चार ते चाळीस दिवसांचा प्रवास... विनीत वर्तक ©

 चार ते चाळीस दिवसांचा प्रवास... विनीत वर्तक ©

गेल्या काही दिवसांपासून इसरो आणि पर्यायाने भारताची खिल्ली उडवणारा एक मेसेज फेसबुक आणि व्हाट्स अप च्या माध्यमातून फिरतो आहे. एकीकडे जिकडे अमेरिका, रशिया आणि चीन ची चंद्रयान ४ दिवसात चंद्रावर गेलेली आहेत. तिकडे भारताला मात्र ४० दिवस लागत आहेत. चंद्रयान आणि त्या मोहिमेतील तांत्रिक अडचणी याचा अभ्यास न करता फक्त राजकारणाच्या उद्देशाने जी चिखलफेक सुरु आहे ती नक्कीच कुठेतरी उद्दिग्न करणारी आहे. यासाठीच ही पोस्ट लिहावीशी वाटली. चार ते चाळीस दिवसांचा हा प्रवास आपण समजून घेतला पाहिजे. 

चंद्र जरी पृथ्वीवरून जवळ वाटत असला तरी पृथ्वी ते चंद्र हे अंतर सरासरी ३,८४,४०० किलोमीटर इतकं आहे. आपल्याला सर्वांना माहित आहे की पृथ्वी सूर्याभोवती फिरते आणि चंद्र हा पृथ्वी भोवती परिवलन करतो. जेव्हा आपण हे चित्र स्वरूपात बघतो तेव्हा फक्त दोन पटलांवर बघत असतो. जर तिसऱ्या पटलाचा  विचार केला तर असं लक्षात येईल की ही दोन्ही परिवलन एका सरळ रेषेत होत नसतात. आता हा झाला एक भाग पृथ्वीवरून चंद्राकडे जाण्यासाठी आपल्याला दोन गुरुरुत्वाकर्षण शक्तींनवर मात करत प्रवास करायचा असतो. पृथ्वी च गुरुत्वाकर्षण इतकं प्रचंड आहे की तुमच्या यानाचा वेग ४०,००० किलोमीटर/ तास वेग गाठावा लागतो तेव्हाच तुम्ही पृथ्वी पासून अवकाशात प्रवास करू शकता. त्याचवेळी चंद्राच्या गुरुत्वाकर्षणात अडकण्यासाठी तुम्हाला यानाचा वेग ७५८० किलोमीटर / तास इतका कमी करण्याची गरज असते. चंद्राचं गुरुत्वाकर्षण पृथ्वीपेक्षा १/६ असल्याने वेगाचं हे गणित महत्वाचं आहे. 

कोणत्याही चंद्र मोहिमेत सगळ्यात कठीण काम आहे ते वेगाचं नियंत्रण. पृथ्वी वरून सुटण्यासाठी एकीकडे तुम्हाला ४०,००० किलोमीटर / तास वेग गाठावा लागतो. पण हा वेग गाठला तरी पृथ्वी आणि चंद्र यातलं अंतर या वेगाने आपण ९ तास आणि काही मिनिटात कापू शकू. त्याचवेळी आपल्याला ब्रेक लावून यानाचा वेग ७८५० किलोमीटर/ तास इतका कमी करायचा आहे. नाहीतर आपलं यान चंद्रा पलीकडे निघून जाईल किंवा चंद्रावर जाऊन आदळेल. आता आपण चंद्र आणि पृथ्वी यांच्या परिवलनाचा वेग लक्षात घेऊ. पृथ्वी स्वतःभोवती १६७० किलोमीटर / तास या वेगाने फिरते तर चंद्र पृथ्वीभोवती ३६८३ किलोमीटर / तास या वेगाने परिवलन करतो आहे. आता हे सगळं सांगण्याचं कारण इतकं की पृथ्वी वरून निघताना कोणत्याही यानाचा वेग आणि वेळ अतिशय अचूक असणं गरजेचं आहे. जर का यातली एकही गोष्ट थोडी जरी चुकली तर पुन्हा त्यात बदल करण्यासाठी अत्यंत कमी जागा उपलब्ध आहे. 

अमेरिका, रशिया आणि चीन या देशांनी विकसित केलेली रॉकेट ही जास्त शक्तिशाली आहेत. त्यामुळे हे देश पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणाचा प्रभाव मोडून आपली यान थेट चंद्राकडे पाठवू शकलेले आहेत. रॉकेट जास्त शक्तिशाली करण्यासाठी आणि जास्त अंतर पार करण्यासाठी साहजिक रॉकेट बनवण्याचा खर्च जास्ती येतो. रॉकेटला जास्त इंधन वाहून न्यावं लागते. त्याची यंत्रणा तितकी सक्षम करावी लागते. या सगळ्याचा आपण पैश्याच्या स्वरूपात विचार केला तर ही रक्कम कित्येक कोटी अमेरिकन डॉलर च्या घरात जाते. या तिन्ही देशांनी हे तंत्रज्ञान आणि रॉकेट बनवण्यासाठी कित्येक कोटी डॉलर खर्च केले आणि पृथ्वीपासून चंद्राकडे अवघ्या ४ दिवसात हे देश आपलं यान पाठवू शकलेले आहेत. मग असं असताना भारताने हा मार्ग का निवडला नाही? असा प्रश्न आपल्या मनात येऊ शकतो. तर त्यासाठी आपण भारताने वेगळा मार्ग का निवडला हे समजून घेऊ. 

भारतात आजही अवकाश क्षेत्राकडे पांढरा हत्ती असं बघणारे अनेक लोक आहेत. चंद्रावर जाण्यापेक्षा तेवढ्या पैश्यातून गरिबांचे कल्याण करता आलं असतं असा सूर आजही प्रत्येक मोहिमेनंतर आवळला जातो. कारण गरिबांना सगळं फुकट देण्याची वाईट सवय आपण लावलेली आहे. असो तर मुद्दा असा आहे की एखाद्या अवकाश मोहिमेसाठी देण्यात येणाऱ्या पैश्यावर आजही बंधन आहेत. मग कमी खर्चात चंद्रावर जायचं असेल तर थोडा लांबचा पण स्वस्त असा मार्ग निवडणं हाच पर्याय इसरो कडे होता. वर लिहिलं तसं गुरुत्वाकर्षण ही एक खूप मोठी शक्ती आहे. तिचा वापर करून आपण यान पाठवू शकतो हे इसरो  ओळखलेलं होतं. स्वस्त आणि सुरक्षित पद्धतीने यान चंद्रावर नेण्यासाठी इसरो ने स्लिंग शॉट किंवा ज्याला गोफण पद्धती म्हणतात त्याचा वापर केलेला आहे. या पद्धतीत तुमच्या यानाला पृथ्वीचं गुरुत्वाकर्षण भेदण्याची शक्ती खुद्द पृथ्वीचं गुरुत्वाकर्षण देते. त्यामुळे जास्त इंधन नेण्याची गरज भासत नाही. कमी शक्तिशाली रॉकेट च्या साह्याने सुद्धा आपण अपेक्षित वेग गाठून अंतराळात जाऊ शकतो. 

शेतातील पिकांवर आलेली पाखरं उडवण्यासाठी गोफणीचा वापर केला जातो. यात गोफण अतिशय वेगात गोल फिरवली जाते. गोफणीच्या वेगामुळे आणि त्यातून निर्माण झालेल्या सेंट्रिफ्युगल फोर्स (केंद्रापसारक शक्ती) मुळे त्यातील दगड अतिशय वेगात दूरवर भिरकावला जातो. अश्याच पद्धतीने इसरो ने आपलं चंद्रयान ३ हे पृथ्वीच्या लंब गोलाकार कक्षेत आपल्या रॉकेट च्या साह्याने प्रक्षेपित केलं. पृथ्वी ज्या वेगाने स्वतःभोवती फिरते त्या वेगाचा फायदा उचलत जेव्हा यान पृथ्वीच्या अगदी जवळ येते तेव्हा त्याची इंजिन काही वेळासाठी प्रज्वलित केली जातात. या प्रज्वलनामुळे यानाचा वेग थोडा वाढतो पण पृथ्वी भोवती कक्षेत फिरताना तिच्या १६,००० किलोमीटर / तास वेगाचा फायदा घेत यानाचा वेग कित्येक पटीने वाढला जातो. यान अजून दूरवर फेकलं जाते. आपण असं म्हणू की त्याची लंब गोलाकार कक्षा वाढत जाते. जितके वेळा यान पृथ्वी भोवती घिरट्या घालेल तितके वेळा त्याचा वेग वाढत जातो. एक क्षण असा येतो की जेव्हा यान पृथ्वी च गुरुत्वाकर्षण भेदण्याचा वेग म्हणजेच ४०,००० किलोमीटर / तास प्राप्त करते. आता गरज असते ती गोफण सोडण्याची. इतका वेळ गोलाकार फिरवून यानाला एक शेवटचा धक्का लागतो. तो दिला की यान पृथ्वी पासून कायमसाठी अंतराळात भिरकावलं जाते. यालाच तांत्रिक भाषेत ट्रान्स-लूनर इंजेक्शन (TLI) म्हणतात. 

चंद्रयान ३ ला आत्तापर्यंत ५ वेळा अश्या पद्धतीने योग्य वेळी इंजिन प्रज्वलित करून अतिशय लंब गोलाकार कक्षेत प्रक्षेपित करण्यात आलेलं आहे. शेवटच्या मॅन्युव्हर मधून आता त्याची कक्षा १,२७,६०९ किलोमीटर X २३६ किलोमीटर अशी झालेली आहे. याचा अर्थ चंद्रयान ३ आता पृथ्वीपासून जास्तीत जास्त जवळ २३६ किलोमीटर वर असते तर सगळ्यात लांब १,२७,६०९ किलोमीटर अंतरावर जाते. हे अंतर कापताना त्याचा वेग ४०,००० किलोमीटर / तास च्या जवळपास पोहचलेला आहे. आता पृथ्वीचं गुरुत्वाकर्षण त्याला पृथ्वीपासून लांब जाण्यासाठी लागणारा वेग देते आहे. साधारण १ ऑगस्ट २०२३ ला इसरो ट्रान्स-लूनर इंजेक्शन (TLI) म्हणजेच गोफणीतून दगड दूर भिरकावून देईल. याचा अर्थ चंद्रयान ३ एक तारखेला पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणाला भेदून चंद्राकडे फेकलं जाईल. चंद्राकडे जाता जाता ते आपली दिशा उलट करेल. 

वर लिहिलं तसं चंद्राच्या गुरुरुत्वाकर्षणच्या ताकदीत बंदिस्त होण्यासाठी चंद्रयान ३ चा वेग ७८५० किलोमीटर / तास इतका कमी होणं अपेक्षित आहे. त्यासाठीच उलट झालेलं चंद्रयान ३ आता उलट दिशेने आपली इंजिन्स प्रज्वलित करेल. एका अर्थी ही इंजिन्स ब्रेक लावण्याचं काम करतील. इंजिन किती वेळ प्रज्वलित करायची याच गणित चंद्रयान ३ ला आधीच फीड केलं गेलं आहे. एकदा का वेग अपेक्षित इतका कमी झाला की चंद्राच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे ते त्याच्या भोवती परिवलन करायला सुरवात करेल. पृथ्वी वर जसा वेग आणि कक्षा वाढवण्यासाठी मॅन्युव्हर केले गेले त्याच्या अगदी विरुद्ध वेग आणि कक्षा कमी करण्यासाठी चंद्राच्या कक्षेत मॅन्युव्हर केले जातील. चंद्रयान ३ मग १०० किलोमीटर X १०० किलोमीटर च्या गोलाकार कक्षेत आलं की विक्रम लॅण्डर चा पुढला प्रवास सुरु होईल. 

आता यामुळे जरी भारताला आणि पर्यायाने इसरो ला अंतराळात कसरती कराव्या लागल्या आणि चाराचे चाळीस दिवस झाले तरी मोहिमेच्या उद्दिष्ठानवर अथवा वैज्ञानिकांच्या तांत्रिक उपलब्धी वर काहीच फरक पडणार नाही. पण खूप फरक पडेल तो मोहिमेच्या खर्चावर. आज भारताची चंद्रयान मोहीम जगातील सगळ्यात स्वस्त चंद्र मोहीम आहे. ती इसरो ने केलेल्या जुगाडांमुळेच. भले आपल्याला ४० दिवस लागतील पण चंद्रावर जाऊन भारताला  स्पर्धा करायची नाही अथवा कोणत्याही स्पर्धेत भाग घ्यायचा नाही. उलट भारत अश्या ठिकाणी चंद्रयान ३ उतरवतो आहे ज्याठिकाणी आजवर कोणीच गेलेलं नाही न कोणी आपले झेंडे गाडलेले आहेत. इसरो ने निवडलेली जागा अनेक कारणांसाठी विशेष आहे. चंद्राचा दक्षिण ध्रुव आजवर उपेक्षित आहे. तिकडे नक्की काय आहे याच अमेरिका सह जगातील सर्व वैज्ञानिकांना कुतूहल आहे. कारण चंद्राच्या कित्येक बिलियन वर्षाच्या इतिहासात आजवर तिकडे काय आहे हे गुलदस्त्यात आहे. 

अमेरिका, रशिया आणि चीन जरी ४ दिवसात तिकडे पोहचले. अमेरिकेने आपले १२ अंतराळवीर चंद्रावर उतरवले असले तरी जे त्यांना जमलं नाही ते भारताच्या चंद्रयान १ मोहिमेने करून दाखवलेलं आहे. चंद्रावर पाणी शोधण्याचा मान इसरो च्या या मोहिमेला मिळालेला आहे. तेव्हा चंद्रयान ३ येत्या काही दिवसात चंद्राच्या कोणत्या रहस्यांची उकल करते ते बघणं जास्ती महत्वाचं आहे. त्यामुळे ४० दिवसाचा प्रवास हा कित्येक बिलियन वर्षांची रहस्य उलगडणारा असेल याबद्दल माझ्या मनात शंका नाही. तेव्हा ते ४ दिवसात गेले आणि आपण ४० दिवसात याचा उपापोह करण्यापेक्षा ४० दिवसांनी काय उलगडणार आहे याचा विचार प्रत्येक भारतीयाने करायला हवा. इसरो ची ही मोहीम यशस्वी होईल याबद्दल माझ्या मनात शंका नाही. तूर्तास व्हाट्स अप युनिव्हर्सिटी वर येणाऱ्या अश्या फॉरवर्ड न या त्यांची जागा दाखवा. 

जय हिंद!!!

फोटो शोध सौजन्य :- गुगल

सूचना :- ह्या पोस्टमधील शब्दांकन (विनीत वर्तक ©) कॉपीराईट आहे.