લેખક : સી. એમ. નાગરાણી/ રાજેન્દ્ર દવે
આપણું ચંદ્રયાન-3 ચંદ્ર સુધીની લાંબી સફર પૂરી કરીને પાંચમી ઓગસ્ટ 2023ના દિવસે ચંદ્રની લંબગોળ કક્ષામાં પ્રસ્થાપિત થયું. ત્યારબાદ 17મી ઓગસ્ટે એના બે ભાગ- પ્રપલ્સન મોડ્યુલ (Propulsion Module) અને વિક્રમ લેન્ડર (Lander)– ચંદ્રની કક્ષામાં જ જુદા પડ્યાં.
એ પછી 23મી ઓગસ્ટના દિવસે ગોધુલી સમયે વિક્રમ લેન્ડરને ચંદ્રની સપાટીથી આશરે 30 કિલોમીટરની ઊંચાઈએથી, ચંદ્રની ધરતી પર અગાઉથી નક્કી કરેલા એના એડ્રેસ પર, ચંદ્રના દક્ષિણ ધ્રુવના વિસ્તારમાં ખૂબ જ સાવધાનીપૂર્વક, ધીમી ગતિએ સફળતાથી ઉતારવામાં આવ્યું. વિક્રમ લેન્ડરનું ચંદ્ર પર સફળ ઉતરાણ એક અદ્વિતીય સિદ્ધિ છે. તો ચાલો,આજે આપણે આવો જટિલ હુન્નર આપણે શી રીતે સિદ્ધહસ્ત કર્યો એની એક આછેરી ઝાંખી મેળવીએ.
પૂર્ણચંદ્રની શીતળતા અને એની મંત્રમુગ્ધ કરી દેતી, ઘોર રાત્રિને ચીરીને રૂપેરી ચાદર પાથરી દેતી ચાંદનીનો લહાવો સતત ચોવીસે કલાક કૃત્રિમ રોશનીથી ચમકતા, દમકતા શહેરોમાં હવે ભાગ્યે જ મળે છે. ચંદ્ર વિષેની બાળપણની કુતુહલતા અને કવિઓનો કલ્પના-વિહાર, ચંદ્રયાનની ગતિએ દોડતી આપણી રોજ-બ-રોજની જિંદગીમાં વિસરાઇ ગયા છે. એમાં વળી સોવિયેત યુનિયનનું લ્યુના-2 પહેલી વખત વર્ષ 1959 ના સપ્ટેમ્બરની 12મી તારીખે જ્યારે ચંદ્રની ધરતી પર ધબાક દઈને અથડાવવામાં આવ્યું, ત્યારે તો યાનની સાથે આપણી કલ્પનાઓના પણ ચૂરેચૂરા થઇ ગયાં!ત્યાર પછી તો વર્ષ 1966માં લ્યુના-9 ચંદ્રની ધરતી પર ધીરે-ધીરે ઉતર્યુ, અને લ્યુના-10 ચંદ્રની પ્રદક્ષિણા કરતું રહ્યું. આવા, માનવ-રહિત રોબોટની કેટલીય ખેપો ચંદ્રની વાસ્તવિકતાને સમજવા માટે કરવામાં આવી, અને ચંદ્ર કલ્પનાની દુનિયામાંથી બહાર આવી વાસ્તવિકતાની અરસિક એરણ નીચે આવી ગયો.
વિસમી સદીના સાતમા દશકમાં માનવ યાત્રીયોને ચંદ્ર પર ઉતારી અને તેઓને સહીસલામત પાછા લઇ આવવાનો અમેરિકાએ નિર્ધાર કર્યો. આ અભિયાનના ભાગ રૂપે, ત્રણ અવકાશયાત્રીયો – ફ્રેન્ક બોરમેન, જેમ્સ લોવેલ, તથા વિલીયમ એન્ડર્સન – લઇને નીકળેલું એપોલો-8 યાન વર્ષ 1968ના નાતાલના તહેવારોમાં ચંદ્રની આસપાસ દસ પ્રદક્ષિણા કરી આવ્યું. છેવટે, વર્ષ 1969ના જુલાઇ મહિનામાં અમેરિકાનું એપોલો-11 યાન ચંદ્ર પર ઉતરાણ માટે લેન્ડર ઈગલ (Eagle)ને સાથે રાખી નીકળી પડ્યું. ચંદ્રની કક્ષામાં ઓરબીટર (Orbiter) કોલમ્બિયા (Columbia) અને ઈગલ જુદા થઈ ગયા. કોલમ્બિયામાં એક અવકાશયાત્રી, માઈકલ કોલીન્સ, ચંદ્રની કક્ષામાં ફરતો રહ્યો, જ્યારે બીજા બે અવકાશયાત્રી નીલ આર્મસ્ટ્રોન્ગ અને એડવિન એડ્રીન -ઇગલમાં ચંદ્રની ધરતી પર 20મી જુલાઇ 1969ના દિવસે ઊતર્યા. ત્યાર પછી તો એ જ તોતીંગ સેટર્ન-5 રોકેટના સહારે અમેરિકાએ વર્ષ 1969થી 1972 વચ્ચે બીજી પાંચ વખત પંદર અવકાશયાત્રીઓને ચંદ્રની સફરે મોકલ્યા, જેમાંથી દસ યાત્રી ચંદ્રની ધરતી પર ઊતર્યા અને બાકીના પાંચ, સંત્રી રૂપે ચંદ્રની કક્ષામાં ફરતા રહ્યા (ઉપરાંત, ત્રણ યાત્રી સાથેનું એક યાન – એપોલો-13- ચંદ્ર પર ઉતર્યા વગર, માત્ર એની પ્રદક્ષિણા કરી પાછું આવ્યું!)
1960ના દશકના અમેરિકાના ખૂબ ખર્ચાળ એપોલો અભિયાન પાછળનું એક મુખ્ય કારણ તેની ચંદ્ર પર માનવને ઊતારવાની સોવિયેત યુનિયન સાથેની હોડ હતી. હોડનું પરિણામ અમેરિકાની તરફેણમા આવતા જ ઉભરો શાંત થઇ ગયો, એ પછી માનવ દ્વારા ચંદ્રની ધરતીની ખણખોદ કરવાની પ્રવૃત્તિમાં થોડી ઓટ આવી. હવે છેલ્લા બે-એક દશકમાં બે-ત્રણ કારણ સર, ચંદ્રની શોધખોળમાં ફરી એકવાર રસ જાગ્યો છે.
ચંદ્ર કદમાં પૃથ્વી કરતા ઘણો નાનો હોવાને કારણે એનું ગુરૂત્વાકર્ષણ બળ પૃથ્વીની સરખામણીમાં માત્ર છઠ્ઠા ભાગનું છે. એથી ચંદ્ર પરથી અંતરિક્ષમાં પહોંચવા માટે ઘણા ઓછાં શક્તિશાળી રોકેટની જરૂર પડે. બીજી તરફ, આપણો સૌથી નજીકનો ગ્રહ શુક્ર, જ્યારે એ પૃથ્વીની સૌથી નજીક હોય ત્યારે પણ, આપણાથી ચંદ્રની સરખામણીમાં સો ગણો દૂર હોય છે. આમ, અંતરિક્ષમાં, ચંદ્ર આપણા આંગણમાં જ છે એમ કહી શકાય! આથી, ચંદ્ર પર કાયમી માનવ વસાહત સ્થાપી, બને ત્યાં સુધી એના પર ઉપલબ્ધ સામગ્રી જ વાપરી આગળ જવું, એ સૂર્યમંડળમાં શોધખોળ કરવાનો એક ખૂબ જ આકર્ષક વિકલ્પ છે. સૂર્યમંડળની શોધખોળમાં રસ ન હોય તો પણ, ચંદ્ર પર રહેલી ખનિજ સંપતિ પોતે જ એક લોભામણી ચીજ છે. ચંદ્ર હંમેશા પોતાની એક જ બાજુ પૃથ્વી તરફ રાખી તેની આસપાસ ભ્રમણ કરે છે. એની પૃથ્વીથી ઊલટી તરફની બાજુ – જ્યાં પૃથ્વી પરના માનવ-સર્જિત સ્રોત ખલેલ પહોંચાડી ન શકે-બ્રહ્માંડના રહસ્ય ઉકેલવા માટે વેધશાળા સ્થાપવા માટે આદર્શ સ્થળ છે. અને છેલ્લું -પણ મહત્વનું – કારણ રાષ્ટ્રોની સ્પર્ધા, તેમનું રાજકારણ, ભવિષ્યમાં ચંદ્ર વિષેની કોઇ પણ ચર્ચા, સંધિ, તેની સંપદાની વહેંચણી સમયે પોતાના રાષ્ટ્રનો દાવો નિશ્ચિત કરવો એ છે.
1960-1970 ના સમય ગાળામાં ડૉ. વિક્રમ સારાભાઇએ ભારતની અંતરિક્ષ સંશોધન નીતિની રચના કરી હતી, જેના અનુસાર ભારતના અંતરિક્ષ સંશોધન કાર્યક્રમનો એક માત્ર નહીં તો, મુખ્ય ઉદ્દેશ અંતરિક્ષ ટેકનોલોજી દ્વારા દેશ સામેના આર્થિક તથા સામાજિક પડકારોનો સામનો કરવાનો હતો. સદીના અંત સુધીમાં ભારતીય અંતરિક્ષ સંશોધન સંસ્થા ઇસરો (ISRO) એ રોકેટ, ઉપગ્રહ તથા તેમના અસરકારક ઉપયોગ માટેની જરૂરી ટેકનેલોજી વિકસાવીને નીતિના ઉદ્દેશની પૂર્તિ મહદ્ અંશે કરી દીધી હતી. હવે દેશ પૃથ્વીથી આગળ વધી, સૂર્યમંડળની ખોજ માટે તૈયાર હતો.
ઓગસ્ટ 2023માં પ્રકાશિત થયેલા ઇસરોના ભૂતપૂર્વ ચેરમેન ડૉ. માધવન નાયરના સંસ્મરણો અનુસાર, વર્ષ 1998માં ભારતે કરેલા પરમાણું પરિક્ષણની પ્રથમ વર્ષગાંઠ પર ઇસરોએ સૌ પ્રથમ વાર સરકાર સમક્ષ ચંદ્ર અભિયાન વિષે રજૂઆત કરી હતી. છેવટે વર્ષ 2003માં તત્કાલીન વડાપ્રધાન શ્રી વાજપેયીએ લાલ કિલ્લા પરથી પોતાના સ્વતંત્રતા- દિવસ પ્રવચનમાં, ચંદ્ર ભણી અંતરિક્ષ-યાન મોકલવાના દેશના નિર્ધારની ઘોષણા કરી. સાથે-સાથે યાનનું નામ “ચંદ્રયાન-1” રાખી, ભારતના ચંદ્ર અભિયાનમાં માત્ર એક નહીં, પણ યાનની પુરી શૃંખલાનો સંકેત આપ્યો.
ચંદ્રયાન-1 મીશનમાં ચંદ્રની સપાટીથી 100 કિલોમીટર ઉપર, ગોળાકાર કક્ષામાં એક યાન- “Orbiter” (ઑરબીટર- કક્ષામાં ફરતું યાન) -મૂકવાની યોજના હતી. વર્ષ 2003માં અમેરિકાના કોલમ્બિયા (Columbia) સ્પેસ શટલના અકસ્માતમાં ભારતીય મૂળના અવકાશ-યાત્રી કલ્પના ચાવલાનું અવસાન થયું. એમની યાદમાં વડા પ્રધાન શ્રી વાજપાયીએ ભારતના એક હવામાન ઉપગ્રહનું નામ “કલ્પના” રાખ્યું, ચંદ્રયાન-1 અંતરિક્ષ-યાનની રચના આ “કલ્પના” ઉપગ્રહની રચના પરથી કરવામાં આવી. ચંદ્રનો અભ્યાસ કરવા ઇચ્છતા માત્ર ભારતના નહીં, પણ પૂરા વિશ્વના વૈજ્ઞાનિકો માટે ચંદ્રયાન-1 તકોની ખાણ સમાન હતું. યાનની ક્ષમતા અને મીશનના સમયપત્રકને અનુરૂપ યાનમાં લઇ જવા માટેના દસ પ્રયોગ – ચાર ભારતના અને છ આંતરરાષ્ટ્રીય- ચૂંટી કાઢવામાં આવ્યા. વર્ષ 2004ના સપ્ટેમ્બરની આજુબાજુ, જ્યારે ચંદ્રચાન-1ની ડિઝાઈનનું કામ શરૂ થઇ ચૂક્યું હતું ત્યારે, ડૉ નાયરના શબ્દોમાં એક “mid-course correction” (મીડ-કોર્સ કરેક્શન : અર્ધી યાત્રાએ માર્ગમાં ફેરફાર) આવી પડ્યું. તત્કાલીન રાષ્ટ્રપતિ અને ડૉ નાયરના “ગુરુ” ડૉ. અબ્દુલ કલામનું તેડુ આવ્યું. “માધવન, આપણે ચંદ્ર સુધી પહોંચ્યા એની વિશ્વને સાબિતી શી રીતે આપીશું?” ડૉ કલામના આ સરળ પ્રશ્નમાંથી ચંદ્રયાન-1ના અગિયારમાં, અને કદાચ એના સૌથી પ્રસિદ્ધ ઉપકરણનો જન્મ થયો.
ડૉ કલામના પ્રશ્નના ઉત્તર રૂપે ઇસરોએ ચંદ્રયાન-1માં 30 કિલોગ્રામ વજનનું એવું ઉપ-યાન મુકવાનું નક્કી કર્યું, જે ચંદ્રની કક્ષામાં પહોંચ્યા પછી મુખ્ય યાનથી છૂટું પડી, ચંદ્ર પર પહોંચ્યાની નિશાની તરીકે ભારતનો ત્રિરંગો લઇ ચંદ્ર પર ઊતરે. ઉપ-યાનને “મુન ઇમ્પ્કેટ પ્રોબ” (Moon Impact Probe) નામ અપાયું. પોતાના ટૂંકા નામ MIP –“મીપ” થી વધુ જાણીતા આ ઉપ-યાનમાં. ધ્વજ ઉપરાંત ત્રણ વૈજ્ઞાનિક ઉપકરણ પણ બેસાડવામાં આવ્યા.
અગણિત પરીક્ષણ તેમજ ચકાસણી પછી ઇસરોએ વર્ષ 2008ના ઓક્ટોબર મહિનાની 22મી તારીખે પોતાના નીવડેલા રોકેટ પી.એસ.એલ.વી. (PSLV) ની મદદ વડે 1380 કિલોગ્રામ વજન વાળું ચંદ્રયાન-1 પૃથ્વી ફરતે લંબગોળ કક્ષામાં પ્રસ્થાપિત કર્યું.
ભારત પાસે સેટર્ન-5 જેવું વિરાટ શક્તિ ધરાવતું રોકેટ, જે ચંદ્રયાન-1ને સીધું જ ચંદ્ર સુધી લઇ જાય, ન હતું. તેથી ઇસરોએ સમજદારી વાપરી ચંદ્રયાન-1ને પૃથ્વીની કક્ષામાંથી ચંદ્રની કક્ષા સુધી લઇ જવા માટે, યાન પર પોતે સંદેશા-વહેવાર તથા હવામાન ઉપગ્રહને ઊંચી કક્ષામાં લઇ જવા માટે વિકસાવેલું, અત્યંત ભરોસાપાત્ર રોકેટ એંજિન બેસાડ્યું. યાનના કુલ 1380 કિલોગ્રામ વજનનો 60%થી પણ વધુ હિસ્સો- 880 કિલોગ્રામ – તો આ રોકેટ દ્વારા ચંદ્ર પર પહોંચવા જરૂરી ઇંધણનો હતો.
યાનને ચંદ્ર સુધી મોકલવા માટેનો સૌથી કાર્યક્ષમ- જેમાં સૌથી ઓછું ઇંધણ વપરાય- રસ્તો, યાનને પૃથ્વીની કક્ષામાં જ રાખી, કક્ષામાં પૃથ્વીથી સૌથી દૂરનું બિંદુ, જેને અંગ્રેજીમાં એપોજી (Apogee) કહે છે, તે બિંદુને, યાન પૃથ્વીને છોડી, ચંદ્રના ગુરૂત્વાકર્ષણના પ્રભાવ હેઠળ આવી જાય એટલે ઊંચે લઇ જવાનો છે. હવે કક્ષા-વિજ્ઞાનનો નિયમ છે કે એપોજીની ઊંચાઇ બદલવા માટે, યાન જ્યારે કક્ષામાં પૃથ્વીની સૌથી નજીક- કક્ષાની પેરીજી (Perigee)- પર હોય ત્યારે ધક્કો મારવો પડે. ( ઊલટું પણ એટલું જ સાચું છે- પેરીજીની ઊંચાઇ બદલવા માટે એપોજી પર ધક્કો મારવો પડે!)
યાન પર બેસાડેલું રોકેટ એંજિન ખૂબ જ નાનું હતું. તેથી ચંદ્ર પહોંચવા જરૂરી ગતિ મેળવવા તેને લાંબા સમય માટે ચલાવવું જરૂરી હતું. પરંતુ આપણે જોયું એ પ્રમાણે, યાનની એપોજી બદલવા માટે એંજિન માત્ર કક્ષાની પેરીજી પર જ ચલાવી શકાય. વળી કેપ્લરના બીજા નિયમ અનુસાર, પેરીજી પર યાનની ગતિ સૌથી વધુ હોય. તેથી યાન પેરીજીની આસપાસ ખૂબ ઓછા સમય માટે રહે, એથી એંજિન પણ કક્ષામાં ખૂબ ઓછા સમય માટે ચલાવી શકાય. માટે એંજિન યાનને માત્ર એક જ ધક્કો મારીને ચંદ્ર તરફ ધકેલી દે, એ શક્ય ન હતું. તેથી PSLV દ્વારા યાનને જ્યાં મૂકવામાં આવ્યું હતું એ પૃથ્વીની લંબગોળ કક્ષામાંથી યોગ્ય સમયે નાના-નાના પાંચ ધક્કા મારીને ચંદ્રની કક્ષા સુધી પહોંચાડવામાં આવ્યું. યાનની ચંદ્ર આસપાસની કક્ષા શરૂઆતમાં લંબગોળ હતી. યાનના એંજિનનો ફરી એકવાર ઉપયોગ કરી, એને ચંદ્રની આસપાસ 100 કિલોમીટરની ગોળાકાર કક્ષામાં મૂકવામાં આવ્યું.
ચંદ્રયાન-1 વર્ષ 2008ની 12મી નવેમ્બરે યંદ્રની આસપાસ 100 કિલોમીટરની કક્ષામાં પહોંચ્યું. 14મી નવેમ્બરે બેંગલોર સ્થિત નિયંત્રણ કેન્દ્ર પરથી મીપના પ્રણેતા ડૉ કલામની ઉપસ્થિતીમાં રેડિયો કમાન્ડ મોકલી, મીપને યંદ્રયાનથી છૂટું પાડવામાં આવ્યું, અને એમાં રહેલી એક ટચુકડી મોટરથી એને ભમરડાની માફક ફરતું કરી ચંદ્રની ધરતી તરફ ધકેલી દેવામાં આવ્યું. આશરે પચીસ મિનિટમાં મીપ ચંદ્રના દક્ષિણ ધ્રૂવની નજીક, તેની ધરતી પર ધડાકાભેર અથડાયું. આ પચીસ મિનિટ દરમ્યાન એ પોતાના કેમેરા, રડાર અને બીજા ઉપકરણો દ્વારા પોતાની આજુબાજુના વિસ્તારનો અભ્યાસ કરતું રહ્યું.
ચંદ્રયાન-1નું ”ઓરબીટર” એમાં બાકી રહેલા ચાર ભારતીય અને છ બીજા દેશોના સહકારથી બનેલા એમ કૂલ દસ દૂરસંવેદક ઉપકરણો દ્વારા ચંદ્રની ધરતી તેમજ આસપાસના વિસ્તારનો અભ્યાસ કરવામાં પ્રવૃત્ત થયું. ચંદ્રયાન-1ની સૌથી મોટી સિદ્ધિ ચંદ્ર પર પાણીની ખોજ બાબતની છે. ચંદ્રયાન-1 પહેલાના ચંદ્ર અભિયાનોએ ચંદ્રની ધરતી પર પાણીની હાજરીના અણસાર તો આપ્યા હતા, પરંતુ એ કયા સ્વરૂપમાં છે, કેટલા પ્રમાણમાં છે, એનો સ્રોત ક્યાં છે, વગેરેનો વિગતવાર અભ્યાસ તો ચંદ્રયાન પર રહેલા ઉપકરણ- ભારતના મીપ તથા અમેરિકાના M3 દ્વારા જ થયો. આ રીતે, લગભગ એક વર્ષના કાર્યકાલ દરમ્યાન ચંદ્રયાન-1 ભારતીય અને વિદેશી વૈજ્ઞાનિકોને યંદ્રના રહસ્યોને ઉકેલવામાં મદદ કરતું રહ્યું.
આ હતી ભારતના ચંદ્ર અભિયાનની શરૂઆત. આગળના ભાગમાં આપણે ચંદ્રયાન-2 તથા ચંદ્રયાન-3 વિષે વાત કરીશું. વાચક મિત્રોના સૂચન તથા ટિપ્પણી હંમેશ મુજબ આવકાર્ય!