आकाश झेप - भाग १६

आता अवकाशाकडे.....

         मानवरहित यान आणि कृत्रिम उपग्रहे यांच्या तुलनेने मानवाने स्वतः अवकाशात जाऊन केलेल्या अभ्यासाने मिळालेली माहिती अधिक विश्वसनीय असू शकते, इतर अनेक प्रयोग साध्य होतात, हे खरे मानव अवकाशात पाठविण्याचे एक कारण आहे. द मार्शियन, अपोलो १३, डीप इम्पॅक्ट, इंटरस्टेल्लर, स्टार ट्रेक, तसेच ‘स्टार वॉर्स’सारखे प्रसिद्ध चित्रपट, ‘लॉस्ट इन स्पेस’सारख्या अनेक मालिका यांच्या माध्यमातून आपण सर्वांनी मनांतून आतापर्यंत अवकाशामध्ये अनेक उड्डाणे केली आहेत. 

 

                        

छायाचित्र: 'कोलंबिया' अवकाश यान

'१७ वर्षांची मेहनत फळाला; ब्रॅन्सन यांनी उघडले 'अवकाश पर्यटना'चे द्वार!' ११ जुलै २०२१ ची ही ठळक बातमी. अब्जाधीश 'रिचर्ड ब्रॅन्सन' यांच्या 'व्हर्जिन गॅलॅक्टिक' कंपनीचे 'युनिटी २२' अवकाशयान अवकाशाच्या सीमेपर्यंतची उंची गाठून रविवारी ११ जुलै २०२१ रोजी यशस्वीपणे जमिनीवर परतले. अवघ्या १५ मिनिटांच्या या प्रवासात जमिनीपासून सुमारे ८६ किलोमीटरच्या उंचीवर पोहोचून सहा अवकाशयात्रींनी पाच मिनिटांसाठी वजनरहित अवस्थेचा (Zero Gravity) अनुभव घेतला. या मोहिमेत 'ब्रॅन्सन' यांच्यासह भारतीय वंशाच्या 'सिरिशा बांदला' यांचाही सहभाग होता. राकेश शर्मा, कल्पना चावला आणि सुनीता विल्यम्स यांच्यानंतर अंतराळात जाणारी ती दुसरी भारतीय वंशाची आणि अंतराळ रेषा ओलांडणारी चौथी भारतीय ठरली.

         

      यावर्षीचीच दुसरी मोठी बातमी अशी की, १३ ऑक्टोबर २०२१ रोजी अ‍ॅमेझॉनपती 'जेफ बेझोस' यांच्या ‘ब्लू ओरिजिन या संस्थेचे ‘एन एस १८’नावाचं अवकाशयान १० मिनिटांच्या अवकाश सफरीनंतर जमिनीवर परतलं. अवकाशयानात वयाची नव्वदी पार केलेले 'विल्यम शॅटनर' होते. अलीकडच्या या दोन बातम्यांनी हे दाखवून दिलं की, मानवाचं 'अवकाश पर्यटन' (Space Tourism) हे स्वप्न सत्यात उतरलं आहे. 'अंतराळ युगा'ची (Space Age) सुरुवात १९५७ मध्ये 'स्पुतनिक-१' या कृत्रिम उपग्रहाच्या प्रक्षेपणापासून झाली, ते आजतागायत. हे युग म्हणजे अंतराळ शर्यत, अंतराळ संशोधन, अंतराळ तंत्रज्ञान आणि या घटनांमुळे प्रभावित झालेल्या सांस्कृतिक घडामोडींशी संबंधित क्रियाकलापांचा समावेश असलेला कालावधी आहे.इंग्रजीमध्ये प्रामुख्याने Sky, Space, Deep Space अश्या तीनच संकल्पना आहेत. परंतु, आता 'अवकाश युगा'मुळे पृथ्वीपासून आपण जस- जसे दूर जाऊ तसा 'आकाश, अंतराळ, अंतरिक्ष, अवकाश व दूरस्थ अवकाश' या पाचही गोष्टींचा अर्थ प्राप्त करणे हे क्रमप्राप्त आलेच. प्रकाशाच्या वेगाने प्रवास केला तरी आपल्याला सूर्याव्यतिरिक्त जवळचा तारा-अल्फा सेंटॉरी-पर्यंत पोहोचायला काही वर्षं, अंदाजे ४.२५ प्रकाशवर्षे लागतील. 

       'स्पेस व्हेईकल' किंवा 'स्पेसशिप' हे प्रक्षेपण वाहन (launch vehicle) आणि अवकाशयान (Spacecraft, Spaceplane) यांचे संयोजन आहे. 'स्पेस शटल' हे एक अंतराळयान आहे, ज्याला जोरासाठी अतिरिक्त रॉकेट इंजिनची आवश्यकता असते. हे पृथ्वीच्या निम्न कक्षेत असते आणि हे वातावरणात दीर्घकाळ राहण्याण्यासाठी डिझाइन केलेले नाही. काम व उपयोगानुसार 'स्पेसक्राफ्ट' चे प्रकार: Robotic spacecraft, ‎Cargo spacecraft, Flyby spacecraft, Orbiter spacecraft, Atmospheric spacecraft, Lander spacecraft, Penetrator spacecraft, Rover spacecraft, Observatory spacecraft, Communications & Navigation spacecraft. 'स्पेस कॅप्सूल' हे एक असे मानवसहीत अवकाशयान आहे, जे अवकाशातून पृथ्वीच्या वातावरणात पंखांशिवाय पुन्हा प्रवेश करण्यासाठी बोथट-धडाचा कोष (capsule) वापरते. 'स्टारशिप, स्टारक्राफ्ट किंवा इंटरस्टेलर स्पेसक्राफ्ट' हे एक सैद्धांतिक (theoretical) अवकाशयान आहे, जे ग्रहांच्या प्रणाली दरम्यान प्रवास करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे. 

       अंतराळयान किंवा अवकाशयान हे बाह्य अवकाशात उडण्यासाठी डिझाइन केलेले वाहन आहे. संप्रेषण (Communication), पृथ्वी निरीक्षण, हवामानशास्त्र, मार्ग-निर्देशन (Navigation), अंतराळ वसाहती, ग्रहांचा शोध आणि मानव व मालवाहू वाहतूक यासह विविध उद्देशांसाठी एक प्रकारचे कृत्रिम उपग्रह, अंतराळ यान वापरले जातात. जवळपास सर्व अंतराळयान स्वतःहून अंतराळात जाऊ शकत नाहीत आणि त्यांना प्रक्षेपण वाहन (वाहक रॉकेट) आवश्यक आहे.अवकाशयानात उपकरणे व माणसे बसविण्यासाठी सोय असते. पृथ्वीभोवतालच्या कक्षेत फिरण्यासाठी (केप्लर नियमांस अनुसरून) आवश्यक तेवढा वेग मिळाल्यावर अवकाशयान फिरत राहण्यास अधिक ऊर्जेची गरज नसते व इंधन संपल्यानंतर क्षेपणयान अवकाशयानापासून वेगळे होण्याची व्यवस्था असते. विशिष्ट कक्षेत फिरण्यासाठी अवकाशयानाला एक विशिष्ट वेग द्यावा लागतो. अवकाशयान एखाद्या बंद पेटीसारखे असते व त्याच्या आतल्या भागाचे तापमान, दाब, कंपनपातळी इ. गोष्टी योग्य प्रमाणात राखणे, पृथ्वीवरील नियंत्रण केंद्राशी संदेशवहनाने दळणवळण करणे, इष्ट मार्गाने जाणे इ. कामे करणारी यंत्रे व उपकरणे अवकाशयानात असतात. अवकाशात करावयाच्या प्रयोगास व मापनास आवश्यक असणारी चुंबकीय क्षेत्रमापक, रेडिओ(संदेश) प्रेषक, प्रारण-संवेदक (विविध किरणांचे अस्तित्व व तीव्रता दर्शविणारे उपकरण), तापमापक, छायाचित्रे घेणारे दूरचित्रण कॅमेरे इ. उपकरणेही अवकाशयानात असतात. अवकाशात प्रकाशाचे प्रकीर्णन होत नसल्यामुळे सूर्य, तारे, ग्रह इ. प्रकाश-उद्गम सोडल्यास इतरत्र काळोख आढळतो. यानाचे बाह्य कवच तडकू नये इतके भक्कम व प्रारणांपासून संरक्षण करू शकेल असे भक्कम चिलखतासारखे ते असावे लागते.

        मानवासहित अवकाशयान: प्रत्यक्ष अवकाशातील उड्डाण वजनरहित अवस्थेत होत असते. जमिनीवरील प्रयोगशाळांत वजनरहित अवस्था दीर्घकाल निर्माण करता येणे शक्य नसल्यामुळे प्रत्यक्ष उड्डाण करूनच हा प्रश्न सोडवावा लागला. अनेक उड्डाणांवरून असा अनुभव आलेला आहे की अल्पकाल, थोडे दिवस, वजनरहित अवस्थेत मनुष्याला नेहमीच्या कार्यक्षमतेने काम करणे शक्य आहे.अवकाशातील तीव्र व घातक प्रारणांपासून शरीराचे संरक्षण करण्यासाठी अवकाशयान व पोशाख ही त्या प्रारणांना शक्य तितकी अभेद्य करावी लागतात. प्रवाशांना पुरेसे अन्न, पाणी व ऑक्सिजन पुरविणे व उच्छ्‍वासाबरोबर बाहेर पडणारा कार्बन डाय-ऑक्साइड, शरीरातून उत्सर्जित होणारी उष्णता व मलमूत्रादींची विल्हेवाट लावणे, यानाच्या कोठडीतील व प्रवाशांच्या अवकाश पोशाखाच्या आतल्या भागात दाब व तपमान हवे तेवढे राखणे, कोठडीतील हवेतील आर्द्रता व तिचे संघटन आवश्यक त्या मर्यादेत राखणे, कोठडीतील आवाजाच्या पातळीचे नियंत्रण करणे, उड्डाणातील प्रवेग सहन करता यावेत यासाठी खास बैठकीची योग्य ती मांडणी करणे इ. गोष्टी करता येतील अशा सोयी यानात असाव्या लागतात.

       परतीचा प्रवास: यान पृथ्वीकडे परत येत असताना किती वेगाने वातावरणात शिरेल या गोष्टीवर यानाचा बाह्य आकार व यानाचे बाह्य कवच बनविण्यासाठी वापरलेली सामग्री ही अवलंबून असतात. यान वातावरणातून जात असताना वातावरण व यानाचा पृष्ठभाग यांच्या घर्षणाने उष्णता निर्माण होते व यानाचा वेग प्रचंड असला तर तिचे तापमानही प्रचंड असते. या उष्णतेचे निराकरण न झाल्यास सर्व यानाचे उल्केप्रमाणे भस्म होण्याचा संभव असतो. त्याचप्रमाणे प्रत्यक्ष अवकाशात प्रवास करताना सूर्यप्रकाशामुळे अवकाशयानाची एकच बाजू सतत तापू नये, यासाठी अवकाशयान नियमित कालावधीत स्वतःभोवती फिरत राहील अशी व्यवस्था करण्यात येते. 

      अवकाशस्थानक: अवकाशयानांना प्रवासात आवश्यक असणाऱ्या इंधनाचा, उपकरणांचा, सुट्या भागांचा किंवा इतर सामग्रीचा साठा असलेला व साठ्यातील वस्तू अवकाशयानांना पुरविण्याची सोय ज्याच्यात आहे असा कृत्रिम उपग्रह म्हणजे अवकाशस्थानक होय. 

छायाचित्र: अवकाशस्थानक

    

      जगातील पहिले अंतराळयान, ४ ऑक्टोबर १९५७ रोजी 'सोव्हिएत युनियन' ने प्रक्षेपित केले आणि त्याचे नाव होते 'स्पुटनिक 1'. भारताचे मानवरहीत असे 'आर्यभट' ते 'चंद्रयान' सारखे अनेक अंतराळयान अवकाशात झेपावले आहेत. 'गगनयान' हे भारतीय मानवी अंतराळ उड्डाण कार्यक्रमाचे अंतराळयान आहे. हे अंतराळयान २०२३ साली तीन अंतराळवीरांना - 'व्योमनॉट्स' ना घेऊन जाण्यासाठी डिझाइन केले जात आहे.

त्यांना आपण शुभेच्छा देऊया!

 

संदर्भ: विकिपीडिया, मराठी विश्वकोश, इंटरनेट

 

राकेश शांतीलाल शेटे

(विमानशास्त्र अभियंता, हवाई व्यवसाय प्रशिक्षक, बेंगलोर)