विश्वात आपण एकटे नाही! (आनंद घैसास)

पृथ्वीसदृश ग्रह आपल्या या विश्वात आहेत की नाहीत आणि त्यांच्यावर आपल्यासारखी सजीवसृष्टी असेल की नाही, या प्रश्‍नाचं उत्तर शोधण्यासाठी अनेक वर्षांपासून प्रयत्न सुरू आहेत. पृथ्वीसदृश ग्रहांचा शोध घेणारी ‘केप्लर’ मोहीम सध्या ‘नासा’तर्फे सुरू आहे. या मोहिमेतून आणि तिच्या ‘के २’ या विस्तारित मोहिमेतून अनेक ग्रहांचा शोध लागलेला आहे. हे ग्रह अर्थातच आपल्यापासून प्रचंड लांब आहेत; पण आपण या विश्वात एकटे नाही, एवढी आश्वासकता यातून निश्‍चितच मिळाली आहे.

बऱ्याच कालावधीपासून पृथ्वीसदृश ग्रह आपल्या या विश्वात आहेत की नाहीत आणि त्यांच्यावर आपल्यासारखी सजीवसृष्टी असेल की नाही, हे प्रश्न फक्त विज्ञान कथाकारांना नव्हे, तर शास्त्रज्ञांनाही पडले होते. हे एक मोठं कोडंच म्हणायचं. कारण आजपर्यंत तरी आपल्या सूर्यमालेतल्या इतर कोणत्याही ग्रह, उपग्रहांवर कोणत्याही प्रकारची सजीवसृष्टी आढळलेली नाही. विश्वातल्या असंख्य ताऱ्यांपैकी किती ताऱ्यांभोवती ग्रह असतील हा एक मुद्दा, त्यात त्यांचा आकार, वस्तुमान आणि त्यांची ताऱ्यापासूनची अंतरं हा दुसरा मुद्दा. सर्वांत महत्त्वाचा मुद्दा म्हणजे ते तसे असतील, तर ते आपल्याला कळणार कसं? कारण ग्रह काही स्वयंप्रकाशी असत नाहीत. सूर्याच्या सर्वांत जवळचा ताराच (अल्फा सेंटॉरी) सुमारे साडेचार प्रकाशवर्षं दूरवर आहे. शिवाय तो इथून एक तारा वाटला, तरी ते एकमेकांभोवती फिरणारे दोन तारे आहेत- द्वैती तारे आहेत. त्यांच्याभोवती फिरणारा तिसरा तारा आहे ‘प्रॉक्‍झिमा सेंटॉरी’ जो खरं तर आपल्याला सर्वांत जवळचा तारा ठरतो. पण तो आहे एक लाल खुजा तारा. त्यामुळं या एकमेकांभोवती फिरणाऱ्या ताऱ्यांच्या त्रिकुटांमध्ये ग्रह असण्याची शक्‍यता कमीच. आपल्या आकाशगंगेतले जवळजवळ सत्तर टक्के तारे हे असे द्वैती किंवा अनेक ताऱ्यांची एकत्र कुटुंबं आहेत, ज्यात ग्रह असण्याची शक्‍यता कमी. पण तरीही आपल्या आकाशगंगेत जे अंदाजे चारशे अब्ज तारे आहेत, त्यांच्याभोवती फिरणारे ग्रह असतील, तर तेही एकूण किती तरी भरतील!... ही शक्‍यता लक्षात घेऊन, पृथ्वीसदृश ग्रहांसाठी जी ‘केप्लर’ शोधमोहीम आखली गेली, त्याचे निष्कर्ष २०१०पासून हाती येण्यास सुरवात झाली. या मोहिमेच्या ठरवलेल्या कार्याची सांगता डिसेंबर २०१६ला झाली असली, तरी आता अजून दीड वर्ष म्हणजे २०१८च्या मध्यापर्यंत या प्रकल्पाला मुदतवाढ देण्यात आली आहे. काही प्रमाणात ही अवकाश वेधशाळा अपघातग्रस्त असली तरी!... कारण ‘केप्लर’च्या साडेतीन वर्षांच्या मुख्य मोहिमेतून आणि नंतरच्या ‘के २’ या विस्तारित मोहिमेतून आजमितीस एकूण ३५६० ग्रहांचा शोध लागलेला आहे. तोही सूर्यासारख्या किंवा सूर्यापेक्षा थोड्या लहान, लाल खुज्या ताऱ्यांभोवती फिरणाऱ्या एकूण २७७१ ग्रहमालिकांमधून. त्यात एकाच ताऱ्याभोवती एकापेक्षा जास्त ग्रह असणाऱ्या ६०१ ग्रहमालिका मिळाल्या आहेत. आजमितीस एकूण ‘उमेदवार ग्रह’ पाच हजारांहून जास्त भरतात. अजून त्या सगळ्यांचं नीट निरीक्षण आणि विश्‍लेषण झालेलं नाही. पण या सर्वांवरून एक अनुमान असं निघत आहे, की, फक्त आपल्या आकाशगंगेत, म्हणजे आपल्या एका दीर्घिकेत एकूण ११ अब्जांपेक्षा अधिक ग्रहमालिका असणारे तारे असण्याची आणि त्यांच्याभोवती ४० अब्ज पृथ्वीसदृश ग्रह असण्याची शक्‍यता निर्माण झाली आहे... अशा स्थितीत आपण या विश्वात एकटे नसण्याची किंवा अशा परग्रहांवर सजीवसृष्टी असण्याची शक्‍यता अर्थातच जास्त संभवते... तेच आशादायक आहे.

काय आहे ही ‘केप्लर’?
ग्रहांच्या कक्षा आणि ग्रहगतीचे- ग्रह ताऱ्याभोवती कसे फिरतात त्याचे- नियम शोधणाऱ्या ‘योहान केप्लर’ या थोर खगोलशास्त्रज्ञाच्या सन्मानार्थ नासानं या ‘पृथ्वीसदृश परग्रह’शोधासाठी तयार केलेल्या अवकाश वेधशाळेला त्याचं नाव दिलं आहे. ही अवकाश वेधशाळा म्हणजे एक ‘श्‍मिड्‌ट’ प्रकारची, सुमारे दीड मीटर (१.४ मीटर) व्यासाचा मुख्य परावर्ती आरसा असणारी (प्रभावी क्षमता ०.९५ मीटर) दूरदर्शी (टेलिस्कोप) आहे. यामध्ये ताऱ्यांकडून येणाऱ्या प्रकाशाची नेहमीच्या दूरदर्शीप्रमाणे वर्धन करून प्रतिमा घेतली जात नाही, तर प्रतिमापटलावर पडणाऱ्या पूर्ण प्रतिमेचं संवेदन करणारी एकूण ४२ आयताकृती सीसीडींनी (चार्ज कपल्ड डिव्हाइस) बनलेली ‘अनुदीप्तीमापी’ (फोटोमीटर) प्रतिमाग्राही यात बसवलेली आहे. यातला प्रत्येक सीसीडी २५ गुणिले ५० मिलिमीटर आकाराचा आहे. प्रत्येकी २२०० गुणिले १०२४ पिक्‍सेल ग्रहणक्षमता असणाऱ्या या प्रकाशमापीची एकूण क्षमता ९४.६ मेगापिक्‍सेल इतकी भरते. ती कोणत्याही इतर अवकाशस्थ कॅमेऱ्यापेक्षा सर्वांत जास्त आहे. दर सहा सेकंदांच्या कालावधीचा एक फोटो या अनुदीप्तीमापीतून संगणकाकडं पाठवला जातो. मध्ये दोन सेकंदांची विश्रांती असते (सीसीडीच्या संपृक्ततेचा निचरा होण्यासाठी), मग परत  सेकंदाचा दुसरा फोटो घ्यायचा, असं तंत्र यात वापरलं जातं. केप्लरच्या पहिल्या साडेतीन वर्षांसाठीच्या प्रकल्पासाठी आपल्या आकाशगंगेतल्या आपल्यापासून सुमारे तीन हजार प्रकाशवर्षं अंतरापर्यंतच्या आकाशाचा एक तुकडा निरीक्षणासाठी निवडला गेला होता. तो भाग होता हंस आणि स्वरमंडल या तारकासमूहादरम्यानचा. जिकडं ही दूरदर्शी सतत पाहत राहील, अशी व्यवस्था करण्यात आली होती. ‘के २’ या मुदतवाढ दिलेल्या प्रकल्पात मात्र आयनिक वृत्तावरच्या काही ठराविक जागा काही ठराविक कालावधीपुरत्या निरीक्षणासाठी निवडल्या गेल्या होत्या. आयनिक वृत्तावरची एक मिथुनातली, दुसरी सिंहातली, तर तिसरी वृश्‍चिकातली जागा पहिल्या वर्षासाठी नेमलेली होती. नंतर कुंभ, वृषभ, कर्क आणि कन्या दुसऱ्या वर्षासाठी, तर धनू आणि मीन तिसऱ्या वर्षासाठी म्हणजे २०१६साठी ठरवली होती. ते झाल्यावर परत धनू राशीतलीच; पण थोडी अलीकडची जागा पुढच्या वर्षांसाठी घ्यावी, असं ठरवण्यात आलं आहे. दूरदर्शी रोखण्याच्या काही ठराविक मर्यादांमुळं या अशा जागा ठरवल्या गेल्या आहेत. समजा सारं आकाश अशा प्रकारे नजरेखाली आणायचं असेल, तर अशा ४०० दूरदर्शी आकाशाकडे रोखण्याची आवश्‍यकता भासेल! असो. या निरीक्षणातून तयार होणारा माहितीचा साठा आधी उपग्रहाच्या संगणकात साठवून ठराविक कालावधीनं सतत पृथ्वीकडं पाठवण्याची व्यवस्था आहे.

ही दूरदर्शी ज्या बैठकीवर बसवलेली आहे, त्यातच या साऱ्या संगणकीय सुविधा बसवलेल्या आहेत. तसंच सूर्याकडून येणाऱ्या सर्व प्रारणांना अडवण्याची क्षमता असणारं, छपरासारखा आकार असलेलं एक सावली-छतही आहे. यालाच सूर्याच्या बाजूला सौरऊर्जा तयार करणारे तक्तेही बसवलेले आहेत, जे दिवसभरात सुमारे ११०० वॉट क्षमतेची वीज तयार करतात. ती सौरविद्युतघटांमध्ये साठवली जाते. उपग्रहाच्या संगणकीय आणि इतर कामासाठी हीच वीज उपयोगी पडते. असा हा एक छोटासा, एखाद्या मारुती मोटारीएवढ्या आकाराचा उपग्रहच आहे. पण तो पृथ्वीभोवती फिरत नाही, तर सूर्याभोवती फिरण्याची त्याची कक्षा आहे. ही कक्षा साधारण पृथ्वीकक्षेएवढीच असल्यानं हा केप्लर उपग्रह जणू काही पृथ्वीच्या मार्गावरच; पण पृथ्वीच्या मागं मागं पाठलाग केल्यासारखा फिरत आहे.
७ मार्च २००९ला हा ‘केप्लर’ उपग्रह डेल्टा २ या रॉकेटनं अवकाशात सोडण्यात आला. अमेरिकेतल्या केप कार्निवल एअर फोर्स स्टेशन या प्रक्षेपण स्थानकावरून याचं उड्डाण झालं. पण अवकाशात नीट स्थापन होऊन कार्यरत होण्यासाठी त्याला १० मे २००९ एवढा अवधी लागला. एकंदर १०५२ किलो वजनाचा हा उपग्रह आहे. बॉल एअरोस्पेस ॲण्ड टेक्‍नॉलॉजी संस्थेनं याची निर्मिती केली आहे. तर एम्स या नासाच्या कॅलिफोर्नियातल्या संस्थेतर्फे याचं अवकाशीय भ्रमण, संदेशवहन इत्यादी बाबी पाहिल्या जातात. सध्या सूर्याभोवती पृथ्वीच्याच कक्षेत ‘केप्लर’ सेकंदाला सुमारे साडेतीन (३.६६१ किलोमीटर) किलोमीटर वेगानं परिभ्रमण करत आहे. पृथ्वीच्या कक्षेतच, मागं सुमारे साडेसात कोटी किलोमीटर अंतरावर सध्या केप्लर आहे. तसंच केप्लरचा परिभ्रमण काल ३७१ दिवसांचा असल्यानं त्याच्या आणि पृथ्वीच्या अंतरामध्ये दर वर्षी थोडी वाढ होत जात आहे, हे ओघानं आलंच.
खरं तर ही कमी खर्चाची, फक्त साडेतीन वर्षं कालावधीची आणि मर्यादित विज्ञान शोधकार्य असणारी वेधशाळा गणली गेली होती. यात विघ्नंही एकापाठोपाठ येत गेली आणि त्यामुळं याच्या एकूण कार्यकालात आणि कार्यपद्धतीतच फरक करावे लागले. केप्लरची अवकाशात स्थापना झाल्यावर वर्षभराच्या निरीक्षणांमधून हे लक्षात आलं, की यानाच्या कामातून तयार होणारी प्रारणं आणि अवकाशातल्या ताऱ्यांकडून येणाऱ्या प्रारणांमुळे त्याच्या संवेदनक्षम सीसीडींमध्ये अवांछित ‘गोंधळ’ (नॉईज) फार जास्त आहे. यामुळं येणाऱ्या निरीक्षणांमधल्या त्रुटी दूर करण्यासाठी २०१२मध्ये या प्रकल्पाला  २०१६पर्यंत मुदतवाढ द्यावी, असं ठरत होतं. पण २०१२मध्ये १४ जुलै रोजी, यानाला स्वत:भोवती फिरवून त्याच्या सावली-छताला सूर्याकडं रोखलेलं ठेवण्यासाठी असलेल्या चार चक्रांपैकी एकाचं कामकाज बंद पडलं. इतर तीन चाकांवर निर्भर राहत काही काळ काम चाललं, तरी ११ मे २०१३ला दुसरं एक चक्र निकामी झालं. संगणकीय आज्ञावलींमधून दुरुस्तीचे प्रयत्नही झाले. पण ऑगस्टमध्ये नासानं ते दुरुस्त होणारच नाहीत, असं जाहीर केलं. पण यामुळं केप्लरचं कार्य संपुष्टात आणण्याऐवजी पहिल्या प्रकल्पाची सांगता करून फक्त दोन चक्रांचा वापर करून आणि उरलेल्या इंधनाचा योग्य वापर करून ‘के २’ हा वेगळा प्रकल्प चालू करण्याची संकल्पना पुढं आली. १८ नोव्हेंबर २०१३ला ‘के२’ ला हिरवा कंदील मिळाला. यात निरीक्षणाचं क्षेत्र जसं बदललं; तसंच कालावधीही बदलला. शिवाय सूर्यासमान नव्हे, तर थोड्या लहान, लाल खुजा ताऱ्यांभोवती ग्रह सापडतात काय असं वेगळं ध्येयही ठरवण्यात आलं. या मोहिमेला वेळोवेळी मुदतवाढ मिळत हा प्रकल्प आता अजूनही चालू आहे. आता तर या प्रकल्पाला २०१८च्या मध्यापर्यंत (इंधन संपेपर्यंत) मुदतवाढ मिळाली आहे हे विशेष.

या प्रकल्पातून अनेक ताऱ्यांचं एकाच वेळी आणि सतत निरीक्षण केलं गेलं. त्याचं कारणच ताऱ्यांच्या समोरून जेव्हा त्यांच्याभोवती फिरणारे ग्रह जातात, तेव्हा ताऱ्याची दीप्ती त्यांच्यामुळं थोडी कमी होते. हा ग्रहाच्या अधिक्रमणाचा परिणाम असतो. ताऱ्याच्या दीप्तीत होणारा फरक ग्रहाचा ताऱ्यासोबत तुलनात्मक आकार किती ते दर्शवतो, तर त्याचा ताऱ्यासमोरून जाण्याचा कालावधी अर्थात त्या ग्रहाचा ताऱ्याभोवती फिरण्याचा वेग, त्याचं ताऱ्यापासूनचं अंतर दर्शवतो (यासाठी केप्लरचा तिसरा नियम लागू होतो - ‘कालावधीचा वर्ग=अंतराचा घन’). हे कालावधीचं गणित तो ग्रह पुन्हा कधी अधिक्रमण करणार त्याचं भाकीत करणारा असतो. ते तसं झालं, तर त्यातून ग्रहाची निश्‍चिती तर मिळतेच, शिवाय अधिक निरीक्षणांची आखणीही करता येते. याच प्रकारे निरीक्षणं केली गेली. सुमारे तीन ते चार महिन्यांच्या अंतरानं केप्लरचं वैज्ञानिक मंडळ अगदी मे २०१०पासून त्यांच्या हाती येणारी माहिती इतर वेधशाळांना प्रसारित करत होतं. जाहीरही करत होतं. त्या माहितीवरून जगभरातल्या इतर वेधशाळा हाती आलेल्या शोधाची अधिक काटेकोर निरीक्षणांनी खातरजमा करू शकत होत्या. या सर्वांचा परिपाक म्हणूया, की आजमितीला एकूण ५०००च्या वर ‘संभाव्य ग्रहांची’ निरीक्षणं हाती आलेली आहेत, त्यांची खातरजमा चालू आहे.

असं असलं, तरी ताऱ्यापासून ठराविक अंतरावर ठराविक कालावधीनं फिरणारे ग्रहच पृथ्वीसमान असणार. सजीवसृष्टी धारण करणारे ग्रह असायला हवे तर हे ‘वसतियोग्य पट्ट्यात’ असणारे ग्रहच आपल्यासाठी जास्त महत्त्वाचे. गेल्या सहा वर्षांच्या निरीक्षणातून असे अनेक ग्रह सापडले आहेत. त्यांचे एकूण तीन प्रकार पडतात. एक पृथ्वीच्या निम्म्या आकाराचे, दुसरे पृथ्वीएवढ्या आकाराचे, तिसरा प्रकार पृथ्वीहून थोड्या मोठ्या आकाराचे ज्यांना ‘सुपर अर्थ’ नाव पडलं. त्याहून मोठे नेपच्यून किंवा युरेनस ग्रहांच्या आकारासमान. असे गेल्या वर्षीच्या नव्या शोधातून सुमारे ४१ ग्रह सापडले आहेत- जे वसतियोग्य पट्ट्यातले आहेत. त्यातले नऊ ग्रह त्यांच्या मुख्य ताऱ्यापासून वसतियोग्य अंतरावर आहेत, शिवाय त्यांच्यावर द्रवरूपात पाणी असण्याची शक्‍यताही आहे. त्यातलेच तीन ग्रह हे सारे पृथ्वीपेक्षा थोडे लहान मोठे आहेत. ‘४३८ बी’ (हा ग्रह एका लाल खुजा ताऱ्याभोवती फिरणारा असून आपल्यापासून फक्त ४७० प्रकाशवर्षं अंतरावर आहे), ‘४४२ बी’ (हाही लाल खुजा ताऱ्याभोवती फिरणारा, ११२० प्रकाशवर्षं अंतरावर आहे), ‘४५२ बी’ (हा मात्र सूर्यासमान पिवळ्या ताऱ्याभोवती फिरणारा, पण १४०० प्रकाशवर्षं दूर असणारा असला, तरी तो त्या ताऱ्याभोवती पृथ्वीशी जुळणाऱ्या ३८५ दिवसांत एक फेरी मारणारा असल्याने त्याला ‘पृथ्वीचा दूरचा भाऊ’ असं संबोधतात),  ‘४४० बी’ (हा सूर्यासारख्या पिवळ्या ताऱ्याभोवती फिरत असला, तरी फक्त १०१ दिवसात एक फेरी पूर्ण करणारा) हा आकारानं पृथ्वीहून दुप्पट असल्यानं त्याला ‘सुपरअर्थ’ असं म्हणतात. कदाचित हा ग्रह ‘हरितगृह’ परिणाम असलेला पृथ्वीपेक्षा शुक्रासारखाच अधिक असेल, असं अनुमान आहे. विशेष म्हणजे ‘‘येत्या काही काळात पृथ्वीसमान ग्रहातला सर्वांत जवळचा ग्रह सुमारे ३.७ पारसेक अंतरावर म्हणजे साधारण १० प्रकाशवर्षं एवढ्या जवळ सापडू शकतो, असं आता या माहितीच्या ओघावरून वाटू लागलं आहे,’’ असं या प्रकल्पाच्या वैज्ञानिक मंडळाचं म्हणणं आहे!

अजून दीड वर्षाचा कालावधी केप्लरला आता मिळाला आहे. त्याच्याकडून नवीन यादी अखेरीस हाती येईलच. तसंच दोन नवीन योजना एक टीइएसएस (ट्रांझिटिंग एक्‍झोप्लॅनेट सर्व्हे सॅटेलाइट) आणि दुसरी जेडब्ल्यूएसटी (जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप) या येत्या दोन वर्षांत कार्यान्वित होणार आहेतच. त्यांचंही सहकार्य परग्रह शोधाच्या कामात मिळणार आहे. पाहू या अजून किती शेजारी यामधून उजेडात येतील...आणि ते किती दूर आहेत?... आज तरी यातल्या कोणत्याही ग्रहाकडं जायचं ठरवलं, तर आपल्या सर्वांत वेगवान यानानंही कोट्यवधी वर्षं लागतील; पण आज आपण या विश्वात एकटे नाही, एवढी एक आश्वासकता तर यातून निश्‍चितच मिळालेली आहे....हेही नसे थोडके!