नासाची मंगळ मोहीम(मार्स २०२०)-भाग दुसरा : इंजेन्यूइटी हेलिकॉप्टर
नासाची मंगळ मोहीम -मार्स 2020 (भाग दुसरा )
इंजेन्यूईटी हेलिकॉप्टर :-
इंजेन्युइटी विषयी जाणून घेण्यासारख्या सहा गोष्टी :-
नासाचे मार्स हेलिकॉप्टर -इंजेन्युइटी, हे वजनाने फक्त चार पौंड (1.8kg) आहे, पण त्याच्याकडून खूप अपेक्षा आहेत. राईट बंधूंनी त्यांच्या फ्लायर या विमानाद्वारे पृथ्वीवर पहिल्यांदाच नियंत्रित उड्डाण केले. परग्रहावर त्याच प्रकारचे उड्डाण प्रथमच करण्याचा संकल्प JPL मधील इंजेन्युइटी मोहिमेच्या टीमने केला होता व त्यांनी तो यशस्वीरित्या पार पडला. हा लेख लिहीपर्यंत इंजेन्यूटीने १३ नियंत्रित उड्डाणे यशस्वीरित्या पार पाडली आहेत.इंजेन्युइटी विषयी सर्वांना माहित असायला हव्यात अशा सहा गोष्टी खाली दिल्या आहेत.
1) इंजेन्युइटीचे उड्डाण प्रायोगिक आहे.
इंजेन्युइटीच्या उड्डाणाला आपण तंत्रज्ञानाचा प्रयोग म्हणू शकतो. याद्वारे आपण प्रथमच आपली नवीन क्षमता तपासणार आहोत. पूर्वी प्रथमच केलेले दिशादर्शक प्रयोग म्हणजे मार्स पाथफाईंडर मोहिमेचा सोजर्नर रोव्हर व मंगळाजवळून प्रथमच गेलेले मार्स क्यूब वन (MarCO) मोहिमेअंतर्गत पाठवलेले क्यूब सॅटस् हे लघु सॅटेलाईट्स होत.
इंजेन्युइटीवर चार फूट लांबीची एकमेकांच्या विरुद्ध दिशेने 2400 rpm वेगाने फिरणारी दोन पाती बसवली आहेत. हा वेग पृथ्वीवरील हेलिकॉप्टरच्या पात्यांच्या वेगाच्या सुमारे आठपट आहे. त्याशिवाय त्याच्यावर नाविन्यपूर्ण सौरघट, संवेदक, दळणवळण यंत्रणा व गणनविधी बसवलेला आहे. इंजेन्युइटीवर आणखीही काही बाजारात सहजपणे उपलब्ध होणारी उपकरणे बसवली आहेत. ती म्हणजे त्याच्यावर असणारे दोन कॅमेरे, हालचालींची मोजणी करणारे इनर्शिअल मेजरमेंट यूनिट, उंची मोजणारे अल्टीमिटर, उताराचा कोन मोजणारे इन्क्लिनोमिटर व गणकयन्त्राचे प्रोसेसर्स ही होत. हेलिकॉप्टरवर कोणतेही वैज्ञानिक उपकरण नाही आणि मार्स 2020 पेक्षा हा वेगळा प्रयोग आहे.
2) दुसऱ्या ग्रहावर नियंत्रित उड्डाण करणारे इंजेन्युइटी हे पहिलेच वायुवाहन आहे.
मंगळाच्या जेझेरो क्रेटरमध्ये हाडे गोठवणारी थंडी असते. रात्री तेथील तपमान -90° सेंटीग्रेड असते. इंजेन्युइटीवर बसवलेले बाजारात उपलब्ध असणारे सुटे भाग ज्या तपमानासाठी बनवलेले असतात त्यापेक्षा हे तपमान खूपच कमी आहे. पृथ्वीवर घेतलेल्या चाचणीमध्ये हे भाग व्यवस्थित काम करतात असे दिसून आले, पण खरी परीक्षा मंगळावरच होती. इंजेन्युइटीचे पहिले उद्दिष्ट लाल ग्रहावरील रात्रीच्या थंड हवामानात तग धरणे हे होते.
मंगळावरील वातावरण अत्यंत विरळ आहे – येथील वातावरणाची घनता पृथ्वीवरील वातावरणाच्या घनतेच्या फक्त 1% आहे. मंगळावरील वातावरण एव्हढे विरळ असल्यामुळे, इंजेन्युइटी एकदम हलके बनवले आहे. त्याची पाती प्रमाणापेक्षा मोठी व इंजेन्युइटीच्या वजनाचे वायुवाहन जर पृथ्वीवर असते तर ती पाती ज्या वेगाने फिरली असती त्यापेक्षा बऱ्याच जास्त वेगाने मंगळावर ती फिरणार आहेत. पण मंगळाचे गुरुत्वाकर्षण पृथ्वीच्या फक्त 1/3 असल्याने पृथ्वीपेक्षा किंचित जास्त वजन त्या पात्यांच्या वेगामुळे उचलले जाणार आहे.
दूरसंभाषण हे आणखी एक आव्हान आहे. मंगळ एवढ्या लांबवर असल्याने दूरसंभाषणातील दिरंगाई हे एक गृहीतकच आहे. याचाच अर्थ असा कि, JPL मधील उड्डाणनियंत्रक जॉयस्टिकच्या मदतीने हेलीकॉप्टरचे नियंत्रण करू शकणार नाहीत. म्हणूनच इंजेन्युइटीला स्वायत्तपणे उड्डाण करणे भाग आहे. त्यामुळे उड्डाणासाठीच्या आज्ञा इंजेन्युइटीला बऱ्याच अगोदर दिल्या जात व उड्डाणापासून मिळालेली तांत्रिक माहिती उड्डाण झाल्यावर पृथ्वीकडे पाठवली जाई. इंजेन्युइटी रोव्हरशी संपर्क साधे, रोव्हर ऑर्बिटरशी संपर्क साधे व ऑर्बिटर पृथ्वीशी संपर्क साधे.
3) इंजेन्युइटीने यापूर्वीच तांत्रिक क्षमता दाखवली आहे.
मानवाला हेलिकॉप्टर किंवा विमानाद्वारा हवेत कशी भरारी घ्यायची हे चुकतमाकत शिकावे लागले. पाच वर्षांत काळजीपूर्वक टप्याटप्याने काम केल्यामुळे इंजेन्युइटीची टीम अशा एका वायुवाहनाचे परीक्षण करू शकली, जे अपेक्षेएव्हढे हलके आणि मंगळाच्या विरळ वातावरणात भूमीवरून उडून अपेक्षित उंची गाठू शकले.
2014 मध्ये JPL मधील एका खास प्रतिकृत खोलीमध्ये त्यांनी दाखवून दिले कि, मंगळावरील विरळ हवामानात सुद्धा हेलिकॉप्टर जमिनीवरून उड्डाण भरू शकते, आणि 2016 मध्ये त्यांनी दाखवून दिले कि, नियंत्रित उड्डाण शक्य आहे. मंगळाच्या अतिशीत हवामानातसुद्धा तग धरणारे हेलिकॉप्टर तयार करता येते हे त्यांनी सिद्ध केले, आणि 2018 मध्ये ठरल्याप्रमाणे त्यांनी हेलिकॉप्टरची प्रतिकृती मंगळावर आवश्यक असणाऱ्या सर्व कार्यप्रणालींसह त्या खास खोलीमध्ये उडवून दाखवली. फेब्रुवारी 2019 मध्ये पर्सीव्हीरन्स बरोबर लाल ग्रहावर जाणाऱ्या खऱ्या हेलिकॉप्टरचे चाचणी उड्डाण या टीमने घडवून आणले, त्यामुळे मंगळासारख्या परिस्थितीत त्याच्या कार्यक्षमतांचे परीक्षण घडले.
मंगळाच्या पृष्ठभागावरून उड्डाण करून मंगळाच्या आकाशात घिरट्या घातल्यावरच पूर्वी केलेल्या परीक्षणांची सिद्धता झाली आणि मंगळावर हेलिकॉप्टर उडवतांना येणाऱ्या आव्हानांची खरीखुरी कल्पना आली.
4) हेलिकॉप्टर बनवतांना इंजिनिअरिंग टीमला लागलेल्या सर्जनशीलतेसाठी ‘इंजेन्युइटी’ हे समर्पक नांव आहे.
अलाबामाच्या नॉर्थपोर्ट येथील वनिझा रूपाणिने खरे तर इंजेन्युइटी हे नांव मार्स 2020 रोव्हरसाठी सुचवले होते. पण हेलिकॉप्टरची योजना प्रत्यक्षात आणण्यासाठी किती सर्जनशील विचारांची घुसळण करण्यात आली आहे, हे नासाच्या अधिकाऱ्यांना माहित होते, त्यामुळे त्यांनी हे नांव हेलिकॉप्टरला देण्याचे ठरवले.
रूपाणि म्हणते, ” ग्रहीय प्रवासासाठी येणाऱ्या अडचणींचा सामना करण्यासाठी इंजिनिअर्स व वैज्ञानिक यांनी वापरलेली सर्जनशीलता व केलेले कठोर परिश्रम यामुळेच आपणास अंतरिक्ष अन्वेषणाचा अनुभव घेता आला. सर्जनशीलतेमुळेच विस्मयकारी गोष्टी साध्य होतात.”
अजाणतेपणाने रूपाणिच्या निबंधामुळे अंतरिक्ष अन्वेषणामध्ये अत्युच्च कामगिरी करण्यासाठी रोव्हर आणि हेलिकॉप्टरने एकत्रित काम करणे आवश्यक आहे याला जणू मान्यताच मिळाली. ती पुढे म्हणते, ” चंद्रावर माणूस उतरवणे आणि मंगळाकडे रोव्हर्स पाठवणे हे फक्त अढळ विश्वासामुळेच साध्य होते असे नाही, तर त्यासाठी माणसाची चिकाटी आणि सर्जनशीलता यांचा संयोग आवश्यक असतो.”
5) इंजेन्युइटीची टीम टप्याटप्याने यशाच्या पायऱ्या चढली.
इंजेन्युइटीने बऱ्याचशा गोष्टी पहिल्या पहिल्यांदाच केल्या. २०२१ च्या वसंतऋतूमध्ये हेलिकॉप्टरने मंगळभूमीवरून उड्डाण करणे आणि पुन्हा मंगळभूमीवर उतरणे याआधी या टीमला बरेचसे टप्पे पार करावे लागले. प्रत्येक टप्पा गाठल्यावरच टीमने आनंद साजरा केला. हे टप्पे खालीलप्रमाणे होते.
• केप कॅनाव्हरल येथून उड्डाण, मंगळाकडे मार्गक्रमण आणि लाल ग्रहावर उतरणे.
• पर्सीव्हीरन्सच्या पोटाखालील तबकडीतून मंगळावर सुरक्षितपणे बाहेर पडणे.
• मंगळाच्या अतिथंड हवामानापासून स्वतःला उबदार ठेवणे.
• सौरपंख स्वायत्तपणे भारित करणे.
आणि त्यानंतर जर इंजेन्युइटी पहिल्या उड्डाणात यशस्वी झाले तर ही टीम 30 मंगळ दिवसांच्या कालावधीत (पृथ्वीवरचे 31 दिवस ) आणखी चार चाचणी उड्डाणे करायचा प्रयत्न करणार होती. इंजेन्यूइटीला अपेक्षेपेक्षा जास्तच यश प्राप्त झाल्यामुळे आजअखेर तेरा उड्डाणे वेगवेगळ्या प्रकारे करून पुढील उड्डाणांसाठी इंजेन्युइटी सज्ज आहे.
6) आता इंजेन्युइटी यशस्वी झाल्यामुळे, भविष्यकालीन मंगळ अन्वेषणात महत्वाकांक्षी अशी हवाई सर्वेक्षणाची योजना आहे.
मंगळावरील वातावरणात उडण्याचे प्रायोगिक तंत्रज्ञान प्रदर्शित करण्याचा इंजेन्युइटीचा उद्देश होता. तो यशस्वी झाल्यामुळे भविष्यकाळात मंगळाकडे जाणाऱ्या समानवीय व यंत्रमानवीय योजनांमध्ये या तंत्रज्ञानाचा वापर करुन प्रगत अशी वायुवाहने अंतर्भूत करण्यात येतील. मंगळावर हेलिकॉप्टर वापरण्यामधील अनेक फायद्यांपैकी कांही असे: ऑर्बिटर्स अतिउंचीवरून भ्रमण करत असतात तर रोव्हर्स व लँडर्स जमिनीवर असतात. त्यामुळे आपणास मंगळभूमीचे हव्या त्या दृष्टिकोनातून निरीक्षण करता येत नाही. हेलिकॉप्टरमुळे आपणास अद्वितीय असा दृष्यबिंदू मिळू शकतो. त्यामुळे एका वैशिष्ट्यपूर्ण दृष्टिकोनातून आपणास मंगळभूमीचा अभ्यास करता येईल, यंत्रमानव व मानवांसाठी आवश्यक अशा अत्युच क्षमतेच्या प्रतिमा मिळवणे, तपशीलवार माहिती मिळवण्यासाठी टेहळणी करणे आणि रोव्हर्स ज्या प्रदेशात पोचणे अशक्य आहे, त्या प्रदेशात शिरून त्यांचा अभ्यास करणे. भविष्यात आपण हेलिकॉप्टर्सद्वारे हलकी पण महत्वाची उपकरणे एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणी आपण नेऊ शकू.
शेअर करा..
