विज्ञानवाटा : चंद्रावर किती वाजले असतील?

चांद्रवेळ निश्चित करण्यासाठी प्रस्तावाचा मसुदा बनविण्याचे काम नुकतेच सुरू करण्यात आले. चांद्रवेळ निश्चित करण्यात आली नाही, तर वेगवेगळ्या अवकाश संशोधनसंस्था, खाजगी अवकाश संशोधनसंस्था त्यांच्या त्यांच्या पद्धतीने उपाय शोधतील, असे म्हटले जात आहे. त्यामुळेच एकमताने काम करून याविषयी निर्णय घेणे आवश्यक झाले आहे, असे शास्त्रज्ञांना वाटते.

चंद्राबद्दलचे मानवी कुतूहल अगदी अनादीअनंत आहे. आबालवृद्धांना चंद्राने आपलेसे केले आहे. यात मग कवी, गीतकार, साहित्यिक सर्वच आले. शास्त्रज्ञ मात्र चंद्राचा वेगळा विचार करतात. येत्या काही वर्षात चंद्रावर अनेक मोहिमा नियोजित आहेत, शिवाय चंद्रावर कायमस्वरूपी वसतिस्थान उभारण्याचेही नियोजन आहे. चांद्रमोहिमा, चंद्रावर कायमस्वरूपी वसतिस्थान उभारणे यामध्ये मोठी आव्हाने आहेत. त्यातील एक म्हणजे चंद्रावरील वेळेचे. अर्थात ‘अहो, चंद्रावर किती वाजले?’ या प्रश्नाच्या उत्तराचे!

सध्या चंद्रासाठी स्वतंत्र कालमापन यंत्रणा नाही, चंद्रावरील वेळ सांगणारे घड्याळच नाही. प्रत्येक चांद्रमोहिमेतील अंतराळवीर त्यांच्या पृथ्वीवरील देशातील वेळेप्रमाणे किंवा जागतिक समन्वित वेळेनुसार (युनिव्हर्सल टाइम को -ऑर्डिनेटेड – यु.टी.सी.) व्यवहार करीत असतात. या वेळेमुळे एखादी दुसरी चांद्रमोहीम असेल तर फारसे काही बिघडत नाही; परंतु एकाच वेळी अनेक देशांच्या अनेक चांद्रमोहिमा राबविल्या जातात, तेव्हा मात्र ही वेळ किंवा कालमापन समस्या निर्माण करू शकते. प्रत्येक अवकाश संशोधन संस्था तिने सोडलेल्या उपग्रहाचे स्थान निश्चित करत असते. उपग्रहाचा मागोवा घेत असते (नेव्हिगेशन).

वेळ अचूक असण्याचे महत्त्व खूप महत्त्वाचे. चांद्रवेळ निश्चित करणेही तितकेच महत्त्वाचे व आवश्यक असते. नजीकच्या काळात अनेक देश चांद्रमोहिमा राबविण्याची शक्यता आहे. पृथ्वीवर चंद्रावर घड्याळांचा वेग वेगवेगळ्या गुरुत्वाकर्षण बलामुळे वेगवेगळा असू शकतो. चांद्रवेळ जर निश्चित करण्यात आली, तर ती जागतिक समन्वित वेळेशी सुसंगत किंवा पृथ्वीवरील कोणत्याही कालमापन पद्धतीपासून स्वतंत्र व केवळ चंद्रावरील आण्विक घड्याळावरून निश्चित केलेली असू शकेल.

युरोपियन स्पेस एजन्सीच्या ‘युरोपियन स्पेस रिसर्च अँड टेक्नॉलॉजी सेंटर ( नेदरलँड्स) येथे चांद्रवेळ निश्चित करण्यासाठी प्रस्तावाचा मसुदा बनविण्याचे काम नोव्हेंबर २०२२पासून सुरु करण्यात आले आहे. जर ऑफिशियल अर्थात सर्वसंमत चांद्रवेळ निश्चित करण्यात आली नाही, तर वेगवेगळ्या अवकाश संशोधनसंस्था, खाजगी अवकाश संशोधनसंस्था त्यांच्या त्यांच्या पद्धतीने उपाय शोधतील. त्यामुळे याविषयीच्या निर्णयाची शास्त्रज्ञांना गरज वाटते.

चंद्रावर उपग्रह सोडल्यानंतर तो उपग्रह चंद्रावर नेमक्या कोणत्या ठिकाणी आहे, याचा मागोवा घेणारी यंत्रणा (ग्लोबल सॅटेलाईट नेव्हिगेशन सिस्टिम – जी. एन. एस. एस. ) प्रस्थापित करावयाची असल्याने चांद्रवेळेची निश्चिती आवश्यक आहे. अनेक अवकाश संशोधन संस्था अशी मागोवा घेणारी यंत्रणा (ट्रॅकींग सिस्टिम) २०३०पर्यंत कार्यान्वित करणार असल्याचे सांगतात. युरोपियन स्पेस एजन्सीने ‘मूनलाईट’ नावाची चंद्रावरील उपग्रहाचा मागोवा घेण्याची यंत्रणा संमत करून घेतली आहे; तर अमेरिकेच्या ‘नासा’ने याच पद्धतीची ‘लुनार कम्युनिकेशन्स रिले अँड नेव्हिगेशन सिस्टिम’ नावाची यंत्रणा सिद्ध केली आहे.

आतापर्यंत चांद्रमोहिमांद्वारा सोडण्यात आलेल्या उपग्रहांचे निश्चित स्थान पृथ्वीवरील विस्तीर्ण सेवदेकांकडे (अँटेना) पाठवून करीत आहेत. परंतु एका वेळी चंद्रावर, चंद्राभोवती १०-१२ चांद्रमोहिमा कार्यरत असतील तर प्रत्येक मोहिमेसाठी या यंत्रणा पुरेशा पडणार नाहीत. सध्या अनेक देश चांद्रमोहिमा आखण्यात गुंतले आहेत व खाजगी अवकाश पर्यटनसंस्था चांद्र, मंगळसफरींची स्वप्ने दाखवीत आहेत. त्यामुळे एका वेळी अनेक चांद्रमोहिमांची शक्यता नाकारता येत नाही.

चंद्रावरील कालनिश्चिती करण्यासाठी ‘नासा’ने चाचणी प्रकल्प योजला आहे. त्यातील पहिला टप्पा असेल कमी तीव्रतेच्या संदेशांच्या सहाय्याने उपग्रहांचे चंद्रावरील स्थान निश्चित करणे. त्यानंतर खास चंद्रावर पाठविण्यात येणाऱ्या उपग्रहांना चंद्राभोवती निश्चित ठिकाणी ठेवायचा दुसरा टप्पा असेल. या उपग्रहांमध्ये आण्विक घड्याळ असेल व चंद्राच्या पृष्ठभागावरील संदेश संग्राहक (रिसिव्हर) उपग्रहापासून निघालेला संदेश किती वेळाने ग्रहण करतो, यावरून त्या उपग्रहाचे चंद्रावरील स्थान असलेला प्रदेश निश्चित करण्यात येईल.

युरोपियन अवकाश संस्थेने चंद्राच्या दक्षिण ध्रुवीय प्रदेशात चार उपग्रह ठेवण्याचे निश्चित केले आहे. चंद्राच्या या प्रदेशात मोठ्या प्रमाणात पाणी असण्याची शक्यता आहे. वेळ निश्चित होण्याचा फायदा म्हणजे अनेक चांद्रमोहिमा असल्या तर त्यांच्यात समन्वय व संभाषण होऊ शकेल. परस्पर सहकार्यही घडून येईल. अन्यथा सर्व गोंधळच असेल. जेव्हा कोणीतरी चंद्रावर वसती करेल तेव्हा ते अर्थपूर्ण असेल’, असे मूनलाईट प्रकल्पाचे अभियंते योर्ग हान म्हणतात.

प्रारूप मिळण्याची शक्यता

चंद्रावरील वेळ निश्चित करणे तितके सोपे नाही. जरी सेकंदाची व्याख्या सर्वत्र सारखी असली तरी सापेक्षता सिद्धांत सांगतो त्याप्रमाणे जेथे जास्त गुरुत्वाकर्षण असेल तेथे घड्याळ मंद होईल. पृथ्वीवरील गुरुत्वाकर्षणाच्या तुलनेत चंद्रावरील गुरुत्वाकर्षण खूप कमी आहे. त्यामुळे चंद्रावरील घड्याळे अधिक वेगाने चालतील. शास्त्रज्ञांच्या अंदाजानुसार २४ तासांत चंद्रावर ५६ मायाक्रोसेकंदांची भर पडेल. म्हणजेच एका दिवसात एक दशलक्ष सेकंद वाढतो. त्याचबरोबर घड्याळाचे चंद्रावरील स्थान व चांद्रभ्रमणामुळेही चांद्रवेळेत बदल होऊ शकतो.

चंद्रावरील वेळ प्रमाणित करण्यासाठी चंद्राच्या नैसर्गिक गतीबरोबर सुसंगत असणारी तीन नियंत्रक घड्याळे बसवावी लागतील व त्यांच्या वेळांवरून, एका संगणकीय कार्यक्रमाद्वारा अधिक अचूक वेळ निश्चित करता येईल, असे शास्त्रज्ञांना वाटते. ही वेळ यु.टी.सी. किंवा ‘ग्रीनविच’ शहरातील प्रमाणित वेळेसुमार सुसंगत करता येईल. भारताची प्रमाणवेळ ‘ग्रिनविच’ वेळेपेक्षा साडेपाच तासांनी पुढे ठेवली आहे. त्याप्रमाणे चंद्रावर निश्चित झालेली वेळ यु.टी.सी.बरोबर सुसंगत ठेवता येईल. दुसरा पर्याय म्हणजे चंद्रावरील आण्विक घड्याळे निश्चित करतील ती वेळ म्हणजे ‘चांद्रवेळ’ (लुनार टाइम) समजणे. ही वेळ चंद्रावरील स्वतंत्र, सलग वेळ असू शकेल.

यु.टी.सी. बरोबर पडताळाही घेता येऊ शकेल. त्यामुळे अवकाशयानांचा किंवा चंद्रावर, चंद्राकडे पाठविण्यात आलेल्या उपग्रहांचा पृथ्वीवरील नियंत्रणकक्षाशी संपर्क जरी बाधित झाला तरी चांद्रवेळेस बाधा येणार नाही. अनेक चांद्रमोहिमांदरम्यान संभाषण व्यवस्थित सुरु राहील व स्थानाचा मागोवाही (नेव्हिगेशन) घेता झेईल. चंद्रावर स्वतंत्र वेळ निर्धारित करणे हे चंद्रापलीकडील - मंगळ वगैरे ग्रहगोलांवरील वेळ निश्चित करण्यासाठीचे प्रारूप ठरेल, असे हवाई अभियंत्या एरो – स्पेस इंजिनियर चेरिल ग्रॅमलिंग म्हणतात. अशा ग्रहगोलावरील वेळ पृथ्वीवरील यु.टी.सी शी सुसंगत ठेवणे क्लिष्ट असेल.

चंद्रावरील दिवसांचीही वेगळी व्याख्या करावी लागेल. तेथील एक सौरदुपार ते दुसरी सौरदुपार असा एक दिवस समजला जातो. या काळात पृथ्वीवरील २९.५ दिवस म्हणजेच पृथ्वीवरील साडेएकोणतीस दिवस होतात. विविध अवकाश संशोधन संस्था कालनिश्चितीसाठी वेगवेगळे पर्याय शोधत आहेत. अनेक देशांच्या मोहिमांमधील आंतरसहकार्यासाठी सर्वांना एक संदर्भचौकट संमत करावी लागेल. युरोपियन स्पेस एजन्सी व नासा एक ‘लुना-नेट’ नावाची संदर्भचौकट निर्माण करीत आहेत.

चंद्रावरील उपग्रहांच्या स्थानाचा मागोवा घेण्यासाठी अनेक मोहिमांतर्गत संवाद व अन्य काही बाबींसाठी पृथ्वीवरील माहितीच्या आंतरजालासारखे जाळे निर्माण करण्याविषयी यामध्ये नियम असतील. कोणत्या देशाने असे जाळे प्रस्थापित केले ते महत्त्वाचे नाही; परंतु त्यासाठी चंद्रावरील वेळ निश्चित असायला हवी. एकदा असे लुना-नेट’ प्रस्थापित झाले की संपूर्ण सौरमंडळासाठी एक व्यापक सौर जाल प्रस्थापित करण्याची महत्त्वाकांक्षी योजना आहे. ज्या ग्रहावर मानव जाईल त्या ग्रहावरील कालनिश्चिती, त्या ग्रहाचे घड्याळ असणे आवश्यक आहे व या सर्वांचा प्रारंभ चंद्रावरील घड्याळाने होणार आहे. यावरून चांद्रवेळेचे महत्त्व लक्षात यावे.

(लेखक रसायनशास्त्राचे प्राध्यापक व विविध वैज्ञानिक घडामोडींचे अभ्यासक आहेत.)