इस महीने की शुरुआत में, दस क्यूबेट्स – छोटे, सस्ते उपग्रहों का वजन लगभग एक किलोग्राम था – जिन्हें पृथ्वी के चारों ओर कक्षा में भेजा गया था। साथ में लगभग 1,500 अब तक लॉन्च किए गए इन छोटे उपग्रहों में एक और दस जोड़ना मामूली लग सकता है। लेकिन यह कोई साधारण लॉन्च नहीं था।

जमीन से उठाने के बजाय, रॉकेट इन ले जाने नासा के उपग्रह एक संशोधित बोइंग 747 के पंख के नीचे झुका हुआ था, जिसे कॉस्मिक गर्ल कहा जाता था। रॉकेट लॉन्च करने से पहले विमान ने उन्हें 11 किमी की ऊंचाई तक पहुंचाया।

यह था पहला सफल प्रक्षेपण वर्जिन ऑर्बिट्स लॉन्चरऑन रॉकेट, इसके वाणिज्यिक उद्यमों की शुरुआत को चिह्नित करता है। जमीन पर साइटों का उपयोग करने की आवश्यकता के बिना, कंपनी सस्ती, लचीली उपग्रह लॉन्चिंग सेवाएं प्रदान करने की उम्मीद करती है।

लेकिन विमान से रॉकेट लॉन्च करना वास्तव में कैसे काम करता है?

एक प्लेन से लॉन्चिंग

आमतौर पर, जमीन पर एक लॉन्च साइट से लॉन्च किए गए एक रॉकेट में दो या तीन चरण होते हैं, जो रॉकेट का वजन कम करने की अनुमति देते हैं क्योंकि यह ईंधन का उपयोग करता है। पहला चरण वह हिस्सा है जो प्रक्षेपण को प्रज्वलित करता है, जमीन से रॉकेट को शक्ति देता है। जब रॉकेट एक निश्चित ऊंचाई पर पहुंचता है, तो पहला चरण अलग हो जाता है, जबकि दूसरा प्रज्वलित होता है। एक तीसरा चरण एक ही सिद्धांत पर संचालित होता है और आम तौर पर पेलोड को स्थान देता है – वह हिस्सा जिसे हम अंतरिक्ष में प्राप्त करना चाहते हैं – अपनी अंतिम कक्षा या अंतःविषय प्रक्षेपवक्र में।

जब उपग्रहों को एक विमान से प्रक्षेपित किया जाता है, तो वाहक विमान प्रक्षेपण स्थल और रॉकेट के पुन: प्रयोज्य प्रथम चरण के रूप में कार्य करता है।

विमान जमीन से उतरने पर रॉकेट की तुलना में अधिक कुशल होते हैं, लेकिन वे वायुगतिकीय लिफ्ट उत्पन्न करने के लिए वायुमंडल के बिना कार्य नहीं कर सकते। एयर-लॉन्चिंग एक रॉकेट को विमान में संलग्न करके और इसे उच्च ऊंचाई पर जारी करके इसका लाभ उठाती है।

जमीन से ईंधन बचाने के साथ-साथ विमान के लॉन्च से अन्य लाभ मिलते हैं। खराब मौसम की स्थिति में पारंपरिक रॉकेट लॉन्च अक्सर बार-बार देरी से होते हैं। एक विमान के साथ, लॉन्च साइटों को बदलना आसान है क्योंकि यह एक वाणिज्यिक हवाई अड्डे से उड़ान भर सकता है। पेस्की मौसम की स्थिति बस के आसपास बह सकती है, और विभिन्न अंतरिक्ष यान के लिए अलग लॉन्च आवश्यकताओं को आसानी से समायोजित किया जा सकता है।

सीमाएं हैं

बेशक, एयर-लॉन्चिंग एक सही समाधान नहीं है। रॉकेट का आकार विमान की वहन क्षमता तक सीमित है। एक समर्पित वाहक विमान अधिक ले जाने में सक्षम हो सकता है, लेकिन अभी के लिए, बड़े लॉन्चरों के लिए बहुत गुंजाइश नहीं है।

स्ट्रैटोलांच, 250 टन वजन के रॉकेट ले जाने में सक्षम एक ही नाम के विशाल वाहक विमान के डेवलपर्स, त्यागा हुआ 2019 में इसका हेवी-लिफ्ट लॉन्च वाहन कार्यक्रम है। तुलना के लिए, LauncherOne का वजन 30 टन है, और इसका उपयोग केवल छोटे उपग्रह ले जाने के लिए किया जाएगा।

जमीन से 10 किमी दूर एक रॉकेट लॉन्च करने से कुछ ईंधन की बचत होती है, लेकिन कक्षा को प्राप्त करने के लिए ईंधन की सबसे अधिक आवश्यकता ऊंचाई प्राप्त करने में नहीं है, लेकिन इसे पर्याप्त गति से आगे बढ़ाना है ताकि यह कक्षा में गिर जाए। जबकि एक विमान की उड़ान गति इस आवश्यकता के लिए एक छोटा सा योगदान कर सकती है, हवाई लॉन्च से ईंधन की बचत उतनी बड़ी नहीं है जितनी पहले दिखाई दे सकती है।

एक अपेक्षाकृत छोटा लॉन्च वाहन, लॉन्चरऑन, 500 किलोग्राम कम पृथ्वी की कक्षा में लॉन्च करने की क्षमता रखता है। एरियन, डेल्टा और फाल्कन जैसे भारी-लिफ्ट लांचर इस वजन को कई बार लॉन्च कर सकते हैं और बड़े उपग्रहों और इंटरप्लेनेटरी मिशनों के लिए उपयोग किया जाता रहेगा।

लेकिन बड़े, महंगे लॉन्च वर्जिन ऑर्बिट के लक्षित दर्शक नहीं हैं। छोटे उपग्रहों, क्यूब्स, माइक्रो-उपग्रहों और नैनो-उपग्रहों के लिए – ये सभी अंतरिक्ष उद्योग द्वारा तेजी से अपनाए जा रहे हैं – वायु प्रक्षेपण बहुमुखी प्रतिभा में महत्वपूर्ण सुधार का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं, और, लागत।

अगला क्या है?

एयर लॉन्चिंग का विचार कुछ समय के लिए आसपास रहा है। नासा ने लॉन्च किया पेगासस रॉकेट बी -52 बमवर्षक से 1990 के पहले तक। पेगासस लॉन्च सेवा अभी भी चालू है, और 39 सफल उड़ानें पूरी कर चुकी हैं, लेकिन इसके प्रक्षेपण हैं महंगा है और पिछले दस वर्षों में केवल चार बनाए गए हैं।

बहुत कम सम्य के अंतराल मे, कई प्रक्षेपण ठेके पहले से ही जगह में हैं। लंबी अवधि में लॉन्चरऑन रॉकेट का विस्तार करने की योजना है तीसरा चरण, जो छोटे उपग्रहों को रखने में सक्षम हो सकता है – 50 किग्रा या उससे अधिक – पिछले मंगल या शुक्र को उड़ाने के लिए बहुत अधिक दूर की कक्षाओं में।

विकास में कई अन्य हवाई लॉन्च कार्यक्रम नहीं हैं। स्पेसएक्स ने 2012 में एक एयर-लॉन्च किए गए फाल्कन वेरिएंट को वापस छोड़ दिया। पेगासस लॉन्च वाहन अभी भी मौजूद है, लेकिन 2019 के बाद से लॉन्च नहीं हुआ है।

ब्रिटिश एयरोस्पेस कंपनी रिएक्शन इंजन का उद्देश्य पूरी तरह से विमान और अंतरिक्ष यान को साथ जोड़ना है SABER इंजन जो वायुमंडल के भीतर एक जेट की तरह कार्य कर सकता है और अंतरिक्ष में एक रासायनिक रॉकेट। लेकिन इस परियोजना में कई बार देरी हुई है और अभी भी इसका पहला वाणिज्यिक प्रक्षेपण करने से कुछ दूरी हो सकती है।

जैसे ही लॉन्च सेवाओं का प्रावधान निजी क्षेत्र में आगे बढ़ता है, LauncherOne को तेजी से प्रतिस्पर्धी बाजार में जीवित रहने के लिए एक आर्थिक मामला बनाना चाहिए। वर्जिन ऑर्बिट द्वारा की पेशकश की तरह छोटे व्यक्तिगत लॉन्च के लिए अभी तक कई प्रत्यक्ष प्रतियोगी नहीं हैं, हालांकि अधिक स्थापित कंपनियों जैसे स्पेसएक्स से भारी लांचर एक ही रॉकेट पर कई छोटे पेलोड लॉन्च करके प्रतिस्पर्धा कर सकते हैं। यह देखा जाना चाहिए कि क्या प्रणाली की बहुमुखी प्रतिभा और अपेक्षाकृत कम लागत जीत जाएगी।

साइमन लिंडसे लीसेस्टर विश्वविद्यालय में भौतिकी और खगोल विज्ञान के स्कूल में एक शोधकर्ता है।

यह लेख पहली बार सामने आया बातचीत।