चंद्रयान-3 च्या लँडिंगमध्ये ‘ती’ 15 मिनिटं का महत्त्वाची आहेत?
फोटो स्रोत, ISRO/TWITTER
- Author, श्रीकांत बक्षी
- Role, बीबीसी प्रतिनिधी
चंद्रयान-3 लँडर लवकरच चंद्राच्या दक्षिण ध्रुवाजवळ 70 अक्षांशावर उतरेल.
भारतीय वेळेनुसार, इस्रो 23 ऑगस्टच्या संध्याकाळी 5 वाजल्यानंतर चंद्रयान-3 लँडर मॉड्यूल चंद्राच्या पृष्ठभागावर पाठवण्याची तयारी करत आहे.
14 जुलै रोजी श्रीहरीकोटा येथून उड्डाण केलेलं चंद्रयान-3 हे 40 दिवसांच्या दीर्घ प्रवासानंतर चंद्राच्या पृष्ठभागावर उतरण्यासाठी सज्ज झालं आहे. पण त्याची उतरण्याची ही प्रक्रिया अतिशय नाजूक आणि किचकट आहे.
दुसऱ्या शब्दांत सांगायचं म्हणजे चंद्रयान-3 चा 40 दिवसांचा प्रवास हा एक टर्निंग पॉइंट असेल, तर लँडिंग दरम्यानची शेवटची 15 मिनिटं हा सुद्धा आणखी एक टर्निंग पॉइंट आहे.
इस्रोचे माजी अध्यक्ष के. सिवान यांच्या मते, ही 15 मिनिटं धाकधुकीची असतात.
चंद्रयान -3 ला 15 मिनिटांत सुरक्षित सॉफ्ट लँडिंग करावं लागेल.
2019 मध्ये चंद्रयान-2 च्या प्रक्षेपणात लँडर मॉड्यूल चंद्राच्या पृष्ठभागावर 2.1 किमी उंचीवर पोहोचलं, पण किरकोळ तांत्रिक बिघाडामुळं लँडर ते झालं.
इस्रोचे अध्यक्ष एस. सोमनाथ म्हणाले की, चंद्रयान -3 च्या लँडर मॉड्यूलसोबत असा अपघात टाळण्यासाठी सर्व व्यवस्था करण्यात आली आहे आणि अगदी लहान त्रुटींच्या बाबतीतही शास्त्रज्ञांनी काम केलं आहे.
'चंद्रावर उतरणं हे पृथ्वीवर उतरण्यासारखं नाही'
तुम्हाला एखादे विमान किंवा वस्तू पृथ्वीवर उतरताना दिसेल. विमान उंचीवरून हळूहळू पुढे आणि खाली सरकते आणि धावपट्टीवर उतरते. विमानातून उडी मारणारे स्कायडायव्हर्स पॅराशूटच्या साहाय्याने सुरक्षितपणे जमिनीवर उतरतात.
पृथ्वीवर शक्य असलेल्या या दोन्ही प्रक्रिया चंद्रावर शक्य नाहीत. चंद्रावर वायूमंडळ नसल्यामुळे हवेत उडून नव्हे तर पॅराशूटच्या साहाय्याने लँडर उतरवणं शक्य असतं.
फोटो स्रोत, EMPICS
त्यामुळे न्यूटनच्या गतीच्या तिसऱ्या नियमानुसार लँडर चंद्राच्या पृष्ठभागावर उतरला पाहिजे.
यासाठी चंद्रयान -3 च्या लँडरमध्ये रॉकेट बसवण्यात आले आहेत. त्यांना प्रज्वलित करून लँडरचा वेग नियंत्रित करून ते मंद गतीने सॉफ्ट लँडिंगचा प्रयत्न करतात.
ही आहे खरी समस्या
लाखो मैल दूर असलेल्या मंगळयानवरही पृथ्वीवरील डीप स्पेस नेटवर्कद्वारे शास्त्रज्ञांचे नियंत्रण आहे.
चंद्रयान-3 ने उड्डाण केल्यापासून त्याचा चंद्राच्या पृष्ठभागावर उतरण्याचा प्रवास सुरू होईपर्यंत, शास्त्रज्ञांनी त्याची दिशा-वेग नियंत्रित केला आणि त्याचे बूस्टर प्रज्वलित केले.
फोटो स्रोत, GETTY IMAGES
पण लँडिंग दरम्यान ते अशा प्रकारे नियंत्रित केले जाऊ शकत नाही. म्हणूनच त्याला स्वयंचलितपणे उतरता यावं, त्यापद्धतीनं तसं प्रोग्रामिंग केलेलं असतं.
चंद्रयान-2 मध्येही अशीच व्यवस्था करण्यात आली होती. शेवटच्या क्षणी तांत्रिक बिघाड झाल्याने त्याचे क्रॅश लँडिंग झाले. अशा समस्या टाळण्यासाठी आता चंद्रयान -3 मध्ये व्यवस्था करण्यात आल्याचे इस्रोचे अध्यक्ष म्हणाले.
आपण नियंत्रण का करू शकत नाही?
चंद्रयान -3 लँडर लांब वर्तुळाकार कक्षेत चंद्राभोवती फिरत आहे. चंद्राच्या पृष्ठभागापासून 100 किलोमीटर अंतर पार केल्यानंतर गुरुत्वाकर्षणाच्या जोरावर त्याच्या बूस्टरला प्रज्वलित केलं जातं. परिणामी, ते चंद्राच्या पृष्ठभागावर वेगाने घसरू लागतं.
ते पडताना त्याचा वेग खूप जास्त असतो. पृथ्वीवरून चंद्रावर रेडिओ सिग्नल पाठवण्यासाठी जवळपास 1.3 सेकंद लागतात. त्याच सिग्नलला पुन्हा जमिनीवर पोहोचण्यासाठी 1.3 सेकंद लागतात.
फोटो स्रोत, GETTY IMAGES
अशाप्रकारे, चंद्रयान लँडर पृथ्वीला एक सिग्नल पाठवतो आणि प्रतिसादात दुसरा सिग्नल पोहोचण्यासाठी 1.3 सेकंद लागतात. म्हणजे ते पूर्ण होण्यासाठी जवळपास अडीच सेकंद लागतात. म्हणजे ताशी 100 किलोमीटर वेगाने चंद्रावर पडणाऱ्या लँडरला नियंत्रित करण्यासाठी अडीच सेकंद लागतात. त्यामुळे हे काही व्यावहारिक काम नाहीये.
म्हणूनच लँडर स्वतः निर्णय घेतो आणि खाली उतरतो. अशा प्रयत्नांमध्ये सर्वकाही तांत्रिकदृष्ट्या योग्य असलं पाहिजे. नाहीतर अगदी लहान कारणामुळे अडचणी येऊ शकतात.
8 टप्प्यांमध्ये लँडिंग प्रक्रिया
चंद्रयान-3 प्रथम चंद्राच्या पृष्ठभागावर झेप घेण्यासाठी बूस्टर फायर करून 100 किलोमीटर उंचीवर परिभ्रमण करतं. तेथून ते वेगाने चंद्राच्या पृष्ठभागावर येतं.
अशाप्रकारे, लँडर मॉड्यूल लँडिंग करताना चंद्राच्या पृष्ठभागाच्या 90 अंशांच्या कोनात असलं पाहिजे. चंद्रयान-3 चे चार पाय कितीही झुकले तरी ते चंद्राच्या पृष्ठभागाला स्पर्श करू शकत नाहीत.
यानंतर चंद्रयान उलटे पडण्याचा धोका आहे. असे झाले तर रोव्हरही त्यातून बाहेर पडू शकणार नाही.
चंद्राच्या पृष्ठभागावर सॉफ्ट लँडिंग केल्यानंतर, लँडर मॉड्यूल पृथ्वीला सिग्नल पाठवते. थोड्या वेळाने त्यात बसवलेला रॅम्प उघडेल. याद्वारे रोव्हर चंद्राच्या पृष्ठभागावर उतरेल आणि तेथून छायाचित्रे घेऊन बेंगळुरूजवळील इंडियन डीप स्पेस नेटवर्कला पाठवेल.
फोटो स्रोत, ISRO
सायंटिफिक प्रेस ऑर्गनायझेशनचे प्रमुख वैज्ञानिक डॉ. टी.व्ही. व्यंकटेश्वरन यांनी म्हटलं की, "शंभर किलोमीटर उंचीवरून लँडरला चंद्राच्या पृष्ठभागावर उतरवण्याची 15 मिनिटांची प्रक्रिया 8 टप्प्यांत पूर्ण केली जाईल."
यामध्ये, चंद्रयानाचे पाय चंद्राच्या पृष्ठभागावर तोपर्यंत राहिल जोवर ते 100 किलोमीटरपासून 30 किलोमीटरपर्यंत खाली येत नाही. त्यानंतर वेग आणखी कमी करण्यासाठी लँडरवरील रॉकेट प्रज्वलित केलं जाईल.
लँडर 30 किमी उंचीवर असताना त्याचा वेग खूप जास्त असतो. तो वेग नियंत्रित करत ते चंद्राच्या पृष्ठभागापासून 7.4 किमी उंचीवर पोहोचतं. 100 किमी उंचीवरून इथपर्यंत पोहोचायला 10 मिनिटे लागतात. ही पहिली पायरी म्हणता येईल.
दुसऱ्या टप्प्यापासून सर्व काही आव्हानात्मक
7.4 किमी उंचीवरून ते 6.8 किमी उंचीवर उतरतं. तोपर्यंत लँडरचे पाय चंद्राच्या पृष्ठभागावर 50 अंशापर्यंत फिरतील.
त्यानंतर त्याला ज्या ठिकाणी उतरायचं आहे तेथे ते जात आहे की नाही, याची पुष्टी लँडरवरील उपकरणं करतील. तिसरा टप्पा म्हणजे 6.8 किलोमीटर उंचीवरून 800 मीटर उंचीवर उतरणे हा आहे.
फोटो स्रोत, ISRO
चौथ्या टप्प्यात ते 150 मीटर उंचीवर उतरते.
या उंचीवर लँडर हे लँडिंग साइट पूर्णपणे समतल असल्याची खात्री करेल. इथून ते पाचव्या टप्प्यात 150 मीटरपासून ते 60 मीटरपर्यंत खाली उतरतं.
तिथून लँडरचा वेग आणखी कमी होतो. सहाव्या टप्प्यात उंची 60 मीटरवरून 10 मीटरपर्यंत कमी होते.
एक नवीन उपकरण
यावेळी इस्रोने लँडरमध्ये लेझर डॉप्लर व्हेलोसिमीटर नावाचे नवीन उपकरण जोडलं आहे. जे चंद्राच्या पृष्ठभागावर लेझर पल्स पाठवतं. हे उपकरण लँडर किती वेगानं खाली जात आहे ते क्षणाक्षणाला मोजत असतं.
लँडरमधील संगणक आवश्यक वेगानं लँडिंगची काळजी घेतो. सहावा टप्पा म्हणजे लँडरला 60 मीटरपासून 10 मीटर उंचीवर आणणं हा आहे.
पुढील पायरी म्हणजे चंद्रावर लँडरचे दहा मीटर उंचीवरून सॉफ्ट लँडिंग करणं ही आहे.
या टप्प्यावर रॉकेट ज्वलन थांबवतं. कारण ज्वलनातून रॉकेटची धूळ चंद्राच्या पृष्ठभागावर उडून लँडरवरील सोलर पॅनल्सवर पडली तर ते वीज निर्माण करू शकणार नाहीत, असा धोका असतो.
10 मीटर उंचीवरून खाली पडताना लँडर मॉड्यूलचा वेग 10 मीटर प्रति सेकंद असतो. म्हणजेच शेवटचा टप्पा एका सेकंदात पूर्ण होतो.
जरी तांत्रिक त्रुट उद्भवली आणि लँडर 100 मीटर प्रति सेकंद वेगाने पडला, तरीही उपकरणाचे पाय अबाधित राहतील. त्याला इतकं मजबूत बनवण्यात आलंय. लँडरला 800 मीटर उंचीवरून 10 मीटर उंची गाठण्यासाठी साडेचार मिनिटे लागतात.
यादरम्यान, काहीही झाले तरी कुणीच काहीही करू शकत नाही. लँडर सुरक्षितपणे उतरल्यानंतर रॅम्प उघडतो, रोव्हर बाहेर येतो आणि चंद्रावर उतरतो. तो लँडरची छायाचित्रे घेतो आणि पृथ्वीवर पाठवतो. हा आठवा टप्पा आहे. इथून लँडर विक्रम आणि रोव्हर चंद्राच्या दक्षिण ध्रुवावर 14 दिवस संशोधन करणार आहेत.
मागील अनुभवातून धडा
लँडिंग दरम्यान चंद्रयान-2 अयशस्वी झाले. त्यामुळे असे अपयश टाळण्यासाठी चंद्रयान-3 प्रगत तंत्रज्ञानाने सुसज्ज केले आहे. हे तंत्रज्ञान लँडरला सुरक्षित उतरण्यास मदत करतात. यामध्ये लँडर मॉड्यूलमध्ये सात मुख्य तंत्रज्ञानाचा समावेश आहे.
यातील पहिले अल्टिमीटर आहे. हे चंद्रयान-3 च्या उतरण्याच्या वेळी त्याची उंची नियंत्रित करेल. ते लेझर आणि रेडिओ फ्रिक्वेन्सीच्या मदतीने काम करतात.
दुसरे म्हणजे वेलॉसिटी मीटर. ते चंद्रयान-3 चा वेग नियंत्रित करते. यामध्ये लेझर डॉप्लर व्हेलॉसिटी मीटर आणि लँडर हॉरिझोन्टल व्हेलॉसिटी मीटर समाविष्ट आहे. हे दोघे चंद्राच्या पृष्ठभागाची छायाचित्रे घेतात आणि लँडर मॉड्यूल सुरक्षितपणे उतरू शकेल याची खात्री करण्यासाठी त्यांचं सतत निरीक्षण करतात.
तिसरे म्हणजे जडत्व किती आहे हे मोजणे. यात लेझर जायरोस्कोपवर आधारित जडत्व एॲसीलरोमीटर समावेश आहे. (जडत्व म्हणजे एखादी वस्तू आहे त्या स्थितीत राहण्याचा प्रयत्न करते.)
चौथं म्हणजे प्रपल्शन सिस्टिम. यात अत्याधुनिक 800N थ्रॉटेबल लिक्विड इंजिन, 58N अॅटिट्यूड थ्रस्टर्स आणि थ्रॉटलेबल इंजिन कंट्रोल इलेक्ट्रॉनिक्स आहेत. ही उपकरणे कोणत्याही उंचीवर सेन्सर्सनी जमा केलेल्या माहितीद्वारा लँडर मॉड्यूलचा वेग नियंत्रित करण्याचा प्रयत्न करतात.
फोटो स्रोत, ANI
पाचवे आहे नेव्हिगेशन, मार्गदर्शन आणि नियंत्रण. यामध्ये ट्रॅजेक्टोरी डिझाइन आणि सॉफ्टवेअर घटक समाविष्ट आहेत जे लँडिंग मार्गाचे मार्गदर्शन करतात. सहावे म्हणजे धोकादायक शोध आणि बचाव. यात लँडर समोरील धोका शोधणे आणि टाळणे यासाठीच्या कॅमेरा आणि त्यासाठीच्या प्रक्रिया अल्गोरिदम यांचा समावेश आहे.
सातवी लँडिंग लेग यंत्रणा आहे. शेवटच्या क्षणी लँडरला स्थिर गतीने चंद्राच्या पृष्ठभागाला सुरक्षितपणे स्पर्श करण्यास परवानगी देण्यासाठी हे वापरले जातात.
अशा प्रकारे, हे सात तंत्रज्ञान एकमेकांशी त्वरित माहितीची देवाणघेवाण करत आहेत. यामुळे लँडिंग प्रक्रियेची शेवटची 15 मिनिटे सुरळीतपणे चालतील आणि सॉफ्ट लँडिंगला हातभार लावतील.
समस्या उद्भवल्या तरीही...
चंद्रयान-2 मध्ये झालेल्या तांत्रिक त्रुटींचे सखोल विश्लेषण केल्यानंतर लँडर मॉड्यूलमध्ये पुन्हा अशी समस्या उद्भवल्यास ते स्वतःच निर्णय घेऊ शकेल, अशी व्यवस्था करण्यात आली आहे.
इस्रोचे अध्यक्ष सोमनाथ म्हणाले की, "चंद्रयान-3 चं लॅंडर मोड्यूल क्षितिजाला समांतर रेषेत असताना चंद्रावर उतरण्यास सुरुवात करेल. तिथून यानाला हळूहळू काटकोनात अशा स्थितीत यायचं आहे, जिथून ते थेट खाली अलगद उतरू शकतं."
सोमनाथ म्हणाले की, "चंद्रयान-3 लँडरचे दोन इंजिन निकामी झाले असले आणि काही सेन्सर काम करत नसले तरी सक्षम सॉफ्ट लँडिंगसाठी सर्व आवश्यक व्यवस्था करण्यात आल्या आहेत."
लँडिंग करताना येणाऱ्या अडचणी सोडवण्यासाठी एक अल्गोरिदम तयार करण्यात आल्याचं त्यांनी सांगितलं.
लँडरमधील इंधन कार्यक्षमतेने वापरून अचूकपणे अंतर मोजून लँडरचे सॉफ्ट लँडिंग करणे हे मुख्य आव्हान असल्याचंही त्यांनी सांगितलं.
हे वाचलंत का?
या लेखात सोशल मीडियावरील वेबसाईट्सवरचा मजकुराचा समावेश आहे. कुठलाही मजकूर अपलोड करण्यापूर्वी आम्ही तुमची परवानगी विचारतो. कारण संबंधित वेबसाईट कुकीज तसंच अन्य तंत्रज्ञान वापरतं. तुम्ही स्वीकारण्यापूर्वी सोशल मीडिया वेबसाईट्सची कुकीज तसंच गोपनीयतेसंदर्भातील धोरण वाचू शकता. हा मजकूर पाहण्यासाठी 'स्वीकारा आणि पुढे सुरू ठेवा'.
YouTube पोस्ट समाप्त
(बीबीसी न्यूज मराठीचे सर्व अपडेट्स मिळवण्यासाठी आम्हाला YouTube, Facebook, Instagram आणि Twitter वर नक्की फॉलो करा.
'गोष्ट दुनियेची', 'सोपी गोष्ट' आणि '3 गोष्टी' हे मराठीतले बातम्यांचे पहिले पॉडकास्ट्स तुम्ही Gaana, Spotify, JioSaavn आणि Apple Podcasts इथे ऐकू शकता.)
