नासाची मंगळ मोहीम -मार्स 2020(भाग पाच )-मंगळाकडे मार्गक्रमण व मंगळावतरण

 

 

नासाची मंगळ मोहीम -मार्स 2020 (भाग पाच )

मंगळाकडे मार्गक्रमण व मंगळावतरण

पर्सिव्हीरन्स जर उड्डाणाच्या कालखंडाच्या पहिल्या दिवशी (20 जुलै 2020) पृथ्वीवरून निघाला असता तर मंगळापर्यंत पोचायला त्याला 213 दिवस लागले असते व 497 दशलक्ष कि.मी. चा प्रवास करावा लागला असता. याला मोहिमेचा मार्गक्रमण टप्पा (क्रूझ फेज ) म्हणतात. जर अंतराळयानाचे प्रक्षेपण उशिरा झाले तर ही क्रूझ फेज कमी कालावधीची असते. क्रूझ फेजच्या शेवटच्या 45 दिवसांच्या कालावधीला अप्रोच सबफेज म्हणतात.

जेव्हा यान प्रक्षेपकापासून वेगळे होते, तेव्हा क्रूझ फेजची सुरुवात होते. क्रूझ दरम्यान पर्सिव्हीरन्स रोव्हर आणि त्याची डिसेंट स्टेज एरोशेल नावाच्या कुपीत सुरक्षितपणे बंद असतात. एरोशेल थाळीच्या आकाराच्या क्रूझ स्टेजला जोडलेली असते व तिला सूर्यापासून ऊर्जा मिळते.

क्रूझ दरम्यान अंतराळयानाच्या उपप्रणाली व उपकरणे यांच्या तपासणीसाठी इंजिनिअर्सनी विविध योजना आखलेल्या असतात. पहिल्या तीन ‘ विक्षेपमार्ग सुधारणांच्या’ डावपेचात्मक हालचालींची (ट्रॅजेक्टरी करेक्शन मॅन्यूवर्स ) अंमलबजावणी देखील या टप्प्यात केली जाते. यासाठी मोहिमेचे टीम मेम्बर्स अंतराळयान कोठे आहे हे पाहतात आणि डावपेचात्मक हालचालींच्या योजनेची आखणी करतात. त्यानंतर ते क्रूझ स्टेजचे थ्रस्टर्स प्रज्वलीत करतात जेणेकरून अंतराळयानाचा मार्ग बदलून ते जेझेरो क्रेटरवर उतरण्यासाठी योग्य मार्गावर येईल.

अग्निबाणाचे कांही भाग अंतराळयाना एव्हढे स्वच्छ केले जाऊ शकत नाहीत, म्हणून अग्निबाणाचा विक्षेपमार्ग मुद्दाम अशा तऱ्हेने आखलेला असतो कि, तो मंगळाकडे जाणाऱ्या मार्गापासून दूर जाईल. हे अशासाठी केलेले असते कि, चुकून सुद्धा पृथ्वीवरील अस्वच्छ कण मंगळाकडे जाऊ नयेत. ( याला ट्रॅजेक्टरी बायसिंग म्हणतात.)मंगळावर नको असलेल्या गोष्टी जाऊ नयेत यासाठीचा दुसरा उपाय म्हणजे जी उपकरणे स्वच्छतेची पातळी गाठू शकत नाहीत अशी उपकरणे चुकूनसुद्धा मंगळावर जाऊ न देणे. अंतराळयान सेन्टूर स्टेजपासून अलग झाल्यावर त्याच्या मार्गाचा रोख मंगळाकडे केला जातो आणि ज्या ठिकाणी यान मंगळाच्या वातावरणात शिरणार आहे अशा ठिकाणावर लक्ष केंद्रित केले जाते.

मंगळावर प्रत्यक्ष उतरण्याच्या आधीच्या 45 दिवसांना अप्रोच फेज म्हणतात, या टप्प्यात प्रामुख्याने दिक् चलनावर (नेव्हिगेशन ) भर दिला जातो. जर यान लक्षापासून दूर जात आहे असे वाटले तर या टप्प्यात दोन विक्षेपमार्ग बदलांची व्यवस्था केलेली असते.

प्रवेश, अवरोहण व अवतरण (एंट्री, डिसेंट व लँडिंग ):-

हा टप्पा यान मंगळाच्या वातावरणात प्रवेश करताक्षणी सुरु होतो, त्यावेळी त्याचा वेग प्रतितास 19500 कि.मी. असतो. मंगळावर यान उतरल्यावर सात मिनिटांनी या टप्प्याची सांगता होते.

(अ ) वातावरणात प्रवेश :- वातावरणात प्रवेश करण्याच्या 10 मिनिटे अगोदर यान क्रूझ स्टेज पासून अलग होते. ‘ गाईडेड एंट्री ‘ या तंत्राचा उपयोग करून यान वातावरणात शिरते. यामुळे लक्ष केलेल्या लंबगोलाकार उतरण्याच्या जागेचा अवाका कमी होतो त्याचवेळी वातावरणाच्या घनतेतील बदलांचे देखील योग्य ते नियोजन केले जाते. गाईडेड एंट्री दरम्यान एरोशेलच्या पाठीवरील लहान थ्रस्टर्स प्रज्वलीत करून दिशा व कोन यांचे नियोजन केले जाते.

वातावरणात शिरल्यावर 75 सेकंदानी यानाला उच्चतम उष्णता (पीक हीटिंग ) जाणवते. त्यावेळी उष्णता कवचाच्या बाह्य पृष्ठभागाचे तपमान 1300°c पर्यंत पोहोचलेले असते.

(B)अवरोहण :-

आता पर्सिव्हीरन्स नासाच्या आजपर्यंतच्या मंगळ मोहिमांपेक्षा उतरण्यासाठी अत्यंत अवघड अशा जेझेरो क्रॅटरच्या दिशेने मार्गक्रमण करतो. हे 45 कि.मी. रुंदीचे उल्कापाताने तयार झालेले मोठे विवर आहे. यात नद्यांचा त्रिभुज प्रदेश आहे, डोंगराचे खडे कडे आहेत, वाळूच्या टेकड्या आहेत आणि उल्कापाताने तयार झालेल्या लहान घळी आहेत. सुरक्षित अवतरणासाठी या मोहिमेत नवीन एन्ट्री, डिसेंट व लँडिंग (EDL) प्रणाली वापरली आहे, तिला रेंज ट्रिगर आणि टेरीन- रिलेटिव्ह नेव्हिगेशन म्हणतात.

रेंज ट्रिगर :- मार्स 2020 मध्ये योग्यवेळी पॅरेशूट उघडले जावे यासाठी रेंज ट्रिगर या नवीन तंत्राचा वापर करण्यात आला आहे. या तंत्रामुळे EDL च्या दरम्यान, दिक् चालन स्थितीनुसार, स्वायत्तपणे पॅरेशूट उघडण्याची वेळ ठरवली जाईल. याच्या परिणामस्वरूप लक्ष केलेल्या उतरण्याच्या ठिकाणाच्या लंबगोलाचा आवाका कमी होईल.

वातावरणात प्रवेश केल्यानंतर 240 सेकंदानी 11 कि.मी. उंचीवर यानाचा वेग 1512 किलोमीटर प्रतितास असताना 21.5 मिटर व्यासाचे पॅरेशूट उघडले जाईल. पॅरेशूट उघडल्यावर 20 सेकंदानी उष्णतारोधक आवरण वेगळे होऊन बाजूला पडेल.

उष्णतारोधक आवरण गळून पडल्यावर 90 सेकंदानी पॅरेशूटसह मागील कवच (बॅक शेल ) डिसेंट स्टेज व रोव्हर पासून वेगळे होईल. यावेळेस यान जमिनीपासून 2.1 कि.मी. अंतरावर असेल. डिसेंट स्टेजवरील सर्व आठ थ्रोटलेबल रेट्रोरॉकेट्स (यांना मार्स लँडिंग इंजिन्स म्हणतात ) प्रज्वलित केली जातील, व ‘पॉवर्ड डिसेंट फेज ‘ सुरु होईल. या रॉकेट्सचा उद्देश 100 मिटर उंचीवर व ताशी 360 कि.मी. वेगाने जाणाऱ्या यानाचा वेग ते 20 मिटर उंचीवर येईपर्यंत ताशी 2.7 कि.मी. एव्हढा करणे हा आहे.

पॅरेशूट डिसेन्टचा अंतिम टप्पा व पॉवर्ड डिसेन्टचा सुरुवातीचा टप्पा यांदरम्यान टेरीन रिलेटिव्ह नेव्हिगेशन काम करायला सुरुवात करेल.

(क ) अवतरण :-

भूप्रदेशाच्या संदर्भाने दिक् चलन (टेरीन रिलेटिव्ह नेव्हिगेशन ) ही एक स्वयंचालक प्रणाली आहे. ही अवतरणाच्यावेळी कार्यन्वित होते, मंगळाच्या भूपृष्ठाच्यावर अंतराळयानाचे नक्की ठिकाण दर्शवते आणि सर्वोत्तम उतरण्याचे ठिकाण निवडते. अवरोहण टप्प्यादरम्यान (उष्णतारोधक कवच गळून पडल्यावर ) रोव्हरवर असलेला अधोमुख कॅमेरा मंगळाच्या भूपृष्ठाच्या प्रतिमांमागून प्रतिमा घेत जातो. त्या प्रतिमांची माहिती यानावर असलेल्या कॉप्युटरला पुरवली जाते, त्यावरून यानाची सद्य:स्थिती (यान कोठे आहे ) ठरवली जाते, आणि उतारण्यायोग्य सर्व जागांची माहिती मिळते. टेरीन रिलेटिव्ह नेव्हिगेशन सर्वांत सुरक्षित उतरण्याचे लक्ष ठरवते आणि यानाच्या डिसेंट स्टेजला पर्सिव्हीरन्स रोव्हरला त्या ठिकाणी घेऊन जायची सूचना देते. ही सिस्टीम रोव्हर जमिनीला टेकण्याचे ठिकाण अंतिम क्षणीसुद्धा 600 मीटर्सनी बदलू शकते.

जेव्हा टेरीन रिलेटिव्ह नेव्हिगेशनने ठरवलेल्या उतरण्याच्या ठिकाणाच्या 20 मिटर उंचीवर यान येते, तेव्हा डिसेंट स्टेज, स्काय क्रेन चालू करण्याची सूचना देते. रोव्हरला लावलेल्या नायलॉनच्या दोऱ्या सुटल्या जातात व रोव्हर डिसेंट स्टेजच्या 25 फूट खाली आणला जातो. जेव्हा रोव्हर जेझेरो क्रॅटरच्या जमिनीला स्पर्श करतो, तेव्हा त्याला बांधलेल्या दोऱ्या कापल्या जातात व डिसेंट स्टेज उडून रोव्हर पासून दूर सुरक्षित अंतरावर जाऊन पडते.

 

 

वरील साहित्याचे लेखक/लेखिका: Rajiv Pujari

नांव - राजीव पुजारी
गांव -विश्रामबाग, सांगली
शिक्षण -बी. ई. (मेकॅनिकल)
व्यवसाय - निवृत्त अभियंता
छंद - वाचन, प्रवास, लेखन
प्रसिद्ध झालेले लिखाण - १)कालिफोर्निया डायरी (प्रवास वर्णनात्मक पुस्तक )
२)लेखमाला - नासाची मंगळ मोहीम (१० लेखांची मालिका दैनिक केसरी मध्ये प्रकाशित )
३) जेम्स वेब अंतरीक्ष दुर्बीण हा लेख मराठी विज्ञान परिषदेच्या फेब्रुवारी २०२२ च्या अंकात प्रसिद्ध झाला आहे.
४) एल सी आर डी -अंतराळ संदेशवहनातील नवा अध्याय- हा लेख मराठी विज्ञान परिषदेच्या एप्रिल २०२२ च्या अंकात प्रसिद्ध.
५) आमची मिनी गुजरात सहल हे प्रवास वर्णन व भेदीले शून्य मंडळा ही विज्ञान कथा अक्षर विश्व् २०२१ दिवाळी अंकात प्रकाशित

शेअर करा..

guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments