1993 में रूस ने सौदा रोका तो भारत ने अपना क्रायोजेनिक रॉकेट इंजन ख़ुद बनाया, और उसे सफलतापूर्वक उड़ने में 5 जनवरी 2014 तक का समय लगा

लोकसभा में सरकार के अपने जवाब के अनुसार, भारत में बना पहला क्रायोजेनिक इंजन 15 अप्रैल 2010 को उड़ा और प्रज्वलन के बाद एक सेकंड से ज़्यादा नहीं जल सका। यही चरण 5 जनवरी 2014 को काम कर गया, और इसरो को इसे बनाना ही क्यों पड़ा, इसकी जड़ें उस रूसी अनुबंध में हैं जिसे मॉस्को ने जुलाई 1993 में रोक दिया।

क्रायोजेनिक चरण में तरल हाइड्रोजन और तरल ऑक्सीजन जलती है, जो केवल माइनस 253 और माइनस 183 डिग्री सेल्सियस पर तरल रहती हैं। 2014 की उड़ान की इसरो पुस्तिका के अनुसार ऐसे इंजन को ईंधन पहुँचाने वाले पंप लगभग 40,000 आरपीएम पर घूमते हैं, और ये प्रणोदक ठोस या भंडारणयोग्य तरल ईंधन की तुलना में जलाए गए प्रति किलोग्राम कहीं ज़्यादा प्रणोद देते हैं। भारत इसे GSLV के लिए चाहता था, जो लगभग दो टन के संचार उपग्रहों को भूतुल्यकालिक स्थानांतरण कक्षा में पहुँचाने के लिए बना रॉकेट है।

जनवरी 1991 का अनुबंध और एक अमेरिकी आपत्ति

स्पेसटेक एशिया अपने 2017 के इतिहास में बताता है कि इसरो और सोवियत अंतरिक्ष एजेंसी ग्लावकॉसमॉस ने 18 जनवरी 1991 को एक समझौते पर दस्तख़त किए, जो क्रायोजेनिक इंजनों और उन्हें बनाने की तकनीक के बारे में था। रूस ने आख़िरकार जो इंजन दिए वे KVD-1 कहलाते थे। अगस्त 1993 की यूपीआई की एक रिपोर्ट ने अनुबंध को 1990 का बताया और उसकी क़ीमत 350 मिलियन डॉलर आँकी, यानी साल और क़ीमत दोनों पर ब्योरे अलग हैं।

वॉशिंगटन ने मिसाइल के आधार पर आपत्ति की। यूपीआई ने बताया कि संयुक्त राज्य अमेरिका ने मई 1992 में इसरो और ग्लावकॉसमॉस पर सीमित व्यापारिक प्रतिबंध लगाए। मिसाइल टेक्नोलॉजी कंट्रोल रेजीम (1987 में पश्चिमी देशों के बीच बनी निर्यात-नियंत्रण व्यवस्था) के तहत अमेरिकी चिंता यह थी कि तकनीक अंतरमहाद्वीपीय बैलिस्टिक मिसाइलों की ओर मोड़ी जा सकती है। भारत और रूस ने जवाब दिया कि क्रायोजेनिक इंजन उस उपयोग के लिए अनुपयुक्त हैं और कोई देश उन्हें उसके लिए इस्तेमाल नहीं करता। दोनों में से कोई इस व्यवस्था का सदस्य नहीं था, हालाँकि दोनों कह चुके थे कि वे उसके दिशानिर्देशों का पालन करेंगे।

1993 में सौदा कैसे रुका

यूपीआई ने बताया कि बोरिस येल्तसिन ने जनवरी 1993 में नई दिल्ली आकर आगे बढ़ने का वादा किया। जुलाई तक स्थिति पलट चुकी थी। 16 जुलाई 1993 को अमेरिकी विदेश विभाग ने रूस के साथ एक समझौते की घोषणा की, और यूनाइटेड स्टेट्स इंफ़ॉर्मेशन एजेंसी ने बताया कि रूस भारत को प्रस्तावित इंजन और तकनीक की बिक्री रोकने पर सहमत हो गया है। रूस 1 नवंबर 1993 से रेजीम के नियमों का सख़्ती से पालन करता, और दोनों देश नागरिक उपग्रह प्रक्षेपणों और एक अंतरिक्ष स्टेशन पर सहयोग करते। अमेरिकी दल का नेतृत्व करने वाली अवर विदेश सचिव लिन डेविस ने कहा कि अमेरिका रूस को भारतीय अनुबंध के नुक़सान की भरपाई नहीं कर रहा।

यूपीआई ने रूस की घोषणा को राष्ट्रपति बिल क्लिंटन द्वारा टोक्यो के जी-7 शिखर सम्मेलन में येल्तसिन के सामने यह मुद्दा उठाने से जोड़ा। 15 अगस्त 1993 को स्वतंत्रता दिवस के भाषण में प्रधानमंत्री पी. वी. नरसिम्हा राव ने कहा कि भारत दो साल के भीतर अपनी क्रायोजेनिक तकनीक विकसित करेगा। उस तकनीक की पहली सफल उड़ान जनवरी 2014 में हुई, बीस साल से भी ज़्यादा बाद।

सात चरणों का ऑर्डर, तकनीक हस्तांतरण के बिना

रूस पूरी तरह पीछे नहीं हटा। जुलाई 1994 के अंत में भारत के विदेश राज्य मंत्री रघुनंदन लाल भाटिया ने संसद को बताया कि रूस सात क्रायोजेनिक इंजन बेचेगा, शुरू में चार, और तीन और पर विकल्प के साथ। द मॉस्को टाइम्स के अनुसार उन्होंने कहा, “यह प्रौद्योगिकी हस्तांतरण के बिना होगा।” अख़बार ने नोट किया कि यह सितंबर 1993 में भारतीय अंतरिक्ष वैज्ञानिकों के दावों से मेल नहीं खाता था, जब उनमें से एक ने कहा था कि इसरो को इंजन के रेखाचित्र तक मिल चुके हैं।

वे रूसी चरण सालों तक GSLV को ले जाते रहे। इसरो के अध्यक्ष के. राधाकृष्णन ने अक्टूबर 2010 में कहा कि इसरो ने सात मँगाए थे और पाँच इस्तेमाल किए थे, यह बात स्पेसफ़्लाइट नाउ ने प्राग की अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष-यात्रा कांग्रेस से रिपोर्ट की। उसी रिपोर्ट के अनुसार 2001 और 2007 में कक्षा में स्थापना की छोटी समस्याओं के लिए रूसी चरण को ज़िम्मेदार ठहराया गया।

इसरो का अपना क्रायोजेनिक अपर स्टेज प्रोजेक्ट इन आयातित चरणों की जगह लेने के लिए था। स्पेसटेक एशिया इसरो के अपना इंजन बनाने के फ़ैसले को 1994 का बताता है, जिसमें काम की अगुवाई तरल प्रणोदन प्रणाली केंद्र ने की।

नंबी नारायणन का मामला

बार एंड बेंच के अनुसार 1994 में केरल पुलिस ने एस. नंबी नारायणन को शासकीय गुप्त बात अधिनियम के तहत गिरफ़्तार किया। लाइवलॉ उन्हें इसरो में क्रायोजेनिक तकनीक का प्रोजेक्ट निदेशक बताता है और कहता है कि उन्हें 50 दिन से ज़्यादा हिरासत में रखा गया। केंद्रीय जाँच ब्यूरो ने मामला अपने हाथ में लिया, उसे बेबुनियाद पाया और क्लोज़र रिपोर्ट दाख़िल की। 1998 में सुप्रीम कोर्ट ने केरल सरकार की उस अधिसूचना को रद्द कर दिया जिसमें आगे जाँच का आदेश दिया गया था।

14 सितंबर 2018 को मुख्य न्यायाधीश दीपक मिश्रा की अगुवाई वाली तीन जजों की पीठ ने अपना फ़ैसला सुनाया। बार एंड बेंच उसे उद्धृत करता है: “आपराधिक क़ानून को बिना किसी आधार के गति दे दी गई।” अदालत ने केरल राज्य को आठ हफ़्ते के भीतर उन्हें ₹50 लाख देने का आदेश दिया, और सुप्रीम कोर्ट के पूर्व न्यायाधीश डी. के. जैन की अध्यक्षता में एक समिति बनाई जो संबंधित अधिकारियों के विरुद्ध कदमों पर विचार करे। अदालत ने नोट किया कि वे ज़्यादा मुआवज़े के लिए अपना दीवानी मुक़दमा आगे चला सकते हैं।

2010 की दो विफलताएँ

GSLV-D3 ने 15 अप्रैल 2010 को पहले भारत-निर्मित क्रायोजेनिक चरण के साथ उड़ान भरी। 9 मार्च 2011 को लोकसभा को बताया गया कि इंजन प्रज्वलन के बाद एक सेकंड से ज़्यादा दहन बनाए नहीं रख सका। स्पेसफ़्लाइट नाउ ने कारण तरल हाइड्रोजन टर्बोपंप में गड़बड़ी बताया। सरकार ने जी. माधवन नायर की अध्यक्षता में ग्यारह विशेषज्ञों की एक विफलता विश्लेषण समिति नियुक्त की।

GSLV-F06 25 दिसंबर 2010 को विफल हुआ, लेकिन उस उड़ान में रूस का दिया चरण था, भारतीय नहीं। 23 फ़रवरी 2011 के लोकसभा जवाब में कहा गया कि रॉकेट 47.5 सेकंड तक सामान्य रहा, फिर उसमें बढ़ती दिशा-त्रुटियाँ आ गईं और 53.8 सेकंड पर वह टूट गया। प्राथमिक कारण रूसी क्रायोजेनिक चरण के तल पर लगे दस कनेक्टर थे जो समय से पहले टूट गए। वे पहले चरण के इलेक्ट्रॉनिक्स तक नियंत्रण आदेश ले जा रहे थे। प्रक्षेपण पर लगभग ₹300 करोड़ का ख़र्च आया था।

5 जनवरी 2014 से पहले क्या बदला

GSLV-D5 की इसरो पुस्तिका सुधारों की सूची देती है। ईंधन बूस्टर टर्बोपंप को इस तरह फिर से डिज़ाइन किया गया कि क्रायोजेनिक तापमान पर उसके बेयरिंग और आवरण के सिकुड़ने-फैलने का ध्यान रखा जाए, मुख्य इंजन, दिशा-नियंत्रक इंजनों और गैस जनरेटर का प्रज्वलन क्रम बदला गया, और इंजन को वायुमंडलीय उड़ान में ढकने वाला निचला आवरण तथा चरण की तार-सुरंग नए सिरे से डिज़ाइन की गईं। इंजन इसरो के मुख्य-इंजन और उच्च-ऊँचाई परीक्षण सुविधाओं में स्वीकृति परीक्षणों से गुज़रा।

GSLV-D5 ने 29 घंटे की उलटी गिनती के बाद 5 जनवरी 2014 को भारतीय समय 16:18 पर उड़ान भरी। इसरो की ‘स्पेस इंडिया’ के अनुसार 17 मिनट 5 सेकंड बाद उसने 1,982 किलोग्राम के GSAT-14 को उसकी निर्धारित स्थानांतरण कक्षा में पहुँचा दिया। यह स्वदेशी चरण की दूसरी उड़ान थी। इसरो के अनुसार मुख्य इंजन और दो दिशा-नियंत्रक इंजन मिलकर निर्वात में नाममात्र 73.55 kN प्रणोद देते हैं, और चरण नाममात्र 720 सेकंड तक जलता है।

चंद्रयान-3 के पीछे का बड़ा इंजन

CE-20 एक अलग इंजन है, जो बड़े LVM3 के लिए बना है, जिसे इसरो ने पहले GSLV Mk III कहा था। इसरो इसे निर्वात में नाममात्र 186.36 kN प्रणोद और 442 सेकंड का विशिष्ट आवेग (इंजन की दक्षता का इसरो का पैमाना) देता है। उसके 2014 के नोट इसे गैस जनरेटर चक्र पर चलने वाला एक नया भारतीय इंजन बताते हैं।

पहला LVM3 परीक्षण, 18 दिसंबर 2014 को, एक निष्क्रिय, काम न करने वाले क्रायोजेनिक चरण के साथ गया। काम करने वाले चरण के साथ पहली उड़ान, GSLV Mk III-D1, 5 जून 2017 को भारतीय समय शाम 5:28 बजे GSAT-19 के साथ श्रीहरिकोटा से रवाना हुई, जो 3,136 किलोग्राम के साथ तब भारतीय ज़मीन से छोड़ा गया सबसे भारी उपग्रह था। इसरो के अनुसार 28 टन के चरण ने अनुमान के मुताबिक़ काम किया।

इसरो की 7 जुलाई 2026 की विज्ञप्ति कहती है कि CE-20 लगातार आठ LVM3 अभियानों में चला है, जिनमें चंद्रयान-2, चंद्रयान-3 और तीन व्यावसायिक अभियान शामिल हैं, और वह गगनयान के लिए मानव-रेटिंग की आवश्यकताएँ पूरी कर चुका है। चंद्रयान-3 14 जुलाई 2023 को भारतीय समय 14:35 पर LVM3 M4 से रवाना हुआ, और जिस लैंडिंग को उसने संभव बनाया वह हमारे चंद्रयान-3 वाले लेख में है। व्यापक कार्यक्रम इसरो की किफ़ायती इंजीनियरिंग पर लेख में है, और अंतरिक्ष यात्री भेजने वाले रॉकेट की योजनाएँ गगनयान वाले लेख में।

भारत में अब भी क्या नहीं है

भारत का सेमी-क्रायोजेनिक इंजन अभी परीक्षण में है। SE2000 तरल ऑक्सीजन और केरोसिन जलाता है, 2,000 kN प्रणोद पर, और इसका उद्देश्य SC120 नाम के एक चरण को चलाना है, जो LVM3 के L110 कोर चरण की जगह लेगा। इसरो का कहना है कि उन्नत क्रायोजेनिक चरण के साथ इससे LVM3 की भूतुल्यकालिक स्थानांतरण कक्षा की क्षमता 4 टन से बढ़कर 5 टन हो जाएगी। इंजन के पावर हेड का, जिसमें थ्रस्ट चैंबर को छोड़कर हर प्रणाली है, पहला गर्म परीक्षण 28 मार्च 2025 को हुआ और 2.5 सेकंड चला। 5 सितंबर 2026 को शृंखला का नौवाँ परीक्षण पूरे 200 टन प्रणोद पर 5 सेकंड चला, 35 सेकंड की फ़ायरिंग के भीतर। इसरो की विज्ञप्ति कहती है कि SC120 अभी विकसित किया जा रहा है और स्टार्ट टैंक से रन टैंक में बदलाव को सत्यापित किया गया, ताकि आगे पावर हेड के लंबे परीक्षण हो सकें।