आरक्त देखिले डोळां...

(Published in संवाद... सर्जनशील मनांशी - दिवाळी विज्ञान-तंत्रज्ञान विशेषांक, २०१८)

By NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben - http://parkersolarprobe.jhuapl.edu/Multimedia/Images.php, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=69306218

पृथ्वीच्या सर्वात जवळच्या खगोलीय वस्तूपर्यंत यशस्वीरित्या पोहोचल्यानंतर मानवी महत्त्वाकांक्षेने विकसित तंत्रज्ञानाच्या सहाय्याने अवकाशवेधात मोठी उसळी मारली आहे. उदाहरणार्थ, नासाचे अपोलो, वोयेजर यांसारख्या मोहिमा, इस्रोचे चांद्रयान, मंगळयान, आणि यांसारखे जगभरातील अनेक अवकाश संस्थांनी मानवनिर्मित उपग्रह सूर्यमालेतील विविध वस्तूंची सखोल माहिती मिळविण्यासाठी अवकाशात रवाना केले आहेत. असे असताना आपला सर्वांत जवळचा तारा, म्हणजेच सूर्य वगळून कसे चालेल?

१२ ऑगस्ट २०१८ रोजी नासाचे असेच एक महत्वाकांक्षी अंतराळयान ‘पार्कर सोलार प्रोब’ सूर्याकडे झेपावले आहे. नासाच्या या सोलार प्रोबचे नाव युजीन पार्कर या जीवित खगोलशास्त्रज्ञाच्या सन्मानार्थ देण्यात आले आहे. युजीन पार्कर यांनी गेल्या ६ पेक्षा जास्त दशकांत सूर्याचा सखोल अभ्यास करून त्याच्या वातावरणाचे भेद सोडविण्याचा प्रयत्न केला आहे. तसेच स्वनातीत वेगाने बाहेर पडणाऱ्या सौरवाताचा सिद्धांत त्यांनी मांडला आहे. सूर्याचे बाह्यावरण (solar corona) हे अतितप्त असण्याचे कारण हे नॅनोफ्लेअर असू शकतील असा प्रस्ताव पार्कर यांनी १९८७ साली मांडला आहे.

सूर्याचा अभ्यास करणाऱ्या इतर कृत्रिम उपग्रहांपेक्षा पार्कर सोलार प्रोब चे कार्य थोडे वेगळे असणार आहे. पार्कर सोलार प्रोब हे सूर्याच्या समीप, सूर्याच्या केंद्रापासून ६,९००,००० किलोमीटर अंतरापर्यंत पोहोचणार आहे.  या मोहिमेचा आखलेला कार्यकाल हा ६ वर्ष ३२१ दिवसांचा आहे. या कालावधीत शुक्राजवळून ०७ वेळा त्याचे गुरुत्वाकर्षण वापरून सूर्याभोवती २४ प्रदक्षिणा पूर्ण करण्याचे या यानाचे ध्येय आहे. सूर्याच्या अतितप्त वातावरणात तग धरण्यासाठी म्हणून पार्कर सोलार प्रोब चे आवरण हे खास कार्बन-कार्बन कॉम्पोझिट वापरून बनविले आहे. तसेच यानातील उपकरणांचे योग्य तापमान राखण्यासाठी पाण्याचा वापर करण्यात आला आहे. हे यान सूर्याभोवतीच्या ठरविलेल्या कक्षेत  पोहोचण्यासाठी शुक्राच्या गुरुत्वाकर्षणाचा वापर करणार आहे. ०३ ऑक्टोबर २०१८ रोजी पार्कर त्याच्या प्रवासात प्रथम शुक्राजवळून पुढे गेले आहे. तसेच ०५ नोव्हेंबर २०१८ रोजी ते सूर्याभोवती ठरविलेल्या कक्षेतील नजीकतम बिंदूपाशी पोहोचणे अपेक्षित आहे.

By NASA/JHUAPL - http://parkersolarprobe.jhuapl.edu/Multimedia/Images.php (image link), Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=64598577

 १.५ अब्ज डॉलर इतका खर्च करून, अनेक खटाटोप करून, महागडी उपकरणे, तंत्रज्ञान विकसित करून सूर्याकडे झेप घेण्यामागे नक्की उद्देश काय हा आपल्याला पडणारा प्रश्न साहजिक आहे. या प्रश्नाचे उत्तर आपण पाहू.

 सूर्य हा आपल्यासाठी उर्जेचा प्रमुख स्त्रोत आहे. सूर्यापासून उष्णता व प्रकाश या स्वरूपात आपल्याला उर्जा मिळत असते. या व्यतिरिक्त देखील सूर्याकडून काही घटक सतत बाहेर फेकले जातात. हे घटक सौरवाताच्या रूपात सूर्यमालेत सर्व दिशांना, सर्व ग्रहांवर, इतर वस्तूंवर शेकडो किलोमीटर प्रतिसेकंद या वेगाने मारा करत असतात. हे घटक म्हणजेच सूर्याच्या बाह्यावरणातून (Corona) बाहेर पडणारे प्रभारित कण जसे इलेक्ट्रॉन्स, प्रोटॉन्स, अल्फा किरण हे असतात. हे कण सतत आपल्याकडे झेपावत असतात. परंतु, पृथ्वीभोवती चुंबकीय क्षेत्राचे संरक्षक कवच असल्यामुळे आपल्याला याचे परिणाम सहसा जाणवत नाहीत. पृथ्वीच्या उत्तर व दक्षिण धृवांवरून मात्र ध्रुवीय छिद्रांतून (Polar Cusps) या प्रभारित कणांना वातावरणात प्रवेश करण्यास संधी मिळते. पृथ्वीच्या वातावरणात बहुतांशी नायट्रोजन व काही प्रमाणात ऑक्सिजन वायूच्या रेणूंसोबत होणाऱ्या प्रक्रियेचा परिणाम म्हणून ध्रुवीय भागांत अरोरा म्हणजेच प्रकाशाचे रंगीत पडदे दिसतात.

NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio

आपले दैनंदिन जीवन हे बहुतांशी तंत्रज्ञानावर अवलंबून आहे. आज दळणवळण, मनोरंजन, हवामान अंदाज, संरक्षण यंत्रणा या सर्व गोष्टी कृत्रिम उपग्रहांवर विसंबून आहेत. जेव्हा या उपग्रहांवर वेगवान प्रभारित कणांचा मारा होतो, शक्तिशाली विद्युतचुंबकीय क्षेत्रांच्या प्रभावाने यांतील उपकरणांत बिघाड होऊ शकतो. तसेच या उपग्रहांच्या कक्षेत देखील बदल होऊ शकतो. याचा परिणाम म्हणजे दळणवळण खंडित होणे. यासोबतच जेव्हा सौरवात अधिक शक्तिशाली असतो, तेव्हा त्याच्या प्रहाराने अब्जावधी खर्च करून अवकाशात सोडलेल्या कृत्रिम उपग्रहांचे कार्य पूर्णपणे बंद होऊ शकते. यासोबत बरेचदा शक्तिशाली प्रभारित कण पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्रात वादळे निर्माण करतात. याची परिणती वीजपुरवठा मोठ्या काळासाठी खंडित होणे, मनोरंजनाचे कार्यक्रम अचानक काही काळ बंद होणे यांत होते. अंतराळवीरांना देखील अवकाशातील या प्रकारच्या घटनांपासून धोका आहे.

महागड्या तंत्रज्ञानाला, तसेच त्यांवर अवलंबून सोयीसुविधांना हानी पोहोचविणाऱ्या या सूर्यावरील घटनांचा खोलवर अभ्यास करणे हे महत्वाचे ठरते. वरवर शांत दिसणाऱ्या सूर्याच्या पृष्ठभागी व बाह्यावरणात सौरवात (solar wind), सौरज्वाला (solar flares), करोनल मास इजेक्शन्स यांसारख्या घटना सातत्याने घडत असतात. या घटनांमागची कारणे अजून आपल्याला पूर्णपणे समजलेली नाहीत. या घटनांचा अभ्यास जर मूळ उर्जास्त्रोताजवळ जाऊनच करण्यात आला तर आपल्या हाती काही महत्वाचे धागेदोरे लागण्याची शक्यता आहे. या अभ्यासाचा उपयोग आपण सूर्यावरील मानवी तंत्रज्ञानासाठी विनाशकारी घटनांचे भाकीत करण्यासाठी करू शकतो.

NASA’s Human Research Program aims to mitigate the harmful effects of the space radiation environment on astronaut health outside of the relative protection of the Earth's magnetosphere. Image Credit: NASA/SOHO

सूर्य हा आपल्या जवळील एकमेव तारा आहे. सूर्याचा अभ्यास केल्याने आपल्याला इतर ताऱ्यांमध्ये होणाऱ्या भौतिक व रासायनिक प्रक्रियांबद्दल देखील कल्पना येईल. यासाठी सद्यघडीला अवकाशात सोहो (SOHO), हिनोड (HINODE) सारखे काही उपग्रह पृथ्वी व सूर्य यांतील एका स्थिर कक्षेत २४ तास तैनात आहेत. या उपग्रहांनी साठवलेल्या ज्ञानभांडारात पार्कर सोलार प्रोब ची सूर्यावरील झेप मौल्यवान भर घालेल यात शंका नाही.

सूर्य जाणून घेण्याच्या या जागतिक प्रयत्नात पुढील काही वर्षांतच भारताच्या ‘आदित्य’ या मोहिमेची देखील भर पडणार आहे. २०२१ साली आदित्य हा भारतीय उपग्रह पृथ्वी व सूर्याभोवतीच्या स्थिर कक्षेत झेपावण्याच्या तयारीत आहे.  

- सोनल थोरवे

अधिक माहितीसाठी: http://parkersolarprobe.jhuapl.edu/