झेपावे सूर्याकडे (डॉ. प्रकाश तुपे)

"नासा'चं "पार्कर सोलर प्रोब' हे अवकाशयान तीन महिन्यांत सूर्याच्या दिशेनं प्रवासास निघेल. इतिहासात प्रथमच एक माननिर्मित वस्तू चक्क सूर्याच्या वातावरणाला स्पर्श करण्याचा प्रयत्न करणार आहे. ही मोहीम नक्की कशा प्रकारची आहे? ती किती कठीण असेल? तिची वैशिष्ट्यं काय? कोणत्या प्रकारची माहिती या मोहिमेमुळं मिळेल?... या सर्व प्रश्‍नांचा वेध.

इतिहासात प्रथमच एक माननिर्मित वस्तू चक्क सूर्याला किंवा त्याच्या वातावरणाला स्पर्श करण्याचा प्रयत्न करणार आहे. येत्या काही महिन्यांत अमेरिकेचं अवकाशयान सूर्याच्या धगधगत्या कुंडाजवळ पोचणार आहे. आत्तापर्यंत आपण चंद्रावर उतरलो, मंगळावर छोटी रोबोटिक यानं उतरविली, तर गुरू, शनी आणि त्यांच्या "चंद्रा'वर यानं कोसळवलीसुद्धा! मात्र, एकाही यानानं थेट सूर्याजवळ जाण्याचं धाडस केलं नव्हते. आता नासाचं "पार्कर सोलर प्रोब' नावाचं यान येत्या 31 जुलै रोजी सूर्याच्या दिशेनं प्रवासास निघणार आहे. ते अवघ्या तीन महिन्यांत सूर्याजवळच्या "किरीट' (प्रभामंडल, करोना) नावाच्या परिसरात पोचेल. तिथं या यानाला सूर्याच्या प्रचंड तापमानाला आणि विद्युतचुंबकीय प्रारणांच्या माऱ्याला सामोरं जावं लागेल. हा मारा सहन करत पुढची सात वर्षं "पार्कर सोलर प्रोब' सूर्याला प्रदक्षिणा घालताना सूर्याच्या वातावरणाची, त्याच्या भोवतालच्या किरीटाची आणि सौरवाताची (सोलरविंड) निरीक्षणं घेईल. या निरीक्षणांतून सूर्याचा त्याच्या भोवतालच्या ग्रहांवर आणि विशेषतः पृथ्वीच्या वातावरणावर काय परिणाम होत असतो, याचा अंदाज शास्त्रज्ञांना बांधता येईल.

विश्‍वात अगणित तारे आहेत आणि ते आपल्यापासून प्रचंड दूर अंतरावर असल्यानं त्यांच्याविषयी फारशी माहिती आपल्याला मिळू शकत नाही. सूर्य या विश्‍वातल्या असंख्य ताऱ्यांपैकी एक आणि आपल्याजवळचा तारा. त्याचमुळं त्याचा अभ्यास करणं सोपं असल्यानं त्याच्या अभ्यासातून विश्‍वातल्या असंख्य ताऱ्यांविषयी आपल्याला मोलाची माहिती मिळू शकते. सूर्यामुळंच आपल्या पृथ्वीवर जीवनचक्र चालत असल्यानं पुरातनकाळापासून सूर्याची निरीक्षणं घेतली गेली आहेत. मात्र, दुर्बिणीच्या शोधानंतर आणि अवकाशयानाचं युग सुरू झाल्यापासून सूर्याचं अंतरंग जाणून घेण्याचा प्रयत्न शास्त्रज्ञांनी नेटानं पुढं नेला. सूर्य वेगवेगळ्या तरंगलांबीवर (वेवलेंथ) आपली ऊर्जा फेकत असल्यानं पूर्वीच्या काळी खगोलशास्त्रज्ञांनी घेतलेली निरीक्षणं ही "अंधांनी केलेल्या हत्तीच्या निरीक्षणासारखी' असल्याचं ध्यानात आलं. याच पार्श्‍वभूमीवर वेगवेगळ्या तरंगलांबीच्या- पृथ्वीवरच्या आणि अंतराळात भ्रमण करणाऱ्या- दुर्बिणींतून सूर्याची निरीक्षणं घेण्यात आली. मात्र, ही सर्व निरीक्षणं खूपच दूरवरून म्हणजे जिथून सूर्याचा दाह आणि प्रारणांचा धोका संभवत नाही अशा अंतरावरून घेतली गेली. याचमुळं सूर्याजवळच्या किरीटाच्या परिसरात घुसून सूर्याला पाहण्याचा प्रयत्न करावा, असं साठ वर्षांपासून शास्त्रज्ञांना वाटत होतं. मात्र, सूर्याजवळच्या परिसरातली प्रचंड उष्णता आणि विविध प्रारणांचा मारा सहन करण्याची यंत्रणा आणि त्यासाठीचं योग्य तंत्रज्ञान उपलब्ध नसल्यानं सूर्याजवळ अवकाशयानं पाठवली गेली नाहीत. अमेरिकेच्या "लिव्हिंग विथ स्टार्स' या कार्यक्रमाअंतर्गत 2009 मध्ये "सोलर प्रोब प्लस' नावाची सूर्यमोहीम आखली गेली. या मोहिमेचा खर्च 1.5 अब्ज डॉलर एवढा आहे.

कसं असेल सूर्याकडं जाणारं यान?
या मोहिमेसाठी सूर्याकडं जाणारं "पार्कर सोलर प्रोब' हे अवकाशयान अमेरिकेच्या अप्लाइड फिजिक्‍स लॅबोरेटरीनं तयार केलं. या यानाचं वजन 685 किलो असून, ते एखाद्या छोट्या मोटारीएवढं आहे. या षटकोनी यानाची उंची 3 मीटर आणि व्यास 2.3 मीटर एवढा आहे. यानावर सौरतावदानं असून, ती 1.55 चौरस मीटरएवढी आहेत. यानावर एकंदर पन्नास किलोचा पेलोड असून, सूर्याच्या निरीक्षणासाठी पाच संयंत्रं बसवण्यात आली आहेत. यामध्ये "स्वीप' नावाच्या प्रयोगात सूर्याजवळचे विद्युतभारीत कण आणि हेलियम व सौरवात यांचा वेग, तापमान आणि घनता तपासली जाईल. "वीस्प्र' प्रयोगातली दुर्बीण सूर्याजवळच्या किरीटाचं (करोनाचं) आणि हेलिओस्पिअरचं छायाचित्रण करेल. सूर्याजवळची चुंबकीय शक्ती, विद्युतभारीत कण आणि रेडिओतरंग लांबी, प्लाझ्माची घनता यांसारख्या गोष्टींचं मोजमाप करणारी यंत्रणा यानावर बसवण्यात आली आहे. या सर्व यंत्रणा बसवून तयार झालेलं यान नुकतंच म्हणजे एक एप्रिल रोजी फ्लोरिडामधल्या चाचणी केंद्रात पोचलं आहे.
"नासा'च्या "सोलर प्रोब प्लस' यानाचं नामकरण नुकतंच "पार्कर सोलर प्रोब' असं करण्यात आलं आहे. "नासा' सामान्यतः निधन झालेल्या व्यक्तींची नावं अवकाशयानाला देते. मात्र, यावेळी नव्वदीत पोचलेले शिकागो विद्यापीठातले प्राध्यापक युजीन पार्कर यांचं नाव अवकाशयानाला देण्यात आलं आहे. प्रा. पार्कर शिकागो विद्यापीठात डॉ. एस. चंद्रशेखर (भारतीय नोबेल पुरस्कारविजेते) यांच्या स्मृतिप्रीत्यर्थ स्थापित केलेल्या अध्यासनावर कार्यरत आहेत. पार्कर यांनी त्यांच्या तरुणपणात सूर्यावर संशोधन करून सौरवाताची कल्पना मांडली होती. त्याच सौरवाताच्या निरीक्षणासाठी निघालेल्या यानाला प्रा. पार्कर यांचं नाव देऊन त्यांचा आणि त्यांच्या संशोधनाचा गौरव करण्यात येत आहे.

किरीटाची, सौरवाताची निरीक्षणं
सूर्य म्हणजे भलामोठा वायूंचा गोळा असून, आपल्याला त्याचा पृष्ठभाग (फोटोस्फिअर) नेहमी दिसतो. हा पृष्ठभाग चारशे किलोमीटर जाडीचा असून, त्याचं तापमान सहा हजार अंश सेल्सिअस एवढं असते. या पृष्ठभागाबाहेर क्रोमोस्फिअर नावाचा दोन-तीन हजार किलोमीटर जाडीचा भाग दिसतो. क्रोमोस्फिअर आपल्याला खग्रास सूर्यग्रहणावेळीच दिसू शकतो. क्रोमोस्फिअरच्या बाहेरच्या भागास "करोना' (प्रभामंडल, किरीट) नावाचा भाग असतो. हा भागदेखील फक्त खग्रास सूर्यग्रहणातच दिसू शकतो. सूर्याभोवतालचा किरीट सूर्याच्या त्रिज्येच्या दहा-वीसपट आकाराचा आणि प्रचंड तापमानाचा असतो. या उच्च तापमानामुळं किरीटातल्या वायूंचे कण वेगवान होऊन ते सूर्यापासून दूर फेकले जात असतात. या कणांना सौरवात (सोलरविंड) म्हणून ओळखलं जातं. सौरवात प्रचंड वेगानं अंतराळात फेकला जातो आणि सर्व ग्रहांपर्यंत- अगदी पृथ्वीपर्यंतदेखील येऊन धडकतो. पृथ्वीभोवतालचं चुंबकीय आवरण सौरवातास थोपवून पृथ्वीचं संरक्षण करतं. सूर्यावर काही प्रमाणात सौरज्वालादेखील उमटत असतात. त्यातून फेकले जाणारे विद्युतभारीत कण आणि ऊर्जादेखील आसमंतात फेकली जात असते. हे कण पृथ्वीच्या वातावरणात शिरल्यास पृथ्वीवर मोठा धोका निर्माण होऊ शकतो. पृथ्वीवर चुंबकीय वादळ निर्माण होऊन विद्युतप्रवाहात खंड पडू शकतो; तसंच पृथ्वीभोवतालचं वातावरण अस्थिर होऊन अंतराळात असणाऱ्या उपग्रहांच्या कक्षा ढासळणं, उपग्रह निकामी होणं आणि संदेशवहनात किंवा टीव्ही प्रक्षेपणात बिघाड होण्यासारखे दुष्पपरिणाम सौरवातांच्या झंजावातामुळं होऊ शकतात.

उष्णतेचा वेध
"पार्कर प्रोब' त्याच्या सात वर्षांच्या मोहिमेत सूर्याभोवतालच्या किरीटाची आणि सौरवाताची निरीक्षणं घेणार आहे. सूर्याभोवतालचा किरीट सूर्याच्या पृष्ठभागापेक्षा जवळजवळ तीनशेपटीनं उष्ण का आहे, याचा छडा या मोहिमेत लावला जाईल. सूर्यावरून फेकले जाणारे विद्युतभारीत कण सेकंदाला चार- पाचशे किलोमीटर इतक्‍या प्रचंड वेगानं अंतराळात फेकले जातात. या कणांचा हा वाढता वेग कशामुळं आहे, हे कोडं या मोहिमेत सोडवण्याचा प्रयत्न केला जाईल. सूर्यावर अधूनमधून होणाऱ्या उद्रेकांचे अंदाज आणि त्यांचा पृथ्वीवर होणाऱ्या परिणामांविषयीचा अभ्यास या मोहिमेत केला जाईल.

"पार्कर सोलर प्रोब'चा प्रवास
"पार्कर सोलर प्रोब' यान आता फ्लोरिडामधल्या चाचणी केंद्रात दाखल झालं आहे. त्यावरच्या सर्व यंत्रणांची तपासणी सध्या सुरू आहे.
सर्व यंत्रणा तंदुरुस्त आढळल्यास यानावर उष्णताविरोधक कवच (हीट शिल्ड) बसविले जाईल. यान सूर्याजवळ गेल्यावर त्याला चौदाशे अंश सेल्सिअस तापमानास तोंड द्यावं लागेल. यावेळी यानास धोका होऊ नये म्हणून 11.4 सेंटिमीटर जाडीच्या "कार्बन कंपोझिट शिल्ड'नं झाकलं जाईल. सर्व काही ठीकठाक आढळल्यावर 31 जुलै रोजी "डेल्टा हेवी लॉंच व्हेईकल प्रक्षेपका'मार्फत ते सूर्याकडं प्रक्षेपित केले जाईल. ताशी सात लाख किलोमीटर वेगानं यान सूर्याकडं झेपावेल आणि अवघ्या तीन महिन्यांत ते सूर्याजवळ पोचेल. यावेळी ते सूर्यापासून 2.4 कोटी किलोमीटर अंतरावरून प्रवास करेल. त्याची कक्षा अंडाकृती असून, ते पुन्हा मागं फिरून शुक्राजवळ जाईल. अशा प्रकारे सात वेळा शुक्राजवळ जाऊन यानाची कक्षा बदलत जाऊन ते हळूहळू सूर्याजवळ नेण्याचा प्रयत्न केला जाईल. यान 88 दिवसांत एक फेरी याप्रमाणं एकंदर 24 वेळा सूर्याला फेऱ्या मारेल आणि शेवटच्या तीन फेऱ्यांमध्ये ते सूर्याच्या अगदी जवळ म्हणजे अवघ्या 59 लाख किलोमीटर अंतरावरून जाईल आणि इतक्‍या जवळून प्रवास करणारं मानवी इतिहासातलं ते पहिलं यान ठरेल. यानाच्या सात वर्षांच्या काळात ते सौरवात व सूर्याभोवतालच्या किरीटांतल्या विद्युतभारीत कणांविषयी मोलाची माहिती आपल्याला देईल. पृथ्वी आणि तिच्या भोवतालच्या वातावरणाच्या संरक्षणासाठी ही माहिती मोलाची ठरेल हे निश्‍चित.