ओसायरस रेक्स मोहिमेची सविस्तर माहिती
संशोधन, २० ऑक्टोबर २०२०
कोट्यवधी किलोमीटर दूर असलेल्या एका लघुग्रहावरून माती, खडे जमा करून ती पृथ्वीवर आणण्याचा प्रयोग अमेरिकी अवकाश संशोधन संस्था – नासातर्फे प्रथमच करण्यात येत आहे. भारतीय प्रमाण वेळेनुसार बुधवारी (२१ ऑक्टोबर २०२०) पहाटे ०३:४२ ला या मोहिमेतील महत्वाचा टप्पा पार पडेल. साधारण ५०० मीटर व्यासाच्या बेन्नू या लघुग्रहावरील माती आणि बारीक खडे ओसायरस रेक्स या अवकाशयानाला जोडलेल्या एका रोबोटिक हाताच्या साह्याने बुधवारी जमा करण्याचा प्रयत्न करण्यात येईल. हा प्रयत्न यशस्वी ठरला तर जमा केलेले नमुने सप्टेंबर २०२३ मध्ये एका बंदीस्त अवकाशकुपीद्वारे पृथ्वीवर संशोधनासाठी आणण्यात येतील.
मोहीम कशासाठी?
बेन्नू या लघुग्रहाचा पृथ्वीजवळून जाणाऱ्या आणि पृथ्वीसाठी धोकादायक असणाऱ्या लघुग्रहांमध्ये समावेश होतो. अर्धा किलोमीटर व्यास असणाऱ्या या लघुग्रहावर कार्बनचे प्रमाण मोठे असून, त्यावर पाणी, तसेच काही जड मूलद्रव्येही आढळली आहेत. साडेचार अब्ज वर्षांपूर्वी सूर्यमालेतील ग्रह ज्या मूळ धूलिकणांपासून आणि दगड धोंड्यांपासून (प्लॅनेटॉइड्स) बनले, त्यांपासूनच बेन्नूची निर्मिती झाली. मात्र, तेव्हापासून आतापर्यंत या लघुग्रहामध्ये मोठे बदल झालेले नाहीत. त्यामुळे या लघुग्रहावरील पदार्थांचा अभ्यास केला तर आपल्याला सूर्यमालेची निर्मिती कशी झाली, जीवनासाठी आवश्यक घटक कसे तयार झाले, भविष्यात या लघुग्रहाची पृथ्वीला धडक बसलीच, तर काय परिणाम होऊ शकतील या प्रश्नांची उत्तरे मिळू शकतील. याशिवाय लघुग्रहांवरील खनिजांचा पृथ्वीवर आणि त्यावरील पाण्याचा अवकाश मोहिमांसाठी वापर करता येऊ शकतो का, याबाबतही चाचपणी करता येईल.
ओसायरस रेक्स मोहीम कशी आहे?
ओरिजिन्स स्पेक्ट्रल इंटरप्रिटेशन रिसोर्स आयडेंटीफिकेशन सेक्युरिटी- रिगोलीथ एक्सप्लोरर (ओसायरस रेक्स) या मोहिमेचा मूळ उद्देश बेन्नू या लघुग्रहावरील माती, बारीक खडे जमा करून ते शास्त्रीय विश्लेषणासाठी पृथ्वीवर सुरक्षितपणे आणणे हा आहे. ओसायरस रेक्स मोहिमेचे प्रक्षेपण सप्टेंबर २०१६ मध्ये झाले. अवकाशातील दोन वर्षांच्या प्रवासानंतर यान ऑगस्ट २०१८ मध्ये बेन्नू लघुग्रहाच्या कक्षेत पोचले. गेली दोन वर्षे हे यान लघुग्रहाभोवती फिरत असून, या काळात यानाने लघुग्रहाच्या पृष्ठभागाचा शास्त्रीय अभ्यास करतानाच हाय रिझोल्युशन नकाशे तयार केले आहेत. भारतीय प्रमाण वेळेनुसार बुधवारी (२१ ऑक्टोबर २०२०) पहाटे ०३:४२ ला या मोहिमेतील टच अँड गो (टॅग) सॅम्पल कलेक्शन हा महत्वाचा टप्पा पार पडेल. यावेळी लघुग्रहावरील नाइटिंगेल या भागाच्या जमिनीपासून काही मीटरवर यान येईल (उतरणार नाही). यानाला जोडलेला अकरा फूट लांबीचा रोबोटिक हात लघुग्रहाच्या जमिनीला फक्त १६ सेकंद स्पर्श करेल. हाताच्या टोकावर बसवण्यात आलेल्या मोठ्या डबीसारख्या (सॅम्पल हेड) भागामधून दाबयुक्त नायट्रोजनचा लघुग्रहाच्या जमिनीवर फवारा मारण्यात येईल. यातून जी धूळ आणि लहान खडे उडतील, त्यांपैकी काही रोबोटिक हाताला जोडलेल्या सॅम्पल हेडमध्ये जमा होतील.
पुढील दोन दिवसांत सॅम्पल हेडमध्ये अपेक्षेइतके (किमान ६० ग्रॅम) नमुने जमा झाले आहेत का, हे विशेष कॅमेराच्या साह्याने तपासण्यात येईल. जर अपेक्षेइतके नमुने जमा झाले नसतील, तर हीच प्रक्रिया लघुग्रहावरील दुसऱ्या भागावर जानेवारी २०२१ मध्ये पार पाडली जाईल. त्यासाठी यानामध्ये दाबयुक्त नायट्रोजनच्या आणखी दोन बाटल्यांची व्यवस्था करण्यात आली आहे. नमुने जमा केलेले सॅम्पल हेड पृथ्वीवर उतरवण्यात येणाऱ्या कुपीमध्ये बंदिस्त करण्यात येईल. मार्च २०२१ मध्ये ओसायरस रेक्स यान बेन्नू लघुग्रहाची कक्षा सोडून पृथ्वीच्या दिशेने प्रवास सुरु करेल. सप्टेंबर २०२३ मध्ये यान पृथ्वीजवळ आलेले असताना लघुग्रहाचे नमुने ठेवलेली कुपी यानापासून वेगळी होईल आणि पॅराशूटच्या साह्याने सुरक्षितपणे जमिनीवर उतरवण्यात येईल. या मोहिमेतून बेन्नू लघुग्रहावरील ६० ग्रॅम ते दोन किलो इतक्या वजनाचे माती, खडे मिळणे अपेक्षित आहे. अपोलो मोहिमेनंतर इतक्या वजनाचे पदार्थ अवकाशातून कृत्रिमरित्या आणणे प्रथमच घडणार आहे. या नमुन्यांपैकी ७५ टक्के भाग जगभरातील शास्त्रज्ञांसाठी आणि पुढील पिढ्यांना अभ्यासासाठी सुरक्षित ठेवला जाईल. २५ टक्के नमुन्यांचे विश्लेषण २०२५ पर्यंत पूर्ण होण्याची अपेक्षा आहे.
आव्हाने कोणती?
मोहिमेतील टॅग हा महत्वाचा टप्पा पार पडत असताना लघुग्रह आणि यान पृथ्वीपासून सुमारे ३३ कोटी किलोमीटर दूर असतील. त्यामुळे पृथ्वीवरून यानाला संदेश पाठवला, तर तो यानापर्यंत पोचायला साडेअठरा मिनिटांचा कालावधी लागेल. या प्रक्रियेतील धोके लक्षात घेऊन नमुने जमा करण्याची साडेचार तासांची सर्व प्रक्रिया स्वयंचलितपणे पार पडेल. म्हणजे शास्त्रज्ञांनी यानावरील संगणकाला आधीच दिलेल्या सूचनांनुसार यान काम करेल. ही स्वयंचलित प्रक्रिया योग्य पद्धतीने पार पडली तरच प्रयोग यशस्वी होईल. त्यासाठी यानाला लघुग्रहाच्या जमिनीजवळ आणण्याचा दोनदा सरावही करण्यात आला आहे.
बेन्नू लघुग्रहावरील नाइटिंगेल या भागामध्ये शास्त्रीय अभ्यासासाठी उपयुक्त ठरेल अशी रेती शास्त्रज्ञांना आढळून आली. म्हणूनच नमुने जमा करण्यासाठी या भागाला पहिली पसंती देण्यात आली. मात्र या भागामध्ये एखाद्या घराएवढे मोठाले खडक असून, यान जमिनीपासून काही मीटर उंचीवर आणल्यावर या खडकांना ते धडकू नये याची विशेष खबरदारी घ्यावी लागणार आहे. त्यासाठी काही वेळ यानाचे सोलार पॅनल काही अंशांनी वरच्या दिशेला मुडपण्यात येतील. ही प्रक्रिया पार पडत असताना लघुग्रहाच्या वेगानुसार यानाचा वेग तंतोतंत जुळवून घेणे हेही शास्त्रज्ञांसमोर मोठे आव्हान असणार आहे.
ओसायरस रेक्स यानाविषयी–
लांबी- ६.२ मीटर, रुंदी – २.४ बाय २.४ मीटर, उंची- ३.१५ मीटर. रोबोटिक हाताची लांबी – ३.३५ मीटरइंधनासह यानाचे एकूण वजन – २११० किलो वीज पुरवठा – दोन सोलार पॅनलमधून १२२६ ते ३००० वॉट्स (सूर्यापासून अंतरानुसार)
यानावरील उपकरणे
ओसायरस रेक्स कॅमेरा स्विट (ओकॅम्स- तीन कॅमेरांचा संच)
मॅपकॅम – चार रंगांमध्ये लघुग्रहाचे मापन, छायाचित्रण
पॉलीकॅम – आठ इंच व्यासाच्या टेलिस्कोपला जोडलेला कॅमेरा. लघुग्रहाच्या पृष्ठभागावरील बारकावे टिपण्यासाठी
सॅमकॅम– नमुने जमा करण्याची घटना आणि जमा केलेल्या नमुन्यांची खातरजमा करण्यासाठी वेगाने छायाचित्रे घेणारा कॅमेरा
ओसायरस रेक्स लेझर आल्टीमीटर (ओला)- यान आणि लघुग्रहामधील नेमके अंतर तपासण्यासाठी, तसेच लघुग्रहाचा आकार निश्चित करण्यासाठीचे उपकरण. कॅनेडियन स्पेस एजन्सीकडून निर्मित.
ओसायरस रेक्स थर्मल एमिशन स्पेक्ट्रोमीटर (ओटेस)- लघुग्रहाच्या विविध भागांवरील तापमान, तसेच खनिजांची माहिती मिळवण्यासाठी
ओसायरस रेक्स व्हिजिबल अँड इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर (ओव्हिर्स)- या उपकरणाच्या साह्याने लघुग्रहावरील खनिजे, तसेच सेंद्रिय रेणूंचा अभ्यास केला जाईल.
रिगोलीथ एक्सरे इमेजिंग स्पेक्ट्रोमीटर (रेक्सिस)- विद्यार्थ्यांनी बनवलेले उपकरण. बेन्नूच्या पृष्ठभागावर कोणती मूलद्रव्ये, किती प्रमाणात आहेत हे तापसण्याचे काम हे उपकरण करेल.
टच अँड गो सॅम्पल अक्विजीशन मेकॅनिजम (टॅगसॅम)- लघुग्रहावरील नमुने जमा करण्यासाठीचा रोबोटिक हात
ओसायरस रेक्स सॅम्पल रिटर्न कॅप्सूल (एसआरसी)- उष्णतारोधक कवच आणि पॅराशूटचा समावेश असलेली कुपी. या कुपीमधून लघुग्रहावरील नमुने पृथ्वीवर आणले जातील.
बेन्नू लघुग्रहाविषयी–
१९९९ मध्ये या लघुग्रहाचा शास्त्रज्ञांना शोध लागला. २०१३ मध्ये एका आंतरराष्ट्रीय स्पर्धेमधून नऊ वर्षीय मुलाने त्याचे नामकरण बेन्नू असे केले. बेन्नू या पक्ष्याच्या रूपातील इजिप्शियन देवतेवरून त्याचे नाव ठेवण्यात आले आहे. साधारण पाचशे मीटर व्यासाचा हा लघुग्रह सेकंदाला २८ किलोमीटर इतक्या वेगाने ४३६ दिवसांमध्ये सूर्याभोवती एक फेरी पूर्ण करतो. या लघुग्रहाची कक्षा पृथ्वीच्या कक्षेजवळून जात असल्यामुळे पृथ्वीला धोकादायक असणाऱ्या लघुग्रहांच्या यादीत त्याचा समावेश करण्यात आला आहे. जवळ जवळ गोलाकार असलेल्या या लघुग्रहाचा पृष्ठभाग बारीक रेती, खडी आणि मोठ्या खडकांनी आच्छादलेला आहे. मात्र त्याचा सुमारे २० ते ४० टक्के भाग पोकळ आहे.
हा लघुग्रह सूर्यमालेच्या निर्मितीच्या वेळी सूर्याभोवती फिरणारे लहान- मोठे दगड- गोटे गुरुत्वाकर्षणाने एकत्र येऊन तयार झाला आहे. तेव्हापासून गेल्या सुमारे साडेचार अब्ज वर्षांमध्ये त्याच्या रचनेत आणि गुणधर्मांमध्ये मोठा बदल झालेला नाही. या लघुग्रहावर कार्बनचे प्रमाण मोठे असून, त्याच्यावर पडलेल्या एकूण सूर्यप्रकाशाच्या फक्त चार टक्के प्रकाश तो परावर्तित करतो. बेन्नूवर प्लॅटिनम आणि सोने असण्याचीही शक्यता आहे.त्याचप्रमाणे त्याच्यावर पाण्याचेही अंश आहेत. २१७५ ते २१९९ या कालावधीत बेन्नू लघुग्रह पृथ्वीच्या बराच जवळून प्रवास करणार असून, त्या काळात हा लघुग्रह पृथ्वीवर धडकू शकेल याची शक्यता २७०० मध्ये एक इतकी आहे. या लघुग्रहावरून बारीक रेती, खडे अवकाशात उधळले जात असल्याचेही शास्त्रज्ञांना दिसून आले आहे.
————————
