भारताची महत्त्वाकांक्षी चांद्र मोहीम चंद्रयान-3

@काशीनाथ देवधर

। 9881253425

 

 

भारतीय आंतरिक्ष संशोधन संस्थेचे - म्हणजेच इस्रोचे अध्यक्ष डॉ. सोमनाथ यांनी नुकतीच घोषणा केली की दिनांक 14 जुलै 2023 या दिवशी दुपारी दोन वाजून 35 मिनिटांनी श्रीहरीकोटा येथील सतीश धवन स्पेस सेंटरच्या तळावरून चंद्रयान-3चे चंद्राच्या दिशेने उड्डाण होईल. चार वर्षांपूर्वी चंद्रावर स्वयंचलित वाहन (रोव्हर) उतरवण्याचा झालेला अयशस्वी प्रयत्न या मोहिमेद्वारे पुन्हा यशस्वी केला जाईल. चंद्रपृष्ठावर लँडर अलगaद व सुरक्षित उतरवला जाईल (सॉफ्ट लँडिंग). सॉफ्टवेअरमध्ये झालेली तांत्रिक चूक दुरुस्त करून त्याच्या वारंवार यशस्वी चाचण्या केल्या आहेत. चंद्रपृष्ठ व वातावरण कृत्रिमपणे तयार करून वास्तविक परिस्थितीचे अनुकरण केले आहे व यंत्रणांचे कार्य योग्य होते की नाही हे तपासून पाहिले आहे, तसेच सॉफ्टवेअरच्याही चाचण्या करून त्याच्या विश्वसनीयतेची खात्री केली आहे. तेव्हा या वेळी ही मोहीम यशस्वी होणारच, ही खात्री आहे.

 

 

 

सर्वच भारतीयांचे मन या घोषणेमुळे आनंदाने उचंबळून आले आहे व यशस्वी मोहिमेसाठी इस्रोला मनापासून शुभेच्छा देत आहे. अगदी जगातीलही सर्वांचे लक्ष या चंद्रयान-3 मोहिमेकडे लागले आहे. अमेरिका, रशिया व चीन या तीन देशांनी आतापर्यंत चंद्रपृष्ठावर आपापले यान अगदी अलगद उतरवले आहे. चंद्रयान-दोन मात्र अगदी शेवटच्या टप्प्यापर्यंत यशस्वी वाटचाल करून चंद्रपृष्ठावर कोसळले होते, त्याची हळहळ व रुखरुख भारतीयांच्या मनात असून त्याचमुळे सर्व जणांची उत्सुकता या वेळी शिगेला पोहोचली आहे व लँडर या वेळी अगदी यशस्वीपणे अलगद व सुरक्षितपणे चंद्रपृष्ठावर उतरेल, असा इस्रोच्या शास्त्रज्ञांबद्दल जनतेच्या मनात सार्थ विश्वास आहे.

 

गेल्या पन्नास वर्षांपेक्षा जास्त कालखंडामध्ये भारताने अंतराळ क्षेत्रामध्ये अनेक अनेक नवनवीन उपक्रम राबवून वेगवेगळ्या तंत्रज्ञानाची निर्मिती केलेली आहे. भारतीय आंतरिक्ष संशोधन संस्थेद्वारा (इस्रोद्वारा) आतापर्यंत 123 अंतराळ मोहिमा, 91 उड्डाण मोहिमा, 15 विद्यार्थ्यांचे उपग्रह, 424 परदेशी उपग्रह आणि भारतीय खाजगी उद्योगांनी बनवलेले तीन उपग्रह आंतरिक्षामध्ये पाठवले आहेत व योग्य कक्षेत स्थापित केले आहेत. त्याचप्रमाणे इस्रोद्वारा ‘दोन रिएंट्री मिशन’ म्हणजे अंतराळात जाऊन परत येण्यासाठी आवश्यक असणारे तंत्रज्ञान विकसित करण्यात आले आहे. तेव्हा केवळ 50-55 वर्षांच्या कालावधीमध्ये भारतीय शास्त्रज्ञांनी विस्मयजनक आणि थक्क करणारे आंतरिक्ष तंत्रज्ञान विकसित करून एक प्रबळ अंतराळ शक्ती म्हणून भारत सगळ्या जगासमोर स्थापित झाला आहे. अंतराळ क्षेत्रातील अनेकविध उपक्रमांमध्ये मंगळयान, चंद्रयान-1, चंद्रयान-2 अशा विविध उपक्रमांची माहिती आपण यापूर्वीही बघितलेली आहे. यानंतरच्या काळात अनेक मोहिमा आपण हाती घेतल्या असून सूर्याचा अभ्यास करण्यासाठी ‘आदित्ययान’ हीसुद्धा एक मोठी मोहीम हाती घेतली आहे. त्याचप्रमाणे नासाबरोबर इस्रो एकत्रितपणे ‘निसार प्रणाली’ ही एक प्रणाली आपण विकसित करणार आहोत आणि त्याद्वारे आकाशामध्ये एक स्थानक असेल, ज्याद्वारे बर्‍याच गोष्टींचा अभ्यास करून माहिती देणारी एक प्रकारची ‘अंतराळ वेधशाळा’ही (ऑब्झर्व्हेटरी) स्थापित करण्यात येणार आहे. भूकंप, त्सुनामी, ज्वालामुखी, वादळे अशा पृथ्वीवर निर्माण होणार्‍या नैसर्गिक आपत्तींची माहिती आधीच मिळाली, तर त्यापासून होणारे नुकसान कमी करणे शक्य होईल, तसेच पृथ्वीवरील असणार्‍या विविध संसाधनांचा अभ्यास करण्यासाठीही याचा उपयोग होईल.

 

 

14 नोव्हेंबर 2008 रोजी चंद्रयान-1 मोहिमेअंतर्गत एका अर्थाने भारताचा तिरंगा चंद्राच्या दक्षिण ध्रुवावर फडकवलाच आहे व ती मून इम्पॅक्ट प्रोब (एम आय पी) चंद्रपृष्ठावर अतिशय नियंत्रित पद्धतीने धडकवली होती. चंद्राच्या पृष्ठभागाचे निरीक्षण करून त्रिमितीय स्थलाकृती (थ्रीडी टॉपोग्राफी) प्रामुख्याने दक्षिण ध्रुवाजवळील प्रदेशांमध्ये व बर्फरूपातील पाणीसाठ्याची नोंद व शोध घेण्यासाठी पाच स्वदेशी व सहा परदेशी संयंत्रे त्या वेळी पाठवली होती व बरीचशी उपयोगी माहिती गोळा केली होती.

 

 

भारताने 2019मध्ये चंद्रयान-2 ही मोहीम राबवली. 22 जुलै 2019 रोजी श्रीहरीकोटा येथील सतीश धवन स्पेस सेंटरच्या उड्डाणतळ दोन (लाँच पॅड टू) येथून चंद्रयान-2ने एलएमव्ही 3 मार्क 1 या प्रक्षेपकाद्वारे अवकाशात झेप घेतली. 20 ऑगस्ट 2019 रोजी चंद्राच्या कक्षेत प्रवेश केला व ते चंद्रपृष्ठापासून शंभर कि.मी. दूर या वर्तुळाकार कक्षेत फिरू लागले. 6 सप्टेंबर 2019 रोजी तब्बल 46 दिवसांचा यशस्वी प्रवास करून सुमारे 3 लाख 84 हजार कि.मी. अंतर कापून चंद्रयान-2 चंद्राच्या कक्षेमध्ये स्थिरावले.

 

 

चंद्रयान-2 या मोहिमेमध्ये आपण चंद्रयानाबरोबर तीन गोष्टी पाठवल्या होत्या - एक म्हणजे ऑर्बिटर, दुसरे होते विक्रम लँडर आणि तिसरे होते प्रज्ञान रोव्हर. लँडर चंद्रपृष्ठापासून शंभर कि.मी.च्या वर्तुळाकार कक्षेत फिरत राहून फोटो किंवा तत्सम संयंत्रमार्फत मिळालेली चंद्राची वेगवेगळी माहिती पृथ्वीपर्यंत पाठवण्याचे काम करत आहे. विक्रम लँडर चंद्रपृष्ठावर अलगदपणे उतरवण्यामध्ये गडबड झाली आणि तो अचानक मार्ग बदलून कोसळला. त्यामुळे लँडर आणि रोव्हर या दोघांचे कार्य होऊ शकले नव्हते. चंद्रयान-3च्या माध्यमातून पुन्हा त्याच चाचण्या करून त्या यशस्वी करण्याचा संकल्प या वेळी करण्यात आलाय. चंद्रयान-2चा ऑर्बिटर अजूनही कार्यरत असून तो व्यवस्थितपणे कार्य करतच आहे व चंद्राभोवती शंभर कि.मी.च्या वर्तुळाकार कक्षेमध्ये फिरत आहे. त्यामुळे चंद्रयान-3 बरोबर परत वेगळा ऑर्बिटर पाठवण्यात येणार नसून चंद्रयान-2च्या ऑर्बिटरच्या सेवा आताही घेण्यात येत आहेत आणि घेण्यात येतील.

 

 

चंद्रयान-3 ही चंद्रयान-2ची अनुवर्ती मोहीम असल्याने चंद्रयान-2मधून आलेले अनुभव लक्षात घेऊन चंद्रयान-3च्या सर्व मॉड्यूल चाचण्या परत परत तपासून पाहून, सुधारणा करून तीन भागांमध्ये रचना करण्यात आली आहे. एक भाग लँडरचा आहे. त्यामध्ये चंद्रा सरफेस थर्मा फिजिकल एक्स्पीरिमेंट (CheSTE) हे चंद्राच्या पृष्ठभागाचे तापमान आणि थर्मल कंडक्टिव्हिटी पाहण्यासाठीचे यंत्र लँडर पे लोडमध्ये समाविष्ट आहे. त्याचप्रमाणे इन्स्ट्रुमेंट फॉर ल्यूनार सेस्मिक अ‍ॅक्टिव्हिटी (आयएलएसए) हे भूकंप सेस्मिसिटी मोजण्यासाठी वापरणार आहे, त्याचबरोबर प्लाझ्मा डेन्सिटी आणि त्यातील बदल मोजण्यासाठी Langmuir probe पाठवण्यात येणार आहे. नासाचा पॅसिव्ह लेझर रेट्रो रिफ्लेक्टर रे हासुद्धा ल्यूनार लेसर रेंजिंग स्टडीजसाठी पाठवण्यात येणार आहे.

 

 

दुसरा भाग रोव्हरमध्ये समाविष्ट केलेली संयंत्रे -

 

अल्फा पार्टिकल एक्स रे स्पेक्ट्रोमीटर (APXS) आणि

 

लेझर इंडक्टेड ब्रेकडाउन स्पेक्ट्रोस्कोप (LIBS)

 

हे मूलद्रव्य आणि चंद्रपृष्ठाजवळील भागामध्ये असणारी संयुगे यांचा अभ्यास करण्यासाठी माहिती गोळा करतील.

 

चंद्रयान-3मध्ये भारतीय बनावटीचे लँडर मॉड्यूल, प्रॉपल्शन मॉड्यूल आणि रोव्हर पाठवणार आहेत.

 

चंद्रयान-3चे तीन उद्देश आहेत - एक म्हणजे चंद्रपृष्ठा भागावर सुरक्षित व अलगदपणे यान उतरवणे, दुसरा चंद्रपृष्ठावर फिरून येणे आणि तिसरा म्हणजे सर्व वैज्ञानिक प्रयोग ठरवल्याप्रमाणे करणे.

 

चंद्रयान-3 मोहीम यशस्वी करण्यासाठी आणि उद्दिष्टपूर्तीसाठी अनेकांनी अत्यंत प्रगत आणि क्लिष्ट तंत्रज्ञान विकसित करून वेगवेगळे विभाग बनवून लँडर बनवला आहे. त्यामध्ये वैज्ञानिक प्रयोगासाठी अनेक संयंत्रे जोडली आहेत. अल्टीमीटर, व्हेलासीमीटर्स, हॉरिझाँटल व्हेलॉसिटी कॅमेरा, इनर्शियल मेजरमेंटसाठी लेझर गायरो इनर्शिअल रेफरन्सिंग अँड अ‍ॅक्सिलरोमीटर पॅकेज, प्रॉपल्शन सिस्टिममध्ये 800 न्यूटन लिक्विड इंडियन, अल्टिट्यूड थ्रस्टर आणि इंजीन कंट्रोल इलेक्ट्रॉनिक्स, त्याचबरोबर नॅव्हिगेशन गाइडन्स आणि कंट्रोल प्रामुख्याने डिसेंट ट्रॅकवर लक्ष केंद्रित करून सॉफ्टवेअर एलिमेंट्स नीट केले आहेत. लँडिंग मेकॅनिझम हॅझार्ड डिटेक्शन याचाही समावेश केलेला आहे. त्याचबरोबर इंटिग्रेटेड कोल्ड टेस्ट, इंटिग्रेटेड हॉट टेस्ट, लँडिंग लेग मेकॅनिझम परफॉर्मन्स टेस्ट या सगळ्याच चाचण्या यशस्वीपणे पूर्ण झालेल्या आहेत. लँडरचे आणि रोव्हरचे आयुष्य एक चांद्र दिवस किंवा 14 पृथ्वी दिवस असे निश्चित केले आहे. लँडिंग साइट प्रामुख्याने 4 ु 2.4 कि.मी. असेल आणि चंद्राच्या दक्षिण ध्रुवाजवळ उतरण्याचे ठिकाण निश्चित करण्यात आले आहे. संपूर्ण जगाचे लक्ष त्यामुळेच लागले आहे की आजपर्यंत जगातील कोणत्याच देशाने ध्रुवावरील भागात अशा प्रकारची चाचणी घेतली नाही.

 

 

प्रोपल्शन मॉड्यूल हे प्रामुख्याने इंजेक्शन ऑर्बिटपासून - म्हणजेच चंद्रपृष्ठापासून शंभर कि.मी.च्या वर्तुळाकार कक्षेपासून चंद्रपृष्ठापर्यंत लँडरला यशस्वीपणे आणण्यासाठी व सुरक्षितपणे अलगद उतरवण्यासाठी उपयोगी असेल. लँडर अलगद व सुरक्षित लँड झाल्यानंतर त्यातील स्वयंचलित वाहन म्हणजेच रोव्हर ही बाहेर फिरण्याची सोय त्यात असेल. प्रॉपल्शन मॉड्यूलसाठी 75W, लँडर मॉड्यूलसाठी 73W आणि रोव्हरसाठी पन्नास वॅट शक्तीची व्यवस्था केलेली आहे. परस्पर संवाद साधण्यासाठी आणि चंद्रयान दोनच्या ऑर्बिटरशी संवाद साधण्यासाठी, आयडीएसएन यांच्याबरोबर जोडणी केलेली आहे. रोव्हर मात्र केवळ लँडरशीच संवाद साधू शकेल. त्यामुळेच रोव्हरसाठी लँडरद्वारा संदेश दिले जातील.

 

 

लँडर मेकॅनिझममध्ये रोव्हर रॅम्प, आयएलएसए, कनेक्टर प्रोटेक्शन मेकॅनिझम, एक्स बँड अँटेना अशा यंत्रणा दिलेल्या आहेत. तसेच रिअ‍ॅक्शन व्हील्स हे लँडर अ‍ॅक्च्युएटरमध्ये लावलेले आहेत.

 

 

चंद्रयान मोहीम तीन टप्प्यांमध्ये होईल. पहिला टप्पा पृथ्वीभोवतीच्या प्रदक्षिणांचा असेल. दुसरा टप्पा चंद्रयानाला पृथ्वी कक्षाकडून चंद्रकक्षेकडे पाठवण्याचा असेल आणि तिसर्‍या टप्प्यांमध्ये चंद्रयान चंद्राच्या कक्षेमध्ये जाईल, त्यामध्ये शंभर किलोमीटरच्या कक्षेमध्ये परिक्रमा करत स्थिर होईल. त्यानंतर पीएम आणि एलएम - म्हणजेच प्रॉपल्शन मॉड्यूल आणि लँडर मॉड्यूल वेगळे होतील आणि तेथून चंद्रपृष्ठाकडे मार्गस्थ केले जातील. त्यानंतर त्याचा वेग कमी करण्याची प्रक्रिया होईल. त्यानंतर अलगद उतरण्यासाठी असणारे नियंत्रण गाइडन्स कंट्रोलचा आणि नॅव्हिगेशनचा उपयोग करून योग्य कोनातून योग्य गतीने उतरवण्यासाठी योग्य स्थितीत आणले जाईल. प्रॉपल्शन मॉड्यूलपासून लँडर मॉड्यूल वेगळे केले जाईल. त्यानंतर हे यान चंद्रपृष्ठावर अलगद उतरवले जाईल. तिथे लँडर स्थिर झाल्यावर पुढील प्रक्रिया प्रारंभ होतील. त्यामध्ये रोव्हरला बाहेर काढणे, रोव्हरला फिरवून परत आणणे, वेगवेगळे वैज्ञानिक प्रयोग आणि माहिती गोळा करणे हे सतत चालू राहील.

 

 

यामध्ये प्रत्यक्ष आकडेवारी पाहिली, तर आपल्या लक्षात येईल की याचे वजन 448.62 कि.ग्रॅ. आहे, प्रॉपेलंट मास 1696.39 कि.ग्रॅ. आहे, एकूण प्रॉपल्शन मॉड्यूल मास 2145.01 कि.ग्रॅ. आहे. त्यापासून 73w इतकी शक्ती निर्मित होते आणि याच्यासाठी जे कम्युनिकेशन साधन आहे, तो एस बँक ट्रान्स्फर ट्रान्स्पोर्ट TTC-IDSN, बाय प्रॉपेलंट प्रॉपल्शन सिस्टिम वापरलेली आहे. एलव्हीएम थ्री मार्क फोर वेहिकल एकूण 3895 कि.ग्रॅ. इतके वजन घेऊन जाण्यासाठी सज्ज आहे. त्याची उंची 43.5 मीटर एवढी आहे. एकूण वस्तुमान 642 टन इतके आहे. S200च्या घन इंधनाच्या दोन मोटर्स बूस्टरसाठी व कोअर स्टेजसाठी L110 हे द्रव इंधन इंजीन वापरले आहे. वरच्या टप्प्यामध्ये C25 हे क्रायोजेनिक इंजीन वापरले असून पेलोड फेअरिंगसाठी 5m OPLF इंजीन वापरले आहे.

 

1749.86 कि.ग्रॅ. इतक्या वजनाचा लँडर, 26 कि.ग्रॅ.चा रोव्हर, दोन ु दोन ु सव्वा मीटर एवढ्या आकाराचा लँडर तीन पे लोड घेऊन चंद्रावर उतरणार आहे.

 

 

भारताची इस्रोकडून अतिशय उच्च अपेक्षा असणारी ही महत्त्वाकांक्षी चंद्रयान-3 मोहीम यशस्वी होताना सर्व भारतीय आनंदित होतील आणि त्याची सर्व उद्दिष्टे पूर्ण होतील आणि परत एकदा भारत 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 होऊ या!

 

 

(हा लेख चंद्रयान-3चे प्रत्यक्ष उड्डाण होण्याआधी लिहिला गेला आहे.)