આ ગેમ ચેન્જર એન્જિનથી સ્પેસ ટ્રાવેલ સસ્તું થશે, ઈંધણથી નહીં પણ હવા, ધૂળ અને પાણીથી ચાલશે...

Space Travel: મોબાઈલની જેમ વાહન વગરના માણસની કલ્પના કરવી પણ મુશ્કેલ છે. કાર નહીં તો સ્કૂટર તો હરકોઈ પાસે હોય જ છે. વાહન ખરીદતાં તો ખરીદાય જાય પણ પછી મોટો ખર્ચો હોય છે બળતણનો. મોંઘા પેટ્રોલ, ડિઝલ અને સીએનજી ગેસનું બજેટ ભલભલા માણસના ગજવામાં મોટું ગાબડું પાડી દેતું હોય છે. પણ જો કોઈ કહે કે ભવિષ્યમાં તમારું વાહન હવાથી ચાલતું હશે, તો માનશો? કદાચ નહીં માનો, પણ વાહનો ઈંધણ તરીકે હવાનો ઉપયોગ કરતા હોય એ કલ્પના ભવિષ્યમાં હકીકત બની શકે એમ છે. વાતાવરણમાં રહેલી હવાનો જ ઉપયોગ કરવાનો હોવાથી બળતણ ખર્ચ થશે શૂન્ય! કઈ રીતે શક્ય બનશે આ ચમત્કાર? ચાલો, જાણીએ…

કેવા એન્જિન ને કેવા બળતણ?

દાયકાઓથી વિજ્ઞાનીઓ સસ્તા બળતણથી ચાલતાં બિનપરંપરાગત એન્જિનની શોધ કરતાં રહ્યા છે. એમાં હવે નોંધપાત્ર કહી શકાય એવી સફળતા મળી છે. અને એ સફળતાનું નામ છે- એર બ્રિધિંગ એન્જિન. અલબત્ત, કાર કે સ્કૂટર જેવા નાના વાહનો નહીં, પણ અવકાશગમન કરતાં તોતિંગ રોકેટના એન્જિન તરીકે ‘એર બ્રિથિંગ એન્જિન’ પર પ્રયોગો કરાઈ રહ્યા છે. નામ પરથી જ ખબર પડી જાય એમ છે કે આ એન્જિન ઈંધણ તરીકે હવાનો ઉપયોગ કરે છે. ભવિષ્યમાં અવકાશ યાત્રા સસ્તી અને સુલભ બને એ માટે આ પ્રકારના રોકેટ એન્જિન વિકસાવવાની કવાયત હાથ ધરાઈ છે.

મુખ્યત્વે ત્રણ બિનપરંપરાગત એન્જિન પર પ્રયોગો થઈ રહ્યા છે, જે છે... 

૧) ફેનરિસ એન્જિન

૨) સેબર એન્જિન

૩) માર્સ એન્જિન

ફેનરિસ એન્જિન

‘માઉન્ટેન એરોસ્પેસ રિસર્ચ સોલ્યુશન્સ’ નામની અમેરિકન કંપની દ્વારા ‘ફેનરિસ એન્જિન’ બનાવવામાં આવ્યું છે. આ એક એર બ્રિધિંગ એન્જિન છે, જેમાં એક તરફથી હવા અંદર ખેંચાય છે અને એનો બળતણ તરીકે ઉપયોગ કરીને જે ભડકો થાય એની જ્વાળા બીજા છેડેથી બહાર નીકળે છે. અત્યાર સુધીના પ્રયોગો કહે છે કે આ એન્જિન રોકેટમાં વપરાય તો રોકેટે (અત્યારના એન્જિનોની સરખામણીમાં) 20 ટકા ઓછો ઓક્સિડાઇઝર લઈ જવો પડશે. ઓક્સિડાઇઝર એટલે એવો ગેસ, પ્રવાહી અથવા ઘન પદાર્થ જે રોકેટમાં બળતણ સળગાવવામાં મહત્ત્વનો ભાગ ભજવે છે.

પ્રવાહી અને વાયુના મિશ્રણથી ભરેલા કોમ્પેક્ટ ફેનરિસ એન્જિને જુલાઈ 2019માં કેલિફોર્નિયાના ‘મોજાવે એર એન્ડ સ્પેસ પોર્ટ’ ખાતે કરાયેલું પરીક્ષણ સફળતાપૂર્વક પાસ કર્યું હતું. જોકે, હાલમાં જે એન્જિન બનાવાયું છે એ એક તોતિંગ રોકેટને ધકેલવા જેટલું પાવરફૂલ નથી, એટલે એના થકી અવકાશગમન કરી શકાય એમ નથી. પણ હા, વિજ્ઞાનીઓ વધુ પાવરફૂલ એન્જિન બનાવવા મક્કમ છે. એમ થશે ત્યારે અવકાશમાં જવું શક્ય બનશે. ફેનરિસ એન્જિનના આગામી પરીક્ષણમાં વિજ્ઞાનીઓ 600 સેકન્ડથી વધુનો ‘સ્પેસિફિક ઇમ્પલ્સ’ (ચોક્કસ આવેગ) પ્રાપ્ત કરવાની અપેક્ષા રાખે છે. સ્પેસિફિક ઇમ્પલ્સ એ રોકેટ એન્જિનના પાછળના ભાગમાંથી પ્રોપેલન્ટ કેટલી ઝડપથી બહાર નીકળે છે, એનું માપ દર્શાવે છે. સ્પેસિફિક ઇમ્પલ્સ જેટલો ઊંચો એટલું વધુ દબાણ બહાર નીકળતા બળતણ દ્વારા મળે. એટલે ઊંચો સ્પેસિફિક ઇમ્પલ્સ આપે એવા રોકેટ એન્જિન માટે ઓછી માત્રામાં બળતણની જરૂર પડે, જેને લીધે એના લોન્ચિંગનો ખર્ચ ઓછો આવે. 

સ્પેસિફિક ઇમ્પલ્સ મેળવવામાં નાસાએ વિશ્વવિક્રમ સર્જ્યો છે, જે છે 542 સેકન્ડનો! મોટાભાગના ઓર્બિટલ રોકેટ 300 સેકન્ડની આસપાસનો સ્પેસિફિક ઇમ્પલ્સ ધરાવતા હોય છે, એ જોતાં ફેનરિસ એન્જિન જો 600 સેકન્ડથી વધારે સ્પેસિફિક ઇમ્પલ્સ મેળવશે તો એ એક અભૂતપૂર્વ સિદ્ધિ હશે.

સેબર એન્જિન 

સેબર એન્જિન એટલે ‘સિનેર્જેટિક એર બ્રિધિંગ રોકેટ એન્જિન’ (Synergetic Air Breathing Rocket Engine – SABRE). આ ‘હાઇપરસોનિક પ્રીકૂલ્ડ હાઇબ્રિડ એર બ્રિધિંગ રોકેટ એન્જિન’ ઉપર જોયું એ ફેનરિસના ‘એર બ્રિધિંગ એન્જિન’ કરતાં એક ડગલું આગળ ગણાય છે. એના વિકાસ પર છેલ્લા 30 વર્ષથી કામ ચાલી રહ્યું છે. 

સેબર એન્જિન પ્રીકુલર ધરાવે છે, જે હાઇપરસોનિક ફ્લાઇટ દરમિયાન ઉત્પન્ન થતી અતિશય ગરમીને નિયંત્રિત કરે છે અને એન્જિનની કાર્યક્ષમતા જાળવી રાખવામાં મદદ કરે છે. (અવાજની ગતિ કરતાં વધુ ઝડપે ઉડાન ભરે એ સુપરસોનિક અને સુપરસોનિક કરતાંય વધુ ઝડપે ઉડે એને કહેવાય હાઇપરસોનિક.) યુરોપિયન સ્પેસ એજન્સી દ્વ્રારા સેબર એન્જિનના પરીક્ષણો કરાઈ રહ્યા છે, જેના પરિણામો હકારાત્મક મળી રહ્યા છે. 

માર્સ એન્જિન્સ

માર્સ એન્જિન્સ (માઉન્ટેન એરોસ્પેસ રિસર્ચ સોલ્યુશન્સ - MARS) એ અમેરિકાના મોન્ટાના રાજ્યના વ્હાઇટફિશ ખાતે આવેલી કંપની છે જે વિવિધ પ્રકારના રોકેટ એન્જિનોની ડિઝાઇન અને નિર્માણ કરે છે. આ કંપનીએ એક રોકેટ વિકસાવ્યું છે જે હવા, ધૂળ અથવા પાણી સહિત આસપાસના વાતાવરણમાં ઉપલબ્ધ હોય એવા કોઈપણ પદાર્થનો બળતણ તરીકે ઉપયોગ કરી શકે છે. એન્જિનની આ અનોખી વર્સેટિલિટીને કારણે પૃથ્વી પરથી બળતણનો બોજ લીધા વિના જ રોકેટ અનંત બ્રહ્માંડમાં સફર કરી શકે છે, અને અન્ય ગ્રહોના વાતાવરણમાં પણ ટકી શકે છે.

આ એન્જિનના વધુ કાર્યક્ષમ વિકાસ માટે ‘માર્સ એન્જિન્સ’ કંપની નાસા સાથે વાતચીત ચલાવી રહી છે. નજીકના ભવિષ્યમાં પરંપરાગત ક્રાયોજેનિક એન્જિન સાથે માર્સ એન્જિન્સના આ નવીનતમ એન્જિનના પ્રયોગો શરૂ કરાશે અને એ પછી એના અમલીકરણ બાબતે ચોક્કસ નિર્ણય પર પહોંચાશે. 

અવકાશયાત્રાનું સપનું સાકાર કરશે આ એન્જિનો? 

માણસમાત્રને સસ્તી અવકાશયાત્રા પ્રદાન કરવાનું સપનું વિજ્ઞાનીઓ વર્ષોથી સેવી રહ્યા છે. વર્તમાનમાં પ્લેન પકડીને એક દેશથી બીજા દેશમાં જવાનું જેટલું સહજ છે એટલું જ સહજ ભવિષ્યમાં અવકાશગમન બનશે એવી આશામાં નવીનતમ એન્જિનોના આવિષ્કારના પ્રયોગો થઈ રહ્યા છે. એર બ્રિધિંગ એન્જિન એ દિશામાં ભરાયેલું કદમ છે. હવા, પાણી કે ધૂળથી ઉડતા રોકેટ એન્જિન બનશે ત્યારે અવકાશમુસાફરી સસ્તી થશે અને ધરતીવાસીઓને પરવડશે. 

આ ટેક્નોલોજીઓ હજુ વિકાસના ચરણમાં છે, પણ અનેક મુશ્કેલીઓ છતાં રોકેટ એન્જિન ક્ષેત્રે સંશોધન કરતી કંપનીઓની પ્રગતિ દર્શાવે છે કે ભવિષ્યમાં અવકાશ સંશોધન અને યાત્રાનો નવો યુગ જોવા મળી શકે છે, એક એવો યુગ જેમાં મોંઘા, પરંપરાગત બળતણની જરૂર નહીં પડે. એ પ્રકારના એન્જિન સફળતાપૂર્વક બન્યા અને અપેક્ષામુજબ કાર્યક્ષમ નીવડ્યા તો ભવિષ્યમાં એ ટેક્નોલોજી કાર અને સ્કૂટર જેવા આપણા અંગત વાહનો સુધી પણ પહોંચી જશે, એમાં શંકાને કોઈ સ્થાન નથી.