मंगळयानाच्या अंतरंगात

अंतराळ क्षेत्रातील भारताची कामगिरी आता सगळ्या जगाच्या कौतुकाचा विषय झाली आहे. भारताची मंगळावरची मोहीम हा त्याचाच एक भाग. दिनांक ५ नोव्हेंबर २0१३ रोजी पृथ्वीवरून निघालेले हे मंगळयान आता २४ सप्टेंबरला मंगळाच्या कक्षेत प्रवेश करीत आहे. त्या निमित्ताने स्वदेशी बनावटीचे हे मंगळयान आहे तरी कसे? यावर टाकलेला दृष्टिक्षेप..

 काशीनाथ देवधर

 

चांद्रयानाच्या यशस्वी मोहिमेनंतर खूप जोरदार तयारी करून भारताने ‘मंगळयान’ मोहीम हाती घेतली. भारतीय अंतरिक्ष संशोधन संगठन (करफड) च्या वैज्ञानिकांनी भक्कम आत्मविश्‍वास व भरपूर मेहनत घेऊन  केलेली मोहिमेची आखणी व त्यासाठी उचललेली जोखीम  खरोखर वाखाणण्यासारखी आहे. त्यामुळेच या मोहिमेच्या यशस्वितेची उत्कंठा प्रत्येक भारतीयाला लागली आहे.  

भारताच्या अंतर्ग्रहीय मोहिमेचा मंगळावर स्वारी हा पहिलाच प्रयोग आहे. ‘मंगळयान’ पीएसएलव्ही-एक्सएल या प्रक्षेपकाचा उपयोग करूनच उडविले गेले. याचे वैशिष्ट्य म्हणजे - त्याची उंची ४४ मीटर, वजन ३२0 टन, घन इंधन व द्रवरूप इंधन याचा उपयोग यामध्ये केलेला आहे.  

मंगळयान मोहिमेचा मुख्य उद्देश हा तंत्रज्ञान विकसित करण्याचा असून, ज्यामध्ये अभिकल्पन (ऊी२्रॅल्ल), नियोजन प्रबंधन; तसेच प्रत्यक्ष कार्य करणारे मंगळयान असून, पृथ्वीवरून अन्य ग्रहांभोवती आपले उपग्रहासारखे एक अवकाशयान पाठवायचे ठरले. ते मंगळाच्या कक्षेमध्ये जाऊन मंगळाभोवती प्रदक्षिणा घालेल असे ठरले. अशाप्रकारची परग्रहावरची अवकाश मोहीम आपण प्रथमच हाती घेतल्याने, त्या अनुषंगाने लागणार्‍या सर्व सुविधा, संयंत्रे आणि दूरवरील अंतरिक्षापर्यंतची संवाद कुशलता व क्षमता इत्यादी सर्व प्रकारचे स्वत:चे तंत्रज्ञान विकसित करणे महत्त्वाचे होते. याचबरोबर मंगळापर्यंतचे अंतर कापू शकेल अशी अत्यंत क्लिष्ट व गुंतागुंतीची असणारी प्रक्षेपण प्रणाली व ज्यावर पाच प्रकारची स्वदेशी संयंत्रे बसविलेली असतील अशी अंतराळयान प्रणाली विकसित करण्यात आली. या संयंत्राद्वारे मंगळग्रहाचा पृष्ठभाग, वातावरण; तसेच मंगळाचे दोन्ही नैसर्गिक चंद्र (उपग्रह) या संबंधीची जवळून केलेली निरीक्षणे, घेतलेले (फोटो) छायाचित्रे व जमल्यास केलेले रासायनिक पृथक्करण / विश्लेषण इत्यादी गोष्टींचा अभ्यास करून, ‘मंगळग्रहा’विषयीची जास्तीत जास्त माहिती गोळा करणे हे सारे शक्य होणार आहे. 

या मुख्य उद्दिष्टांबरोबरच काही तंत्रशास्त्रीय  व काही शास्त्रीय उद्दिष्टे ठेवून ही मंगळयान मोहीम आखली आहे. मंगळयानाचा आराखडा तयार करून, ते प्रत्यक्षात आणले गेले. हे यान पृथ्वीपासून निघून मंगळाच्या कक्षेत जाऊन त्याभोवती फिरायला सुरुवात करेल. जाताना पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणाचा प्रभाव असेपर्यंतच्या टप्प्यामध्ये वेगवेगळ्या योजनाबद्ध व डावपेचात्मक हालचाली करेल. ३00 दिवसांचा मंगळापर्यंतचा प्रवास हा केवळ सूर्याच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावामध्ये करून हे यान मंगळाच्या गुरुत्वाकर्षण प्रभावकक्षेत जाऊन लंबवतरुळाकृती कक्षेमध्ये मंगळाभोवती फिरायला सुरुवात करेल. हे यान २४ सप्टेंबर  २0१४ या दिवशी भारतीय प्रमाणवेळेनुसार 0२:३४ वाजता पहाटे मंगळाच्या कक्षेमध्ये शिरणार आहे. या सर्व मोहिमेदरम्यान कोणतीही समस्या उद्भवली, तर त्याच यानावर असे तंत्रज्ञान आहे - की ते स्वत:हून निर्णय घेऊन ती समस्या सोडवेल. अशाप्रकारे आपत्कालीन प्रबंधन करणारे तंत्रज्ञान विकसित करणे व पडताळून पाहणे हेदेखील शास्त्रज्ञांना शक्य होणार आहे. शास्त्रीय उद्दिष्टांमध्ये मंगळ ग्रहावरील भू-प्रदेशाची संरचना, खनिजांचा अभ्यास, वातावरण अभ्यास यावर भर आहे. 

मंगळयान मोहिमेची योजना तीन टप्प्यांमध्ये विभागली गेली आहे. पहिल्या भागामध्ये मंगळयानाचा पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणाचा प्रभाव संपेपर्यंतचा प्रवास आहे. या भागामध्ये प्रक्षेपकाने उड्डाण घेतल्यावर मंगळयान ए’’्रस्र’्रूं’ ढं१‘्रल्लॅ ड१्रु३ मध्ये घुसविण्यात आले. सहा मुख्य इंजिनच्या साह्याने प्रत्येक वेळी लंबवतरुळाकार कक्षा वाढवित नेऊन जिथे पृथ्वीचा गुरुत्वाकर्षण प्रभाव संपुष्टात येतो- अशा वळणावर मंगळयान नेले. त्या कक्षेला एसओआय (स्फिअर ऑफ इन्फ्लुअन्स) म्हणतात. एसओआय ही पृथ्वीपासून ९,१८,३४७ किमी अंतरावर आहे. हा भाग एक पूर्ण झाला आहे.  

दुसर्‍या भागामध्ये पृथ्वीच्या सूर्याभोवतीच्या भ्रमण कक्षेपासून मंगळाच्या सूर्याभोवतीच्या भ्रमणकक्षेपर्यंतचा प्रवास सध्या सुरू आहे. जवळजवळ ३00 दिवस हा प्रवास करून, मंगळयान  तिसर्‍या भागातील प्रवास २४ सप्टेंबर २0१४ ला सुरू करेल. 

तिसर्‍या भागात मंगळाच्या कक्षेमध्ये मंगळयान घुसविल्यानंतर त्याच्याभोवती लंबवतरुळाकार मार्गावर भ्रमण करीत राहणे व  स्थिरावणे. मंगळाची एसओआय ही मंगळपृष्ठापासून ५,७३,४७३ कि.मी.वर असून, हायपरबोलिक मार्गाने मंगळग्रहाच्या जवळ मंगळयान पोहोचत आहे. ज्या वेळी हे यान मंगळाच्या अगदीजवळ पोहोचेल, तेव्हा या मंगळयानाला अशी विशिष्ट गती व दिशा दिली जाईल. त्याद्वारे हे यान मंगळाभोवती ठरविलेल्या कक्षेमध्ये घुसविले जाईल. 

मंगळयानामध्ये सर्व भारतीय बनावटीची उपकरणे बसवली आहेत. त्यामध्ये मार्स कलर कॅमेरा आहे. या माध्यमातून मंगळाच्या पृष्ठावरील व वातावरणाची माहिती नोंद करून ठेवली जाईल. मंगळाच्या चंद्रांची (नैसर्गिक उपग्रहांची) माहिती मिळेल. त्याशिवाय थर्मल इन्फारेड इमेजिंग स्पेक्ट्रोमीटर बनविले आहे. त्यामुळे दिवस-रात्रीच्या तापमानाची उत्सर्जनता मोजली जाईल. खनिज, क्षार, मातीचे पृथक्करण करता येईल. मिथेन सेन्सर तयार केले असून, त्यामुळे मिथेन वायूचे प्रमाण मोजता येईल. लेमन अल्फा फोटोमीटर (एलएपी)च्या माध्यमातून हायड्रोजन व ड्युटेरियमचे सापेक्ष प्रमाण मोजले जाईल. त्यामुळे पाणी नष्ट होण्याची प्रक्रिया उलगडेल. मार्स एक्सोफेरिकल न्यूट्रल कॉम्पोझिशन अँनलायझर या माध्यमातून चौपदरी वस्तूमान वर्णपट मिळेल. हे उपकरण चांद्रयानावरही होते. 

अर्थात, हा सारा प्रवास वाटतो तितका सरळ नाही. त्यात अनेक आव्हाने आहेत. पहिले आव्हान म्हणजे कमीतकमी ऊर्जा लागणारी, पृथ्वीच्या कक्षेतून बाहेर पडून मंगळाच्या कक्षेत प्रवेश करणारी मार्गरचना निश्‍चित करून, योग्य त्या सर्व वेळा पाळून त्याची त्या त्या वेळी अंमलबजावणी करणे. ही वेळ दर ७८0 दिवसांनी येते. या मंगळ मोहिमेत पूर्वानुभवाचा पुरेपूर वापर करून मंगळयानाची रचना केली. चांद्रयान तंत्रज्ञानामध्ये सुधारणा करून नवी प्रणाली बनविली आहे.  या सार्‍या पार्श्‍वभूमीवर मंगळाच्या दिशेने होत असलेला आपला हा प्रवास असाच मंगलमय व्हावा हीच अपेक्षा आहे. सार्‍या आव्हानांवर व प्रतिकूलतेवर आपण आपल्यातील कौशल्य आणि तंत्रज्ञानाच्या बळावर नक्की मात करू आणि येणार्‍या काळात ही मोहीम फत्ते करून अवघ्या जगाला स्तिमित करू, हीच आशा करायला हरकत नाही.. 

( लेखक विज्ञान भारतीचे सक्रिय सदस्य आहेत.)