शुक्रवार, १७ जुलै, २०२०

वंशयान (Generation Ship) - १


विमाने आकाशात उडतात आणि याने 'अवकाश' किंवा 'अंतराळ' गाठतात असे का म्हटले जाते ? 

ह्याचे महत्त्वाचे कारण आहे आपण ज्याला 'अवकाश' किंवा 'अंतराळ' संबोधतो, त्याची सीमा समुद्रसपाटीपासून १०० किमी इतक्या अंतरावर (Kármán Line ) सुरू होते आणि ह्या अंतरावर वातावरण इतके विरळ असते, की तिथे कोणतेही 'विमान' 'उडू' शकत नाही. (हे कदाचित निकटच्या भविष्यात बदलेल अशी चिन्हे आहेत !)

मानवाने विमानोड्डाण बर्‍याच लवकर साध्य केले असले, तरीही  'अवकाश' गाठणे, मात्र तत्कालीन तंत्रज्ञानाच्या आवाक्याबाहेरचे होते. पृथ्वीवरून अवकाश गाठण्यासाठी आवश्यक असलेला मुक्तिवेग (११.१८६ किमी प्रति सेकंद), अनेक दशके साध्य झाला नव्हता. अर्वाचीन इतिहासात (जून १९४४), मानवाने अवकाशात पाठविलेले पहिले रॉकेट होते German V2. ह्याचे उद्दीष्ट केवळ अवकाशाला भोज्जा करणे इतकेच होते, पण ह्या रॉकेटने समुद्रसपाटीपासून १७६ किमीची उंची गाठली.  

पृथ्वीभोवती घिरट्या घालणार्‍या मानवनिर्मित वस्तूला यान म्हणणे योग्य असेल, तर ह्यानंतरचा महत्त्वाचा टप्पा होता, अर्थातच मानवनिर्मित पहिला उपग्रह स्पूटनिक - १.  हा टप्पा गाठला गेला होता ४ ऑक्टोबर १९५७ रोजी. ह्याचा व्यास दोन फूटापेक्षाही कमी होता, पण तब्बल तीन महिने ह्या उपग्रहाने पृथ्वीभोवती प्रदक्षिणा घातल्या. (त्याच्या बॅटरीज मात्र केवळ तीन आठवड्यातच निकामी झाल्या होत्या.) ह्या प्रदक्षिणांच्या दरम्यान त्याने गाठलेला सर्वाधिक वेग होता, ८ किमी प्रति सेकंदापेक्षा थोडा अधिक. 

ह्यानंतर अंतराळस्पर्धेचे युग आले, त्या स्पर्धेने परमावधी गाठली आणि कालांतराने ती लाट ओसरली. दरम्यानच्या काळात अवकाशमोहिमा हा अत्यंत खर्चिक प्रकार असून, त्या अधिक विचारपूर्वक व उद्दीष्टकेंद्रीत असल्या पाहिजेत हे अनेकांना उमगले आणि अधिक सुनियोजित आणि सुस्पष्ट उद्दीष्ट असलेल्या मोहिमा आखल्या जाऊ लागल्या. अवकाशातील अंतराशी समप्रमाणात वाढणारा अवकाश मोहिमांचा कालावधी हा दूरच्या मोहिमातील खलनायक ठरेल हे स्वाभाविकपणे स्पष्ट झाले. वेळ आणि पैसा ह्या दोन्ही दृष्टिकोनातून मोहिमा अधिकाधिक सफल करायच्या असतील, तर अवकाशयानाचा वेग वाढविणारे नवनवीन तंत्रज्ञान उत्क्रांत होत जाणे अपरिहार्य आहे हे देखील लक्षात आले आणि त्या दृष्टीने विविध स्तरावर प्रयत्न सुरूच राहिले. 

पण नवनवीन तंत्रज्ञान साध्य होत असतांनाही, विविध अंतराळसंस्था अवकाशमोहिमांचे विविध टप्पे साध्य करत असतांनाही, मानवनिर्मित अंतराळयानाने गाठलेला आजवरचा सर्वाधिक वेग आहे १०९.१७८ कि.मी. प्रति सेकंद (पूर्णांकी १०९ किमी प्रति सेकंद).  हा वेग गाठला आहे पार्कर सोलार प्रोबने. तो सुद्धा सूर्यप्रदक्षिणा करताना जानेवारी २०२० मध्ये आणि सूर्याच्या उपसूर्यबिंदूच्या जवळ. म्हणजे जिथे यानाच्या वेगात, सूर्याच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे आपसूकच भर पडत आहे.  

पार्कर सोलार प्रोबच्या नियोजित जीवनकाळात, ते स्वत:चाच विक्रम मोडेल आणि २०२५ साली विवक्षित वेळी त्याचा वेग १९२ कि.मी. प्रति सेकंद इतका असेल. 

पार्कर सोलार प्रोब नंतर दुसर्‍या क्रमांकावर आहे, गुरुभोवती प्रदक्षिणा करणारे अंतराळयान जुनो. जुनोने गाठलेला सर्वाधिक वेग आहे, ५८ किमी प्रति सेकंद. जुलै २०१६ मध्ये साध्य केलेल्या ह्या वेगात देखील गुरुच्या गुरुत्वाकर्षणाचा सहभाग आहे हे उघड आहे. 

गुरुत्वाकर्षणाच्या दादागिरी क्षेत्रापासून सुदूर असताना साध्य केलेला तिसर्‍या क्रमांकावरचा वेग आहे, १६.२६ किमी प्रति सेकंद. हा वेग गाठला होता,  क्युपर पट्ट्यातील एका अवकाशीय वस्तूचे (486958 Arrokoth [जुने नाव Ultima Thule] ) निरीक्षण करणारे पहिले अवकाश यान असा लौकिक असलेल्या 'New Horizons' ह्या अवकाश यानाने. 

सौरवार्‍यांचा प्रभाव जिथे संपतो (Heliosphere आणि Termination Shock नंतर) आणि बाह्य अंतराळातून येणार्‍या कणांचा, प्रारणांचा प्रभाव जिथे 'जाणवू' लागतो त्या Heliopause ला ओलांडून वास्तविक अर्थाने 'तारकीय अंतराळात' (Interstellar Space) पोहोचली आहेत आणि ज्यांच्याशी अजूनही आपला संपर्क आहे अशी दोन अंतराळयाने (पायोनियर यानांशी आपला संपर्क कधीच तुटला आहे)  म्हणजे Voyager-1 आणि Voyager-2. ह्या दोन्ही यानांचा सध्याचा अनुमानित सूर्यसापेक्ष वेग अनुक्रमे १७ किमी प्रति सेकंद व १५.३७४ किमी प्रति सेकंद आहे, त्यांचे पृथ्वीपासूनचे सध्याचे अंतर अनुक्रमे १४९+ AU आणि १२३+ AU आहे आणि ह्या ठिकाणी पोहोचण्यासाठी दोन्ही यानांना ४२ वर्षांपेक्षा अधिक काळ लागला आहे. 

आपल्या सर्वात जवळचा असणारा तारा आहे  Proxima Centauri (४.२ प्रकाशवर्षे अर्थात साधारण २६,५०० AU). दोन्ही Voyagers चा प्रवास ह्या तार्‍याच्या दिशेने नाही, पण अंतराच्या तुलनेसाठी तो तसा आहे असे मानले तर Voyager 1 आणि Voyager 2 ह्यांना Proxima Centauri च्या परिसरात पोहोचण्यासाठी अनुक्रमे ७३,००० + वर्षे आणि ८१,००० + वर्षे लागतील. 

----

वरील सर्व आकडेवारीतून हे उघड होते की एखाद्या अंतराळयानास कित्येक प्रकाशवर्षे दूर असणार्‍या तार्‍याच्या परिसरात, किंवा त्याहून प्रचंड दूर अशा दुसर्‍या आकाशगंगेच्या परिसरात पोहोचायचे असेल, तर त्याला सध्याच्या मानवी आयुष्यमर्यादेच्या (१२० वर्षे) हजारो पट वर्षे लागतील. 

जर अशा अतिदूरच्या अंतराळ-अभियानाचे  उद्दीष्ट, मानवी अंतराळयात्रींना त्या अभियानाच्या नियोजित ठिकाणी पोहोचविणे असेल, तर असे नियोजन करताना काय साध्य व्हावे लागेल ? 

१) अशा प्रकारच्या अंतराळयानाची निर्मिती किंवा अशा प्रकारच्या तंत्रज्ञानाला गवसणी (उदा Warp Drive) की ते अंतराळयान नियोजित ठिकाणी, मानवी आयुष्यमर्यादेच्या आत पोहोचू शकेल. 

किंवा

२) अंतराळयात्रींची आयुष्यमर्यादा अभियानाच्या प्रवासाच्या कालावधीपेक्षा अधिक होईल, ह्यासाठी मानवात आवश्यक ते जनुकीय बदल घडवून आणणे किंवा मानवाला अजरत्व व अमरत्व प्राप्त करून देणे. 

किंवा

३) अभियानाच्या एकंदर कालावधीसाठी अंतराळयात्रींना 'गोठवून' (Hibernation), नियोजित ठिकाणी पोहोचल्यावर, त्यांना त्यांच्या मूळ स्वरूपात (अर्थातच जिवंत) परत आणण्यासाठीचे निर्दोष तंत्रज्ञान विकसित करणे.

किंवा

४) अशा प्रकारचे अंतराळयान हे वंशयान किंवा Generation Ship असणे. 

----

वरील पर्यायांपैकी पहिल्या तीन पर्याय अस्तित्वात येण्यासाठी सध्या काय प्रयत्न सुरू आहेत, ह्यावर स्वतंत्र लेख होऊ शकतील इतकी त्यांची व्याप्ती आहे, पण ह्या संदर्भात जितकी माहिती उपलब्ध आहे त्यावरून आपण असे निश्चित म्हणू शकतो की ह्या प्रयत्नांचे प्रयोगशाळेबाहेरचे, स्वरूप दृश्य होण्यासाठी बराच काळ लागू शकतो. शिवाय अशा प्रयोगांचे कोणते अटळ दुष्परिणाम असतील किंवा अशा प्रयोगांचे काही आनुवंशिक परिणाम होतील का आदि प्रश्नांची उत्तरे शोधावीच लागतील. थोडक्यात हे तिन्ही पर्याय सध्याच्या मानवी तंत्रज्ञान क्षमतेच्याच आवाक्याबाहेरचे आहेत आणि निकटच्या काळात त्यात काही ठोस असे साध्य होईल अशी चिन्हे नाहीत. 

----

चौथा पर्याय आहे वंशयान (Generation Ship)

वंशयान किंवा Generation Ship म्हणजे काय ? 

तर असे अतिविशाल अंतराळयान, ज्या यानात मूळ अंतराळवीरांच्या पुढील कित्येक पिढ्या त्यांचे आयुष्य कंठतील आणि उपलब्ध ज्ञानाचे, विज्ञानाचे, तंत्रज्ञानाचे आणि नियोजित उद्दिष्टाचे हस्तांतरण पुढील पिढीस करत राहतील. जेणेकरून अंतराळ मोहिमेचे उद्दीष्ट त्या अंतराळयानातच जन्मलेल्या, वाढलेल्या, भविष्यातील एका पिढीस साध्य होईल. 

हा चौथा पर्याय देखील सध्याच्या मानवी तंत्रज्ञान क्षमतेला सहजसाध्य नाही, त्यात ज्ञात आणि अज्ञात अडचणी येतीलच, पण तरीही तो अशक्य नाही, तो प्रयत्नसाध्य आहे. तुलनात्मक दृष्टीने विचार केल्यास ह्या पर्यायातील आव्हाने, तंत्रज्ञानाच्या अशक्यप्राय क्षमतांपेक्षा, आकारमानाची आणि नियोजनाची अधिक आहेत. कसे ते पुढील लेखांकांमधून स्पष्ट होईलच. 

=========
क्रमश: 
=========

कोणत्याही टिप्पण्‍या नाहीत:

टिप्पणी पोस्ट करा