రాకెట్‌ అంతరిక్షంలోకి వెళ్లిన తర్వాత దాని భాగాలు ఏమవుతాయి?

DNEWS :ఆకాశంలోకి భారీ శబ్దంతో దూసుకెళ్లే రాకెట్‌ను చూసినప్పుడు అందరికీ ఒక ఆసక్తికరమైన సందేహం వస్తుంది. రాకెట్‌ ఉపగ్రహాన్ని అంతరిక్షంలోకి తీసుకెళ్లిన తర్వాత దాని పని పూర్తవుతుంది కదా.. మరి ఆ భారీ రాకెట్‌ ఏమవుతుంది? దాని ఇంజిన్లు, ఇంధన ట్యాంకులు, ఇతర భాగాలు ఎక్కడికి వెళ్తాయి? అవి భూమిపై పడిపోతాయా? సముద్రంలో మునిగిపోతాయా? లేక అంతరిక్షంలోనే తిరుగుతుంటాయా? చాలామందికి తెలియని విషయం ఏమిటంటే.. రాకెట్‌ ప్రయోగం పూర్తయిన తర్వాత దాని ప్రతి భాగానికి ఒక నిర్దిష్ట ప్రయాణం ఉంటుంది. కొన్ని భాగాలు భూమి వాతావరణంలోకి తిరిగి వచ్చి కాలిపోతాయి. మరికొన్ని సముద్రంలో పడేలా ముందుగానే ప్రణాళిక చేస్తారు. ఇంకొన్ని భాగాలు కొంతకాలం అంతరిక్షంలోనే ఉండిపోతాయి. అసలు ఈ ప్రక్రియ ఎలా జరుగుతుందో తెలుసుకుందాం.

రాకెట్‌ను ఒకేసారి ఎందుకు తయారు చేయరు?

రాకెట్‌ అనేది ఒకే ఇంజిన్‌తో పనిచేసే సాధారణ వాహనం కాదు. అంతరిక్షంలోకి ఉపగ్రహాలను పంపేందుకు భారీ శక్తి, వేగం అవసరం. అందుకే చాలా రాకెట్లను రెండు, మూడు లేదా నాలుగు దశలుగా (Stages) రూపొందిస్తారు.

ప్రతి దశలో ఇంధనం, ఇంజిన్‌ లేదా మోటార్‌ వ్యవస్థ ఉంటుంది. రాకెట్‌ ప్రయాణంలో మొదటి దశ ఇంధనాన్ని మండించి రాకెట్‌ను భూమి నుంచి పైకి తీసుకెళ్తుంది. ఆ దశలోని ఇంధనం పూర్తయిన తర్వాత ఆ భాగం అవసరం ఉండదు. అప్పుడు దాన్ని ప్రధాన రాకెట్‌ నుంచి వేరు చేస్తారు. తర్వాత రెండో దశ పనిచేస్తుంది. ఇదే విధంగా మిగతా దశలు కూడా వరుసగా పనిచేస్తాయి.

ఇలా ఉపయోగం పూర్తయిన భాగాలను విడదీయడం వల్ల రాకెట్‌ మోసుకెళ్లాల్సిన బరువు తగ్గుతుంది. ఫలితంగా మిగిలిన ఇంజిన్లు తక్కువ బరువును వేగంగా ముందుకు తీసుకెళ్లగలుగుతాయి.

1. మొదటి దశ విడిపోయిన తర్వాత ఏమవుతుంది?

రాకెట్‌ ప్రయోగం ప్రారంభమైన వెంటనే మొదటి దశ ఇంజిన్లు పనిచేస్తాయి. ఇవి భారీ థ్రస్ట్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తూ రాకెట్‌ను భూమి గురుత్వాకర్షణను అధిగమించేలా పైకి తీసుకెళ్తాయి.

మొదటి దశలోని ఇంధనం పూర్తయిన తర్వాత దాన్ని రాకెట్‌ నుంచి వేరు చేస్తారు. దీనిని Stage Separation అంటారు. ఆ తర్వాత రెండో దశ ఇంజిన్‌ పనిచేయడం ప్రారంభిస్తుంది.

విడిపోయిన మొదటి దశ ఎక్కడికి వెళ్తుందనేది రాకెట్‌ రూపకల్పన, ప్రయోగ మార్గంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కొన్ని రాకెట్లలో మొదటి దశ సముద్రంలో పడేలా మార్గాన్ని ముందుగానే నిర్ణయిస్తారు. మరికొన్ని రాకెట్లలో మొదటి దశను తిరిగి భూమిపైకి తీసుకొచ్చి మళ్లీ ఉపయోగించేలా రూపొందిస్తారు.

ఉదాహరణకు, SpaceXకు చెందిన Falcon 9 రాకెట్‌ మొదటి దశను నియంత్రితంగా తిరిగి తీసుకొచ్చి ల్యాండ్‌ చేస్తుంది. దాన్ని తనిఖీ చేసి, అవసరమైన మరమ్మతులు చేసిన తర్వాత మరో ప్రయోగంలో ఉపయోగించవచ్చు. అయితే అన్ని రాకెట్లకు ఈ సదుపాయం ఉండదు.

2. రెండో దశ కూడా విడిపోతుందా?

అవును. మొదటి దశ తర్వాత రెండో దశ తన పని ప్రారంభిస్తుంది. ఇది రాకెట్‌ను ఇంకా ఎక్కువ ఎత్తుకు, అవసరమైన వేగానికి తీసుకెళ్తుంది. కొన్ని రాకెట్లలో రెండో దశ ఇంజిన్‌ ఒకటి కంటే ఎక్కువసార్లు పనిచేయగలదు.

దాని పని పూర్తయిన తర్వాత రెండో దశ కూడా విడిపోతుంది. అయితే ఈ దశ భవిష్యత్తు ఏమవుతుందనేది అది చేరుకున్న ఎత్తు, కక్ష్య, మిషన్‌ అవసరాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

కొన్ని సందర్భాల్లో రెండో దశ భూమి వాతావరణంలోకి తిరిగి ప్రవేశించి కాలిపోతుంది. మరికొన్ని సందర్భాల్లో అది భూమి చుట్టూ కక్ష్యలో కొంతకాలం తిరుగుతూ ఉంటుంది. కొన్ని రాకెట్లలో మిగిలిన ఇంధనాన్ని ఉపయోగించి దాన్ని నిర్దేశిత ప్రాంతంలోకి మళ్లించే ఏర్పాట్లు కూడా ఉంటాయి.

3. రాకెట్‌ పైభాగంలోని కవర్‌ ఏమవుతుంది?

ఉపగ్రహాన్ని రాకెట్‌ పైభాగంలో ప్రత్యేక కవర్‌ లోపల అమర్చుతారు. దీనిని Payload Fairing అంటారు. రాకెట్‌ భూమి వాతావరణం గుండా ప్రయాణిస్తున్నప్పుడు గాలి ఒత్తిడి, వేడి, ఇతర ప్రభావాల నుంచి ఉపగ్రహాన్ని రక్షించడం దీని ప్రధాన పని.

రాకెట్‌ వాతావరణంలోని దట్టమైన పొరలను దాటి బయటకు వచ్చిన తర్వాత ఈ కవర్‌ అవసరం ఉండదు. అప్పుడు దాన్ని రెండు భాగాలుగా విడదీస్తారు. సాధారణంగా అవి భూమివైపు తిరిగి వచ్చి సముద్రంలో పడేలా మార్గాన్ని నిర్ణయిస్తారు. కొన్ని రాకెట్‌ వ్యవస్థల్లో వాటిని తిరిగి పొందేందుకు ప్రత్యేక ఏర్పాట్లు కూడా ఉంటాయి.

అంటే ఉపగ్రహాన్ని రక్షించే ఈ కవర్‌ రాకెట్‌తో పాటు అంతరిక్షంలోకి వెళ్లి అక్కడే ఉండిపోవడం సాధారణం కాదు. అవసరం పూర్తయిన వెంటనే దాన్ని వేరు చేస్తారు.

4. చివరి దశ ఉపగ్రహాన్ని కక్ష్యలోకి చేర్చిన తర్వాత?

రాకెట్‌లోని చివరి దశ అత్యంత కీలకమైనది. ఉపగ్రహాన్ని నిర్దేశించిన కక్ష్యలోకి చేర్చే బాధ్యత దీనిదే. చివరి దశలోని ఇంజిన్‌ ఉపగ్రహానికి అవసరమైన వేగం, దిశను అందిస్తుంది. సరైన కక్ష్యకు చేరుకున్న తర్వాత ఉపగ్రహాన్ని విడదీస్తుంది.

ఇక్కడే రాకెట్‌ ప్రయాణంలో మరో ఆసక్తికరమైన పరిణామం జరుగుతుంది. ఉపగ్రహం తన స్వంత శక్తి, వ్యవస్థలతో పనిచేయడం ప్రారంభిస్తుంది. కానీ దాన్ని అక్కడికి తీసుకెళ్లిన చివరి రాకెట్‌ దశ మాత్రం మిగిలిపోతుంది.

ఆ చివరి దశకు ఏం జరుగుతుందనేది మిషన్‌ ప్రణాళికపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కొన్ని సందర్భాల్లో దాన్ని భూమి వాతావరణంలోకి తిరిగి వచ్చేలా మళ్లిస్తారు. మరికొన్ని సందర్భాల్లో తక్కువ కాలం మాత్రమే కక్ష్యలో ఉండేలా చేస్తారు. కొన్ని సందర్భాల్లో అది అంతరిక్షంలోనే మిగిలిపోయి Space Debrisగా మారే ప్రమాదం ఉంటుంది.

5. అంతరిక్షంలోనే మిగిలిపోయే రాకెట్‌ భాగాలు ప్రమాదమా?

అవును. ఉపయోగం పూర్తయిన రాకెట్‌ భాగాలు, పనిచేయని ఉపగ్రహాలు, ఇతర చిన్న చిన్న ముక్కలు అంతరిక్షంలో మిగిలిపోతే వాటిని Space Debris లేదా అంతరిక్ష వ్యర్థాలు అంటారు.

ఇవి చిన్నవిగా కనిపించినా ప్రమాదకరమే. భూమి చుట్టూ కక్ష్యలో తిరిగే వస్తువులు గంటకు వేల కిలోమీటర్ల వేగంతో ప్రయాణిస్తుంటాయి. అందువల్ల చిన్న లోహపు ముక్క కూడా పనిచేస్తున్న ఉపగ్రహాన్ని ఢీకొంటే భారీ నష్టం కలిగించవచ్చు.

NASA సమాచారం ప్రకారం, 10 సెంటీమీటర్ల కంటే పెద్ద 21,000కు పైగా అంతరిక్ష వ్యర్థ వస్తువులు గుర్తించబడి ట్రాక్‌ చేయబడుతున్నాయి. 1 నుంచి 10 సెంటీమీటర్ల మధ్య ఉండే ముక్కలు సుమారు 5 లక్షల వరకు ఉండవచ్చని అంచనా. ఒక సెంటీమీటర్‌ కంటే చిన్న కణాల సంఖ్య 10 కోట్లకు మించి ఉండవచ్చని అంచనాలు సూచిస్తున్నాయి.

ఈ వ్యర్థాలు అంతరిక్ష కేంద్రాలు, ఉపగ్రహాలకు ప్రమాదం కలిగించవచ్చు. అందుకే అంతరిక్ష సంస్థలు ప్రయోగం ప్రారంభించే ముందే రాకెట్‌ విడిపోయే భాగాలు ఎక్కడికి వెళ్లాలి? మిషన్‌ పూర్తయ్యాక ఏం చేయాలి? అనే అంశాలను ప్రణాళికలో భాగంగా పరిశీలిస్తాయి.

6. రాకెట్‌ భాగాలు భూమి వాతావరణంలోకి వస్తే కాలిపోతాయా?

రాకెట్‌ భాగాలు భూమి వాతావరణంలోకి తిరిగి ప్రవేశించినప్పుడు వాటిపై గాలి నిరోధకత (Atmospheric Drag) పెరుగుతుంది. అత్యంత వేగంతో వాతావరణంలోకి ప్రవేశించే సమయంలో తీవ్ర వేడి ఏర్పడుతుంది. దీంతో అనేక భాగాలు విరిగిపోతాయి, కరిగిపోతాయి లేదా పూర్తిగా కాలిపోతాయి.

అయితే ప్రతి భాగం పూర్తిగా బూడిదైపోతుందని చెప్పలేం. అల్యూమినియం వంటి కొన్ని పదార్థాలు ఎక్కువగా కరిగిపోయే అవకాశం ఉండగా, టైటానియం, స్టెయిన్‌లెస్‌ స్టీల్‌ వంటి అధిక ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకునే పదార్థాలతో చేసిన కొన్ని భాగాలు భూమి వరకు చేరవచ్చు.

భారీ ఇంజిన్‌ భాగాలు, దట్టమైన లోహపు ముక్కలు పూర్తిగా నాశనం కాకుండా మిగిలే అవకాశం ఉంటుంది. అందుకే రాకెట్‌ భాగాలు తిరిగి ప్రవేశించే ప్రాంతాన్ని ముందుగానే అంచనా వేయడం, అవసరమైన భద్రతా చర్యలు తీసుకోవడం ముఖ్యం.

7. సముద్రంలోనే ఎందుకు పడేలా చేస్తారు?

రాకెట్‌ నుంచి విడిపోయే కొన్ని భాగాలను జనావాసాలు లేని ప్రాంతాలు లేదా సముద్రం వైపు వెళ్లేలా ప్రణాళిక చేస్తారు. ఎందుకంటే పెద్ద లోహపు భాగాలు భూమిపై జనసాంద్రత ఉన్న ప్రాంతాల్లో పడితే ప్రాణ, ఆస్తి నష్టం జరిగే ప్రమాదం ఉంటుంది.

సముద్రం విస్తీర్ణం ఎక్కువగా ఉండటంతో ప్రమాదాన్ని తగ్గించేందుకు కొన్ని ప్రయోగ మార్గాలను సముద్రం మీదుగా నిర్ణయిస్తారు. అయితే ప్రతి రాకెట్‌ భాగం తప్పనిసరిగా సముద్రంలోనే పడుతుందని చెప్పలేం. కొన్ని భాగాలు వాతావరణంలోనే కాలిపోతాయి. మరికొన్ని కక్ష్యలో ఉండి తర్వాత తిరిగి ప్రవేశిస్తాయి.

NASA, ESA వంటి అంతరిక్ష సంస్థలు నియంత్రిత రీ-ఎంట్రీ, కక్ష్య నుంచి తొలగింపు వంటి పద్ధతులపై పనిచేస్తున్నాయి. ఒక వస్తువును తిరిగి భూమికి తీసుకురావాలంటే దాని వేగం, దిశను నియంత్రించి జనావాసాలు లేని ప్రాంతం వైపు మళ్లించాల్సి ఉంటుంది.

8. ఇస్రో రాకెట్‌ భాగాల విషయంలో ఏం చేస్తుంది?

భారత అంతరిక్ష పరిశోధనా సంస్థ ఇస్రో కూడా అంతరిక్ష వ్యర్థాల సమస్యను తగ్గించేందుకు చర్యలు చేపడుతోంది. ప్రయోగం తర్వాత ఉపయోగం లేని భాగాలు కక్ష్యలో ఎక్కువకాలం ఉండకుండా వాటిని తక్కువ ఎత్తుకు తీసుకురావడం, సహజంగా భూమి వాతావరణంలోకి తిరిగి ప్రవేశించేలా చేయడం వంటి పద్ధతులను అనుసరిస్తోంది.

2021లో పార్లమెంట్‌కు ఇచ్చిన సమాధానంలో ఇస్రో, మిషన్‌ అనంతర నిర్వహణ చర్యల ద్వారా చివరి దశ రాకెట్‌ భాగాన్ని తక్కువ కక్ష్యలోకి తీసుకువచ్చి వాతావరణ నిరోధకత కారణంగా సహజంగా భూమికి తిరిగి వచ్చేలా చేస్తున్నట్లు వివరించింది. ఆ సమాధానంలో పేర్కొన్న విధానం ప్రకారం, ఆ భాగం 20 సంవత్సరాల్లోపు వాతావరణంలోకి తిరిగి ప్రవేశించి కాలిపోవడానికి వీలుగా చర్యలు చేపడుతున్నట్లు తెలిపింది.

అంతేకాదు, ఇప్పటికే అంతరిక్షంలో ఉన్న వ్యర్థాలను తొలగించే సాంకేతికతలపై కూడా పరిశోధన, అభివృద్ధి కార్యక్రమాలు చేపట్టినట్లు వెల్లడించింది.

9. భవిష్యత్తులో రాకెట్లను పూర్తిగా మళ్లీ ఉపయోగించగలమా?

ప్రస్తుతం అంతరిక్ష రంగంలో రాకెట్లను తిరిగి ఉపయోగించే సాంకేతికతపై వేగంగా పరిశోధనలు జరుగుతున్నాయి. కొన్ని సంస్థలు రాకెట్‌ మొదటి దశను తిరిగి భూమిపై ల్యాండ్‌ చేసి మళ్లీ ప్రయోగిస్తున్నాయి. దీంతో ప్రతి ప్రయోగానికి కొత్త రాకెట్‌ను తయారు చేయాల్సిన అవసరం కొంత తగ్గుతుంది.

అయితే రాకెట్‌లోని అన్ని భాగాలను తిరిగి ఉపయోగించడం అంత సులభం కాదు. అధిక వేడి, ఒత్తిడి, కంపనాలను తట్టుకున్న భాగాలను పూర్తిగా తనిఖీ చేయాలి. అవసరమైన మరమ్మతులు చేయాలి. ఇంజిన్‌ పనితీరును మళ్లీ పరీక్షించాలి. ఆ తర్వాతే తదుపరి ప్రయోగానికి అనుమతిస్తారు.

భవిష్యత్తులో మరిన్ని రాకెట్లను పునర్వినియోగం చేయగలిగితే ప్రయోగ ఖర్చులు తగ్గడంతో పాటు అంతరిక్ష వ్యర్థాల ఉత్పత్తిని కూడా కొంత మేర తగ్గించవచ్చు.

చివరగా.. రాకెట్‌ ప్రయోగం తర్వాత ప్రతి భాగానికీ ఒక ప్రయాణం!

రాకెట్‌ అంతరిక్షంలోకి వెళ్లిన తర్వాత దాని భాగాలన్నీ ఒకేసారి మాయమైపోవు. మొదటి దశ, రెండో దశ, ఫెయిరింగ్‌, చివరి దశ.. ఇలా ప్రతి భాగం తన పని పూర్తయ్యాక వేర్వేరు మార్గాల్లో ప్రయాణిస్తుంది. కొన్ని సముద్రంలో పడేలా ప్రణాళిక చేస్తారు. మరికొన్ని వాతావరణంలోకి తిరిగి వచ్చి కాలిపోతాయి. ఇంకొన్ని కొంతకాలం కక్ష్యలో ఉండి అంతరిక్ష వ్యర్థాలుగా మారవచ్చు.

అందుకే రాకెట్‌ ప్రయోగం విజయవంతం కావడం మాత్రమే కాదు.. ప్రయోగం తర్వాత విడిపోయిన భాగాలను సురక్షితంగా నిర్వహించడం కూడా అంతరిక్ష పరిశోధనలో అత్యంత ముఖ్యమైన అంశం. భవిష్యత్తులో పునర్వినియోగ రాకెట్లు, నియంత్రిత రీ-ఎంట్రీ, అంతరిక్ష వ్యర్థాల తొలగింపు సాంకేతికతలు అభివృద్ధి చెందితే అంతరిక్ష ప్రయాణాలు మరింత సురక్షితంగా మారే అవకాశం ఉంది.