चांद्रयान 3 : सखोल विश्लेषण

 

 चांद्रयान-३ चे प्रक्षेपण १४ जुलै २०२३ रोजी, भारतीय वेळेनुसार दुपारी २:३५ वाजता श्रीहरिकोटा, आंध्र प्रदेश येथील सतीश धवन अंतराळ केंद्रातून करण्यात आले. ६ सप्टेंबर २०१९ च्या पहाटे चंद्रावर लँडर व रोव्हर आदळल्यानंतर चांद्रयान-२ मोहीम अंशत: अयशस्वी झाली होती. त्यामुळे भारताच्या चांद्रयान-३ मोहिमेला वेगळे महत्त्व प्राप्त झाले आहे. चांद्रयान -3 हे चंद्रावर उतरणार आहे,  रोव्हर हा प्रत्यक्ष चंद्राच्या जमिनीवर संचार करणार आहे आणि या द्वारे  चंद्राचा प्रत्यक्ष अभ्यास केला जाणार आहे.

चांद्रयान 3 हे चंद्राच्या दक्षिण ध्रुवावर उतरेल. या ठिकाणी आतापर्यंत कुठलेही यान पोहोचले नाहीये . म्हणून संपूर्ण जगभरातील शास्त्रज्ञान करिता चांद्रयान 3 मोहीम अत्यंत महत्त्वाची व मोठी अशी ठरणार आहे .

राष्ट्रीय अंतराळ संस्थेने नागरिकांना चांद्रयान- ३ चे प्रक्षेपण पाहण्यासाठी आमंत्रित केले  होते. नागरिकांना हे थेट प्रक्षेपण https://lvg.shar.gov.in/VSCREGISTRATION या लिंकवर नोंदणी करून SDSC-SHAR, श्रीहरिकोटा येथील लॉन्च व्हयू गॅलरीतून पाहता आले. ISRO ने द्विट करत नागरिकांना हे प्रक्षेपण पाहण्यासाठी आमंत्रित केले होते. यासह चांद्रयान -३ चे थेट प्रक्षेपण इस्रोच्या वेबसाईटवर, फेसबुक आणि युट्युबवर देखील पाहता आले.

हे यान चंद्रावर काय करणार आहे ?

'चांद्रयान 1'व 'चांद्रयान 2' हे चंद्राच्या सभोवतालच्या वातावरणाचा अभ्यास करणार होते. तर 'चांद्रयान 3' हे प्रत्यक्षात चंद्रावर उतरून आणि तेथील परिस्थितीचा अभ्यास करणार आहे. 'चांद्रयान 3' हे 'चांद्रयान 2' सारखेच असणार आहे. परंतु यावेळी फक्त लॅन्डर ,रोवर आणि प्रोपलशन मॉडेल असणार आहे. चांद्रयान 3 ही प्रॉपलशन मॉडेल लेंडर आणि रोव्हर हे चंद्राभोवती 100 किलोमीटरच्या कक्षेत घेऊन जाईल आणि चांद्रयान 3 अगदी सहजपणे चंद्राच्या पृष्ठभागावर उतरेल चांद्रयान 3 मध्ये ऑर्बिट पाठवले जाणार नाही. कारण चांद्रयान 2 च्या ऑर्बिट कडून यासाठी मदत घेतली जाणार आहे.

राष्ट्रीय अंतराळ संस्थेने चांद्रयान-3 मोहिमेसाठी तीन मुख्य उद्दिष्टे स्थापित केली आहेत 

चंद्रावर सुरक्षित लँडिंग,

चंद्राच्या पृष्ठभागावर फिरण्याची रोव्हरची क्षमता प्रदर्शित करणे

थेट साइटवर वैज्ञानिक निरीक्षणे घेणे.

चांद्रयान 3 ‘एलव्हीएम’3 सोबत का जोडली आहे?

चांद्रयान-३ या यानात लँडर, रोव्हर आणि प्रोपल्शन मॉडय़ुल आहे, ते स्वत:हून अंतराळात जाऊ शकत नाही. त्यास ‘एलव्हीएम-३’सारख्या प्रक्षेपण यानाद्वारेच हे यान अंतराळात झेपावू शकते. ‘एलव्हीएम-३’ या प्रक्षेपण यानात शक्तिशाली प्रणोदन प्रणाली (पुढे ढकलण्याची क्रिया) असते, जी पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षण शक्तीवर मात करून उपग्रहासारख्या अवजड वस्तूंना अवकाशात उचलण्यासाठी आवश्यक असलेली प्रचंड ऊर्जा निर्माण करू शकते. ‘व्हेईकल मार्क-३’ हे प्रक्षेपण यान शक्तिशाली असून ‘चांद्रयान-३’ अवकाशात सोडण्यासाठी ते महत्त्वपूर्ण आहे.

‘एलव्हीएम-३’ म्हणजे काय ?

‘एलव्हीएम३’ हे इस्रोचे महत्त्वपूर्ण प्रक्षेपण यान आहे. या प्रक्षेपण यानाची उंची ४३.५० मीटर उंच असून त्याचे वजन ६४० टन आहे. हे प्रक्षेपण यान आठ हजार किलोग्रॅम वजन पेलण्यासही सक्षम आहे. हे भारताचे सर्वात वजनदार प्रक्षेपण यान आहे. त्याचे तीन स्तर आहेत. या प्रक्षेपण यानाच्या माध्यमातून इस्रोने ५ जून २०१७ रोजी सतीश धवन अंतराळ केंद्रातून ‘जीएसएलव्ही एमके३’ची पहिली कक्षीय चाचणी यशस्वी प्रक्षेपित केली होती. ‘चांद्रयान-३’ हे ‘एलव्हीएम३’चे सातवे प्रक्षेपण असेल. २०१९ मध्ये चांद्रयान-२चे प्रक्षेपणही याच प्रक्षेपणास्त्राद्वारे झाले होते. आता कमी उंचीच्या कक्षेत (लो अर्थ ऑर्बिट) अनेक उपग्रह प्रक्षेपित करण्याची क्षमता प्रदर्शित केली आहे. या प्रक्षेपण यानात नजीकच्या काळात अनेक सुधारणा करण्यात आल्या असून मानवी मोहिमांसाठी ते अधिकाधिक उपयुक्त करण्यात आल्याचे इस्रोतर्फे सांगण्यात आले. मार्चमध्ये ‘एलव्हीएम ३’ या सर्वात मोठय़ा प्रक्षेपकाच्या मदतीने ब्रिटनस्थित ‘वनवेब ग्रूप कंपनी’चे ३६ इंटरनेट उपग्रह प्रक्षेपित करण्यात आले होते.

चांद्रयान आणि हेलियम 3

चंद्रावर असलेल्या हेलियम 3 च्या अस्तित्वामुळे चंद्र एक मोठा इंधनाचा स्त्रोत म्हणून भविष्यात ओळखला जाण्याची शक्यता आहे. यामुळेच चंद्राकडे मोहिमा आखल्या जात आहेत.

हेलियम  3 चे महत्व

निष्क्रीय वायू म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या हेलिमयम वायू चे हेलियम - 3 हे समस्थानिक (isotopes) आहे. हेलियम 3 हा इतर मुलद्रव्यांप्रमाणे पृथ्वीवर सहज उपलब्ध नाही आणि तो कृत्रिमरित्या तयार करणेही खूप खार्चिक आहे. अणु भट्टीत उर्जा निर्मितीच्या वेळी किंवा अगदी अणु बॉम्ब तयार करण्याच्या प्रक्रियेत हेलियम 3 ची निर्मिती होते.

हेलियम 3 चा उपयोग न्युट्रॉनच्या शोधासाठी तसंच वैद्यकीय वापरासाठी काही प्रमाणात केला जातो. अतिप्रगत अशा नव्या फ्युजन प्रक्रियेत (जी अजुनही कादावरच आहे) हेलियम 3 वापर केला तर अणु उर्जेपासून शाश्वत ऊर्जा / वीज मिळू शकते. पण अडचण आहे ती मोठ्या प्रमाणात असलेला हेलियम 3 च्या उपलब्धतेतेचा अभाव.

आणि नेमकं हेच हेलियम 3 हे चंद्रावर विपूल प्रमाणात आहे. उपलब्ध माहितीनुसार अंदाज वर्तवण्यात आला असून चंद्रावर हेलियम 3 चे साठे हे काही लाख मेट्रिक टन एवढे असावेत. याचा योग्य पद्धतीने वापर झाला तर पुढील शेकडो वर्षे पुरेल एवढी वीज निर्मिती ही अणु भट्टीद्वारे करणे शक्य आहे. आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे हेलियम 3 हे किरणोत्सारी नाही.

चंद्रावर एवढं हेलियम 3 कसे आले?

सूर्य हा चारही बाजूंना सौर ऊर्जा अविरत फेकत असतो. या सौर वाऱ्यातून हेलियम 3 हा अवकाशात प्रवास करतो. पृथ्वीभोवती असलेल्या वातावरणामुळे हेलियम 3 पृथ्वीवर प्रवेश करु शकत नाही. तर चंद्रावर वातावरण नसल्याने तसंच अनेक गेल्या कोटी वर्षात अनेक उल्का धडकल्याने हेलियम 3 चंद्रवर पसरला आहे, तो चंद्राच्या विवरांमध्ये विपूल प्रमाणात असल्याचा अंदाज आहे. अर्थात यासाठी चंद्रावरील मातीवर प्रक्रिया करून हेलियम 3 वेगळा काढावा लागणार आहे.

हेलियम 3 पृथ्वीवर आणणे शक्य आहे का?

हेलियम 3 चा वापर हा तिथेच चंद्रावर ऊर्जा निर्मितीसाठी जसा केला जाऊ शकतो तसा पृथ्वीवर आणतही केला जाऊ शकतो. पण मुळात चंद्रावर जाणे हे आज काय भविष्यातील पुढील अनेक वर्षे अत्यंत खार्चिक ठरणार आहे. त्यामुळे चंद्रावर जात , तिथल्या जमिनीखाली असलेला हेलियम 3 प्रक्रिया करत बाहेर काढत पृथ्वीवर आणणे हे सध्या तरी अशक्य आहे. अर्थात जशी अवकाश तंत्रज्ञानात प्रगती होईल हे केव्हाना केव्हा तरी प्रत्यक्षात येईल. सध्या जगात विविध उर्जा स्त्रोत हे संपत चालले आहेत, तेव्हा दिर्घकाळ उर्जा स्त्रोतांबाबत जगात मोठं संशोधन सुरु आहे. तसा तो विकसित झाला तर हेलियम 3 गरज उरणार नाही. तेव्हा सध्या तरी भविष्याच्या दृष्टीने हेलियम 3 ची एक पर्याय म्हणून चाचपणी केली जात आहे.

अमेरिका, चीन यांसारख्या विविध देशांच्या अवकाश तंत्रज्ञानातील स्पर्धेत आपण मागे नसावं, चंद्रापर्यंत पोहचणे, चंद्रावर संचार करणे, चंद्रावरील खनिजांचा तपशील माहित असणे एवढे तरी साध्य व्हावे हाच चांद्रयान ३ मोहिमेचा उद्देश आहे. हेलियम 3 हा काही त्यामधला सध्या तरी मुख्य अजेंडा नाही हे निश्चित.

चांद्रयान 2 आणि चांद्रयान 3 मध्ये काय फरक आहे?

चांद्रयान 2 ही मोहीम चांद्रयान 1 नंतरची भारताची दुसरी चंद्र मोहीम होती. ती यशस्वी ठरली होती. यानंतर 22 जुलै 2019 रोजी दुसऱ्या चंद्रयानाचे प्रक्षेपण करण्यात आले. परंतु चांद्रयान 2 मध्ये लॅन्डर आणि रोव्हर क्रॅश झाल्यामुळे भारताच्या दुसरे चांद्रयान अयशस्वी झाले. चांद्रयान 2 विक्रम लँडर अलगद उतण्याऐवजी चंद्रावर कोसळले त्यामुळे ज्या कारणामुळे चांद्रयान 2 अयशस्वी झाले त्यामध्ये महत्वाचे बदल करून चांद्रयान 3 हे याच्यात लॅन्डर रोव्हर आणि प्रॉपलशन मॉडेल चा वापर करण्यात आलेला आहे. चंद्राच्या पृष्ठावर अलगदपणे उतरवण्यास मदत होणार आहे. या मोहिमेत सॉफ्ट लँडिंग हे महत्त्वाचे वैशिष्ट्य आहे. 

चांद्रयान 3 मोहीम चा एकूण बजेट

चांद्रयान 3 मिशनचा एकूण बजेट 615 कोटी रुपये आहे. या बजेटला पाहिलं तर इतर देशांपेक्षा खूप कमी बजेट मानले जात आहे. यावेळेस इस्रो कमी बजेटमध्ये मोठी कामगिरी केली आहे.

चांद्रयान 1 आणि चांद्रयान 2 मिशन

चांद्रयान 1 हे भारतातील अंतराळ संशोधन संस्थेचे चंद्रावरील मोहिमेच्या पहिला टप्पा घेऊन जाणारे यान होते. चांद्रयान 1 मानवरहित अंतरिक्ष यान होते. चांद्रयान 1 मिशन दरम्यान चंद्रावरील पृष्ठभागावर असलेल्या पाण्याचा शोध घेण्याच्या प्रयत्न करण्यात आला होता. आणि चांद्रयान 2 मोहीमेचे उद्दिष्ट होते की चंद्रभोवती असलेल्या वातावरणाची माहिती गोळा गोळा करणे. 

 

चंद्राची पहिली झलक

5 ऑगस्ट २०२३ रोजी संध्याकाळी 7 वाजून 15 मिनिटांनी चांद्रयान 3 ने चंद्राच्या कक्षेत प्रवेश केला. लूनर ऑर्बिट इंजेक्शनच्या माध्यमातून चांद्रयान 3 चंद्राच्या कक्षेत आणण्याची प्रक्रिया यशस्वीरीत्या पार पाडली आहे. बंगळुरु येथून इस्रोने दिलेल्या कमांडप्रमाणे चांद्रयान 3 ने चंद्राच्या कक्षेत प्रवेश केला आहे आणि चंद्राचे फोटो घेतले आहेत, जे ट्विटर पेजवरुन प्रसारित करण्यात आले आहेत.

चंद्रावरील यशस्वी लँडिंग

चांद्रयान २ मोहिमेत अंतिम टप्प्यात आलेलं अपयश चांद्रयान ३ च्या माध्यमातून २३ ऑगस्ट ला पुसून काढण्यात इस्रो ला यश आले आहे. भारतीय यान यशस्वीपणे चंद्रावर उतरवण्याचा महत्त्वाचा टप्पा आज संध्याकाळी ६ वाजून ४ मिनिटांनी पार पडला. आणि  बरोबर चंद्राच्या दक्षिण ध्रुवाजवळ यान उतरवणारा भारत पहिला देश ठरला. यावेळी भारतानं ऑर्बिटर न पाठवता प्रॉपल्शन मॉड्यूल पाठवलं होतं. त्यामध्ये देखील अपेक्षेपेक्षा जास्त इंधन शिल्लक राहिले. या इंधनाचा उपयोग करून हे मॉड्यूल चंद्राभोवती पुढील किमान सहा महिने फिरत राहून पृथ्वीचा अभ्यास करेल. विक्रम लँडरच्या लँडिंगची सर्व प्रक्रिया लँडरवरील संगणकाच्या नियंत्रणाखाली पार पडली. त्यासाठी आवश्यक आज्ञावली बेंगळुरू येथील इस्रो टेलिमेट्री, ट्रॅकिंग अँड कमांड नेटवर्कमधून (इसट्रॅक) लँडरकडे पाठवण्यात येत होत्या. बेंगळुरूजवळील ब्याललु येथील डीप स्पेस नेटवर्कच्या साह्याने लँडरशी थेट संपर्क साधून त्यावरील सर्व सेन्सर, कॅमेरा आणि इंजिनांची सातत्याने कसून तपासणी होत होती.