ચંદ્ર એ પૃથ્વીનો પ્રાકૃતિક ઉપગ્રહ છે અને તેની ચમક હંમેશા મનુષ્યને તેની તરફ આકર્ષિત કરે છે. જ્યોતિષવિદ્વ, યોગી, પ્રેમી, કવિ, નાના ભૂલકાઓ અને સર્વે સમાન્યજન, ચંદ્ર સૌનો પ્રીતિપાત્ર રહ્યો છે. તો આ લિસ્ટમાં ખગોળશાસ્ત્રી પણ પાછળ નથી.
ચાંદ કે પાર ચલો…
હિમાદ્રી આચાર્ય દવે
ચંદ્રયાન 1
ઇન્ડિયન સ્પેસ રિસર્ચ ઓર્ગેનાઇઝેશન (ઇસરો) દ્વારા ચંદ્ર પર જવા માટેનો પ્રથમ પ્રોજેક્ટ ઓક્ટોબર 2008માં શરૂ કરવામાં આવ્યો હતો. જેમાં લુનર ઓર્બિટર અને ઈમ્પેક્ટરનો સમાવિષ્ટ હતા. ચંદ્રની ભ્રમણકક્ષામાં પહોંચ્યા પછી, મૂન ઇમ્પેક્ટ પ્રોબ (MIB)એ ચંદ્રના દક્ષિણ ધ્રુવના શેકલટન ક્રેટર નજીક ક્રેશ લેન્ડિંગ કર્યું. પાછળથી આ ઇમ્પેક્ટ સાઈટનું નામ જવાહર પોઈન્ટ રાખવામાં આવ્યું હતું. 386 કરોડ રૂપિયાના અંદાજિત ખર્ચ સાથેના પ્રોજેક્ટ માટેના કેટલાક સાધનો નાસા (નેશનલ એરોનોટિક્સ એન્ડ સ્પેસ એડમિનિસ્ટ્રેશન) અને ESA (યુરોપિયન સ્પેસ એજન્સી) જેવી આંતરરાષ્ટ્રીય અવકાશ એજન્સીઓ દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવ્યા હતા. ચંદ્રની સપાટી પાસે ઇમ્પેક્ટ ક્રેશ થયા પછી તરત જ, મધર સેટેલાઇટ દ્વારા માહિતીની વહેંચણીની પ્રક્રિયા શરૂ કરવામાં આવી. આ ઓપરેશને ચંદ્ર પર સોફ્ટ-લેન્ડિંગની ભાવિ સંભાવનાનું મૂલ્યાંકન કરવામાં મદદ કરી અને તેના પર્યાવરણનું પણ નિરીક્ષણ કર્યુ
દરમિયાન, ઓર્બિટરને ચંદ્રની સપાટી પરના ખનિજો તેમજ સપાટી પરના તત્વોના નકશા માટે કાર્યરત કરવામાં આવ્યું હતું અને આ યાન 312 દિવસમાં ચંદ્રની 3,000 ભ્રમણમાં લગભગ 70,000 છબીઓ મેળવવામાં સક્ષમ રહ્યું હતું. અવકાશયાન પર લાગેલા ટેરેન મેપિંગ કેમેરાએ (TMC) ચંદ્રના શિખરો તેમજ કેટલાય ક્રેટર્સ શોધવામાં મદદ કરી, જેનું અસ્તિત્વ અગાઉ અજાણ હતું. જો કે, સ્ટાર ટ્રેકરની નિષ્ફળતા અને નબળા થર્મલ શિલ્ડિંગને કારણે મિશનનું આયુષ્ય ઓછું થઈ ગયું અને બે વર્ષ સુધી માટે બનાવવામાં આવેલું આ યાનનો સંપર્ક એક વર્ષ પછી 2009માં તૂટી ગયો.
- જોકે ચંદ્રયાન -1એ ચંદ્રની સપાટી પર પાણીની હાજરી હોવાનું સૌ પ્રથમ નોંધ્યું હતું જે અગાઉના બધા સંશોધનોમાં માઇલસ્ટોન સમું હતું.
- એ બાદ ચંદ્રયાન 2, 2019માં ઇસરો દ્વારા હાથ ધરવામાં આવ્યું. નજીકના ભૂતકાળમાં બનેલ આ ઘટના વિશે આપણે સૌ જાણીએ છીએ. અને હવે….
- ઈન્ડિયન સ્પેસ રિસર્ચ ઓર્ગેનાઈઝેશન (ISRO)નો ખૂબ જ આશાસ્પદ પ્રકલ્પ ચંદ્રયાન-3, ચાર વર્ષ બાદ ફરી એકવાર પૃથ્વીનાં એકમાત્ર ઉપગ્રહ ચંદ્ર પર પહોંચવા માટે તેના ત્રીજા મિશન માટે તૈયાર છે. 751 કરોડના ખર્ચે તૈયાર થયેલો એટલે કે બીજા દેશોની સરખામણીએ કિફાયતી પ્રોજેકટ ચંદ્રયાન-3 14 જુલાઈ, 2023 ના રોજ બપોરે 2:35 વાગ્યે શ્રીહરિકોટાના સતીશ ધવન સ્પેસ સેન્ટરથી લોન્ચ થવા જઈ રહ્યું છે. જો ચંદ્ર પર યાનનું ‘સોફ્ટ લેન્ડિંગ’ એટલે કે યાનનને સુરક્ષિત રીતે લેન્ડ કરવાનું ઈસરોનું આ મિશન સફળ થશે, તો ભારત એ પસંદગીના દેશોની યાદીમાં સામેલ થઈ જશે, જે દેશો, એટલે કે(અમેરિકા, રશિયા, ચીન) આ કરવામાં સફળ થયા છે.
ચંદ્રયાન-3 એ ચંદ્રયાન-2 મિશનનું અનુવર્તી મિશન છે. ઉલ્લેખનિય છે કે ચંદ્રયાન-2એ (2019) એક પછી એક, બધા સોપાનો સફળતાપૂર્વક સર કર્યા અંતે કાંઠે આવીને ડુબવા જેવો ઘાટ થયો હતો. ચંદ્રની સપાટી પર તેનાં સોફ્ટ લેન્ડિંગના પ્રયાસ કારગત નીવડ્યા ન હતાં. ચંદ્રયાન-2ની ક્ષતિઓ નિવરતાં, સુધારેલી ડિઝાઈન અને સુધારેલા એસેમ્બલીગ સાથે, ચંદ્રયાન-3 મિશનનો હેતુ ચંદ્ર પર સુરક્ષિત ઉતરાણ અને ચંદ્રની સપાટીનું અન્વેષણ કરવામાં ભારતની ક્ષમતા પુરવાર કરવાનો છે.
ચંદ્રયાન-3ની પરિકલ્પના પર જાન્યુઆરી 2020માં કામ કરવાનું શરુ થયું.જેમાં પાછલા મિશનની નિષ્ફળતાઓમાંથી શીખીને, ISROનાં વૈજ્ઞાનિકો અને એન્જિનિયરોએ ઘણાં સુધારા બાદની અવકાશયાનની ડિઝાઇન અને એસેમ્બલીગ પર કામ કર્યું. ચંદ્રયાન -2 કરતાં ચંદ્રયાન -3ની ડિઝાઇન કઈ રીતે અલગ પડે છે અને મુખ્યત્વે શું શું સુધારા કરવામાં આવ્યાં છે તે જોઈએ.
ચંદ્રયાન -2ના લેન્ડર કરતા વધુ મજબૂત લેન્ડર બનાવ્યું છે. જે લેન્ડિંગને સ્થિરતા બક્ષવામાં મદદ કરશે. યાદ હોય તો, ચંદ્રયાન -2માં લેન્ડિંગ સમયે જ ગોટાળો થયો હતો.ચંદ્રયાન -2ના રોવર કરતા હલકું ઓછા વજન વાળું રોવર મુકવામાં આવ્યું છે. અનેક એક્સ્ટ્રા ફોલ્સબેક અને સેન્સર્સ સિસ્ટમ મુકવામાં આવી છે જેથી કરીને જો કોઈ સિસ્ટમ કે સેન્સર ખરાબ થઈ જાય તો તેના બેકઅપ પ્લાન તરીકે આ એક્સ્ટ્રા સિસ્ટમ/સેન્સર્સ કામ પૂરું પાડી શકે. લેન્ડરનાં પગમાં વધુ મજબૂતાઈની જરુર લાગતા અગાઉ કરતા વધુ મજબૂત પગ બનાવવામાં આવ્યા છે કે જે ચંદ્રની સપાટી પર મજબૂત પકડ જમાવી શકે. વળી, રોકેટ lvmમાં, તેના પુરોગામીથી વિપરીત, ઓર્બિટરને આ મિશનમાં સામેલ કરવામાં નથી આવ્યું. કારણ ચંદ્રયાન 2નું ઓર્બિટર પહેલેથીજ ચંદ્રની ભ્રમણકક્ષમાં કાર્યરત છે. તેની જગ્યાએ પ્રપ્લશન મોડ્યુલ બેસાડવામાં આવ્યું છે જે ચંદ્રની સપાટીના અભ્યાસમાં મદદરુપ થશે. ચંદ્રયાન -2 કરતાં વધુ સંખ્યામાં અને વધું કાર્યક્ષમ સ્પીડ સેન્સર્સ ઇન્સર્ટ કરવામાં આવ્યા છે જેથી સ્પીડ પર નજર રહે અને આકલન કરી શકાય. લેન્ડરને લેન્ડિંગ સુધી ફ્યુલની અછત ન સર્જાય તે માટે કાર્યક્ષમ સોલાર પેનલ્સ બેસાડવામાં આવી છે.
કોવિડ-19 રોગચાળાને કારણે આ સમગ્ર અભિયાન તેમજ મેકિંગ એન્ડ અને એસેમ્બલીગ પ્રોસેસમાં વિલંબ થયો, જેનાં કારણે 2021માં પૂરું થવાની ગણતરી હતી તે લંબાઇને 2023માં થયું.
દેશના મહત્વાકાંક્ષી ચંદ્ર મિશન હેઠળ ચંદ્રયાન-3ને લોન્ચ કરવાની જવાબદારી ‘ફેટ બોય’ LVM3 રોકેટની છે. જેણે છ સફળ મિશન કર્યા છે. ભાર વહન કરવાની ખૂબ વિશાળ ક્ષમતાને કારણે ISROના વૈજ્ઞાનિકો તેને પ્રેમપૂર્વક ‘ફેટ બોય’ તરીકે ઓળખે છે. LVM3 રોકેટ ત્રણ મોડ્યુલનું સંયોજન છે, જેમાં પ્રોપલ્શન, લેન્ડર અને રોવરનો સમાવેશ થાય છે. ISROએ જણાવે છે કે LVM3ની કાર્યક્ષમતા પુરવાર થઇ ચુકી છે. તેણે બહુ-ઉપગ્રહિય પ્રક્ષેપણ, આંતરગ્રહીય મિશન અને અન્ય મિશન સહિત ઘણા જટિલ મિશન પૂર્ણ કર્યા છે. આ સિવાય, તે સૌથી લાંબુ અને સૌથી વજનદાર લોન્ચ વ્હીકલ છે, જે ભારતીય અને આંતરરાષ્ટ્રીય ઉપભોક્તા ઉપગ્રહોને લઈ જવાનું કામ કરે છે. છે. LVM3નો ઉદ્દેશ્ય ચંદ્રયાન-3ને જીઓસ્ટેશનરી ઓર્બિટમાં મૂકવાનો છે. LVM3 જીઓસિંક્રોનસ ટ્રાન્સફર ઓર્બિટમાં ચાર હજાર કિલો વજનના યાનને લોન્ચ કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.
LVM3 બે સોલિડ સ્ટ્રેપ-ઓન મોટર્સ (S200), લિક્વિડ કોર સ્ટેજ (L110) અને હાઇ-થ્રસ્ટ ક્રાયોજેનિક અપર સ્ટેજ (C25) આમ, ત્રણ પાર્ટમાં ડિઝાઈન કરવામાં આવ્યું છે. બે S200 સોલિડ મોટર 204 ટન સોલિડ પ્રોપેલન્ટ સાથે વિશ્વના સૌથી મોટા સોલિડ બૂસ્ટર પૈકી એક છે. લિક્વિડ L110 સ્ટેજ 115 ટન લિક્વિડ પ્રપલન્ટ સાથે લિક્વિડ એન્જિનનો ઉપયોગ કરે છે, જ્યારે C25 ક્રાયોજેનિક અપર સ્ટેજ 28 ટનના પ્રોપેલન્ટ લોડિંગ સાથે સંપૂર્ણ સ્વદેશી હાઈ થ્રસ્ટ ક્રાયોજેનિક એન્જિન (CE20) છે. આ ઉપકરણની લંબાઈ 43.5 મીટર, કુલ લિફ્ટ-ઓફ વજન 640 ટન અને 5 મીટર વ્યાસનું પેલોડ ફેયરિંગ છે. અવકાશયાનનું કુલ વજન 3 હજાર 900 કિલોગ્રામ છે. જો કે ચંદ્રયાન-3 પાસે ઓર્બિટર નથી, ISRO ચંદ્રયાન-2 સાથે મોકલેલા ઓર્બિટર દ્વારા અથવા સીધા લેન્ડર દ્વારા ચંદ્રયાન-3નો સંપર્ક કરશે.
આટલા વજનનું અવકાશયાન પોતે અવકાશમાં જઈ શકતું નથી. તેને અવકાશમાં લઈ જવા માટે તેને પ્રક્ષેપણ વાહન અથવા રોકેટની જરૂર પડે. LVM3 આ કામ ચંદ્રયાન-3 માટે કરશે. બીજી રીતે કહીએ તો LVM3ને મજબૂત પ્રપલ્શન સિસ્ટમ સાથે રોકેટ તરીકે ઓળખીએ. સરળ ભાષામાં પ્રપલ્શનનો અર્થ છે આગળ ધકેલવું. પ્રપલ્શન સિસ્ટમમાં બળતણ બાળવાથી ઘણી બધી ઉર્જા ઉત્પન્ન થાય છે જે રોકેટને ઉપર તરફ આગળ ધપાવે છે. આ ઊર્જા એટલી વધારે છે કે રોકેટ સાથે જોડાયેલ ભારે અવકાશયાન પણ પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણ બળની વિરુદ્ધ દિશામાં ખૂબ જ વધુ ઝડપે આગળ વધે છે.
ચંદ્રયાન-3 કેવી રીતે પહોંચશે ?
વિવિધ પાર્ટસનું બનેલું થ્રિ સ્ટેજડ ઉપકરણ, એટલે કે ત્રણ પાર્ટ વાળું, LVM3માં અનેક પ્રકારના ઇંધણને સ્ટોર કરવામાં આવે છે. જેના ઇગ્નિશનથી રોકેટને ઉછળવાની શક્તિ મળે છે. LVM3ના ઇગ્નિશનથી ઉપર પહોંચતા સૌ પ્રથમ સોલિડ ફ્યુલનો ઉપયોગ થઇ ગયા પછી બન્ને S 200 રોકેટ છૂટા પડી જાય છે. ત્યારબાદ લિકવિડ ફ્યુલનો વપરાશ શરૂ થાય છે અને તે ખતમ થતાં L110 લિકવિડ સ્ટેજ છૂટો પડી જાય છે અને ક્રાયોજેનિક ફ્યુલનો વપરાશ શરૂ થાય છે. સાથોસાથ પેલોડને કવર કરતું લેયર પણ ખુલી જશે. (ક્રાયોજેનિક ફ્યુલ ખૂબ જ જટિલ ટેક્નિક છે, જે વિકસાવવામાં ઇસરોને મળેલી સફળતા બહુ મોટી ગણાય.) જે યાનને GTO અને ત્યારબાદ ગંતવ્ય સ્થાને પહોંચાડશે. (આ બધી પ્રક્રિયા દરમ્યાન અને અંતે જ્યારે ઉપગ્રહ અથવા અવકાશયાન રોકેટથી અલગ થઈ જાય છે, ત્યારે રોકેટના પાર્ટ્સ અવકાશી કચરો બની જાય છે, અથવા તે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં પાછા ફરતી વખતે બળી જાય છે.)
હવે, પેલોડ તેના પ્રપલ્શન મુજબની ગતિએ સૂર્ય તરફ પ્રયાણ કરશે. અને આમ કરતા તે પૃથ્વીના ક્રમશ: મોટાને મોટા વ્યાસ વાળા અનેકો ચક્કર લગાવતા લગાવતા અંતે એક બિંદુએ તે પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણથી બહાર નીકળીને ચંદ્રના પરિક્રમા પથમાં પ્રવેશ કરશે. ચંદ્રની નજીક પહોંચતા પેલોડના લેન્ડરનું પ્રપલ્શન ઓછું એટલે કે ડીબુસ્ટ થવા માંડશે જેથી તેની સ્પીડ ઓછી થશે જે ચંદ્રની સપાટી પર સોફ્ટ લેન્ડિંગ કરવામાં મદદરૂપ થશે. લગભગ 24- 25 ઓગસ્ટ આસપાસ અવકાશયાન ચંદ્રના દક્ષિણ ધ્રુવ સુધી પહોંચશે અને એક ચંદ્ર દિવસ એટલે કે આશરે 14 પૃથ્વી દિવસ માટે કાર્ય કરશે તેવી અપેક્ષા છે. ચંદ્ર પર આપણાં ચૌદ દિવસ સુધીના સમય સુધી સૂર્યનું અજવાળું રહે છે અને એટલાં જ સમયની રાત હોય છે. જો સૂર્યપ્રકાશ વધુ સમય સુધી મળશે તો રોવર લાંબા સમય સુધી કામ કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.
- જુલાઈ મહિનામાં ચંદ્રયાન-3 લોન્ચ કરવાનું કારણ ચંદ્રયાન-2 મિશન (22 જુલાઈ, 2019) જેવું જ છે કારણ કે વર્ષના આ દિવસોમાં પૃથ્વી અને તેનો ઉપગ્રહ ચંદ્ર એકબીજાની ખૂબ નજીક હોય છે.
ચંદ્રયાનનું સફળ ઉતરાણ વૈજ્ઞાનિકોની અનેક ક્ષમતાઓનું પ્રદર્શન હશે. જે મુખ્યત્વે ત્રણ તબક્કે કામ કરશે.
- ચંદ્રની ભ્રમણકક્ષા સુધી પહોંચવું.
- લેંડરની મદદથી ચંદ્રની સપાટી પર યાનને સુરક્ષિત રીતે ઉતારવું એટલે કે સોફ્ટ લેન્ડિંગ(કોઈપણ અવકાશયાન ચંદ્ર પર બે પરિસ્થિતિમાં લેન્ડિંગ કરે છે. અથવા અવકાયાનની તે વખતની પરિસ્થિતિ મુજબ તેણે કેવા પ્રકારનું લેન્ડિંગ કર્યું તે નામ અપાય છે. એક, સોફ્ટ લેન્ડિંગ જેમાં અવકાશયાનની ઝડપ ઘટે છે અને તે ધીરે ધીરે સફળતાપૂર્વક ચંદ્રની સપાટી પર ઉતરે છે. બીજું લેન્ડિંગ હાર્ડ લેન્ડિંગ છે, જેમાં અવકાશયાન ચંદ્રની સપાટી સાથે અથડાય છે અને ક્રેશ થાય છે.)
- લેન્ડરમાંથી બહાર નીકળીને રોવર ચંદ્રની સપાટીનો અભ્યાસ કરવાની બાબતોનો સમાવેશ છે.
ચંદ્ર પર ઉતરાણ કર્યા પછી લેન્ડર ચંદ્રની સપાટીના તાપમાન અને ભૂગર્ભિય વિશેષતાઓનો અભ્યાસ કરવા માટે તેના ચાર વૈજ્ઞાનિક પે- લોડ્સને તૈનાત કરશે. વધુમાં, લેન્ડર ‘સ્પેક્ટ્રો-પોલેરીમેટ્રી ઓફ હેબિટેબલ પ્લેનેટ અર્થ’ (SHAPE) નામક ઉપકરણ પૃથ્વી પરથી પ્રકાશ ઉત્સર્જન અને પ્રતિબિંબ પર ડેટા એકત્રિત કરવા માટે ડિઝાઈન કરાયું છે. રોવર ચંદ્રની સપાટી પરના ભ્રમણ દરમ્યાન રાસાયણિક પરીક્ષણોનો ઉપયોગ કરીને ચંદ્રની સપાટીનું અન્વેષણ કરશે.
ચંદ્રયાન-2 મિશનમાં લેન્ડર સુરક્ષિત રીતે ઉતરી શક્યું ન હતું એટલે કે ચંદ્રની સપાટી પર સોફ્ટ લેન્ડિંગ કરી શક્યું ન હતું અને ક્ષતિગ્રસ્ત થતાં ક્રેશ થયું હતું, જેના કારણે ઈસરોનો પ્રયાસ નિષ્ફળ ગયો હતો એ ધ્યાનમાં રાખીને વૈજ્ઞાનિકોએ ઓગસ્ટ મહિનામાં લેન્ડરને સફળતાપૂર્વક લેન્ડ થાય એ માટે કોઈ કસર છોડી નથી. મંગળવારે શ્રીહરિકોટા ખાતે લોન્ચ રિહર્સલ યોજાયો હતો જેમાં લોન્ચની તૈયારીઓ અને પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે. આ રિહર્સલ 24 કલાકથી વધુ સમય સુધી ચાલ્યું હતું.
ચંદ્રયાત્રાનું તાત્પર્ય
આપણી પૃથ્વી જે બ્રહ્માંડમાં છે તેના રહસ્યો સમજવા માટે આપણી સૌથી નજીકના ઉપગ્રહ ચંદ્રનો અભ્યાસ જરુરી છે. વળી, ચંદ્ર પાસે વિભિન્ન પૃથ્વીય બાબતોના, અસંખ્ય જવાબો છે. તેની સપાટી પરના ક્રેટર્સની રચના અને બંધારણ પૃથ્વીના ઉદ્ગગમ તેમજ વિકાસપ્રક્રિયા સમજવામાં મદદરૂપ થઇ શકે.
આપણે જાણીએ છીએ કે ચંદ્ર પૃથ્વીમાંથી જ બન્યો હોવાને કારણે ચંદ્રની રચનાની સમજણ પૃથ્વીના પ્રારંભિક ઈતિહાસના સંગ્રહાલય તરીકે જોઈ શકાય.જે ભૌગોલિક, ભૂસ્તરીય પ્રક્રિયાઓને કારણે આપણા ગતિશીલ ગ્રહ પરનો ભૂંસાઈ ગયેલો ઇતિહાસ, ચંદ્રના અન્વેષણ દ્વારા વૈજ્ઞાનિકોને પૃથ્વીની ઉત્પત્તિ, પૃથ્વી-ચંદ્ર પ્રણાલીની રચના અને ઉત્ક્રાંતિ તેમજ પૃથ્વીના ભૂતકાળ અને સંભવિતપણે તેના ભવિષ્ય પર એસ્ટરોઇડની અસરના પ્રભાવ વિશે અમૂલ્ય આંતરદૃષ્ટિ મળશે.
NASAની સરખામણીએ એટલે કે તેના ચંદ્રમિશનના ખર્ચ કરતા પંદર ગણા ઓછા ખર્ચે, અને કોઈ જ વિદેશી સહાય એટલે કે ન તો વિદેશી ઉપકરણ ન તો વિદેશ પાસેથી જ્ઞાન ઉછીનું લીધા વગર આ અકલ્પનિય મિશનમાં સફળતા એ ભારતનું સ્થાન વિશ્વમાં મજબૂત બનાવશે.
મિશનની સફળતા દેશને આર્થિક રીતે પણ ઉપયોગી સાબિત થઈ શકે. અબજો ડોલરનું વૈશ્વિક અંતરિક્ષ બજારમાં આપણી હાજરી હોવી મહત્વની વાત છે. જાણકારોનું કહેવું છે કે જો એકવાર આપણે ચંદ્ર પર સોફ્ટ લેન્ડિંગ કરવામાં સફળ થઈ ગયાં તો ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ પ્રોજેકટ લઈ શકીએ જે કામ અત્યારે નાસા કરી રહ્યું છે.
