गगनयान मिशन: भारत का पहला मानव अंतरिक्ष उड़ान कार्यक्रम (यूपीएससी विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी)

गगनयान भारत का प्रमुख मानव अंतरिक्ष उड़ान मिशन है। यह तीन अंतरिक्ष-यात्रियों — गगनयात्रियों — के एक दल को लगभग 400 किमी की निम्न पृथ्वी कक्षा में तीन दिनों के मिशन के लिए भेजेगा और उन्हें भारतीय जल-क्षेत्र में सुरक्षित वापस लाएगा। इसकी सफलता के बाद भारत रूस, संयुक्त राज्य अमेरिका और चीन के बाद स्वतंत्र रूप से मानव अंतरिक्ष उड़ान करने वाला चौथा देश बन जाएगा। यूपीएससी जीएस पेपर III के लिए गगनयान अग्रणी प्रौद्योगिकी, रक्षा, औद्योगिक नीति, अंतरराष्ट्रीय सहयोग और युवाओं को STEM की ओर प्रेरित करने से जुड़ा है।

मिशन का संक्षिप्त विवरण

• कक्षा: लगभग 400 किमी पर निम्न पृथ्वी कक्षा।
• दल: तीन अंतरिक्ष-यात्री।
• अवधि: अधिकतम तीन दिन।
• प्रक्षेपण यान: मानव-रेटेड LVM3 (पूर्व में GSLV Mk-III)।
• वापसी: भारतीय समुद्री जल में स्प्लैशडाउन।
• समन्वय: ISRO का मानव अंतरिक्ष उड़ान केंद्र (HSFC)।

ISRO और भारतीय वायु सेना ने फ़रवरी 2024 में चार IAF टेस्ट पायलटों — ग्रुप कैप्टन प्रशांत बालकृष्णन नायर, ग्रुप कैप्टन अजित कृष्णन, ग्रुप कैप्टन अंगद प्रताप और विंग कमांडर शुभांशु शुक्ला — को गगनयात्री-नामित के रूप में चयनित किया।

गगनयान के प्रमुख घटक

क्रू मॉड्यूल (CM)

क्रू मॉड्यूल का वज़न लगभग 5.3 टन है और सेवा मॉड्यूल के साथ मिलकर यह लगभग 7 टन का कक्षीय मॉड्यूल बनाता है। चालक दल मिशन के दौरान सूक्ष्म-गुरुत्व प्रयोग करेगा।

क्रू मॉड्यूल वायुमंडलीय पुन:प्रवेश प्रयोग (CARE)

2014 में LVM3-X के साथ एक महत्वपूर्ण पुन:प्रवेश प्रयोग किया गया, जब CARE कैप्सूल उच्च तापमान पर वायुमंडलीय पुन:प्रवेश को सहन कर गया, जिसने तापीय संरक्षण और पुन:प्रवेश गतिकी को मान्य किया।

क्रू एस्केप सिस्टम (CES)

एक आपातकालीन निरस्तीकरण प्रणाली जो प्रक्षेपण विसंगति की स्थिति में क्रू कैप्सूल को प्रक्षेपण यान से दूर खींच सकती है। जुलाई 2018 में ISRO ने पहला सफल “पैड एबॉर्ट टेस्ट” पूर्ण किया। अक्टूबर 2023 में TV-D1 (टेस्ट व्हीकल डेमोंस्ट्रेशन) ने उड़ान-में निरस्तीकरण क्षमता को मान्य किया।

पर्यावरण नियंत्रण एवं जीवन सहायक प्रणाली (ECLSS)

ECLSS निम्नलिखित कार्य करेगी:

• केबिन के स्थिर दाब और वायु-संघटन को बनाए रखना।
• कार्बन डाइऑक्साइड और हानिकारक गैसों का निष्कासन।
• तापमान और आर्द्रता का नियंत्रण।
• आग का पता लगाना और नियंत्रण।

व्योममित्र

ISRO का महिला मानवाकार रोबोट, जिसे तिरुवनंतपुरम की इनर्शियल सिस्टम्स यूनिट में विकसित किया गया है। व्योममित्र चालक-दल के मापदंडों का अनुकरण करने, प्रणालियों से अन्तःक्रिया करने और जीवन सहायक क्षमता का प्रदर्शन करने के लिए बिना चालक दल की गगनयान परीक्षण उड़ान पर उड़ान भरेगी।

SAKHI ऐप

Space-borne Assistant and Knowledge Hub for Crew Interaction — अंतरिक्ष सूट में एकीकृत डिजिटल प्लेटफ़ॉर्म, जिसका उद्देश्य है:

• तकनीकी दस्तावेज़ और प्रशिक्षण सामग्री डिजिटल रूप से उपलब्ध कराना।
• अंतरिक्ष-यात्री के जीवन संकेतों की निगरानी — रक्तचाप, हृदय-दर, ऑक्सीजन संतृप्ति, जलयोजन एवं नींद।
• मिशन लॉग बनाए रखना तथा दल को ऑनबोर्ड कंप्यूटर एवं भू-केंद्रों से जोड़े रखना।

IADS — एकीकृत एयर ड्रॉप परीक्षण

पैराशूट उद्घाटन, अवरोहण प्रोफ़ाइल और समुद्र में वापसी का सत्यापन।

तकनीकी चुनौतियाँ

• दाब और वायुमंडल का रखरखाव — छोटे आयतन में तीन दिनों तक पृथ्वी-जैसा वातावरण बनाना।
• सभी उड़ान चरणों में क्रू एस्केप सिस्टम की विश्वसनीयता।
• पर्यावरण नियंत्रण एवं जीवन सहायक प्रणाली अभी भी विकसित हो रही है; अंतरिक्ष सूट और चालक-सहायक प्रणालियाँ निर्माणाधीन हैं।
• सटीक पुन:प्रवेश और वापसी — मामूली विचलन भी विनाशकारी हो सकता है।
• विकिरण सुरक्षा — अंतरिक्ष स्टेशन में दल पृथ्वी की तुलना में 10 गुना से अधिक विकिरण प्राप्त करते हैं।
• गुरुत्व परिवर्तन — गुरुत्व परिवर्तनों के दौरान हस्त-नेत्र तथा शिरो-नेत्र समन्वय में व्यवधान।
• मनोवैज्ञानिक तैयारी — एकांत-जनित अवसाद, थकान और नींद विकार।
• अंतरिक्ष-मलबा — सूक्ष्म-मलबे के टकराव से केबिन दाब-हानि का बढ़ता ख़तरा।

गगनयान के लाभ

विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी

• सूक्ष्म-गुरुत्व प्रयोगों के लिए अनुसंधान पारिस्थितिकी तंत्र का निर्माण।
• उन्नत सामग्री, दाब नियंत्रण, नेविगेशन और जीवन-सहायक प्रौद्योगिकियों का विकास।

राजव्यवस्था एवं शासन

• अंतरिक्ष में निजी भागीदारी बढ़ाने हेतु IN-SPACe की स्थापना।
• ISRO, शिक्षा-जगत, उद्योग, DRDO और रक्षा सेवाओं के बीच व्यापक सहयोग।

सामाजिक

• युवाओं को प्रेरित करता है; STEM पाइपलाइन को सुदृढ़ करता है।
• उन्नत प्रौद्योगिकियों में मानव संसाधन को प्रशिक्षित करता है।

अंतरराष्ट्रीय संबंध

• HSFC ने सोयुज़ प्रणालियों पर अंतरिक्ष-यात्री प्रशिक्षण के लिए ग्लावकोस्मोस (रूस) के साथ सहयोग किया है।
• ऑस्ट्रेलिया के साथ सहयोग में भू-केंद्रों की योजना है।
• NASA के साथ संयुक्त प्रयोग, जिसमें Axiom-4 मिशन शामिल है जो 2025 में भारतीय अंतरिक्ष-यात्री शुभांशु शुक्ला को ISS तक ले जाएगा — गगनयान का महत्वपूर्ण पूर्ववर्ती।

अर्थव्यवस्था

• लगभग 60 प्रतिशत उपकरण भारतीय निजी क्षेत्र से प्राप्त करने की संभावना।
• 15,000+ रोज़गार अवसरों के सृजन की अपेक्षा।
• चिकित्सा, कृषि, औद्योगिक सुरक्षा तथा जल एवं खाद्य संसाधन प्रबंधन में स्पिन-ऑफ़।

सुरक्षा

• क्वांटम यांत्रिकी और सेंसिंग प्रयोग क्वांटम कंप्यूटिंग एवं QKD का समर्थन करते हैं।
• ISR (ख़ुफ़िया, निगरानी, टोही) पेलोड क्षमता को सुदृढ़ करता है।

भारत की स्थिति

गगनयान भारत को स्वतंत्र मानव अंतरिक्ष उड़ान करने वाला केवल चौथा देश बनाता है। यह भारत को एक बड़ी संरचना — भारतीय अंतरिक्ष स्टेशन (प्रथम मॉड्यूल 2028 तक लक्षित, स्टेशन 2035 तक परिचालन में) और 2040 तक क्रू चंद्र मिशन — के रोडमैप पर खड़ा करता है।

नैतिक एवं नीतिगत चिंताएँ

• सुरक्षा एवं जोखिम — अंतरिक्ष-यात्री जीवन का अंतर्निहित जोखिम कठोर सुरक्षा-संस्कृति की माँग करता है।
• संसाधन आवंटन — आलोचक तत्काल सामाजिक आवश्यकताओं की तुलना में मानव अंतरिक्ष उड़ान को प्राथमिकता देने पर सवाल उठाते हैं; समर्थक स्पिन-ऑफ़ और रणनीतिक लाभांश पर ज़ोर देते हैं।
• सैन्यीकरण जोखिम — मानव अंतरिक्ष उड़ान क्षमता बैलिस्टिक मिसाइल तथा दोहरे-उपयोग ज्ञान से घनिष्ठ रूप से जुड़ी है।
• अंतरराष्ट्रीय सहयोग में समानता — छोटे राष्ट्रों के साथ सार्थक संयुक्त परिणामों को सुनिश्चित करना।

हालिया विकास (2024-26)

• AI एक्शन शिखर सम्मेलन, पेरिस (फ़रवरी 2025) — गगनयान मिशन प्रबंधन स्वास्थ्य टेलीमेट्री एवं मिशन योजना के लिए AI को एकीकृत करता है।
• भारत सेमीकंडक्टर मिशन — भविष्य के क्रू मिशनों के लिए विकिरण-कठोरित इलेक्ट्रॉनिक्स की स्वदेशी आपूर्ति को सुदृढ़ करता है।
• चंद्रयान-4 — चंद्र नमूना-वापसी कैप्सूल डिज़ाइन के लिए गगनयान की पुन:प्रवेश विरासत का लाभ उठाता है।
• राष्ट्रीय क्वांटम मिशन — भविष्य के गगनयान प्रयोगों में क्वांटम संचार प्रदर्शन शामिल हो सकते हैं।
• DPDP अधिनियम यह तय करता है कि अंतरिक्ष-यात्री स्वास्थ्य टेलीमेट्री और व्यक्तिगत डेटा कैसे संग्रहीत एवं साझा किया जाए।
• TV-D1 (अक्टूबर 2023) ने उड़ान-में निरस्तीकरण का सफल प्रदर्शन किया।
• व्योममित्र के साथ बिना-दल गगनयान G1 2025 के लिए निर्धारित, फिर G2 बिना-दल, और क्रू उड़ान 2025 के अंत या 2026 के लिए लक्षित।
• Axiom-4 मिशन (2025) — शुभांशु शुक्ला 1984 में राकेश शर्मा की सोयुज़ उड़ान के बाद ISS जाने वाले पहले भारतीय बनेंगे।
• भारतीय अंतरिक्ष स्टेशन का पहला मॉड्यूल 2028 के लिए लक्षित, और पूर्ण संचालन 2035 तक।

यूपीएससी प्रासंगिकता

प्रीलिम्स के लिए प्रक्षेपण यान के रूप में LVM3, समन्वय केंद्र के रूप में HSFC, मील-पत्थरों के रूप में CARE और TV-D1, व्योममित्र, SAKHI, भारतीय अंतरिक्ष स्टेशन (2028 पहला मॉड्यूल, 2035 पूर्ण) और 2040 तक क्रू चंद्र लक्ष्य याद रखें। जीएस III मेन्स के लिए, गगनयान विज्ञान, प्रौद्योगिकी, औद्योगिक नीति और रणनीतिक दृष्टिकोण के लिए प्रमुख उदाहरण है। जीएस II के लिए, यह अंतरराष्ट्रीय सहयोग (रूस, NASA, जापान, ऑस्ट्रेलिया) से जुड़ता है। भारत की वैज्ञानिक अभिरुचि, आत्मनिर्भरता और प्रेरणादायक राष्ट्रीय मिशनों पर निबंध प्रश्नों के लिए संक्षिप्त गगनयान केस-स्टडी लाभकारी सिद्ध होती है।