वे पेंच जिनके कारण टाइटन पनडुब्बी दुर्घटनाग्रस्त हो सकती थी

विशेषज्ञों का कहना है कि टाइटन के आवरण पर डिस्प्ले को सुरक्षित करने वाले स्क्रू के कारण कार्बन फाइबर आवरण धीरे-धीरे कमजोर हो सकता है तथा एक सीमा तक पहुंचने पर समुद्र में दब सकता है।

23 जून को अटलांटिक महासागर की तलहटी में टाइटन पनडुब्बी के दुर्घटनाग्रस्त होने की त्रासदी ने मीडिया और विशेषज्ञों, दोनों का ध्यान आकर्षित किया है। टाइटन की डिज़ाइन संबंधी त्रुटियों, संरचनात्मक त्रुटियों या अत्यधिक गहराई तक गोता लगाने के अलावा, विशेषज्ञों ने सामग्री के कारण विफलता की परिकल्पना (मटेरियल्स फेल्योर) भी उठाई है।

ऐसी खबरें हैं कि निर्माता ओशनगेट ने मनमाने ढंग से टाइटन को एक वैज्ञानिक सुदूर संवेदन पोत से एक यात्री क्रूज जहाज में बदल दिया है। ओशनगेट द्वारा जारी जहाज के निर्माण की तस्वीरों से पता चलता है कि कंपनी ने इसके पतवार पर सीधे दो डिस्प्ले स्क्रीन लगाई हैं, जो बाहर से कार्बन फाइबर से ढकी हुई है, जैसा कि सीईओ स्टॉकटन रश ने एक बार विज्ञापित किया था।

टाइटन पनडुब्बी के परिचय वीडियो में, पतवार पर बोल्ट से लगी और हाथ से जोड़ी गई दो स्क्रीन (ऊपर) दिखाई गई हैं। फोटो: ओशनगेट

यह वर्जित है क्योंकि कार्बन फाइबर स्टील से पाँच गुना ज़्यादा मज़बूत होता है, लेकिन बहुत भंगुर होता है, और अक्सर इसे रेज़िन गोंद के साथ मिलाकर, जिस सामग्री को ढंकना है उसकी सतह पर चिपकाया जाता है। यह लेप प्रक्रिया एक के ऊपर एक परतें लगाकर बनाई जाती है, बिल्कुल कागज़ की परतों को गोंद से चिपकाने की तरह।

इसलिए कार्बन फाइबर संरचना एक शुद्ध अखंड शीट नहीं, बल्कि कार्बन फाइबर और रेज़िन का एक मिश्रण होगी। ओशनगेट ने 2021 में दिए गए एक पेटेंट में इस सामग्री के लिए "कार्बन फाइबर कम्पोजिट" नाम का इस्तेमाल किया।

चूँकि यह एक मिश्रित संरचना है, कार्बन फाइबर संरचना में सूक्ष्म रिक्तियाँ होती हैं जिन्हें रेज़िन नहीं भर सकता। ओशनगेट का कहना है कि रिक्ति अनुपात 1% से कम है, लेकिन यह संख्या निर्दिष्ट नहीं है। 0.99% और 0.0000000000001% के रिक्ति अनुपात के बीच का अंतर समग्र संरचनात्मक ढाँचे के साथ-साथ सामग्री के टूटने की दर पर भी बहुत बड़ा प्रभाव डाल सकता है।

पतवार पर स्क्रीन को ड्रिल करने और पेंच लगाने की विधि से अंदर की मिश्रित सतह में छोटी-छोटी दरारें पड़ गई होंगी। 3,800 मीटर की गहराई पर टाइटैनिक के मलबे को देखने के लिए कई बार गोता लगाने के बाद, टाइटन का पतवार लंबे समय तक लगातार भारी दबाव में रहा, जिससे दरारें टूटे हुए काँच की तरह तेज़ी से फैल गईं।

इस घटना की तुलना सतह पर छेद वाले ग्लेशियर की छवि से की जा सकती है। शुरुआत में यह दरार छोटी होती है, लेकिन धीरे-धीरे, हर लंबे और पर्याप्त बल से प्रहार करने पर, सैकड़ों मीटर का एक टुकड़ा फट जाता है, जिससे बर्फ का एक बड़ा टुकड़ा टूट जाता है।

कार्बन फाइबर अपनी मजबूती के लिए जाना जाता है, लेकिन समुद्र तल पर दबाव को झेलने के लिए संपीड़न शक्ति महत्वपूर्ण नहीं है, बल्कि तन्य शक्ति महत्वपूर्ण है जो फ्रेम को खिंचने और टूटने से बचाती है।

मिश्रित कार्बन फाइबर, शुद्ध कार्बन फाइबर की तुलना में अधिक धीरे-धीरे टूटते हैं, जिससे दरार की प्रक्रिया धीरे-धीरे होती है, संरचनात्मक दरारें इतनी छोटी होती हैं कि बाहर से दिखाई नहीं देतीं। कार्बन फाइबर की एक ही परत के भीतर दरार पड़ने की दर परत दर परत तेज़ होगी, इसलिए दरारें धीरे-धीरे बढ़ेंगी, जब तक कि सबसे भीतरी संरचना बेहद कमज़ोर न हो जाए।

जब सभी शर्तें पूरी हो जाती हैं, तो समुद्र तल पर किसी भी वस्तु के साथ हल्की सी टक्कर, फिसलने वाला धक्का, टाइटन पनडुब्बी के भयानक पतन का कारण बनने के लिए पर्याप्त है, जिससे उस पर सवार 5 लोगों की जान चली जाती है।

उस स्थिति में, कार्बन फाइबर मिश्रित संरचना अचानक ढह जाएगी, भले ही पिछली यात्राएँ सामान्य रही हों। यही कारण है कि टाइटन की पिछली यात्राएँ सामान्य थीं, लेकिन 18 जून की अंतिम यात्रा ही वह समय था जब अंतरिक्ष यान अपने टूटने के बिंदु पर पहुँच गया था।

यहां तक ​​कि अगर टाइटेनियम पतवार और कार्बन फाइबर मिश्रित बाहरी आवरण के बीच एक निश्चित अंतराल होता है ताकि पेंच के छेदों से दरारें न पड़ें, तो जहाज के टाइटेनियम पतवार में ड्रिलिंग से धातु पर जंग लगने का अधिक तेजी से अवसर पैदा होता है।

टाइटेनियम में जंग लगने की संभावना लोहे और तांबे की तुलना में कम होती है, लेकिन पतवार का रंग शुद्ध टाइटेनियम नहीं है, बल्कि यह टाइटेनियम मिश्र धातु जैसा है, जैसा कि ओशनगेट विज्ञापित करता है, या अमेरिकी नौसेना द्वारा पनडुब्बियों के लिए उपयोग किए जाने वाले कठोर इस्पात पदार्थ जैसा है।

टाइटन के पतवार के चारों ओर कार्बन फाइबर लपेटने की प्रक्रिया। स्रोत: ओशनगेट

ओशनगेट पतवार बनाने के लिए शुद्ध टाइटेनियम के बजाय मिश्र धातु का उपयोग कर सकता है, जिससे निर्माण लागत कम होगी, लेकिन यह जंग लगने के प्रति अधिक संवेदनशील भी होगा। ऐसे में, बोल्ट वाले स्थानों पर हमेशा सबसे पहले जंग लगेगी, जिससे आसपास की संरचना के फैलने और कमज़ोर होने का खतरा बढ़ जाएगा।

ओशनगेट के ढाँचे में संभवतः अतिरिक्त पेंच लगाए गए थे, क्योंकि इसे पर्यटकों को ले जाने के लिए परिवर्तित किया जा रहा था और इसके लिए व्यापक निगरानी उपकरणों की आवश्यकता थी। इसके अलावा, दरवाजों पर लगे फ्रेम वेल्ड काफी खुरदुरे थे, बिना किसी अतिरिक्त जंग-रोधी या संक्षारण-रोधी कोटिंग के, बिल्कुल घर की बालकनी में लगी खिड़कियों के डिज़ाइन के समान।

सामग्री प्रौद्योगिकी में, वेल्ड का निचला भाग कम से कम दो विभिन्न सामग्रियों के संपर्क के कारण जंग और संरचनात्मक गिरावट के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होता है।

इस विधि में जोखिम बोल्टिंग विधि से भी ज़्यादा है। वेल्ड में एक धात्विक बंधन हो सकता है जो उच्च आर्द्रता के संपर्क में आने पर विद्युत रासायनिक क्षरण के कारण तेज़ी से जंग फैला सकता है। जोखिम को कम करने के लिए, निर्माता इन वेल्ड्स को एक पतली घर्षण-रोधी, संक्षारण-रोधी फिल्म से ढक सकता है ताकि पर्यावरणीय जोखिम की स्थितियों में सामग्री और संरचना की सुरक्षा की जा सके, लेकिन इस बात का कोई प्रमाण नहीं है कि ओशनगेट ने इस सुरक्षा उपाय को लागू किया है।

मूल ओशनगेट पेटेंट से टाइटन सबमर्सिबल डिज़ाइन से पता चलता है कि यह जहाज पहली पीढ़ी के एल्विन डीएसवी डीप-सी सबमर्सिबल पर आधारित है, जो आज भी इस्तेमाल में है। सभी दिशाओं से दबाव झेलने की क्षमता को बेहतर बनाने के लिए पारंपरिक गोलाकार आकार का उपयोग करने के बजाय, श्री रश ने ज़्यादा यात्रियों को समायोजित करने के लिए टाइटन को एक ट्यूब में बदल दिया।

जार के दोनों तरफ़ के दोनों सिरे टाइटेनियम से बने हैं, जबकि बीच का बेलनाकार फ्रेम लगभग 13 सेमी मोटे कार्बन फाइबर की कई परतों से लिपटा हुआ है। इस डिज़ाइन के अनुसार, केंद्रीय सिलेंडर ब्लॉक मुख्य भार वहन करने वाला क्षेत्र बन जाता है, जबकि इसी क्षेत्र में बोल्टिंग और वेल्डिंग के उपायों से हस्तक्षेप किया गया है।

ओशनगेट सबमर्सिबल के डिज़ाइन में दो सिरे और एक रिंग है, जो टाइटेनियम से बनी है और कनेक्शन पॉइंट को मज़बूत बनाती है। ग्राफ़िक: ओशनलाइनर डिज़ाइन्स

13 सेमी मोटी कार्बन कोटिंग जहाज को बाहरी दबाव के प्रति प्रतिरोध बढ़ाने में मदद कर सकती है, लेकिन यह अनजाने में इसकी भंगुरता को भी बढ़ा देती है और परत संरचना के अंदर बहुत छोटी दरारें देखना अधिक कठिन बना देती है।

बॉडी और टाइटेनियम हेड व टेल के बीच के जोड़ एक ही बैच से 3D प्रिंटेड नहीं होते, बल्कि सीलिंग मैकेनिज्म का इस्तेमाल करके वेल्ड किए जाते हैं, जिससे मैकेनिकल फ्रेम के कमज़ोर होने का खतरा रहता है। कार्बन फाइबर, टाइटेनियम और ऐक्रेलिक ग्लास जैसी विभिन्न सामग्रियों के इस्तेमाल के कारण समग्र संरचना बहुत कमज़ोर है। एक ही वातावरण में हर सामग्री की मज़बूती, फैलाव और भंगुरता अलग-अलग होती है।

यही कारण है कि अंतरिक्ष यान के पतवारों के निर्माण के लिए 3D प्रिंटिंग तकनीक को प्राथमिकता दी जाती है, हालाँकि यह असेंबली विधि से कई गुना ज़्यादा महंगी है। इस तकनीक के साथ, निर्माताओं को एक पूर्ण उत्पाद प्राप्त करने के लिए केवल एक बार 3D प्रिंटिंग की आवश्यकता होती है, चाहे डिज़ाइन कितना भी जटिल क्यों न हो, बिना किसी वेल्डिंग या बोल्टिंग के, जिससे समग्र संरचना के लिए जोखिम कम करने में मदद मिलती है।

अपने पेटेंट में, ओशनगेट ने उल्लेख किया है कि उसने टाइटन सबमर्सिबल का 5,000 - 6,000 psi (वायुमंडलीय दबाव का 400 गुना) के दबाव पर सुरक्षित परीक्षण किया है। यह परीक्षण दबाव उस दबाव के बराबर है जो सबमर्सिबल को 4,000 मीटर की गहराई पर झेलना पड़ेगा।

लेकिन सुरक्षा मूल्यांकन प्रक्रिया के संदर्भ में, यह एक अत्यंत गंभीर त्रुटि है। निर्माता यह सुनिश्चित करने के लिए ज़िम्मेदार है कि उत्पाद नियमित उपयोग की तुलना में कई गुना अधिक कठोर परिस्थितियों का सामना कर सके। ओशनगेट को यह सुनिश्चित करना चाहिए था कि टाइटन कम से कम 8,000-10,000 psi दबाव झेल सके, उसके बाद ही उसे नियमित रूप से 6,000 psi पर संचालित करने की अनुमति दी जानी चाहिए थी, बजाय इसके कि परीक्षण के परिणामों के अनुसार उसे अधिकतम स्तर पर पर्यटकों को ले जाने की अनुमति दी जाए।

टाइटन और इसके अभियान क्रूज पैकेजों के लिए ओशनगेट की विपणन रणनीति ने इस बात पर भी सवाल उठाए हैं कि क्या सुरक्षा निरीक्षण अंतर्राष्ट्रीय मानकों के अनुरूप किए गए हैं।

टाइटन पनडुब्बी का मलबा 28 जून को कनाडा के सेंट जॉन बंदरगाह पर लाया गया। फोटो: एपी

ओशनगेट ने दावा किया है कि उसकी पनडुब्बी इतनी नई है कि वह पारंपरिक सुरक्षा मानकों से कहीं ज़्यादा है और किसी भी एजेंसी द्वारा उसका निरीक्षण नहीं किया जा सकता। दूसरी ओर, ओशनगेट अपने पेटेंट में अप्रमाणित शब्द "टाइटेनियम मिश्र धातु-कार्बन फाइबर" का इस्तेमाल करता है, जबकि सामग्री को स्पष्ट रूप से शुद्ध टाइटेनियम के बजाय "टाइटेनियम मिश्र धातु" और शुद्ध कार्बन फाइबर के बजाय कार्बन फाइबर कम्पोजिट के रूप में परिभाषित नहीं करता।

दरअसल, निर्माता नई सामग्रियों का इस्तेमाल कर सकते हैं जो ज़्यादा मज़बूत, टिकाऊ और सख़्त होती हैं, लेकिन उन्हें हमेशा न्यूनतम से ज़्यादा सुरक्षा मानकों का ध्यान रखना चाहिए। खुद में सुधार और अपने सुरक्षा मानक तय करने से हमेशा दुर्घटनाएँ होने का ख़तरा बना रहता है।

यह आलेख लेखक डांग नहत मिन्ह के विचारों को प्रस्तुत करता है, जो वर्तमान में मेलबर्न में स्विनबर्न यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी स्थित ऑस्ट्रेलियाई रिसर्च काउंसिल सेंटर फॉर एडवांस्ड सरफेस इंजीनियरिंग ऑफ मैटेरियल्स (एआरसी एसईएएम) में पीएचडी के उम्मीदवार हैं।

डांग नहत मिन्ह

स्रोत लिंक: https://vnexpress.net/nhung-con-vit-co-the-khien-tau-lan-titan-gap-nan-4627263.html