चांद्रयान १ मोहीम

चंद्रयान १ हे भारतीय अंतराळ संशोधन संस्थेच्या चंद्रयान या चंद्रावरील मोहिमेचा पहिला टप्पा घेऊन जाणारे अंतराळ यान आहे. चंद्रयान १ हे मानवरहित अंतरिक्षयान असून त्यामध्ये चंद्राला प्रदक्षिणा मारणारा एक तसेच चंद्रावर आदळणारा एक असे दोन भाग आहेत. ध्रुवीय उपग्रह प्रक्षेपण यानाची प्रगत पिढी (पी.एस.एल.व्ही.-सी११) या प्रक्षेपकाद्वारे चंद्रयानाचे प्रक्षेपण ऑक्टोबर २२, इ.स. २००८ रोजी श्रीहरिकोटा येथील सतीश धवन अंतराळ केंद्रावरून झाले. नोव्हेंबर ८ रोजी यानास यशस्वीरीत्या चंद्राच्या कक्षेत टाकण्यात आले.^[१][२] १४ नोव्हेंबर २००८ रोजी रात्री ८ वाजून ६ मिनिटांनी यानाला जोडलेला मून इम्पॅक्ट प्रोब यशस्वीरीत्या वेगळा करण्यात आला. जवळपास २५ मिनिटांच्या प्रवासानंतर हा प्रोब चंद्राच्या दक्षिण ध्रुवाजवळील 'शॅकलटन क्रेटर' येथे आदळला. या घनाकृती प्रोबच्या चारही बाजूला भारताचा ध्वज चितारला असल्यामुळे प्रतीकात्मकरीत्या भारतीय ध्वज चंद्रावर पोहोचला आहे व हे साध्य करणारा भारत हा जगातील चौथा देश बनला आहे.^[३]

या दूरसंवेदनशील (रिमोट सेन्सिंग) अंतराळयानाचे वस्तुमान प्रक्षेपणाच्या वेळी ११३० किलोग्रॅम होते व ते चंद्राच्या कक्षेत पोहोचल्यावर ६७५ किलोग्रॅम असेल.^[४] या अंतराळयानावर उच्च अचूकतेची (रिझोल्यूशनची) दृश्य व अवरक्त प्रकाश तसेच क्ष-किरणांसाठीची दूरसंवेदन उपकरणे आहेत. या यानाचा कार्यकाळ दोन वर्षांचा असून या काळात त्याच्याकडून चंद्राच्या पृष्ठभागाचे सर्वेक्षण करून त्याचा संपूर्ण रासायनिक नकाशा तयार करणे तसेच चंद्राच्या संरचनेचा त्रिमितीय नकाशा तयार करणे अपेक्षित आहे. चंद्राच्या ध्रुवीय प्रदेशांना अधिक महत्त्व दिले आहे, कारण तिथे बर्फ असण्याची शक्यता आहे.^[५]

या मोहिमेचा एकूण खर्च अंदाजे ३८६ कोटी रुपये इतका आहे.^[६] या मोहिमेमध्ये इस्रोचे पाच भार (payload) व इतर अंतराळसंस्थांचे सहा भार आहेत. यामध्ये नासा, इसा व बल्गेरियाची अंतराळ संस्था यांचा समावेश आहे. या अंतराळ संस्थांची उपकरणे विना-आकार वाहून नेली जात आहेत.

उद्दिष्टे

या मोहिमेची मांडण्यात आलेली उद्दिष्टे खालीलप्रमाणे आहेत.:

• अंतराळयानाचा आराखडा तयार करणे, ते विकसित करणे, त्याचे प्रक्षेपण करणे तसेच भारतीय बनावटीच्या प्रक्षेपण यानाच्या साहाय्याने चंद्रयानाला चंद्राभोवतीच्या कक्षेत स्थित करणे.
• यानावरील उपकरणांद्वारे शास्त्रीय प्रयोग करून खालील उद्दिष्टे गाठण्याचा प्रयत्न करणे:
• चंद्राच्या पृथ्वीकडील तसेच पलीकडील भागाचा त्रिमितीय नकाशा तयार करणे, (ज्याची उंची व अंतर या बाबतीतील अचूकता (spatial and altitude resolution) ५-१० मी. असेल)
• चंद्राच्या पृष्ठभागावरील रासायनिक मूलद्रव्ये व खनिजे दर्शविणारा नकाशा तयार करणे.
  यामध्ये मॅग्नेशियम, ॲल्युमिनियम, सिलिकॉन, कॅल्शियम, लोह, टायटॅनियम या मूलद्रव्यांचा तसेच रेडॉन, युरेनियम, थोरियम या जड मूलद्रव्यांचा समावेश आहे.
• भविष्यातील चंद्रावर अलगद उतरणाऱ्या यानांची नांदी व चाचणी म्हणून "मून इम्पॅक्ट प्रोब" चंद्रावर विशिष्ट जागी आदळवणे.

तपशील

वस्तुमान

प्रक्षेपणाच्या वेळी १३८० किलोग्रॅम, चंद्राच्या कक्षेत गेल्यावर ६७५ किलोग्रॅम.^[४] आणि "मून इम्पॅक्ट प्रोब" वेगळे झाल्यावर ५२३ किलोग्रॅम.

आकारमान

१.५ मीटर बाजू असलेला जवळपास घनाकृती (घनाभ)

दूरसंचार यंत्रणा

भार उपकरणांच्या माहिती दळणवणासाठी एक्स बॅंड मध्ये काम करणारा, ०.७ मी. व्यास असलेला लंबवर्तुळाकार ॲंटेना^{[मराठी शब्द सुचवा]}. यान नियंत्रणासाठी होणारे दळणवळण (Telemetry, Tracking & Command (TTC) communication) एस बॅंड मध्ये केले जाते.

ऊर्जा-

यानाला मुख्यत्वेकरून २.१५ * १.८ मी. क्षेत्रफळाच्या सौर-पटलद्वारे (solar panel) जवळपास ७०० वॅट जोर मिळतो. ही सौरउर्जा ३६ ॲम्पियर-तास क्षमतेच्या लिथियम-आयन विद्युतघटांमध्ये (Lithium-ion battery) साठविली जाते.^[९]

यानावर जोडलेली बाय-प्रोपेलंट (bipropellant)^{[मराठी शब्द सुचवा]} प्रक्षेपण प्रणाली यानाला चंद्रापर्यंत पोहोचवण्यासाठी तसेच त्याला चंद्राभोवतीच्या कक्षेत ठेवण्यासाठी उपयोगात येईल

अंतरिक्ष यानाचा प्रवास[स्रोत संपादित करा]

पी.एस.एल.व्ही. सी११, जे चंद्रयानाच्या प्रक्षेपणासाठी वापरण्यात आले होते.

चंद्रयान ऑक्टोबर २२, २००८ रोजी भारतीय प्रमाणवेळेनुसार सकाळी ६ वाजून २२ मिनिटांनी श्रीहरिकोटा येथील सतीश धवन अंतराळ केंद्रावरून प्रक्षेपित करण्यात आले. हे प्रक्षेपण इस्रोचे ४४.४ उंचीचे व चार टप्प्यांचे पी.एस.एल.व्ही. प्रक्षेपक वापरून करण्यात आले. याना चंद्राच्या कक्षेत पोहोचण्यासाठी जवळपास पंधरा दिवस लागतील. पिन्या, बंगळूर येथील इस्रो टेलिमेट्री, ट्रॅकिंग ॲन्ड कमांड नेटवर्क पुढील दोन वर्षे यानाच्या मागावर असेल तसेच त्याचे नियंत्रण करेल.^[१०]

पी.एस.एल.व्ही. प्रक्षेपकाने चंद्रयानाला २२ ऑक्टोबरला त्याच्या पृथ्वीभोवतीच्या पहिल्या लंबवर्तुळाकार कक्षेत नेऊन सोडले. या कक्षेला इलिप्टिकल ट्रांसफर ऑर्बिट (इ.टी.ओ.) असे म्हणतात. या कक्षेचा उपनाभी बिंदू (Perigee) पृथ्वीच्या पृष्ठभागापासून जवळपास २५० कि.मी. तर अपनाभी बिंदू (Apogee) जवळपास २२,००० कि.मी. इतका आहे. यानंतर पाच टप्प्यांमध्ये चंद्रयानाची कक्षा वाढविण्यात आली व त्याला चंद्राभोवतीच्या कक्षेत ठेवण्यात आले. हे पाच टप्पे खालीलप्रमाणे आहेत.

कक्षा विस्ताराचे टप्पे[स्रोत संपादित करा]

पहिला टप्पा

कक्षा वाढविण्याचा पहिला टप्पा २३ ऑक्टोबर रोजी भारतीय प्रमाणवेळेनुसार सकाळी ९ वाजता पूर्ण करण्यात आला. या टप्प्यादरम्यान यानावरील ४४० वॅटचे इंजीन (जे द्रवरूपातील इंधनावर चालते) जवळपास १८ मिनिटांसाठी चालविण्यात आले. या सूचना "इस्रो टेलिमेट्री, ट्रॅकिंग ॲन्ड कमांड नेटवर्क" मधील अंतराळयान नियंत्रण केंद्र (स्पेसक्राफ्ट कंट्रोल सेंटर - एस.एस.सी.) मधून देण्यात आल्या. यामुळे चंद्रयानाची कक्षा उचलली जाऊन तिचा नवीन अपनाभी बिंदू जवळपास ३७,९०० कि.मी. तर नवीन उपनाभी बिंदू जवळपास ३०५ कि.मी. इतका होईल. या कक्षेत चंद्रयानाचा परिभ्रमण काळ जवळपास ११ तास होता.^[११]

दुसरा टप्पा

कक्षा वाढविण्याचा पहिला टप्पा २५ ऑक्टोबर रोजी भारतीय प्रमाणवेळेनुसार सकाळी ५ वाजून ४८ मिनिटांनी पूर्ण करण्यात आला. यावेळेस यानावरील इंजीन जवळपास १६ मिनिटांसाठी चालविण्यात आले. या टप्प्यामध्ये यानाचा अपनाभी बिंदू ७४,७१५ कि.मी. इतका करण्यात आला तर उपनाभी बिंदू ३३६ कि.मी. करण्यात आला. या टप्प्यानंतर यानाने आपला एक पंचमांश प्रवास पूर्ण केला. ही पहिलीच वेळ होती जेव्हा कोणतेही भारतीय यान भूस्थिर कक्षेच्या पलिकडे गेले होते. या कक्षेत यानाचा परिभ्रमण काळ जवळपास २५ तास होता.^[१२]

तिसरा टप्पा

यानंतरचा तिसरा टप्पा २६ ऑक्टोबर रोजी भारतीय प्रमाणवेळेनुसार सकाळी ७ वाजून ०८ मिनिटांनी पूर्ण करण्यात आला. यादरम्यान यानावरील इंजीन जवळपास साडे नऊ मिनिटांसाठी चालविण्यात आले. यामुळे यानाची कक्षा अधिकच लंबवर्तुळाकार बनली. या नव्या कक्षेत यानाचा उपनाभी बिंदू ३४८ कि.मी. इतका होता तर अपनाभी बिंदू १६४,००० कि.मी. इतका होता व परिभ्रमण काळ जवळपास ७३ तास होता.^[१३]

चौथा टप्पा

चौथ्या टप्प्यामध्ये २९ ऑक्टोबर रोजी भारतीय प्रमाणवेळेनुसार सकाळी ७ वाजून ३८ मिनिटांनी, तीन मिनिटे इंजीन चालवून यानाची कक्षा अजून लंबवर्तुळाकार केली गेली. या नव्या कक्षेत यानाचा उपनाभी बिंदू ४६५ कि.मी. इतका होता तर अपनाभी बिंदू २६७,००० कि.मी. इतका होता व परिभ्रमण काळ जवळपास ६ दिवसांचा होता. या टप्प्यानंतर यानाने आपल्या प्रवासातील अर्धा भाग पूर्ण केला.^[१४]

यानावरील टरेन मॅपिंग कॅमेरा (टी.एम.सी.) २९ ऑक्टोबर रोजी यशस्वीरित्या चालविण्यात आला. त्यासाठीच्या आवश्यक सूचना इस्रो टेलिमेट्री, ट्रॅकिंग ॲन्ड कमांड नेटवर्क द्वारा देण्यात आल्या.^[१५]

चंद्रयान-१ने शोधलेले पाण्याचे ध्वृवावरील अंश

पाचवा टप्पा

कक्षा वाढविण्याचा पाचवा व शेवटचा टप्पा ४ नोव्हेंबर रोजी भारतीय प्रमाणवेळेनुसार सकाळी ४ वाजून ५६ मिनिटांनी पूर्ण करण्यात आला. यादरम्यान यानावरील इंजीन अडीच मिनिटांसाठी चालविण्यात आले. यामुळे चंद्रयान "लुनार ट्रांसफ्रर ऑर्बिट" मध्ये पोहोचले. या कक्षेचा अपनाभी बिंदू जवळपास ३८०,००० कि.मी. इतका होता.^[१६]

चंद्राच्या कक्षेत प्रवेश[स्रोत संपादित करा]

चंद्रयानास चंद्राच्या कक्षेत टाकण्याचा अत्यंत महत्त्वाचा समजला जाणारा टप्पा (लुनार ऑर्बिट इन्सर्शन) नोव्हेंबर ८, २००८ रोजी भारतीय प्रमाणवेळेनुसार संध्याकाळी ४ वाजून ५० मिनिटांनी पूर्ण करण्यात आला. यायोगे चंद्रयान पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणातून पूर्णपणे सुटले व त्याने चंद्राभोवतीच्या त्याच्या पहिल्या लंबवर्तुळाकार कक्षेत प्रदक्षिणा करणे चालू केले. या कक्षेचा उपनाभी बिंदू चंद्रापासून ५०० कि.मी. अंतरावर होता तर अपनाभी बिंदू ७५०० कि.मी. होता व परिभ्रमण काळ जवळपास ११ तासांचा होता. या टप्प्यात चंद्रयान चंद्रापासून जवळपास ५०० कि.मी. वर असतांना यानावरील इंजीन चालवून यानाची गती मंदावण्यात आली, ज्यामुळे चंद्रयान चंद्राच्या गुरुत्वाकर्षणात अडकू शकले. यानावरील इंजीन जवळपास ८१७ सेकंद साठी चालविण्यात आले होते. या यशस्वी टप्प्यानंतर भारत जगातील पाचवा देश बनला ज्यांनी चंद्राच्या कक्षेत यान टाकले आहे. याआधी केवळ अमेरिका, पूर्वीचा सोवियत संघ, चीन व जपान यादेशांनी व युरोपियन स्पेस एजंसीने आपल्या यानांना यशस्वीरीत्या चंद्राच्या कक्षेत सोडले आहे.[[^{[१][२][१७][१८][१९]}

चंद्राभोवतीची कक्षा कमी करण्याचे टप्पे[स्रोत संपादित करा]

पहिला टप्पा

चंद्रयानाची चंद्राभोवतीची कक्षा कमी करण्याचा पहिला टप्पा नोव्हेंबर ९ रोजी भारतीय प्रमाणवेळेनुसार रात्री १० वाजून ३ मिनिटांनी पूर्ण करण्यात आला. या टप्प्यात यानावरील इंजीन सुमारे ५७ सेकंद चालविण्यात आले. यामुळे यानाचा उपनाभी बिंदू ५०४ कि.मी. वरून २०० कि.मी. वर आला तर अपनाभी बिंदूमध्ये (७,५०२ कि.मी.) बदल झाला नाही. या कक्षेत यानाचा परिभ्रमण काळ सुमारे साडे दहा तास होता.^[२०]

दुसरा टप्पा

चंद्रयानाची चंद्राभोवतीची कक्षा कमी करण्याचा दुसरा टप्पा नोव्हेंबर १० रोजी भारतीय प्रमाणवेळेनुसार रात्री ९ वाजून ५८ मिनिटांनी पूर्ण करण्यात आला. या टप्प्यात यानाच्या अपनाभी बिंदूत मोठा बदल घडवून आणला गेला. या टप्प्यानंतर अपनाभी बिंदू ७,५०२ कि.मी. वरून २५५ कि.मी. वर आला तर उपनाभी बिंदू १८७ कि.मी. वर आला. या कक्षेत यानाचा परिभ्रमण काळ २ तास १६ मिनिटे होता.^[२१]

तिसरा टप्पा

या मालिकेतील तिसरा टप्पा नोव्हेंबर ११ रोजी संध्याकाळी ६ वाजून ३० मिनिटांनी पार पाडण्यात आला. या टप्प्यात यानावरील इंजीन सुमारे ३१ सेकंद चालविण्यात आले. यामुळे यानाचा उपनाभी बिंदू १८७ कि.मी. वरून १०१ कि.मी वर आला तर अपनाभी बिंदू २५५ कि.मी. वर स्थिर राहिला. या कक्षेत यानाचा परिभ्रमण काळ २ तास ९ मिनिटे होता..^[२२]

अंतिम कक्षा[स्रोत संपादित करा]

नोव्हेंबर १२ रोजी यानाची कक्षा अजून कमी करून यानाला त्याच्या चंद्राभोवतीच्या अंतिम कक्षेत ठेवण्यात आले. यानाचा अपनाभी बिंदू २५५ कि.मी. वरून १०० कि.मी. वर आणण्यात आला तर उपनाभी बिंदू १०१ कि.मी. वरून १०० कि.मी. वर आणण्यात आला.^{[२३][२४]} या अंतिम कक्षेत यानाला चंद्रप्रदक्षिणेस सुमारे दोन तास लागतात. आत्तापर्यंत यानावरील टरेन मॅपिंग कॅमेरा (Terrain Mapping Camera (TMC)), रॅडिएशन डोस मॉनिटर (Radiation Dose Monitor) व लुनार लेझर रेंजिंग इंस्ट्रुमेंट (Lunar Laser Ranging Instrument) यशस्वीरित्या चालू करण्यात आले आहेत. टी.एम.सी. व मून इम्पॅक्ट प्रोबने चंद्राची अनेक छायाचित्रे घेतली आहेत.^[२४]

मून इम्पॅक्ट प्रोबची चंद्राशी धडक[स्रोत संपादित करा]

मून इंपॅक्ट प्रोब (एम.आय.पी.) १४ नोव्हेंबर २००८ रोजी भारतीय प्रमाणवेळेनुसार ८ वाजून ३१ मिनिटांनी चंद्राच्या दक्षिण ध्रुवाजवळील शॅकलटन क्रेटरजवळ आदळला.^[२३] एम.आय.पी. हा यानावरील एकूण आकरा भारांपैकी एक होता.^[२५] या घनाकृती प्रोबच्या चार बाजूवर भारताचा ध्वज चित्रित असल्यामुळे प्रतिकात्मकरित्या भारतीय ध्वज चंद्रावर पोहोचला आहे व हे साध्य करणारा भारत हा जगातील चौथा देश बनला आहे.^[३]

एम.आय.पी. चंद्रयानापासून रात्री ८ वाजून ६ मिनिटांनी यशस्वीरीत्या वेगळा झाला. या जवळपास २५ मिनिटांच्या प्रवासात एम.आय.पी.ने चंद्राची अनेक छायाचित्रे काढून यानाला पाठविली, जी यानाने नंतर पृथ्वीवरील नियंत्रण कक्षाला पाठविली. या प्रोबवरील अल्टिमिटर, चलचित्र कॅमेरा व मास स्पेक्ट्रोमीटर यांनी पाठविलेली माहिती नियोजित चंद्रयान-२ मोहिमेदरम्यान यानाला अलगद चंद्रावर उतरविण्यासाठी वापरण्यात येईल. चंद्राजवळ पोहोचल्यानंतर एम.आय.पी.वरील रॉकेट चालवून त्याच्या चंद्रावर आदळण्याचा वेग कमी करण्यात आला.