‘चांद्रयान-३’ : भारताची महत्त्वाकांक्षी चांद्रमोहीम

'भारतीय अंतराळ संशोधन संस्था’ म्हणजेच ‘इस्रो’चे अध्यक्ष डॉक्टर सोमनाथ यांनी नुकतीच घोषणा केली की, दि. १४ जुलै रोजी दुपारी २ वाजून ३५ मिनिटांनी श्रीहरीकोटा येथील ‘सतीश धवन स्पेस सेंटर’च्या तळावरून ‘चांद्रयान-३’चे चंद्राच्या दिशेने उड्डाण होईल. त्यामुळे चार वर्षांपूर्वी चंद्रावर स्वयंचलित वाहन (रोव्हर) उतरवण्याचा झालेला अयशस्वी प्रयत्न या मोहिमेद्वारे पुन्हा यशस्वी केला जाईल. चंद्रपृष्ठावर ’लॅन्डर’ अलगद व सुरक्षित उतरवला जाईल (सॉफ्ट लॅण्डिंग) जी तांत्रिक चूक यंत्र प्रणालीमध्ये (सॉफ्टवेअर) झाली होती. ती दुरुस्त करून त्याच्या वारंवार यशस्वी चाचण्या केल्या आहेत. चंद्रपृष्ठ व वातावरण कृत्रिमपणे तयार करून वास्तविक परिस्थितीचे अनुकरण केले जाते व यंत्रणांचे कार्य योग्य होते की, नाही हे तपासून पाहिले आहे. तसेच, यंत्र प्रणाली कार्याच्याही चाचण्या करून विश्वसनीयतेची खात्री केली आहे. तेव्हा यावेळी ही मोहीम यशस्वी होणारच, ही खात्री आहे.

सर्वच भारतीयांचे मन या घोषणेमुळे आनंदाने उचंबळून आले आहे व यशस्वी मोहिमेसाठी भारतीय ‘इस्रो’ला मनापासून शुभेच्छा देत आहेत. अगदी जगातील सर्वांचे लक्ष या ‘चांद्रयान-३’ मोहिमेकडे लागले आहे. अमेरिका, रशिया व चीन या तीन देशांनी आतापर्यंत चंद्रपृष्ठावर आपापले यान अगदी अलगद उतरवले आहे. ‘चांद्रयान-२’ मात्र अगदी शेवटच्या टप्प्यापर्यंत यशस्वी वाटचाल करून चंद्रपृष्ठावर कोसळले होते. त्याची हळहळ व रुखरुख भारतीयांच्या मनात असून, त्याचमुळे सर्व जणांची उत्सुकता यावेळी ताणली गेली आहे, शिगेला पोहोचली आहे व यावेळी अगदी यशस्वीपणे ‘लॅन्डर’ अलगद व सुरक्षितपणे यान चंद्र पृष्ठावर उतरेल, असा सार्थ विश्वास ‘इस्रो’च्या शास्त्रज्ञांबद्दल जनतेच्या मनात आहे.

मागील ५० वर्षांपेक्षा जास्तीचा कालखंड हा भारत अंतराळ क्षेत्रामध्ये अनेक अनेक नवनवीन उपक्रम करून वेगवेगळ्या तंत्रज्ञानाचे निर्माण केलेल आहे. ‘भारतीय अंतराळ संशोधन संस्था’ (इस्रो)द्वारा आतापर्यंत १२३ अंतराळ मोहिमा, तसेच ९१ उड्डाण मोहिमा, १५ विद्यार्थ्यांचे उपग्रह, ४२४ परदेशी उपग्रह आणि तीन उपग्रह हे भारतीय खासगी उद्योगांनी बनवलेले आतापर्यंत अंतराळामध्ये पाठवले आहेत व योग्य कक्षेत स्थापित केले आहेत. त्याचप्रमाणे ’इस्रो’द्वारा दोन ‘रिन्एट्री मिशन’ म्हणजे अंतराळात जाऊन परत येण्यासाठी आवश्यक असणारे तंत्रज्ञान विकसित करण्यात आले आहे. तेव्हा विस्मयजनक आणि थक्क करणारे अंतराळ तंत्रज्ञान केवळ ५०-५५ वर्षांच्या कालावधीमध्ये भारतीय शास्त्रज्ञांनी विकसित करून सगळ्या जगाच्यासमोर एक प्रबल अंतराळ शक्ती म्हणून भारत स्थापित झाला आहे.

अंतराळ क्षेत्रातील अनेकविध उपक्रमांमध्ये ’मंगळयान’, ‘चांद्रयान-१’, ’चांद्रयान-२’ अशा विविध उपक्रमांची माहिती आपण यापूर्वीही बघितलेली आहे. यानंतरच्या काळात अनेक मोहिमा आपण हाती घेतल्या असून, ‘आदित्य यान’ हीसुद्धा एक मोठी मोहीम सूर्याचा अभ्यास करण्यासाठी विकसित करत आहोत किंवा हाती घेतली आहे. त्याचप्रमाणे ‘नासा’बरोबर ’इस्रो’ एकत्रितपणे एक प्रणाली ‘निसार प्रणाली’ आपण विकसित करणार आहोत आणि त्याद्वारे आकाशामध्ये एक स्थानक असेल, ज्याद्वारे बर्‍याच गोष्टींचा अभ्यास करून माहिती देणारी एक प्रकारची ’ऑब्झर्व्हेटरी’ ही स्थापित करण्यात येणार आहे. पृथ्वीवर निर्माण होणारी नैसर्गिक आपत्ती जसे भूकंप, त्सुनामी, ज्वालामुखी इत्यादीप्रमाणेच वादळे याची माहिती आधीच मिळाली, तर त्यापासून होणारे नुकसान कमी करणे शक्य होईल. तसेच, पृथ्वीवरील असणार्‍या विविध संसाधनांचा अभ्यास करण्यासाठीही याचा उपयोग होईल."

‘चांद्रयान-२’ या मोहिमेमध्ये आपण चांद्रयानाबरोबर तीन गोष्टी पाठवल्या होत्या. एक म्हणजे ‘ऑर्बिटर’, दुसरं होतं ’विक्रम लॅण्डर’ आणि तिसरा होतं ’प्रज्ञान रोव्हर’. ’लॅण्डर’ हे चंद्रपृष्ठापासून १०० किमी वर्तुळाकार कक्षेत फिरत राहून चंद्राची वेगवेगळी फोटो किंवा तत्सम संयंत्रमार्फत मिळालेली माहिती पृथ्वीपर्यंत पाठवण्याचं काम करत आहे. ’विक्रम लॅण्डर’ हा चंद्रपृष्ठावर अलगदपणे उतरवण्यामध्ये गडबड झाली आणि तो अचानक मार्ग बदलून कोसळला. त्यामुळे ‘लॅण्डर’ आणि ’रोव्हर’ या दोघांचे कार्य होऊ शकले नव्हते. त्याच चाचण्या ’चांद्रयान-३’च्या माध्यमातून परत करून त्या यशस्वी करण्याचा संकल्प यावेळी करण्यात आलाय. ’चांद्रयान-२’चा ’ऑर्बिटर’ हा अजूनही कार्यरत असून, तो व्यवस्थितपणे कार्य करतच आहे व चंद्राभोवती १०० किमी वर्तुळाकार कक्षेमध्ये फिरत आहे. त्यामुळे ‘चांद्रयान-३’ बरोबर परत वेगळा ’ऑर्बिटर’ पाठवण्यात येणार नसून, ‘चांद्रयान-२’च्या ‘ऑर्बिटर’च्या सेवा आताही घेण्यात येत आहेत आणि घेण्यात येतील.

‘चांद्रयान-३’ही ‘चांद्रयान-२’ची अनुवर्ती मोहीम असल्याने ‘चांद्रयान-२’मधून आलेले अनुभव लक्षात घेऊन ‘चांद्रयान-३’च्या सर्व मॉड्युल चाचण्या पुन्हा-पुन्हा तपासून पाहून, सुधारणा करून तीन भागांमध्ये रचना करण्यात आली आहे. एक भाग हा ’लॅन्डर’चा आहे. त्यामध्ये ‘चंद्रासर्फेस थर्मो फिजिकल एक्सपेरिमेंट’ (CheSTE) हे चंद्राच्या पृष्ठभागाचे तापमान आणि ’थर्मल कंडक्टिव्हिटी’ पाहण्यासाठीचे यंत्र ‘लॅन्डर पे लोड’मध्ये समाविष्ट आहे. त्याचप्रमाणे ’इन्स्ट्रुमेंट फोर लुनर सेस्मिक अ‍ॅक्टिव्हिटी’ (आयएलएसए) हे भूकंप सेस्मिसिटी मोजण्यासाठी वापरणार आहे, त्याचबरोबर (Langmuir probe) हा ‘प्लाझ्मा डेन्सिटी’ आणि त्यातील बदलाव मोजण्यासाठी पाठवण्यात येणार आहे. ‘नासा’चा ’पॅसिव्ह लेझर रेट्रो रिफ्लेक्टर रे’ हा ; पण ‘लुनार लेसर रेंजिंग स्टडीज’साठी पाठवण्यात येणार आहे.

 

‘अल्फा पार्टिकल एक्स रे स्पेक्ट्रोमीटर’ (APXS) आणि ‘लेझर इंडक्टेड ब्रेकडाऊन स्पेक्ट्रोस्कोप’ (LIBS) हे मूलद्रव्य आणि चंद्र पृष्ठाच्या जवळील भागांमध्ये असणारे संयुगे यांचा अभ्यास करण्यासाठी माहिती गोळा करतील.‘चांद्रयान-३’मध्ये भारतीय बनावटीचे ‘लॅण्डर मॉड्युल’, ’प्रोपल्शन मॉड्युल’ आणि ’रोव्हर’ पाठवणार आहेत.‘चांद्रयान-३’चे उद्देश तीन आहेत, एक म्हणजे चंद्रभागावरती सुरक्षित व अलगदपणे यान उतरवणे, दुसरा हा चंद्रपृष्ठावरती फिरून येणे आणि तिसरा म्हणजे सर्व वैज्ञानिक प्रयोग ठरविल्याप्रमाणे करणे.

‘चांद्रयान-३’ची मोहीम यशस्वी करण्यासाठी आणि उद्दिष्ट प्राप्तीसाठी अनेकांनी अत्यंत प्रगत आणि क्लिष्ट तंत्रज्ञान विकसित करून वेगवेगळ्या विभाग बनवून ‘लॅण्डर’ बनवला आहे. त्यामध्ये अनेक संयंत्रे वैज्ञानिक प्रयोगासाठी जोडली आहेत. ’अल्टीमीटर’, ’व्हेलासीमीटर्स’, ‘हॉरिझोंटल वेलोसिटी कॅमेरा’, ‘इनर्शियल मेजरमेंट’साठी ‘लेझर गायरो इनर्शिअल रेफरन्सिंग अ‍ॅण्ड एक्सेलरोमिटर पॅकेज’, ’प्रोपेलशन सिस्टीम’मध्ये ८०० न्यूटन लिक्विड इंडियन, ‘एलटीट्यूड थ्रस्टर आणि इंजिन कंट्रोल इलेक्ट्रॉनिक्स’ त्याचबरोबर ’नेवीगेशन गायडन्स’ आणि कंट्रोल प्रामुख्याने डिसेंट ट्रॅकवर लक्ष केंद्रित करून सॉफ्टवेअर एलिमेंट्स नीट केले आहेत. ’लॅण्डिंग मेकॅनिझम हझर्ड डिटेक्शन’ याचाही समावेश केलेला आहे. त्याचबरोबर ‘इंटिग्रेटेड कोल्ड टेस्ट इंटिग्रेटेड हॉट टेस्ट’, ‘लॅण्डिंग लेग मेकॅनिझम परफॉर्मन्स टेस्ट’ या सगळ्याच चाचण्या यशस्वी पूर्ण झालेल्या आहेत. ‘लॅन्डर’चा आणि ‘रोव्हर’चे आयुष्य आहे, एक चांद्र दिवस किंवा १४ पृथ्वी दिवस असे निश्चित केले आहे. ‘लॅण्डिंग साईट’ ही प्रामुख्याने चार किलोमीटर व २.४ किलोमीटर असेल आणि चंद्राच्या दक्षिण ध्रुवाजवळ उतरण्याचे ठिकाण निश्चित करण्यात आले आहे. संपूर्ण जगाचे लक्ष त्यामुळेच लागले आहे की, आजपर्यंत जगातील कोणत्याच देशाने अशा प्रकारची चाचणी ध्रुवावरील भागात घेतली नाही.

‘प्रोपल्शन मॉड्युल’ हे प्रामुख्याने ‘इंजेक्शन ऑर्बिट’पासून म्हणजेच चंद्रपृष्ठापासून १०० किलोमीटरच्या वर्तुळाकार कक्षेपासून चंद्रपृष्ठापर्यंत ‘लॅन्डर’ला यशस्वीपणे आणण्यासाठी व सुरक्षितपणे अलगद उतरवण्यासाठी उपयोगी असेल. ‘लॅन्डर’ अलगद व सुरक्षित लॅण्ड झाल्यानंतर त्यातील स्वयंचलित वाहन म्हणजेच ’रोव्हर’ हा बाहेर फिरण्याची सोय त्यात असेल. ‘प्रोपल्शन मॉड्युल’साठी ७५८ ‘लॅन्डर मॉड्युल’साठी ७३८ आणि ’रोव्हर’साठी ५० वॅट शक्तीची व्यवस्था केलेली आहे. कम्युनिकेशन यंत्रणेचा उपयोग परस्पर संवाद साधण्यासाठी आणि ‘चांद्रयान-२’च्या ऑर्बिटर बरोबरचा संवाद साधण्यासाठी, ‘आयडीएसएन’ यांच्याबरोबर जोडणी केलेली आहे. ‘रोव्हर’ मात्र केवळ ‘लॅन्डर’शीच संवाद साधू शकेल. त्यामुळेच ’रोव्हर’साठी ‘लॅन्डर’द्वारे संदेश दिले जातील.

‘लॅन्डर मेकॅनिझम’मध्ये ‘रोव्हर रॅम्प’,‘आयएलएसए’, ‘कनेक्टर प्रोटेक्शन मेकॅनिझम’, ’एक्स बॅण्ड अँटेना’ अशा मेकॅनिझम्स दिलेल्या आहेत. तसेच, ‘रिएक्शन व्हील्स’ हे ‘लॅण्डर क्युएटर’मध्ये लावलेले आहेत.’चांद्रयान’ मोहीम ही तीन टप्प्यांमध्ये होईल. पहिला टप्पा हा पृथ्वीभोवतीच्या प्रदक्षिणांचा असेल, दुसरा टप्पा हा चांद्रयानाला पृथ्वी कक्षाकडून चंद्र कक्षेकडे पाठवण्याचा असेल आणि तिसर्‍या टप्प्यांमध्ये ’चांद्रयान’ हे चंद्राच्या कक्षेमध्ये जाईल. त्यामध्ये १०० किलोमीटरची जी कक्षा आहे, त्यामध्ये परिक्रमा करत स्थिर होईल. त्यानंतर ‘पीएम’ आणि ’एलएम’ म्हणजेच ’प्रोपल्शन मॉड्युल’ आणि ‘लॅण्डर मॉड्युल’ वेगळे होतील वेगळे होतील आणि तेथून चंद्रपृष्ठाकडे मार्गस्थ केले जातील, त्यानंतर त्याचा वेग कमी करण्याची प्रक्रिया होईल. त्यानंतर अलगद उतरण्यासाठी असणारे नियंत्रण ’गायडन्स कंट्रोल’ आणि ’नेव्हिगेशन’चा उपयोग करून योग्य कोनातून योग्य गतीने उतरवण्यासाठी योग्य स्थितीत आणले जाईल. ’प्रोपल्शन मॉड्युल’पासून ’लॅन्डर मॉड्युल’ वेगळे केले जाईल. त्यानंतर अलगदपणे हे यान चंद्रपृष्ठावरती उतरवले जाईल. तिथे ’लॅन्डर’ स्थिर झाल्यावर आणि पुढील प्रक्रिया प्रारंभ होतील, त्यामध्ये ’रोव्हर’ला बाहेर काढणे, ‘रोव्हर’ला फिरवून परत आणणे, वेगवेगळे वैज्ञानिक प्रयोग आणि माहिती गोळा करणे, हे सतत चालू राहील.

यामध्ये प्रत्यक्ष आकडेवारी पाहिली, तर आपल्या लक्षात येईल की, याचं वजन ४४८.६२ किलोग्रॅम आहे, ‘प्रोपेलेंट मास’ म्हणजे १ हजार, ६९६.३९ किलो ग्रॅम आहे. एकूण ’प्रोपल्शन मॉड्युल’ मास हे २ हजार, १४५.०१ किलोग्रॅम आहे. त्यापासून पॉवर जनरेट ७३८ इतकी होते आणि याच्यासाठी जे कम्युनिकेशन साधन आहे. तो ’एस बँक ट्रान्सफर ट्रान्सपोर्ट’ (TTCAIDSN) " ‘बाय प्रोपेलेंट प्रोपल्शन सिस्टीम’ वापरलेली आहे. ‘एलव्हीएम थ्री मार्क फोर व्हेकल’ हे एकूण ३ हजार, ८९५ किलोग्रॅम इतके वजन घेऊन जाण्यासाठी सज्ज आहे. त्याची उंची ४३.५ मीटर एवढी आहे. एकूण वस्तुमान ६४२ टन इतके आहे. (s२००)च्या दोन घन इंधनाच्या मोटर्स बूस्टरसाठी व कोअर स्टेजसाठी (L११०) हे द्रव इंधन इंजिन वापरले आहे. वरच्या टप्प्यामध्ये (C२५) हे क्रायोजनिक इंजिन वापरले असून, ‘पेलोड फेअरिंग’साठी (५mOPLF) इंजिन वापरले आहे.

१ हजार, ७४९.८६ किलोग्रॅम इतक्या वजनाचा लॅण्डर, २६ किलोग्रॅमचा ’रोव्हर’, दोन मीटर बाय दोन मीटर बाय सव्वा मीटर एवढ्या आकाराचा ‘लॅण्डर’ तीन पे लोड घेऊन चंद्रावर उतरणार आहेभारताची ’इस्रो’कडून अतिशय उच्च अपेक्षा असणारी ही महत्त्वाकांक्षी ’चांद्रयान-३’ची मोहीम यशस्वी होताना सर्व भारतीय आनंदित होतील आणि त्याची सर्व उद्दिष्टे पूर्ण होतील आणि पुन्हा एकदा भारत हा विश्वगुरू बनण्याकडे एक भक्कम पाऊल टाकेल, या प्रचंड विश्वासाने सर्वांना शुभेच्छा देऊन ही मोहीम प्रत्यक्ष व अप्रत्यक्षपणे आपण सहभागी होऊ अथवा हितचिंतक बनून यशाचे भागीदार होऊया!

 

-काशिनाथ देवधर

(लेखक संशोधक आणि ‘डीआरडीओ’चे निवृत्त शास्त्रज्ञ आहेत.)