લેખક : સી. એમ. નાગરાણી/ રાજેન્દ્ર દવે
આપણે લેખના પહેલા ભાગમાં ચંદ્રયાન-1 અને બીજામાં ચંદ્રયાન-2 વિષે વાત કરી. હવે સમય છે ચંદ્રયાન-3ની શાનદાર સફળતાની ચર્ચા કરવાનો.
ચંદ્રયાન-2ના વિક્રમ લેન્ડરની સફળતા હાથવેંત છેટી રહી ગઇ તેથી ઇસરોએ એમાં રહેલી ખામીઓનો તલસ્પર્શી અભ્યાસ શરૂ કરી દીધો. વિક્રમનો ભંગાર તો આપણી પાસે ન હતો, પરંતુ એ ચંદ્ર પર ઊતરાણ કરી રહ્યું હતું એ દરમ્યાન એમાંથી વિવિધ પ્રણાલીઓના કાર્યની માહિતી- ડેટા- ઇસરોને એના ગ્રાઉન્ડ સ્ટેશન પર સતત મળતી રહી હતી. તેથી ક્યાં ખામીઓ રહી ગઇ હતી તે શોધવું કપરું અવશ્ય હતું, પરંતુ અશક્ય નહોતુ.
તેથી ઇસરોએ ડેટાના ગહન અભ્યાસ બાદ વિક્રમ લેન્ડરમાં રહી ગયેલી ખામીઓનો પૂરતો તાગ મેળવી લીધો અને ચંદ્રયાન-3 બનાવવાનું શરૂ કરી દીધું. એ સમય દરમ્યાન આખી દુનિયામાં ત્રાહિમામ પોકારી દેતી કોરોનાની મહામારી આવી ગઇ, તેથી એ કામમાં થોડો વિક્ષેપ આવી ગયો પરંતુ ઇસરોએ પોતાની તાસિર મુજબ એ કામ સંપૂર્ણ બંધ ન જ કર્યું. પોતાની કાર્યપદ્ધતિમાં સાવચેતી પૂર્વકના ફેરફાર કરી ધીમી ગતિએ પણ ચંદ્રયાન-3 બનાવવાનું કાર્ય તો ચાલુ જ રાખ્યું.
ફરીથી ચંદ્રયાન-2 જેવી ખામી ન રહી જાય એ માટે અનેક ચકાસણીઓ અને કમ્પ્યુટર સીમ્યુલેશન દ્વારા દરેક પાસાનો તલસ્પર્શી અભ્યાસ કર્યો અને ચંદ્રયાન-2 દરમ્યાન જે ખામી રહી ગઇ હતી તે જ માત્ર નહિ પણ એના જેવી બીજી ખામી જે ચંદ્રયાન-2માં અનુભવાઇ નહોતી, પણ જેની શક્યતા પણ હતી, એ બધી દૂર કરી ચંદ્રયાન-3નું નિર્માણ કર્યું
આપણે ભાગ-2માં જોયું તે પ્રમાણે ચંદ્રયાન-2નું ઓરબીટર તો ચાર વર્ષ પછી પણ કોઇ જાતની ત્રુટી કે ખામી વિના પોતાનું કાર્ય નિયમિત પણે કરતું રહ્યું હતું, અને તેનો ઉપયોગ ચંદ્રયાન-3 માટે પણ કરી શકાય એમ હતું. માટે, નવું ઓરબીટર બનાવવાનો કોઇ ફાયદો ન હતો. સાથે જ વિક્રમમાં રહેલી ખામીઓ અને એમાં ઊમેરવાની નવી પ્રણાલીઓને લીધે એનું અનુમાનિત વજન વધી ગયું હતું. તેથી ચંદ્રયાન-3માં ઓરબીટરને બદલે એનાથી વધુ સરળ એવું “પ્રપલ્શન મોડ્યુલ” મૂકવામાં આવ્યું, જેનું મુખ્ય કામ એના પોતાના એન્જિન અને ઇંધણ નો ઉપયોગ કરી લેન્ડર અને રોવરને ચંદ્રની કક્ષામાં પહોંચાડવાનું હતું. LVM-3 રોકેટે તારીખ 14 જુલાઈ 2023ના દિવસે કોમ્પઝીટ મોડ્યુલને પૃથ્વીની આસપાસ 170 X 36,490 કી.મી.ની લંબગોળ કક્ષામાં મૂકી દીધું. ત્યારબાદ ચંદ્રની કક્ષા સુધી લઇ જવાનું કામ ચંદ્રયાન-1 તથા ચંદ્રયાન-2ના ઓરબીટરની માફક પ્રપલ્સન મોડ્યુલે સફળતા પૂર્વક પૂરું કર્યું. 17મી ઓગસ્ટે ચંદ્રની કક્ષામાં પ્રપલ્સન મોડ્યુલ અને વિક્રમ લેન્ડરને અલગ પાડી દેવામાં આવ્યા. પ્રપલ્સન મોડ્યુલનું મુખ્ય કાર્ય તો અહીં સમાપ્ત થઇ ગયું. પણ એના પર એક વૈજ્ઞાનિક. ઉપકરણ બેસાડવામાં આવ્યું છે, જે પૃથ્વીનું અવલોકન કરી, પૃથ્વી જેવા જે પિંડ પર જીવસૃષ્ટી હોય તેમાંથી કેવી જાતના વિદ્યુત-ચુંબકીય તરંગ, અથવા પ્રકાશ નીકળે છે એનો અભ્યાસ કરશે, જેથી બીજા પિંડ પરથી આવતા પ્રકાશનું વિશ્લેષણ કરી એના પર જીવસૃષ્ટી છે કે નહીં, તે વિષે અનુમાન કરી શકાય.
17 ઓગસ્ટે પ્રોપલ્સન મોડ્યુલથી અલગ પડ્યા બાદ ચંદ્રની આશરે 100 કી.મીની કક્ષામાંથી ચંદ્રની ધરતી પર ધીમે રહીને ઊતરવાનું કામ વિક્રમ લેન્ડરે જાતે જ કરવાનું હતું. આ કાર્ય માટે લેન્ડરના રોકેટ એન્જિનનો ઉપયોગ કરીને એને બે વખત “ડી-બુસ્ટ મેનુવર” (De-boost Maneuver) દ્વારા 25 X 134 કી.મીની લંબગોળ કક્ષામાં મૂકવામાં આવ્યું. 20મી ઓગસ્ટ 2023ના દિવસે છેલ્લું ડી-બુસ્ટ કરી એની પ્રી-લેન્ડીંગ કક્ષામાં લાવવામાં આવ્યું. ત્યારબાદ ચંદ્રની સપાટી પર ઊતરવા સુધીની તેની સફર ખુબ જ જટિલ હતી અને આ ઊતરાણ દરમ્યાન એનું સંપૂર્ણ સંચાલન એમાં રહેલા એન્જિન અને એના કમ્પ્યુટરમાં મૂકવામાં આવેલા પ્રોગ્રામ દ્વારા જ કરવાનું હતું
23મી ઓગસ્ટના દિવસે સાંજે લગભગ 5:55 કલાકે એને તાલબદ્ધ રીતે નીચે ઉતારવાની પ્રક્રિયા શરૂ થઇ. આ સમયે યાનની ઊંચાઇ 30 કી.મી. અને કક્ષામાં ગતિ 1.68 કી.મી પ્રતિ સેકન્ડ હતી. યાન પોતાના ઊતરવાના સ્થાનથી આશરે 750 કી.મી. દૂર હતું, ત્યારે રફ બ્રેકીંગ પીરીયડમાં એના એન્જિનને પેટાવી કક્ષામાં યાનની ગતિ ઘટાડી 358 મીટર પ્રતિ સેકન્ડ કરી દેવામાં આવી. આમ કરવાથી યાનનો પથ બદલાઇ ગયો. અને દરમ્યાન યાનની નીચે આવવાની ગતિ 61 મીટર પ્રતિ સેકન્ડ થઈ અને યાન 30 કી.મી.ની ઊંચાઈથી લગભગ 7.5 કી. મી. ઊંચાઈ સુધી આવી ગયું.
“રફ બ્રેકીંગ” પછી “એટીટ્યુડ હોલ્ડ” સમયગાળો શરૂ થયો. આ સમયગાળો માત્ર 10 સેકન્ડનો હતો પરંતુ કન્ટ્રોલ સેન્ટરમાં બેઠેલા બધા જ ઇજનેરોનો જીવ તાળવે ચોંટી ગયા હશે, કારણ કે આ જ તબક્કામાં ચંદ્રયાન-2 પોતાના પથ પરથી ભટકી ગયું હતું. આ સમયગાળામાં યાનના કેમેરાએ ચંદ્રની સપાટીની સાપેક્ષમાં સ્થાન નક્કી કર્યું અને એના કમ્પ્યુટરે ઊતરવાના સ્થળ સુધી પહોંચવા માટેના પથની ગણતરી કરી લીધી. યાનના બધા સંવેદક, કેમેરા, અને નીચે ઊતરવા માટે જરૂરી ઓરીએન્ટેશન (Orientation) – યાન કઇ દિશામાં તાકે છે- ચકાસવામાં આવ્યું. આ તબક્કો વિના વિઘ્ને પસાર થઇ ગયો. હવે “ફાઇન બ્રેકીંગ ફેઝ” શરૂ થયો. આ તબક્કામાં યાનને 7 કી.મી.ની ઊંચાઈથી 800 મીટરની ઊંચાઈ સુધી લાવવાનું હતું, ઉપરાંત એની ગતિ -નીચે ઉતરવાની અને આગળ વધવાની- શૂન્ય કરવાની હતી, જેથી એ પોતાના ગંતવ્ય સ્થાન પર હેલીકોપ્ટરની માફક સ્થિર ઊભું રહી, સ્થાનનું નિરીક્ષણ કરી શકે.
હવે ઊતરાણનો આખરી, “ટર્મીનલ” (Terminal) તબક્કો શરૂ થયો. આ તબક્કામાં યાનને નક્કી થયેલા સ્થાન પર સીધું, લંબ (Verticle- વર્ટિકલ) દિશામાં, ધીમે રહીને ઊતરવાનું હતું. યાને આ કાર્ય ખૂબ સરળતાથી પૂરું પાડ્યું અને આ ક્ષણને આખી દુનિયામાં ટી.વી પર નિહાળી રહેલા દર્શકોએ તાળીઓના ગડગડાટથી વધાવી લીધી. કન્ટ્રોલ સેન્ટરમાં પોતાની ખૂરશીની ધાર પર બેઠેલા ઇજનેરોએ પણ એક અકલ્પનીય કાર્ય નિર્વિઘ્ને પાર પાડ્યાનો હાશકારો અનુભવ્યો.
ચંદ્રના દક્ષિણ ધ્રુવ વિસ્તારમાં, (69.37 અંશ દક્ષિણ અક્ષાંશ અને 32.3 અંશ રેખાંશ) માં પહેલી વખત ઊતરવાનું શ્રેય ચંદ્રયાન-3 યાનના વિક્રમ લેન્ડરને મળ્યું. ચંદ્રના દક્ષિણ ધ્રુવ પાસેની સપાટી ખનિજ અને પાણીની શક્યતાઓ માટે ખૂબ આશાસ્પદ છે. સાથે જ, એ તદ્દન વણ-ખેડાયેલો વિસ્તાર છે. તેથી એની ઉબડ-ખાબડ સપાટી વિષે ઝાઝી માહિતી પણ આજ સુધી સુપ્રાપ્ય ન હતી. પરંતુ આગળ જણાવ્યું એમ ચંદ્રયાન-2 ના ઓરબીટરમાં રહેલા “ઓરબીટલ હાઇ રીઝોલ્યુશન કેમેરા” એ આ વિસ્તારની ઝીણવટભરી માહિતી આપી એક સચોટ નકશો તૈયાર કરવાની એક પૂર્વભૂમિકા તૈયાર કરી આ કાર્યને સફળ કરવામાં અનન્ય ફાળો આપ્યો
ઇસરોએ વિક્રમ લેન્ડરનું ચંદ્રની ધરતી પરના ઊતરાણનો સમય ખૂબ જ વિચારીને નક્કી કર્યો હતો. ચંદ્ર પર પૃથ્વીના આશરે પંદર દિવસ માટે દિવસનો ભાગ હોય છે, અને બીજા પંદર દિવસ ચંદ્ર પર રાત્રિનો સમય હોય છે. વિક્રમ લેન્ડરને એવી રીતે ચંદ્ર પર ઉતરાવામાં આવ્યું કે એ ત્યાં ઊતરે ત્યારે સવારનું અજવાળું શરૂ થયું હોય. આનું મુખ્ય કારણ એ હતું કે ચંદ્રયાનના વિક્રમ લેન્ડર અને પ્રગ્યાન રોવર બન્ને સૌર-પેનલથી સૂર્યનો પ્રકાશ મેળવી, એનાથી ઉત્પન્ન થતી વિજળી દ્વારા ચાલતા હતા. તેથી જો ચંદ્રની સવારે ત્યાં પહોંચે તો પૃથ્વીના પંદર દિવસ સુધી ત્યાં અજવાળું રહે, અને એના બધા સાધનોને જરૂર પૂરતી વીજળી મળી રહે, અને સૂર્ય પ્રકાશથી યાનનું ઉષ્ણતામાન પણ માપસર રહે, જેથી બધા જ વૈજ્ઞાનિક પ્રયોગો પૃથ્વીના પંદર દિવસ જેટલા સમયમાં પૂરા કરી શકાય.
ચંદ્રયાન લેન્ડર વિક્રમ પર કુલ ચાર વૈજ્ઞાનિક ઉપકરણ હતા, જેમાંથી એક નાસાએ આપેલું એ ઉપકરણ એવું હતું કે જેમાં વિજળીની જરૂર ન રહે. તેમાં એક એવો અરીસો હતો કે તે ગમે તે દિશામાંથી આવતા લેસર કિરણને એજ દિશામાં પરાવર્તિત કરી પાછું મોકલી દે. પૃથ્વી પરથી આ ઉપકરણ પર લેસર-પૂંજ મોકલી, તેના પાછા ફરવાનો સમય માપી પૃથ્વી અને ચંદ્ર વચ્ચેનું અંતર ખૂબ ચોકસાઇ પૂર્વક માપી શકાય.
બાકીના ત્રણ ઉપકરણો પૈકી એક ચંદ્રની સપાટીની આશરે દસ સેન્ટીમીટર જેટલું અંદર જઇને ઉષ્ણતામાન માપે, જેથી ચંદ્રના “દિવસ” દરમ્યાન તેના ઉષ્ણતામાનમાં થતા ફેરફારના અવલોકન દ્વારા ચંદ્રની સપાટી તથા તેની માટીના ગુણધર્મનો અભ્યાસ કરી શકાય. બીજું ઉપકરણ ચંદ્ર પર સતત પડતી ઉલ્કાઓ અને એના પેટાળમાં થતા ફેરફારને કારણે ઉત્પન્ન થતા નાના-મોટા કંપન માપવા માટે હતું. ચંદ્ર પર. તારના ગુંચળા જેવું “લેન્ગમુર પ્રોબ” નામે ઓળખાતું છેલ્લું અને ચોથું ઉપકોરણ ચંદ્રની સપાટીથી પાંચ મીટરની ઊંચાઈ સુધી ત્યાં રહેલા પ્લાઝમાના અભ્યાસ માટે હતું. આ બધા ઉપકરણોએ વૈજ્ઞાનિકોને ચંદ્રના અભ્યાસ માટની ઘણી બધી માહિતી પોતાના ટૂંકા કાર્ય કાળમાં મોકલી આપી છે.
ચંદ્રની ધરતી પર વિક્રમ ઠરીઠામ થયું એટલે એની એક બાજુ પર લપસણી જેવી એક સ્લાઇડ ખૂલી ગઇ અને આશરે 30 કી.ગ્રામ વજનનું, છ પૈડા વાળું પ્રજ્ઞા લેન્ડરના પેટાળમાંથી બહાર આવ્યું. પૃથ્વી પરથી મળેલા આદેશ અનુસાર રોવરે ચેન્ડરની આસપાસ 100 મીટર જેટલું ફરી, ચંદ્રની સપાટીનો અભ્યાસ કર્યો. આ કાર્ય માટે રોવર પર બે વૈજ્ઞાનિક ઉપકરણ હતાં. એક ઉપકરણ ચંદ્રની સપાટી પર ખૂબ શક્તિશાળી લેસર કિરણ છોડી, ચંદ્રની માટીને વાયુના સ્વરૂપમાં ફેરવી નાખે છે, અને ઉત્પન્ન થયેલા વાયુમાં રહેલા વિવિધ તત્વો અને તેમના પ્રમાણનું અનુમાન લગાવે છે. બીજું ઉપકરણ લેસરની જગાએ હિલીયમ વાયુના કેન્દ્ર, (આલ્ફા પાર્ટિકલ -Alpha Particle) અને ક્ષ-કિરણ વડે ચંદ્રની સપાટી પરના ખનીજનો અભ્યાસ કરે છે.
છેલ્લે, 15 દિવસ બાદ જયારે આ બન્ને લગભગ ચંદ્રની સપાટી પર સદાને માટે વિશ્રામ લેવાના હતા, એનાથી થોડા સમય પહેલા જ વિક્રમના એન્જિન ચાલું કરી, એને ચંદ્રની સપાટી પરથી 40 સેં.મી.જેટલો ઊંચો કુદકો મરાવી એને 30 થી 40 સેં.મી. દુર ઉતારવાનો પ્રયોગ સફળતા પૂર્વક પાર પાડ્યો.
હવે તો ચંદ્રયાન-૩ના સ્થળે રાત પડી ગઈ અને ઉષ્ણતામાન લગભગ -200 અંશ સેલ્સીયસ જેટલું થઈ ગયું. આવી ઠંડી રાત્રી બાદ બીજા દિવસની સવારે ઇસરોના ઇજનેરો “વિક્રમ” અને “પ્રગ્યાન”ને જગાડી શક્યા નહિ. તો ચાલો એમને આપણે ચંદ્રની ધરતી પર આરામ કરવા દઇએ. એમણે વૈજ્ઞાનિકોની અપેક્ષા કરતાં ઘણું વધારે કામ સચોટતા અને આયોજન પૂર્વક પૂરું કર્યું છે. હવે આરામ કરવાનો એમને હક્ક છે!
આ સાથે ભારતની ચંદ્ર તરફની યાત્રાની અત્યાર સુધીની ગાથા પૂરી થાય છે. સૂચન અને ટિપણ્ણી આવકાર્ય છે.