के दौरान, आर्टेमिस I कोर चरण के सभी चार आरएस -25 इंजनों ने एक पूर्ण-अवधि 8 मिनट की गर्म आग पूरी की और 1.6 मिलियन पाउंड के थ्रस्ट का उत्पादन किया, जैसा कि वे Artemis I मिशन लॉन्च करने के लिए। अगली बार चार इंजनों की आग रॉकेट की पहली उड़ान के दौरान चंद्रमा पर होगी।

आर्टेमिस कार्यक्रम मानव अंतरिक्ष अन्वेषण और नासा के व्यापक चंद्रमा से मंगल अन्वेषण दृष्टिकोण के प्रमुख घटक का अगला चरण है, जो चंद्रमा की स्थायी खोज स्थापित करेगा और मानवता की अगली विशाल छलांग के लिए तैयारी करेगा: अंतरिक्ष यात्रियों को मंगल ग्रह पर भेज रहा है।

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