मर्लिन इंजन
2006स्पेसएक्स के फाल्कन 9 को ताकत देने वाला सरल इंजन, जिसे कंपनी ने खुद बनाया।
मर्लिन स्पेसएक्स के तरल ईंधन वाले रॉकेट इंजनों का परिवार है, और यही वह भरोसेमंद इंजन है जिसने कक्षा तक सस्ती पहुंच को हकीकत बनाया। हर इंजन RP-1 (रिफाइंड केरोसिन) को तरल ऑक्सीजन (LOX) के साथ जलाता है, और स्पेसएक्स ने 2000 के दशक की शुरुआत में इसे खुद डिजाइन किया। फाल्कन 9 के पहले चरण पर नौ समुद्र-तल मर्लिन 1D इंजन गोल “ऑक्टावेब” समूह में एक साथ जलते हैं, जबकि ऊपरी चरण को निर्वात के लिए तैयार किया गया एक संस्करण, मर्लिन वैक्यूम, चलाता है।
मर्लिन इंजन क्या है?
मर्लिन एक गैस जनरेटर साइकिल वाला रॉकेट इंजन है, यानी “खुला” डिजाइन, जो पंप घुमाने के लिए थोड़ा ईंधन अलग से जलाता है और फिर वह गैस बाहर छोड़ देता है। फाल्कन 1, फाल्कन 9 और फाल्कन हेवी, तीनों इसी इंजन से चलते हैं। मौजूदा मर्लिन 1D समुद्र तल पर हर इंजन से लगभग 845 किलोन्यूटन (1,90,000 पाउंड-बल) थ्रस्ट पैदा करता है और अपनी ताकत काफी नीचे तक घटा सकता है।
मर्लिन इंजन की जरूरत क्यों पड़ी
इसके पीछे की सोच तकनीक से पहले पैसे की थी। स्पेसएक्स को पहले चरण के लिए इंजन चाहिए था और वह बाजार में मौजूद इंजनों की ऊंची कीमत नहीं चुकाना चाहती थी, इसलिए कंपनी ने खुद एक सस्ता और सरल इंजन बनाया। गैस जनरेटर साइकिल जटिल स्टेज्ड कम्बशन इंजनों से कम कुशल है, लेकिन इसे बनाना कहीं आसान और सस्ता है। स्पेसएक्स ने ईंधन और ऑक्सीडाइजर को मिलाने वाला हिस्सा, पिंटल इंजेक्टर, अपोलो लूनर मॉड्यूल के डिसेंट इंजन से लिया, जो 1960 के दशक का आजमाया हुआ डिजाइन था। शुरुआती सालों में गर्मी झेलने के लिए इंजीनियरों ने अहम पुर्जे ढले हुए एल्युमिनियम से बदलकर ज्यादा मजबूत इनकोनेल (निकेल की एक मिश्र धातु) के बना दिए।
यह कैसे काम करता है
पिंटल इंजेक्टर दोहरा काम करता है। इससे मर्लिन पूरी ताकत से 40 प्रतिशत तक थ्रॉटल कर पाता है, यानी अपनी ताकत घटा पाता है, और इसी दायरे की वजह से फाल्कन 9 बूस्टर जलकर खत्म होने के बजाय इतना धीमा हो पाता है कि उतर सके। अपने धक्के के हिसाब से इंजन हल्का भी है: इसका थ्रस्ट-टू-वेट रेशियो 150 से 1 से ज्यादा है।
हर इंजन का समुद्र-तल थ्रस्ट 2006 में मर्लिन 1A के लगभग 340 किलोन्यूटन से बढ़कर 2013 में फाल्कन 9 v1.1 पर मर्लिन 1D की शुरुआत के समय 654 किलोन्यूटन हुआ, और फिर 2018 में फाल्कन 9 ब्लॉक 5 के साथ लगभग 845 किलोन्यूटन। उसी बुनियादी डिजाइन से यह मूल का लगभग 2.5 गुना है।
ऊपरी चरण का इंजन एक अहम मामले में अलग है। समुद्र-तल वाले नोजल की जगह निर्वात के लिए बना बड़ा घंटीनुमा नोजल लगाने से उसी इंजन को स्पेसिफिक इम्पल्स (Isp, सेकंड में मापा जाने वाला ईंधन दक्षता का पैमाना) में लगभग 66 सेकंड का फायदा मिलता है: समुद्र तल पर 282 सेकंड से निर्वात में 348। कक्षा तक की लंबी चढ़ाई में यही बड़ा नोजल इंजन की असली काबिलियत दिखाता है।
मर्लिन इंजन का अर्थशास्त्र
दोबारा इस्तेमाल ही वह हिस्सा है जो पूरा हिसाब बदल देता है। अक्टूबर 2026 तक स्पेसएक्स के काउंटर पर फाल्कन बूस्टर की लगभग 666 लैंडिंग दर्ज थीं, और बूस्टर B1067 ने 25 अगस्त 2026 को रिकॉर्ड 37वां मिशन उड़ाया। नौ इंजनों की लागत को 30 से ज्यादा उड़ानों में बांटें, तो हर उड़ान में इंजन की लागत लॉन्च के खर्च का छोटा-सा हिस्सा रह जाती है। बाकी कारोबार में भी यही तर्क चलता है: बड़े पैमाने पर उत्पादन, हर साल ज्यादा दोबारा इस्तेमाल और प्रति यूनिट घटती लागत, जो उस लॉन्च कारोबार को ताकत देती है जो स्पेसएक्स के अपने स्टारलिंक सैटेलाइट भी कक्षा तक पहुंचाता है।
मर्लिन की मौजूदा स्थिति
मर्लिन अब तक बने सबसे ज्यादा उत्पादित और सबसे ज्यादा उड़ाए गए रॉकेट इंजनों में से एक है। स्पेसएक्स हर साल लगभग 500 तक मर्लिन बनाती है, और नौ इंजनों वाला फाल्कन 9 का पहला चरण लॉन्च के समय समुद्र तल पर कुल 7.6 मेगान्यूटन से ज्यादा थ्रस्ट देता है। 2025 में फाल्कन रॉकेटों ने रिकॉर्ड 165 उड़ानें भरीं।
आगे की राह
एलन मस्क खुलकर कहते रहे हैं कि मर्लिन के पास अब भी ऐसे रिकॉर्ड हैं जिन तक उसका उत्तराधिकारी शायद न पहुंचे। उन्होंने इसे थ्रस्ट-टू-वेट और थ्रस्ट-टू-कॉस्ट का विश्व रिकॉर्ड धारक बताया है, और कहा है कि उन्हें चिंता है कि मीथेन जलाने वाला रैप्टर, ज्यादा कुशल होने के बावजूद, ठीक इन्हीं दो पैमानों पर पीछे रह सकता है। फिलहाल मर्लिन हर साल स्पेसएक्स के 100 से ज्यादा लॉन्च में उड़ता है, जबकि रैप्टर लंबी अवधि वाले स्टारशिप प्रोग्राम को ताकत देता है।
सार
मर्लिन ने साबित किया कि एक सरल, सस्ता और दोबारा इस्तेमाल होने वाला इंजन हर डॉलर पर उड़ानों के मामले में ज्यादा महंगे इंजनों से आगे निकल सकता है, और यह अब तक 700 से ज्यादा फाल्कन लॉन्च में उड़ चुका है।
टाइमलाइन
- 2003: टेक्सास के मैकग्रेगर में मर्लिन 1A प्रोटोटाइप के हॉट-फायर टेस्ट के साथ मर्लिन का विकास पूरे जोर से शुरू हुआ।
- 2004: इंजीनियरों ने अहम पुर्जों के लिए ढले हुए एल्युमिनियम की जगह ज्यादा टिकाऊ इनकोनेल अपनाया, और यह बदलाव मर्लिन 1 डिजाइन में आगे भी रहा।
- 2006, 24 मार्च: ओमेलेक द्वीप से फाल्कन 1 के पहले लॉन्च में मर्लिन 1A ने पहली उड़ान भरी; उड़ान लॉन्च के कुछ ही देर बाद खत्म हो गई।
- 2007, नवंबर: स्पेसएक्स ने मर्लिन 1C का विकास पूरा किया। इस प्रोग्राम में 125 से ज्यादा टेस्ट में 3,000 सेकंड से ज्यादा फायरिंग हुई, और आखिर में मैकग्रेगर में 170 सेकंड का क्वालिफिकेशन हॉट-फायर हुआ।
- 2008, 28 सितंबर: मर्लिन 1C ने फाल्कन 1 की चौथी उड़ान को कक्षा तक पहुंचाया, और यह कक्षा तक पहुंचने वाला पहला निजी तौर पर विकसित तरल ईंधन रॉकेट बना।
- 2008, दिसंबर: कक्षा तक पहुंचने के लगभग तीन महीने बाद स्पेसएक्स ने नासा का लगभग 1.6 अरब डॉलर का कमर्शियल रीसप्लाई सर्विसेज (CRS) अनुबंध जीता।
- 2010, 4 जून: केप कैनावेरल से फाल्कन 9 v1.0 के पहले ऑर्बिटल लॉन्च को नौ मर्लिन 1C इंजनों ने ताकत दी।
- 2011: ज्यादा थ्रस्ट और दक्षता के लिए नए डिजाइन के रूप में मर्लिन 1D का विकास शुरू हुआ।
- 2013: मर्लिन 1D और नौ इंजनों वाला ऑक्टावेब ढांचा फाल्कन 9 v1.1 पर पहली बार उड़ा।
- 2015, दिसंबर: ज्यादा ताकत वाले मर्लिन 1D इंजनों और ठंडे किए गए ईंधन के साथ फाल्कन 9 फुल थ्रस्ट ने पहली उड़ान भरी।
- 2018, 11 मई: फाल्कन 9 ब्लॉक 5 ने पहली उड़ान भरी, जिसमें हर मर्लिन 1D लगभग 845 किलोन्यूटन का था।
- 2026, 25 अगस्त: बूस्टर B1067 ने 29 स्टारलिंक सैटेलाइट लेकर रिकॉर्ड 37वां मिशन उड़ाया।
