"चांद्रयान-3' : आश्‍वासक पाऊल (डॉ. सुरेश नाईक)

संपूर्ण देश "चांद्रयान-2'च्या यशापयशाची चर्चा करत असतानाच पुढील वर्षी भारतीय अवकाश संशोधन संस्था (इस्रो) पुन्हा चांद्रमोहीम हाती घेणार आहे. नोव्हेंबर 2020 मध्ये "चांद्रयान-3'चे प्रक्षेपण होण्याची शक्‍यता आहे. "इस्रो'ने याबाबत अधिकृतरीत्या माहिती अद्याप जाहीर केलेली नाही. "चांद्रयान-3'ची वैशिष्ट्ये काय असणार? त्याची विश्‍वसनीयता वाढविण्यासाठी कोणती कार्यपद्धती अवलंबली जाणार? चांद्रभूमीवर अलगद उतरणारा लॅंडर नक्की कसा असेल? या वेळी कोणती काळजी घेतली जाईल? प्रक्षेपणाची पद्धत काय असू शकेल? या सर्व प्रश्‍नांचा आढावा घेण्याचा प्रयत्न ...

साऱ्या राष्ट्राची स्पंदनं एक करणारी "चांद्रयान-2' मोहीम 98 टक्के यशस्वी झाल्याचं शास्त्रज्ञांच्या केंद्रीय समितीतर्फे सांगण्यात आले. प्रथमच वापरण्यात आलेला भूस्थिर उपग्रह प्रक्षेपक अर्थात "जीएसएलव्ही मार्क-3'चं यशस्वी उड्डाण, आठवड्याभराच्या विलंबानंतरही चांद्रयानाने 48 तासांत अपेक्षित कक्षा गाठणे, पृथ्वीभोवती फिरताना त्याची कक्षा बदलणं, चंद्राच्या गुरुत्वाकर्षण शक्तीत प्रवेश करणं, ऑर्बिटर आणि लॅंडर विक्रम या जोडगोळीचे यशस्वी विलगीकरण आणि चांद्रभूमीपासून 2.1 किलोमीटर अंतरापर्यंत सर्व काही ठरल्याप्रमाणे होणं, हे सर्व "चांद्रयान-2'च्या यशस्वीतेची पावती आहे. असे जरी असले तरी लॅंडर विक्रम चांद्रभूमीवर अलगद उतरण्यास अयशस्वी ठरल्याची खंत "इस्रो'च्या शास्त्रज्ञांसह देशवासीयांच्या मनात आहे. हे अपुरे राहिलेले स्वप्न पूर्ण करण्यासाठी आणि तंत्रज्ञानाच्या यशस्वी चाचणीसाठी "चांद्रयान-3'ची मोहीम शास्त्रज्ञांनी हाती घेतली आहे. "चांद्रयान-3'मध्ये "ऑर्बिटर' नसल्याचे माध्यमांद्वारे समजत आहे. खरं तर आता त्याची आवश्‍यकताही नाही. कारण, "चांद्रयान-2'च्या "ऑर्बिटर'चे आयुष्य आपल्या शास्त्रज्ञांच्या कौशल्यामुळं तीन वर्षांपर्यंत वाढविण्यात आलं आहे. पुढच्या मोहिमेत "ऑर्बिटर' नसल्यामुळे वजन निश्‍चितच कमी होईल, खर्च, इंधन आणि वेळचीसुद्धा बचत होईल. त्यामुळे "लॅंडर'सह संपूर्ण मोहीम तांत्रिकदृष्ट्या अधिक सक्षम होईल.

गुंतागुंतीची मोहीम
तंत्रज्ञानाच्या दृष्टिकोनातून "चांद्रयान-2' ही अत्यंत गुंतागुंतीची मोहीम होती. दक्षिण ध्रुवावर अलगदपणे उतरण्यासाठीचा हा तसा जगातला पहिलाच प्रयत्न होता. पहिल्यांदाच भारताने क्रायोजेनिक इंजिनाची यशस्वी चाचणी घेतली. बिघाडामुळे लांबलेल्या उड्डाणामुळे दोन-तीन मिनिटांच्या "लॉंच विंडो'ची योग्य वेळ साधणं, येवढ्यावर न थांबता 48 तासांमध्ये मागील वेळेची गणितं जुळवत योग्य कक्षा प्रस्थापित करण्याची कामगिरी शास्त्रज्ञांनी बजावली. चंद्राच्या गुरुत्वाकर्षण कक्षेत प्रवेश केल्यावर त्याच्या दक्षिण ध्रुवाभोवती भ्रमण करण्यासाठी लंबवर्तुळाकार कक्षेत चांद्रयान प्रस्थापित करण्याचे तंत्रज्ञान यातून प्राप्त झाले. "ऑर्बिटर' आणि विक्रम लॅंडरचे विलगीकरण करण्याची गुंतागुंतीची प्रक्रिया यशस्वीपणं करता आली. या सर्व प्रक्रियांबद्दलचा आत्मविश्‍वास आणि तांत्रिक कौशल्य "इस्रो'च्या शास्त्रज्ञांच्या हाती आलं आहे. त्यामुळे यापुढील कोणत्याही मोहिमेत अत्यंत सहजरीत्या हे काम पार पडेल. तंत्रज्ञानाच्या उपलब्धतेमुळे पुढील मोहीम अधिक विश्‍वसनीय आणि शंभर टक्के यशस्वी करण्याचा शास्त्रज्ञांचा प्रयत्न असेल. "चांद्रयान-2'मुळे जनमानसात मोठी क्रांती झालेली आपल्याला पाहायला मिळाली. तब्बल 130 कोटींचा देश "इस्रो'च्या शास्त्रज्ञांमागे एक दिलानं उभा राहिला. शास्त्रज्ञांनीही प्रयत्नांची पराकाष्ठा करण्याचा प्रयत्न केला होता; पण आपल्याकडं फक्त दहा दिवसांचा कालावधी होता. त्यानंतर चंद्रावर अंधार होऊन तापमान उणे 190 अंश सेल्सिअसच्या खाली जाते. एवढ्या तापमानाला कोणतेही संयंत्र टिकू शकत नाही. त्यामुळे "विक्रम' जागा होईल हा आशावाद संपूर्णपणे मावळला आहे.

ऑर्बिटर नसल्यामुळे घटलेलं वजन "चांद्रयान-3' मध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावेल. त्यातही प्रामुख्याने दोन पर्यायांची चाचपणी शास्त्रज्ञांच्या वतीने करण्यात येईल. यामध्ये एक पर्याय हा ध्रुवीय उपग्रह प्रक्षेपकाचा (पीएसएलव्ही) वापर करणं आणि दुसरा पर्याय हा भूस्थिर उपग्रह प्रक्षेपकाचा वापर करण्याचा असेल. या दोन्ही पर्यायांची सांगोपांग चर्चा आपण करू.

पर्याय - 1
"चांद्रयान-2'मधील "विक्रम' लॅंडरचे वजन 1 हजार 471 किलोग्रॅम आणि "प्रग्यान' बग्गीचे (रोव्हर) वजन 27 किलोग्रॅम होते. दोघांची बेरीज केल्यास 1 हजार 498 किलोग्रॅम होते. ध्रुवीय उपग्रह प्रक्षेपकाची (पीएसएलव्ही) वहन क्षमता ही 1 हजार 750 किलोग्रॅमची आहे. "चांद्रयान-3'मध्ये ऑर्बिटर नसल्यामुळे फक्त "विक्रम' आणि "प्रग्यान'चेच वजन असेल. त्यामुळे एवढ्या वजनाची वस्तू "पीएसएलव्ही' हा प्रक्षेपक अवकाशात सहाशे किलोमीटर उंचीपर्यंत पाठवू शकतो. "चांद्रयान-1' मध्येही "पीएसएलव्ही'चा वापर करण्यात आला होता. त्याच प्रणालीचा वापर करत सहाशे किलोमीटर उंचीवरून चांद्रयानाची कक्षा वाढवत न्यावी लागेल. सुमारे पाच-सहा वेळा कक्षा विस्तार करत चंद्राच्या अगदी जवळ चांद्रयान न्यावे लागेल आणि त्यानंतर त्याचा चंद्राच्या भ्रमण कक्षेत शिरकाव करावा लागेल. त्यानंतर त्याला चंद्राच्या भ्रमण कक्षेत स्थिर करावे लागेल. ही प्रक्रिया या आधी "चांद्रयान-1'मध्ये यशस्वीरीत्या पूर्ण केल्यामुळे "इस्रो'च्या शास्त्रज्ञांकडे आत्मविश्‍वास आणि आवश्‍यक तंत्रज्ञानाचे कौशल्य आहे. येथपर्यंतची प्रक्रिया जरी सारखी असली तरी, "लॅंडर'ची कक्षा कमी करत त्याला शंभर किलोमीटरच्या कक्षेत आणणे आणि त्याला अलगद उतरवणे सर्वांत आव्हानात्मक आहे. "पीएसएलव्ही'च्या वापरामुळे मोहिमेचा खर्च कमी होईल आणि यान तयार करण्यासाठी लागणाऱ्या वेळेची बचत होईल. असे जरी असले तरी या मोहिमेला काही मर्यादा येतील.
"पीएसएलव्ही'च्या मर्यादित वहन क्षमतेमुळे जास्त वजनाची वस्तू वाहून नेता येणार नाही. पर्यायाने अतिरिक्त उपकरणे "चांद्रयान-3' मध्ये बसविता येणार नाहीत. तसेच अतिरिक्त (रिडंडन्सी) खबरदारीच्या उपाययोजना करण्यावर मर्यादा येतील. मोहिमेची विश्‍वसनीयता वाढविण्यासाठी आणि अधिकच्या उपकरणांद्वारे संशोधनाचा दर्जा वाढविण्याची संधी ध्रुवीय प्रक्षेपकातून मिळणार नाही. शास्त्रज्ञांना पुन्हा काटकसरीने यानाची रचना करावी लागेल.

पर्याय - 2
"चांद्रयान-2' प्रमाणे भूस्थिर उपग्रह प्रक्षेपकाचा (जीएसएलव्ही) उपयोग "चांद्रयान-3'साठी करता येईल. "जीएसएलव्हीची' वहन क्षमता ही चार हजार किलोग्रॅम एवढी आहे. तसेच ऑर्बिटर नसल्यामुळे वजन वाढविण्याची संधी आपल्याला मिळेल. यामुळे लॅंडर आणि रोव्हरमध्ये अधिकच्या सुधारणा करता येतील. तसेच अतिरिक्त खबरदारीसाठी आवश्‍यक संयंत्रांची जोडणी यामध्ये करता येईल. "चांद्रयान-2' प्रमाणेच "चांद्रयान-3'चाही प्रवास होईल. यामध्ये जीएसएलव्ही मार्क-3 मुळे थेट भूस्थिर उपग्रह कक्षेत यानाचे प्रक्षेपण करता येईल. पर्यायाने चंद्रापर्यंत पोचण्यासाठी लागणाऱ्या वेळेची बचत होईल.

चुकांचे विश्‍लेषण
"चंद्रयान-2'मधील विक्रम लॅंडर चांद्रभूमीवर उतरताना झालेल्या चुकांचे विश्‍लेषण शास्त्रज्ञ करत आहेत. मला वाटते शास्त्रज्ञांच्या समितीकडे आलेल्या अहवालानुसार लॅंडरमध्ये आवश्‍यक बदल करण्यात येतील. यामध्ये प्रामुख्याने लॅंडिंग आर्मची क्षमता वाढविणे आणि संदेशवहनाची यंत्रे अधिक अद्ययावत करण्यात येतील. तसेच विक्रम चांद्रभूमीवर उतरविण्यासाठी "चांद्रयान-2' मध्ये चारही कोपऱ्यांना चार आणि मध्यभागी एक या प्रमाणे "थ्रस्टर' वापरण्यात आले होते. शेवटच्या टप्प्यात समाविष्ट करण्यात आलेल्या मधल्या थ्रस्टरमुळे कदाचित विक्रम चांद्रभूमीवर उतरताना गडबड झाली असावी, असे मला वाटते. कारण, गुंतागुंतीची सॉफ्टवेअर प्रणाली आणि चाचण्यांची कमतरता यामुळे कदाचित शेवटच्या टप्प्यातला "थ्रस्टर' व्यवस्थित कार्यान्वित झाला नसावा. त्यामुळे "विक्रम'चे अलगद उतरणे शक्‍य झाले नसावे, असे मला वाटते. अर्थात, याबद्दल संशोधन समितीच्या अहवालातून अधिक स्पष्टता येईल. "चांद्रयान-3'मध्ये निश्‍चितच मधल्या "थ्रस्टर'मध्ये भर देण्यात येईल. त्याची कार्यक्षमता अधिक वाढविणं आणि त्याच्या सॉफ्टवेअर प्रणालीच्या अधिक चाचण्या घेण्यात येतील. "जीएसएलव्ही'च्या वापरामुळे अधिकची उपकरणे बसविण्यात वजनाचे कोणतेही बंधन येणार नाही.

अधिक चांगले संदेशवहन
संदेशवहनासाठी "चांद्रयान-2'मध्ये थेट "विक्रम' ते बंगळूरचे केंद्र ही एक संदेशवहन प्रणाली; तसेच विक्रम ते ऑर्बिटर आणि ऑर्बिटर ते इस्रोचे केंद्र अशी दुसरी संदेशवहन प्रणाली वापरण्यात आली होती. तांत्रिक अडचणीमुळे या दोनही प्रणालीद्वारे विक्रमशी संपर्क झाला नाही. त्याचे विश्‍लेषण या वेळी "इस्रो'ने केले आहे. त्यासाठी आवश्‍यक बदल "चांद्रयान-3' मध्ये करण्यात येतील. प्रग्यान बग्गीवर कोणतीही संदेशवहन प्रणाली नव्हती. आता तीसुद्धा शास्त्रज्ञांना बसवता येईल. त्यामुळे संदेशवहनासाठी एक अधिकचा पर्याय उपलब्ध होईल. तसेच अधिकच्या संशोधनासाठी आवश्‍यक उपकरणे बग्गीसोबतच लॅंडरवरही बसवता येतील. "चांद्रयान-2'मधील प्रग्यान बग्गीचा कार्यकाल हा चौदा दिवसांचा होता. कारण, चौदा दिवसांनंतर चंद्रावर अंधार पडतो. त्यानंतर निर्माण झालेल्या तापमानात "प्रग्यान' कार्य करू शकला नसता. "चांद्रयान-3' मध्ये मात्र बग्गीचा कार्यकाल अधिक वाढवता येईल. उणे 190 तापमानात त्याला गरम ठेवण्यासाठी आवश्‍यक प्रणाली त्यात बसविता येईल. तसेच अणुऊर्जेच्या वापरातून रात्रीच्या अंधारात कार्य करण्यासाठी आवश्‍यक विद्युत घट त्यात बसविता येतील. त्यामुळे कार्यक्षमता वाढेलंच पण, त्याचबरोबर अधिकच्या संशोधनासाठी जास्त वेळ मिळेल. तसेच कमी तापमानात होणाऱ्या संशोधनाची पूर्तता याद्वारे करता येईल.

भरीव संशोधन गरजेचे
"चांद्रयान-3' द्वारे खगोलशास्त्र आणि विश्‍वउत्पत्तीशास्त्रात भरीव संशोधन होणे आवश्‍यक आहे. नुसता "लॅंडर' अलगद उतरवणे आणि थोडंफार संशोधन करणं यापुरते मर्यादित न राहाता "इस्रो'ने विश्‍वाच्या उत्पत्तीबद्दलची अधिक माहिती या मोहिमेतून मिळविण्याचा प्रयत्न करावा. कारण विश्‍वाच्या उत्पत्तीच्या खुणा चंद्रावर जशाच्या तशा दडलेल्या आहेत. त्यावर असलेली खनिजांची आणि भूपृष्ठांची रचना सूर्यमालेच्या उत्पत्तीपासून जराशीही बदलंली नाही. पृथ्वीवर मात्र प्राण्यांच्या हस्तक्षेपामुळे अनेक पुराव्यांच्या मूळ स्वरूपात बदल झाले आहेत. त्यामुळे चंद्र एक प्रकारे विश्‍वाच्या उत्पत्तीचं संग्रहालयच आहे. तसेच, दक्षिण धृवावरील विवरांमध्ये पाण्याच्या मोठ्या साठ्याचा शोध घेण्याचा प्रयत्न या मोहिमेतून केला जाणार आहे. "इस्रो'मुळेच दक्षिण ध्रुवावर अवघ्या जगाचे लक्ष वेधले गेले. म्हणूनच "नासा'ही दक्षिण ध्रुवावर मोहिमांची आखणी करत आहे. जर तेथे पाण्याचा मोठा साठा सापडला तर तेथे मानवी वसाहत करण्याचा "नासा'चा पर्यायाने अमेरिकेचा प्रयत्न असेल. भविष्यातील मानवी मंगळ मोहिमांसाठी चंद्र हे महत्त्वाचे अवकाश स्थानक ठरेल. कमी इंधनात अवकाश यानाचे उड्डाण, काही दिवसांचा विसावा घेण्यासाठी आवश्‍यक जागा आणि कमी गुरुत्वाकर्षणातील प्रयोग यामुळे चंद्र भविष्यात माणसासाठी महत्त्वपूर्ण "सेकंड होम' ठरेल. मानवाच्या भवितव्यासाठी देश म्हणून आपलं योगदान "इस्रो'च्या मोहिमांच्या रूपाने अधिक अधोरेखित होईल, यात शंका नाही.
(शब्दांकन ः सम्राट कदम)