आदित्य एल-१

Image sorce: https://spaceplace.nasa.gov/

 
अवकाशाशी जडविले नाते

चंद्रावर भारताची मोहोर उमटवल्याचा उत्साह अजून ताजाच होता तोवर इस्रोच्या कार्यालयात आदित्य एल-१ साठी काऊंटडाउन चालू झालं. विजयाच्या आनंदात मश्गुल न होता पुढच्या मोहिमेसाठी अविरत झटण्याची म्हणजे आपल्या कामाला सर्वोच्च कर्तव्य मानून त्याप्रति समर्पित राहण्याची भारतीय वृत्ती संशोधकांनी पुन्हा सिद्ध केली आहे.

अर्थातच या मोहिमा यशस्वी करण्यासाठी कोट्यवधी रुपये, वेळ, यंत्रणा आणि अहोरात्र झटणारे मनुष्यबळ कामी आले आहे. यासंदर्भात आपण वृत्तपत्रात आणि वृत्तवाहिन्यांवर बऱ्याच गोष्टी जाणून घेतल्या आहेत. सोशल मीडियावर तर विडियोंचा खच पडला आहे. या सगळ्या ओझरत्या माहिती पलीकडे एक विज्ञान आहे ज्यावर काम करून या मोहिमा यशस्वी केल्या जातात. आदित्य एल 1 मोहिमेचं ते विज्ञान थोडं जाणून घ्यायचा प्रयत्न करूया. सदर मोहिमेसंदर्भातील संपूर्ण माहिती इस्रोच्या अधिकृत संकेतस्थळावर उपलब्ध आहे.

श्रीमती निगर शाजी या मोहिमेच्या प्रकल्प संचालक असून डॉ. शंकरसुब्रमनीयन के हे मुख्य शास्त्रज्ञ आहेत. या दोघांच्या नेतृत्वात ही मोहीम आखली गेली आहे.

Image source: https://www.isro.gov.in/ 

इस्रोने या मोहिमेचे वर्णन "सूर्याचा सर्वसमावेशक अभ्यास करण्यासाठी समर्पित उपग्रह" असे केले आहे. मिशनच्या नावातील एल १ प्रत्यय या स्थानाचा संदर्भ देतो, तर संस्कृतमध्ये "आदित्य" चा अर्थ "सूर्य" असा होतो. आदित्यांचे वर्णन ऋग्वेदात तेजस्वी, शुद्ध, निर्दोष आणि परिपूर्ण असे केले आहे.

मोहिमेची उद्दिष्टे –

आदित्य एल १ केवळ एक अंतराळ यान किंवा सूर्याभोवती फिरणारा एक कृत्रिम उपग्रह नसून एक उच्चक्षमतेची वेधशाळा आहे, जी सूर्याचा अभ्यास करेल. यामध्ये विशेषकरून सूर्याचा बाह्यस्तर म्हणजे सोलार कोरोनामध्ये होणारी उष्णता निर्मिती, सोलार विंड, कोरोनल मास इजेक्शन, सोलार फ्लेअर्स अशा एकंदरीत सौर वातावरणाचा व त्यामुळे पृथ्वीवर होणाऱ्या परिणामांचा अभ्यास होणार आहे.

सूर्य कसा आहे? व त्याचा अभ्यास महत्त्वाचा का आहे?

सूर्य हा पृथ्वीवरील जीवसृष्टीचा खरा स्रोत आहे. सूर्याच्या वस्तुमानाच्या अंदाजे तीन चतुर्थांश भाग हायड्रोजन (७३%) असून इतर बहुतांश भाग हेलियम (२५%) ने बनलेला असतो तर उरलेला २% भाग ऑक्सिजन, कार्बन, निऑन आणि लोह यासह जड घटकांचा बनलेला असतो असे सिद्ध केले आहे. सूर्यावर आण्विक अभिक्रियांमुळे उष्णता तयार होते, ही उष्णता प्रचंड मोठी (लाखो अंश सेल्सियस) असल्याने तिथे पदार्थ प्लाझ्मा स्वरूपात असतो. म्हणजेच सूर्य हा स्थायुरूप नसून अतिउष्ण वायुचा गोळा आहे असे म्हणता येईल. सूर्याच्या पृष्ठभागाचे तापमान सुमारे ६,००० केल्व्हिन असून या तापमानाला कोणतेही घनरुप व द्रवरुप द्रव्य अस्तित्वात असू शकत नाही. पृथ्वीवरुन दिसणाऱ्या सूर्याच्या पृष्ठभागाला दीप्तिगोल (क्रोमोस्पियर) म्हणतात. या थरातून बहुतेक प्रारण (तरंगरुपी ऊर्जा) पृथ्वीवर पोहोचते. 

सूर्याच्या मध्याशी सुमारे दीड कोटी केल्व्हिन तापमान असते, तर ते दीप्तिगोलाशी सुमारे ६,००० केल्व्हिन इतके कमी होते. या बिंदूच्या वरील भागात याउलट आश्चर्यकारक गोष्ट घडते, म्हणजे तापमान कमीतकमी ४,००० केल्व्हिन एवढे होते. नंतर ते सुमारे ७,००० किमी उंचीवरच्या वर्णगोल या थरात ८,००० केल्व्हिन एवढे वाढते. खग्रास सूर्यग्रहणाच्या वेळी वर्णगोल गुलाबी कड्यासारखा दिसतो. वर्णगोलाच्या वर विस्तारलेले मंद प्रभामंडल दिसते. त्याला मुकुट अर्थात किरीट (कोरोना) म्हणतात व त्याचे तापमान सुमारे दहा लाख केल्व्हिन असून कोरोना ग्रहांच्या पलीकडे गेलेला आहे. सूर्यापासून त्याच्या त्रिज्येच्या पाचपटींहून अधिक अंतरावर कोरोना बाहेरच्या दिशेत प्रवाहरुपात वाहतो व त्याची पृथ्वीलगतची गती दर सेकंदाला सरासरी ४०० किमी असते. विद्युत् भारित कणांच्या या प्रवाहाला सौरवात (सोलर विंड) म्हणतात. [विश्वकोश] 

सोलर विंडमध्ये प्रोटॉन व इलेक्ट्रॉन सारखे कण असतात. सूर्यावर नेहमी बदलत राहणाऱ्या चुंबकीय क्षेत्रामुळे ऊर्जा कण लाटांच्या रूपात बाहेर पडतात, याला सोलार फ्लेअर्स म्हणतात. बदललेल्या चुंबकीय क्षेत्रामुळे सूर्याच्या पृष्ठभागावर प्लाजमाचा स्फोट होतो व तो प्लाजमा अंतराळात पसरतो, याला कोरोनल मास इजेक्शन (उज्ज्वाला) म्हणतात.

Image sorce: https://spaceplace.nasa.gov/

सूर्य आपल्यासाठी उर्जेचा स्रोत म्हणून कार्य करतो. जीव-अजीव सृष्टीच्या अस्तित्वासाठी सूर्याचे योगदान मोठे आहे. वर सांगितलेल्या त्याच्या वातावरणातील बाबींचा आपल्यावर थेट परिणाम होतो. सूर्यावरील छोटे बदल देखील आपल्यावर मोठे परिणाम करू शकतात म्हणून सूर्याचा अभ्यास आपल्या दृष्टीने महत्त्वाचा ठरतो. सूर्यावरील अभिक्रिया आणि घटना पृथ्वीच्या हवामानावर नक्कीच परिणाम करतात. वैज्ञानिक जगतात या मुद्द्यावरून जरी मतमतांतरे असतील तरी पृथ्वीचे हवामान सूर्यापासून होणार्‍या ऊर्जेतील अगदी लहान बदलांसाठी संवेदनशील असल्याचे दिसते. कमी-ऊर्जा कालावधीत "थोडे हिमयुग" उद्भवते आणि जादा-ऊर्जेच्या कालावधीत अतिनील किरणोत्सर्गामध्ये नाटकीय वाढ होते. हे प्रतिनिधित्वात्मक प्रभाव आहेत. या उच्च ऊर्जा स्त्रोताबद्दल अजूनही कित्येक गोष्टी अनभिज्ञ आहेत. त्यामुळे अशा मोहिमा मानवजातीसाठी महत्त्वाच्या आहेत.

सूर्याचा अभ्यास अंतराळातूनच का?

दिवसाचे बारा तास सूर्य आपल्याला दिसतो, मग त्याच्या अभ्यासासाठी अंतराळात जाण्याची गरज काय? सूर्याचे किरण आपल्यापर्यंत येतात, सूर्याचे निरीक्षण आपण पृथ्वीवरून करू शकतो हे खरं आहे पण सूर्यापासून येणारी प्रत्येक किरणे आपल्यापर्यंत पोहोचतातच असे नाही कारण पृथ्वीचे वातावरण व चुंबकीय क्षेत्र आपल्यासाठी संरक्षक आवरण म्हणून कार्य करते. त्यामुळे अंतराळातुन सूर्याचा अभ्यास केल्यास तो सर्वसमावेशक ठरतो.

सौर कोरोनाचे तापमान फोटोस्फियरपेक्षा काही हजार पटीने जास्त असते. त्यातील प्रक्रिया अद्याप पूर्णपणे समजल्या नसल्या तरी बहुतेकांची अशी धारणा आहे की चुंबकीय ऊर्जेमुळे कोरोनल प्लाझ्मा गरम होते. सौर कोरोनाची प्रकाश तीव्रता फोटोस्फियरच्या प्रकाश तीव्रतेच्या तुलनेत खूपच कमी (दशलक्ष पटीने) असल्याने सौर कोरोनाचा अभ्यास करण्यात अडचण होती. म्हणून फोटोस्फियरला कुठल्यातरी प्रकारे झाकून कोरोनाचा अभ्यास करता येऊ शकणार होता. एकमात्र घटना ज्यामध्ये फोटोस्फियर पूर्णपणे झाकोळले जाऊ शकते ती म्हणजे खग्रास सूर्यग्रहण ! कोरोनाची भौतिक आणि गतिशील वैशिष्ट्ये समजून घेण्यासाठी खग्रास सूर्यग्रहणा दरम्यान अचूक फोटोमेट्री आणि स्पेक्ट्रोस्कोपीसह उच्च-रिझोल्यूशन इमेजिंग मिळवण्यापर्यंत, कोरोनल अभ्यासात कोरोनग्राफच्या शोधानंतर मोठी प्रगती झाली आहे.

कोरोनल मास इजेक्शन (फेब्रुवारी 27, 2000) 

Image Source: SOHO ESA/ NASA

पण या अभ्यासासाठी खग्रास सूर्यग्रहणाची वाट पाहावी लागत असे. तसेच ज्या भागात ग्रहण होणार त्याच भागातील निरीक्षणे घेता येत होती. दुर्दैवाने त्या निरीक्षण पट्ट्यात प्रकाश विखुरण असेल तर योग्य निरीक्षणे होत नसत. अंतराळ तंत्रज्ञानातील प्रगतीमुळे अत्यंत अतिनील (अल्ट्राव्हायोलेट) आणि क्ष-किरण तरंगलांबी श्रेणीतील कोरोनाचा अभ्यास करणे शक्य झाले आहे.  विविध उपग्रहांतील ऑन-बोर्ड यंत्रांच्या सहाय्याने सौर कोरोनाचा अभ्यास करण्यात गेल्या अनेक वर्षांमध्ये बरीच प्रगती झाली आहे. पण हा अभ्यास पृथ्वीवरून करणे शक्य नाही. याचा तपशीलवार अभ्यास करण्यासाठी,  दहा वर्षांपूर्वीच इंडियन स्पेस रिसर्च ऑर्गनायझेशनच्या लहान-उपग्रह कार्यक्रमांतर्गत अवकाशस्थित दृश्यमान उत्सर्जन रेषेची सोलर कोरोनाग्राफ पेलोड म्हणून प्रस्तावित करण्यात आला होता. या उपग्रहाला आदित्य-१ असे नाव देण्यात आले होते. काही कारणास्तव तेव्हा ती मोहीम पूर्ण झाली नाही किंवा पुढे ढकलली असावी म्हणून आदित्य १ मिशनमधील इव्हीएलसी हा मुख्य पेलोड म्हणून आदित्य एल १ मोहिमेत जोडला गेला आहे.

हे एल १ काय आहे?

न्यूटनने मांडलेल्या गुरुत्वाकर्षणाच्या नियमानुसार प्रत्येक वस्तु आपल्या भोवतीच्या वस्तूला आकर्षुन घेत असते, दोन वस्तूंमधील आकर्षणाचे हे बल त्या वस्तूंच्या वस्तुमानांच्या गुणाकाराशी समचलनात व त्यांच्यातील अंतराच्या वर्गाशी व्यस्तचलनात असते. आपल्या सभोवतालच्या वस्तु कमी वजनाच्या असण्याने आपल्याला हे बल जाणवून येत नाही. पण अंतराळातल्या ग्रहताऱ्यांना हे बल लागू पडते. गुरुत्वाकर्षण बलामुळेच सूर्याभोवती पृथ्वीसारखे ग्रह व ग्रहाभोवती चंद्र फिरत राहतात.

कोणताही ग्रह आणि सूर्य ह्या महाकाय वस्तु असल्याने त्यांचे गुरुत्वाकर्षण बल व त्यांचे गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र मोठे असते. या क्षेत्रामध्ये काही ठिकाणं अशी असतात जिथे दोन्ही वस्तूंची गुरुत्वाकर्षण बले समान असतात. अर्थात त्या ठिकाणी असणाऱ्या तिसऱ्या वस्तूवर दोन्हीकडून समान आकर्षण बल प्रयुक्त केले जाते. त्यामुळे ती वस्तु कोणत्याही एका बाजूला खेचली न जाता स्थिर राहते. दोन महाकाय वस्तूंच्या गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रात असे एकूण पाच बिंदु असतात, त्यांना लॅग्रांजे पॉइंट म्हणतात. यांना एल १, एल २, एल ३, एल ४, व एल ५ या नावांनी दर्शविले जाते. यातील एल १ हा पॉइंट पृथ्वी व सूर्य यांना जोडणाऱ्या रेषेत दोघांच्या मध्ये आहे. हा बिंदु पृथ्वीपासून सुमारे १५ लक्ष किलोमीटर दूर आहे.

Image source: https://www.esa.int/

एल १ हाच बिंदु का?

या बिंदूचे पृथ्वीपासूनचे अंतर १५ लाख किमी इतके प्रचंड वाटत असले तरी सूर्यापासूनच्या एकूण अंतरातील फक्त १% इतकेच आहे. मग आदित्य एल १ ला आणखी पुढे पाठवून आणखी नजीकची निरीक्षणे का घेतली जाणार नाहीत? असा प्रश्न मनात येऊ शकतो. पण असं करणं जास्त खर्चीक होऊ शकतं. यात यान पुढेपर्यंत पाठवण्याचा व तिथून माहिती संकलित करण्याचा असा दुहेरी खर्च वाढतो. या बिंदुपासून पुढे गेल्यास पूर्णपणे सूर्याचे गुरुत्वाकर्षण बल कार्यान्वित होते, त्यामुळे वस्तु सूर्याभोवती विशिष्ट वेगाने स्वतंत्र कक्षेत फिरू लागते परिणामी तिचे पृथ्वीपासून अंतर नेहमी बदलत राहते. परंतु एल १ सूर्य व पृथ्वी यांच्या मधील सामायिक गुरुत्व क्षेत्राचा बिंदु असल्याने तेथील वस्तुवर गुरुत्व क्षेत्रांचा समान प्रभाव राहील व पृथ्वीपासून अंतर बदलणार नाही व त्यावर कोणतीही सावलीही पडत नाही. या मोहिमेचे वैशिष्ट म्हणजे यात आदित्य एल १ ला एल १ या बिंदुवर स्थिर न ठेवता त्याला त्या बिंदुभोवती काटकोनात असलेल्या कक्षेत फिरत ठेवले जाणार आहे. या कक्षेला हालो (तेजोमंडल) ऑरबीट म्हणतात. इथे त्याचा परिभ्रमण वेळ सुमारे १७८ दिवसांचा असेल. या कक्षेतील वस्तूचे भ्रमण सूर्य व पृथ्वी यांचे समान गुरुत्वाकर्षण बल, कोरिऑलिस बल व सेंटरीफ्युगल बल यांचा एकत्रित परिणाम मानला जातो. या कक्षेत वस्तूला फिरण्यासाठी कमी इंधन लागतं की जे फक्त कक्षा स्टेबल ठेवण्यासाठी लागते.

आदित्य एल १ चा मार्ग सरळ का नाही?

कोणत्याही एका ठिकाणावरून दुसऱ्या ठिकाणी जाण्यासाठी सर्वात जवळचा मार्ग एका सरळ रेषेत असतो, मग आताचे आदित्य एल १ असो, चंद्रयान असो वा आणखी कोणती मोहीम, सरळ रेषेऐवजी पृथ्वीभोवती यानाला फिरवत, त्याच्या कक्षा लांबवत हळूहळू मोहीम पुढे का सरकते? एका सरळ रेषेत गेले की वेळ, अंतर आणि खर्च वाचेल असं आपलं लॉजिक असू शकतं. पण असं नाही. यात फक्त अंतर आणि वेळ वाचेल, पण खर्च वाढतो कारण गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र भेदत बाहेरच्या बाजूस जाण्यासाठी जास्त बळाची व त्यासाठी अधिक इंधनाची गरज असते. याउलट पृथ्वीभोवती उंच अंतरावर वस्तु एका विशिष्ट कक्षेत फिरवत ठेवणे सोपे असते, जसा चंद्र पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे फिरत आहे त्या पद्धतीने. कक्षेत फिरण्यासाठी फक्त गुरुत्व बल पुरेसे असते, ही कक्षा लांबवत नेन्यासाठीच फक्त इंधन लागते. कक्षामार्ग हा थेटमार्गापेक्षा मोठा व वेळखाऊ असला तरी कक्षामार्गासाठी कमी इंधन पुरेसे होते. आणखी एक गोष्ट म्हणजे एकाच्या गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रातून दुसऱ्याच्या क्षेत्रात वस्तूचा थेट प्रवेश करणे जिकिरीचे असते. त्यामुळे सारासार विचार करता वेळखाऊ असला तरी कक्षामार्गच सरस ठरतो. अंतराळयानाला एल १ बिंदूभोवती कक्षेत पोहोचण्यासाठी सुमारे १०९ दिवस लागतील. 

आदित्य एल १ वेधशाळेत काय काय आहे?

आदित्य एल १ मध्ये सात महत्त्वाची उपकरणे आहेत. विसीबल इमिशन लाइन कोरोनाग्राफ (व्हीईएलसी) याच्या साह्याने सूर्याचा पृष्ठभाग व कोरोनल मास इजेक्शन यांचा अभ्यास होईल. सोलर अल्ट्रावॉयलेट इमेजिंग टेलेस्कोप (एसयुआयटी) याचा वापर करून सूर्याच्या फोटोस्फीअर व क्रोमोस्फीअरचा अभ्यास केला जाईल. आदित्य सोलार विंड पार्टिकल एक्सपरिमेंट पॅकेज (एएसपीईएक्स) व प्लाजमा अनालायजर पॅकेज फॉर आदित्य (पीएपीए) सोलार विंड आणि ऊर्जा कणांचा अभ्यास करतील. सोलार लो एनर्जी एक्स-रे स्पेक्ट्रोमीटर (एसओएलईएक्सएस) आणि हाय एनर्जी एल 1 ऑरबीटींग एक्स-रे स्पेक्ट्रोमीटर (एचईएल1ओएस) हे एक्स-रे फ्लेअर्सचा अभ्यास करतील व मॅग्नेटोमीटर (एमएजी) हे उपकरण चुंबकीय क्षेत्रांचा अभ्यास करेल.

ही सर्व उपकरणे पूर्णपणे भारतीय बनावटीची आहेत. विविध राष्ट्रीय प्रयोगशाळांमध्ये ही उपकरणे तयार केली आहेत. व्हीईएलसी हे उपकरण इंडियन इंस्टीट्यूट ऑफ अॅस्ट्रोफिजिक्स, बेंगळुरू यांनी तयार केले आहे. एसयुआयटी हे उपकरण पुणे येथील आयूका या संस्थेत तयार झाले आहे. एएसपीईएक्स अहमदाबाद येथील फिजिकल रिसर्च लॅबोरेटरी येथे तयार केले आहे. पीएपीए विक्रम साराभाई स्पेस सेंटर, तिरुवनन्तपुरम येथे तयार केले आहे. एसओएलईएक्सएस व एचईएल1ओएस यु आर राव सॅटलाइट सेंटर येथे तर मॅग्नेटोमीटर इलेक्ट्रो ऑप्टिक्स सिस्टम्स, बेंगळुरू येथे तयार केलं गेलं आहे. पूर्वी मोहिमांसाठी आपल्याला रशिया, अमेरिका किंवा जपान सारख्या विकसित देशांच्या तंत्रज्ञानावर अवलंबून राहावं लागायचं.

Image source: https://velc.iiap.res.in/

पेलोड ही विशेष विश्लेषणात्मक उपकरणे किंवा स्पेक्ट्रोमीटर आहेत जी प्रयोगशाळेत मोठी जागा व्यापतात. परंतु जेव्हा ते अंतराळ प्रयोगशाळेत नेले जातात तेव्हा  ते लहान आकारात तयार करणे आवश्यक आहे. निरीक्षणे घेताना उपकरणे सूर्याकडे तोंड करून असली पाहिजेत. तसेच ही उपकरणे सौरऊर्जेवर चालणारी आहेत त्यामुळे आवश्यक पॅनल्सचे सूर्याकडे तोंड हवे. पेलोडमधून गोळा केलेला डेटा पृथ्वी स्थानकावर पोहोचण्यासाठी अंदाजे १५ मिनिटे लागतात. पृथ्वीवर डेटा पाठवताना उपकरणांचे तोंड पृथ्वीकडे म्हणजे सूर्याच्या विरुद्ध असले पाहिजे म्हणजे उपग्रहाला 180 अंश फिरवला गेला पाहिजे. त्यानंतर पुढील निरीक्षणासाठी त्यास मूळ स्थितीत आणण्यासाठी 180 अंशात पुन्हा फिरवला पाहिजे. तसेच, वापरात नसताना, अधिक यांत्रिक उर्जेची आवश्यकता असल्याने उपकरणांना झाकून ठेवू शकत नाही. त्यामुळे शास्त्रज्ञांनी या सर्व गोष्टींचा विचार केलेला असतो.

उपग्रहातिल उपकरणे सोन्याच्या पातळ पत्र्यामध्ये का झाकलेले असतात?

हे उपकरणे आणि अंतराळ यांच्यातील पृथक्करण आवरण म्हणून कार्य करते. या परावर्तक आवरणामुळे अंतराळातील अति तापमानापासून उपग्रहांचे संरक्षण केले जाते. तसेच या पत्र्याविना, अवकाशातील शीतलतेमध्ये (२.७ केल्विन) उपकरणांतून उष्णता सहज निघून जाईल. 

सौर वातावरणातील आयन आणि कोरोना तापमान तसेच इव्हीएलसी पेलोड यांच्यात काय संबंध आहे?

सौर वातावरणात लोह अल्प प्रमाणात असते. सूर्याच्या वातावरणातील अणू अत्यंत उष्ण असल्याने, ते खूप वेगाने फिरतात. अनेकदा अणू एकमेकांवर आदळतात आणि अशा टक्करांमुळे अणू इलेक्ट्रॉन गमाऊ शकतात. काही कारणाने अणूने एक किंवा अनेक इलेक्ट्रॉन गमावले किंवा त्यांच्यात एक किंवा अधिक इलेक्ट्रॉनची भर पडली म्हणजे तो अणू विद्युत भारित होतो आणि त्याला ‘आयन’ म्हणतात. एक इलेक्ट्रॉन कमी असलेल्या लोह अर्थात लोखंडाच्या अणूला [Fe II] म्हणतात. २६ इलेक्ट्रॉन्सच्या पूर्ण सौरचना असलेल्या भाररहित लोहाला [Fe I] म्हणतात. लोह अणू ८ किंवा ९ इलेक्ट्रॉन गमावतात आणि [Fe ix] आणि [Fe x] आयन बनतात. 

सौर कोरोनामध्ये, जेथे तापमान सुमारे एक दशलक्ष केल्विनअसते, लोह [Fe ix] आणि [Fe x] आयन बनण्याची शक्यता असते. हे अणू १७.१ नॅनोमीटर च्या तरंगलांबीवर अति अतिनील विकिरण उत्सर्जित करतात. या तरंगलांबीवरील रेडिएशन शास्त्रज्ञांना सौर वातावरणातील विशिष्ट उंचीवर संरचना आणि प्रक्रिया पाहण्याची उपयुक्त ठरतात. सुदैवाने हे उच्च उर्जा अतिनील उत्सर्जन पृथ्वीच्या वातावरणाद्वारे थोपवले जाते, त्यामुळे या तरंगलांबीवर सूर्य पाहण्यासाठी वैज्ञानिकांनी वातावरणाच्या वरच्या थरातील उपग्रहांवर फिरणाऱ्या सौर दुर्बिणींचा वापर करणे आवश्यक असते.

त्याचप्रमाणे, जर लोहाच्या अणूमधून १० किंवा १४ इलेक्ट्रॉन काढून टाकले तर ते [Fe x] आणि [Fe xiv] आयन तयार करतात. [Fe x] आणि [Fe xiv] आयन शोषलेले फोटॉन उत्सर्जित करतात, त्या फोटॉनची ऊर्जा वर्णपटाचा दृश्यमान भागात येते. ही आयनची वैशिष्ट्ये असल्याने त्यांची एकच तरंगलांबी असते आणि स्पेक्ट्रममध्ये या उत्सर्जित रेषा (इमिटेट लाईन) असतात. त्यामुळे नियोजित प्रयोगाच्या सहाय्याने  दृश्यमान (व्हिजिबल लाईट) भागात या उत्सर्जित रेषांच्या तरंगलांबी आणि तीव्रतेचे मोजमाप करता येते. या निरीक्षणांच्या सहाय्याने सौर कोरोनाचे तापमान आणि इतर गोष्टी मोजता येतील. 

इव्हीएलसी तथा विसीबल इमिशन लाइन कोरोनाग्राफ हा पेलोड सूर्याच्या त्रिज्येच्या १.०५ ते १.५० पटपर्यंत कोरोनल भागातील तांबड्या (६३७.४ नॅनोमीटर) आणि हिरव्या (५३०.३ नॅनोमीटर) उत्सर्जन रेषांमध्ये सौर कोरोनाच्या प्रतिमा घेण्यासाठी डिझाइन केलेला आहे. या उत्सर्जन रेषा अनुक्रमे उच्च आयनीकृत [Fe x] आणि [Fe xiv]) अणूंमुळे आहेत आणि म्हणून अनुक्रमे १.० आणि १.८ दशलक्ष केल्विन तापमानाचा प्लाझ्मा दर्शवितात. कोरोनल मास इजेक्शन अभ्यासासाठी सूर्याच्या त्रिज्येच्या तिप्पट फील्ड-ऑफ-व्ह्यू मध्ये सुमारे ५८० नॅनोमीटर च्या सातत्य रेडिएशनमध्ये सौर कोरोनाच्या प्रतिमा घेण्यासाठी देखील पेलोड मध्ये व्यवस्था केली आहे.

Image source: https://velc.iiap.res.in/

अपेक्षित यश

आदित्य एल १ नियोजित ठिकाणी जाऊन हलो कक्षेत स्थापित झाल्यानंतर त्यातील सात उपकरणे कार्यरत होतील. त्या उपकरणांनी मिळवलेला डेटा पृथ्वीवरील अॅन्टेनाच्या साह्याने विद्युतचुंबकीय (इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक) लहरींच्या स्वरूपात प्राप्त झाल्यावर त्याचे विश्लेषण होईल. त्याद्वारे उद्दिष्टांमध्ये सांगितल्याप्रमाणे अभ्यास होईलच त्याचप्रमाणे अनेक सिद्धांताचे देखील प्रत्यक्ष निरीक्षण शक्य होणार आहे. सौर वातावरण व त्याचा पृथ्वीच्या वातावरणावर होणारा परिणाम यावर आजपर्यंत अनेक सिद्धांत मांडले गेले आहेत. त्यातील अनेकांना नोबेल देखील मिळाले आहे. पण क्लिष्ट गणित मांडून तयार केलेले अनेक सिद्धांत अजूनही कागदावरच आहेत, त्यांना आदित्य एल १ च्या साह्याने मिळवलेल्या डेटाच्या साह्याने प्रत्यक्ष सिद्धता मिळू शकते.

एकेकाळी सायकलवरुन चालू झालेला भारतीय अंतराळ मोहिमांचा प्रवास आता स्वयंपूर्ण व स्वायत्त होऊन मैलाचा दगड ठरत आहे. आज भारतीय अवकाश संशोधनाची ओळख जगात कमीतकमी खर्चात मोठ्यात मोठ्या यशस्वी मोहिमांसाठी होत आहे. एखाद्या बिग बजेट सिनेमापेक्षाही कमी खर्चात आपण एखादी महत्त्वाकांक्षी अवकाश मोहीम यशस्वी करू शकतो, याचं सारं श्रेय फक्त आणि फक्त अहोरात्र झटणाऱ्या समर्पित शास्त्रज्ञांना आहे.

परवडणारी मोहीम

छोट्या बजेटमध्ये आपण मोठ्या मोहीमा साकार करू शकतो याला सर्वस्वी विज्ञान आणि तंत्रज्ञान यांचा मिलाप कारणीभूत आहे. एखाद्या मोहिमेसाठी उभारण्यात येणाऱ्या तंत्रज्ञानावरील खर्च कमी करण्यासाठी व यशस्वीतेची शक्यता वाढविण्यासाठी विज्ञानातील मूलभूत गोष्टींचा अभ्यास महत्त्वाचा ठरतो. उदाहरणार्थ पूर्वी अवकाश मोहिमांमध्ये सिंगल स्टेज रॉकेट वापरले जायचे. त्याला अपेक्षित कक्षेत वळवण्यात अनेकदा अपयश यायचे त्यावर उपाय म्हणून टू स्टेजचे गृहीतक मांडले गेले आणि त्यावर सैद्धांतिक अभ्यास करून तंत्रज्ञान उभारल्यावर उपग्रह प्रक्षेपण सोपे झाले. आता त्यात आणखी प्रगती होऊन मल्टीस्टेज रॉकेट वापरले जाते. याआधी सांगितलेला कक्षामार्गाचा प्रभाविपणा देखील विज्ञानाच्या सूक्ष्म अभ्यासामुळेच शक्य झाला आहे.

मूलभूत विज्ञान अभ्यासक्रमांचे महत्त्व

कोणत्याही मोठ्या मोहिमांसाठी तंत्रज्ञान उभं करण्यासाठी मूलभूत विज्ञानातील जाणकारांची फळी गणित मांडते आणि तंत्रज्ञ तिला उभे करतात. शिवाय जो डेटा आपल्याला मिळणार आहे त्याचे विश्लेषण देखील मूलभूत विज्ञानाशिवाय अशक्य आहे. म्हणूनच, अशा मोहिमांची अंमलबजावणी आणि यश हे सांघिक प्रयत्नांचा परिपाक असतो. यातील कामे अत्यंत गुप्ततेने केली जातात आणि मोहिमेचा उल्लेख न करता विशिष्ट गटांना जबाबदारी दिली जाते. कोणतीही चौकशी न करता प्रत्येकजण आदेशाचे काटेकोरपणे पालन करत असतो. आज प्रत्येकजण किफायतशीर अभ्यासक्रमांकडे धाव घेत आहे, त्यामुळे भविष्यात मूलभूत विज्ञानांमध्ये लोकांची कमतरता भासण्याची भीती आहे. त्यामुळे आपण तरुणांना हे विषय अभ्यासासाठी निवडण्यासाठी प्रोत्साहित केले पाहिजे.

भविष्यात चांद्रयान, मंगळयान, आदित्य किंवा आणखी प्रस्तावित गगनयान, निसार, व्हीनस ऑर्बिटर मिशन सारख्या कोणत्याही मोहीमा यशस्वी होतील. त्यांच्यापासून भरमसाठ डेटा मिळेल. पण जोपर्यंत त्या डेटाचा सूक्ष्म अभ्यास होत नाही, त्यावरून काही भाकिते तसेच अंदाज किंवा ठोस निष्कर्ष काढले जात नाहीत, तोपर्यंत त्या पूर्णपणे यशस्वी झाल्या असे म्हणताच येणार नाही. त्यासाठी मूलभूत विज्ञानात खोल अभ्यास करण्यास अजून चालना दिली गेली पाहिजे. नाहीतर अशा मोहीमा आखून अवकाशात पाठवलेल्या आपल्या महत्त्वाकांक्षा विनाकारण घिरट्या घालणाऱ्या पक्ष्यासमान ठरतील.

यशाचे रहस्य

चांद्रयान व आदित्य ह्या भारताच्या विज्ञान आणि तंत्रज्ञान क्षेत्रातील मूलभूत संशोधनाच्या दीर्घ आणि कठोर परिश्रमाची यशोगाथा आहेत. प्रगत राष्ट्रांनी आम्हाला कमी लेखले असेल, आमच्याकडे दुर्लक्ष केले असेल आणि गरजेच्या वेळी आम्हाला मदत केली नसेल, परंतु तेच लोक आता भारताच्या जबरदस्त यशाने थक्क झाले आहेत. तथाकथित निरक्षर लोकांच्या अंगी असलेल्या अफाट प्रतिभेची कल्पनाही त्यांनी केली नसेल. अपयशाने खचून न जाता सातत्यपूर्ण प्रयत्न आणि स्वतःच्या क्षमतेवर विश्वास ठेवल्यास यश मिळते. कदाचित विकसित देशांच्या असहकारामुळे आपल्यात जिद्दीची ठिणगी पेटली असेल. त्यामुळे भारताने तंत्रज्ञानात आपली क्षमता सिद्ध केली आहे. स्वदेशी आणि स्वस्त तंत्रज्ञानामुळे संपूर्ण भारतीयांचे स्वप्न साकार झाले.

 

-          सुरज मडके, केशव राजपुरे

100 s launch video of PSLV-C57/Aditya-L1

Ful video of Launch of PSLV-C57/Aditya-L1 Mission from Satish Dhawan Space Centre (SDSC) SHAR, Sriharikota (start time34:50)

एक सुदृढ तटबंदी असलेल्या नासाच्या अंतराळयानाने सूर्याच्या एका प्रचंड स्फोटातून उड्डाण केले आणि ते वाचले.

दीर्घ कालावधीचे सौर फ्लेअर्स मोठ्या प्रमाणात कोरोनल मास इजेक्शनला प्रोत्साहन देतात!