विज्ञान लेखमाला : २ : स्पेस जंक

Primary tabs

Keanu's picture
Keanu in लेखमाला
26 Jan 2016 - 11:36 pm

१२ मार्च २००९, पृथ्वीवर नेहमीचाच दिवस. मागच्या पानावरून आयुष्य पुढे चालू. पण दूर.. थेट अवकाशात
वेगळंच घडत होतं. इंटरनॅशनल स्पेस स्टेशनवर अंतराळवीर दैनंदिन दिनक्रमात गुंतलेले असताना, अचानक कंट्रोल रूममधून संदेश आला - "We are having red conjunction!" जे घडतं होतं, घडणार होतं, ती धोक्याची नांदी होती. Red Conjunction - अंतराळात निरुद्देशीय, दिशहीन वेगाने फिरत असलेले धातूचे तुकडे इंटरनॅशनल स्पेस स्टेशनवर आदळले असते, तर त्यातून होणारी हानी अपरिमित होती. Red Conjunction अर्थातच स्पेस जंक - अंतरिक्षातला कचरा.

###

दुसरं महायुद्ध संपलं आणि शीतयुद्धाची नांदी झाली. अमेरिका आणि रशिया एकमेकांवर कुरघोडी करण्यासाठी क्लृप्त्या योजत असताना हेरगिरीचा एक नवीन मार्ग शोधण्यात आला - 'अंतराळ'. या स्पेस रेसमध्ये पहिली बाजी मारली ती अर्थात सोव्हिएत युनियनने. सन १९५७. अवकाश युगाची सुरुवात.. मानवी इतिहासातील एक महत्त्वपूर्ण टप्पा. ऑक्टोबर ४, १९५७, रशियाने स्पुटनिक नावाचा पहिला मानवनिर्मित उपग्रह अवकाशात सोडला. स्पुटनिक ५८ से.मी. आकाराचा धातूचा गोळा, ज्याला ४ रेडिओ अ‍ॅन्टेना जोडलेले. स्पुटनिकवर कोणतीही शास्त्रीय उपकरणं नव्हती. स्पुटनिक अवकाशात सोडताना आणि तिथे तो बसवताना वातावरणाच्या थरांविषयी (तपांबर, दलांबर, स्थितांबर) शास्त्रज्ञांना भरपूर माहिती मिळाली. स्पुटनिकच्या यशाचा खगोलशास्त्रासाठी जेवढा उपयोग झाला, त्यापेक्षा आंतरराष्ट्रीय राजकारणावर जास्त परिणाम झाला. रशियाला मिळालेल्या या यशामुळे अमेरिकेत अर्थातच चिंतेचं वातावरण तयार झालं. या घटनेला 'स्पुटनिक क्रायसिस' असंही म्हणतात. अमेरिका आणि रशिया या दोघांमध्ये सुरू झालेल्या या शर्यतीत हळूहळू इतर देशही सामील झाले.


Sputnik 1

आजतागायत विविध देशांनी अवकाशात सोडलेल्या उपग्रहांची बेरीज मांडली, तर ती अंदाजे ७०००पेक्षाही जास्त असेल. त्यापैकी १२००पेक्षा जास्त उपग्रह उत्तम स्थितीत कार्यरत आहेत, उरलेले काहीनाकाही कारणांमुळे निकामी झालेत. निकामी झालेल्यांपैकी काही उपग्रह पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे वातावरणात खेचले गेले, तर बरेचसे उपग्रह अजूनही अवकाशातच दिशाहीन फिरत आहेत. कृत्रिम उपग्रह हा काही विशिष्ट उद्देशाने बनविला जातो. काही उपग्रह रेडिओ आणि टेलिफोन संदेश पाठविण्याचे काम करतात, काही हवामानाचा अंदाज बांधण्यास मदत करतात, तर काही हेरगिरी करण्यासाठी वापरले जातात. उपग्रहाकडून अपेक्षित असलेल्या कामानुसार अवकाशात त्याची कक्षा निश्चित केली जाते.
१. (LEO – Low Earth Orbit - 112 to 1242 miles / 180 to 2000 KM) - रेडिओ, टेलिफोन संदेश दळणवळण करण्यासाठी वापरण्यात येणारे उपग्रह हे सर्वात जवळच्या कक्षेत (LEO) स्थापन केले जातात.
२. (MEO – Mid Earth Orbit – 1243 to 22,233 / 2000 and 35,780 KM ) - GPS उपग्रह मध्य कक्षेत (MEO) असतात.
३. (HEO – High Earth Orbit) - टीव्ही आणि हवामान अंदाजसाठी वापरांतले उपग्रह हे त्याही पुढील कक्षेत ठेवले जातात.


LEO, MEO, HEO

कृत्रिम उपग्रह पृथ्वीभोवती वेगाने - एका विशिष्ट वेगात सतत फिरत असतात, तसं न झाल्यास गुरुत्वाकर्षणामुळे उपग्रह जमिनीकडे खेचले जातात. उपग्रहाचा वेग जितका जरुरी आहे तितकाच असावा लागतो. वेग अधिक असला तर उपग्रह पृथ्वीच्या कक्षेतून बाहेर जाईल, व कमी असला तर उपग्रह पृथ्वीकडे खेचला जाईल. हा वेग प्रत्येक कक्षेत कमी-अधिक असतो. सर्वात जवळच्या कक्षेत (LEO) गुरुत्वाकर्षणाचा परिणाम जास्त असल्याने उपग्रहांचा वेग जास्त असावा लागतो, तर लांबच्या कक्षेत (HEO) वेग कमी असतो. उपग्रहांना ठरावीक कक्षेत ठेवण्याकरिता त्यांचा वेग आणि मार्ग यावर सतत लक्ष ठेवावं लागतं. बहुतेक उपग्रहामध्ये लागेल एवढ्या इंधनाची सोय केली असते, जेणेकरून गरज पडल्यास पृथ्वीवर संदेश पाठवून उपग्रहाचा मार्गात आणि वेगात बदल करता येईल. अनेक वेळा इंधन संपल्यामुळे अथवा संपर्क तुटल्यामुळे उपग्रह निकामी होतात. असे हे उपग्रह गुरुत्वाकर्षणामुळे आपल्या मार्गपासून भरकटत जातात आणि जोपर्यंत पृथ्वीच्या अगदी जवळ येऊन वातावरणात खेचले जात नाहीत, तोपर्यंत अवकाशात दिशाहीन भ्रमण करत राहतात. अवकाशात निर्माण होणारा निरुपयोगी कचरा साठत राहतो.


Satellites and Orbital Speed

###

अवकाशात अशा अनावश्यक मानवनिर्मित कचर्‍याला शास्त्रज्ञांनी 'स्पेस जंक' असं नाव दिलं आहे. या कचर्‍यात पत्र्याच्या अगदी लहान तुकड्यापासून ते उपयोगात नसलेल्या, बिघाड झालेल्या उपग्रहांचा समावेश होतो. सध्या अवकाशात फिरत असलेल्या कचर्‍यामध्ये लहानात लहान कचरा - खिळे, पेच, अगदी लहान अशा रंगाच्या पापुद्र्यापर्यंत सगळ्याचा समावेश होतो; तर उपयोगात नसलेले उपग्रह, रॉकेटचे उरलेले अवशेष आकाराने सगळ्यात मोठ्या अशा कचर्‍यापैकी एक आहेत.
स्पेस एजच्या सुरुवातीच्या काळात शास्त्रज्ञ मानायचे की अवकाश अनंत आहे. त्यात काहीही, कितीही कचरा टाकला तरी फरक पडणार नाही. त्यामुळे अवकाशात यान, कृत्रिम उपग्रह सोडताना या कचर्‍याचा विचार केला गेला नाही. कृत्रिम उपग्रह पृथ्वीवर परत येण्यासाठी बनवले जात नसत. काही बिघाड झालाच, तर ते अवकाशातच सोडले जात असत. कारण त्यांना पृथ्वीवर परत आणणं आजही खर्चीक आहे.

###

कॉसमॉस-२२५१ हा कृत्रिम उपग्रह रशियाने १९९३मध्ये अवकाशात सोडला. त्यानंतर दोनच वर्षांत काही तांत्रिक बिघाडामुळे त्याचा जमिनीवरील कंट्रोल रुमशी संपर्क तुटला आणि तेव्हापासून कॉसमॉस अवकाशात भरकट होता. १० फेब्रुवारी २००९, इरिडिअम-३३ या अमेरिकन उपग्रहाला कॉसमॉस-२२५१ने ताशी १७००० मैल (२७,००० किलोमीटर) या वेगाने धडक मारली. या टकरीत दोन्ही उपग्रहांचे अनेक तुकडे झाले. हे तुकडे आजतागायत अवकाशात तितक्याच वेगाने फिरत आहेत.


Iridium Kosmos Collision

अनेकदा अशा दुर्घटना अवकाशात अपघातानेच घडतात. परंतु २००७ साली चीनने हवामान अंदाजासाठी वापरण्यात येणारा चायनीज कृत्रिम उपग्रह Fengyun हेतुपुरस्सर पाडला. इतर देशांनी भविष्यात अवकाशातून कृत्रिम उपग्रहाद्वारे हेरगिरी केल्यास त्यांचा बंदोबस्त कसा करता येईल, याचं प्रात्यक्षिक म्हणून चीनने मिसाईल वापरून हा उपग्रह पाडला. तासाला १८००० मैल वेगाने फिरणारा हा उपग्रह जेव्हा ७०० किलो वजनाच्या मिसाईलला अवकाशात धडकला, तेव्हा २८०००हून अधिक छोटे-मोठे तुकडे अवकाशात पसरले. हे तुकडे याच वेगात पृथ्वीच्या बाह्य वातावरणात फिरत आहेत. हे तुकडे अध्येमध्ये एकमेकांवर आदळून पुन्हा पुन्हा कचरा तयार करीत आहेत. अवकाशात असलेल्या एकूण कचर्‍यापैकी ४०% कचरा हा चीनने या टकरीतून घडवून आणलेला आहे. उरलेला कचरा वाढवण्यात अमेरिका, रशिया आघाडीवर आहेत.


Fengyun-1 debris

अंतराळात अनेक दिवस मुक्काम करणार्‍या अंतराळवीरांना यानात तयार होणार्‍या अनेक प्रकारच्या कचर्‍याची विल्हेवाट लावावी लागते. अशा वेळेस अंतराळवीर मालवाहूसदॄश वाहनात कचरा गोळा करून पृथ्वीच्या दिशेने सोडून देतात, जेणेकडून वातावरणाच्या कक्षेत आल्यावर सर्व कचरा जळून खाक होतो. २००६ साली इंटरनॅशनल स्पेस स्टेशनमधल्या रशियन अंतराळवीरांनी सहज मजा म्हणून स्पेस स्टेशनमधला सर्व कचरा एकत्र करून एका जुन्या स्पेस सूटमध्ये भरला. त्याला नाव दिलं 'इवान इवानोविच'. या कचरा भरलेल्या स्पेससूटमध्ये रेडिओ ट्रान्समिटर बसवून पृथ्वीच्या दिशेने सोडला. हा स्पेससूट तब्बल २१६ दिवस अवकाशात दिशाहीन फिरत होता. २१६ दिवसांनी हा स्पेससूट वातावरणाच्या संपर्कात येऊन जळून खाक झाला. अर्थातच ही घटना Fengyun, कॉसमॉस-इरीडीयम टकरीच्या आधीची. या घटनांनंतर अर्थातच कुठलाही अंतरळवीर स्वप्नातही अंतराळात मुद्दाम कचरा फेकणार नाही.

###

१९७८मध्ये डोनाल्ड केस्सलर या शास्त्रज्ञाने अवकाशात वाढत्या उपग्रहांच्या संख्येबद्दल आणि त्यातून तयार होणार्‍या कचर्‍याबाबत पहिल्यांदा चिंता व्यक्त केली. डोनाल्ड केस्सलरला 'फादर ऑफ द स्पेस जंक' असं संबोधलं जातं. भविष्यात अवकाशात दोन कृत्रिम उपग्रहांची टक्कर झाली, तर त्यातून तयार होणारा कचरा आणि त्याचे दूरगामी परीणाम केस्सलरने एका सूत्राद्वारे जगापुढे मांडले. या गणिती सूत्राला 'केस्सलर सिंड्रोम' अथवा 'केस्सलर इफेक्ट (Kesslar Effect)' असं नाव आहे. केस्सलरच्या मते, अवकाशात लहानातल्या लहान दोन वस्तूंच्या टकरीतून तयार होणारे अवशेष मूळ अवशेषांच्या कैक पट अधिक अणकुचीदार, जास्त वेगाने फिरणारे व अधिक धोकादायक बनतात. हे नवीन अवशेष एकमेकांवर धडकून पुन्हा नवीन कचर्‍याला जन्म देतात. 'डॉमिनो इफेक्ट'चा धर्तीवर हा प्रवास असाच चालत राहून अवकाशात नवनवीन कचर्‍याला जन्म देत राहतो. हे असे अनेकानेक तुकडे अवकाशात घातक ठरू शकतात, (आठवा 'ग्रॅव्हिटी' सिनेमा!) किंबहुना ठरत आहेत.
कृत्रिम उपग्रह खूप वेगाने पृथ्वीभोवती फिरतात. हा वेग साधारण ४ ते ५ मैल प्रतिसेकंद (७ ते ८ कि.मी) एवढा असतो. अशा या प्रचंड वेगाने फिरणार्‍या छोट्याशा वस्तूचा आघात हा एका अतिप्रचंड स्फोटासारखा असतो. जेवढा वेग जास्त, तेवढा आघात जास्त. १९९४ साली Endeavour या यानाच्या खिडकीवर रंगाचा छोटासा पापुद्रा आदळला. हा आघात इतका जबरदस्त होता की हा पापुद्रा खिडकीच्या काचेत आरपार अर्ध्यापर्यंत घुसला.


Challenger's front window on STS-7

२००६ साली Atlantis या यानाला सर्किट बोर्डचा छोटा तुकडा आपटला. हा तुकडा यानाच्या रेडिएटर पॅनलला छिद्र करून आरपार निघून गेला. अगदी असाच अनुभव Endeavour STS-118 या अमेरीकन यानाला आला.


Endeavour's (STS-118) radiator hit by space debris (Entry hole)

२०१४ साली इंटरनॅशनल स्पेस स्टेशनला असाच धोका निर्माण झाला होता. इंटरनॅशनल स्पेस स्टेशनच्या मार्गात वर उल्लेखलेल्या इरिडिअम-कॉसमॉस यांच्या धडकेने तयार झालेला कचरा आला होता. नशिबाने अन्नपुरवठा करणारं रॉकेट चालू करून तत्काळ स्पेस स्टेशनचा मार्ग बदलण्यात आला आणि मोठी हानी टळली. २०१४ साली याच करणामुळे इंटरनॅशनल स्पेस स्टेशनचा मार्ग तीन वेळा बदलण्यात आला.

###

केस्सलरच्या या शोधानंतर नासाने आंतरिक्षातील कचर्‍याची नोंद करायला सुरुवात केली, जेणेकरून विध्वंस होण्याआधी उपग्रहांच्या मार्गात येणारा हा कचरा नष्ट करता येईल. अवकाशात प्रचंड वेगाने पृथ्वीभोवती फिरत असलेले हे तुकडे शास्त्रज्ञांनी अंदाज केल्याप्रमाणे १ सें.मी.पेक्षा कमी आकाराचे साधारण १० कोटी असतील. १ से.मी.पेक्षा मोठे, पण १० से.मी.पेक्षा लहान असे साधारण १०,०००० तुकडे आहेत. NASAने स्थापन केलेली Orbital Debris Program आणि US Air Force Space Surveillance Network या संस्था आंतरिक्षातील या कचर्‍यावर नजर ठेवून असतात. या तुकड्यांचे आकार, त्यांचा मार्ग आणि गती यांची नोंद ठेवली जाते. इतर देशांच्या स्पेस एजन्सीजदेखील यावर नजर ठेवून असतात. या संस्थांच्या संपर्कात असतात. जगभरातल्या १३ राष्ट्रांनी एकत्र येऊन Inter-Agency Space Debris Coordination committee स्थापन केली आहे.


Simulation of Space Junk based on available data

१९५९मध्ये United Nations (UN)ने COPUOS (Committee on the Peaceful Uses of Outer space) कमिटी स्थापन केली. ही कमिटी अवकाश संशोधनाचे नियम ठरवते. २००८मध्ये अवकाशातील कचरा कमी करण्यासाठी त्यांनी नवीन नियम सादर केले आहेत. त्यांना “Space Debris Mitigation Guidelines” असं संबोधलं जातं. या नियमावलीमध्ये ७७ राष्ट्रांचा सहभाग आहे. (हे नियम ऐच्छिक आहेत)
जगभरातील शास्त्रज्ञ या कचर्‍याची विल्हेवाट लावण्यासाठी सुसज्ज झाले आहेत. विविध उपाययोजना करत आहेत. कृत्रिम उपग्रहमध्ये कार्यप्रणाली तयार करायची की गरज संपल्यावर, उपग्रह पृथ्वीवर परत आणता येईल. तसंच, बंद पडलेल्या निरुपयोगी कृत्रिम उपग्रहांना रॉकेटच्या साहाय्याने धक्का मारून पृथ्वीच्या वातावरण कक्षेत आणता येईल. उपग्रह वातावरण कक्षेत आला की गुरुत्वाकर्षणामुळे खेचला जाऊन नष्ट होईल. रशियन स्पेस एजन्सी अशाच एका 'लिक्विडेटर' या रॉकेटवर काम करीत आहे.

जपानी शास्त्रज्ञांनी कचरा साफ करण्यासाठी 'electrodynamic tether'चा शोध लावलाय. विद्युत लहरींच्या साहाय्याने अतिप्रचंड वेगाने फिरणार्‍या कचर्‍याचा वेग कमी केला जाईल. वेग कमी झालेले हे तुकडे पृथ्वीच्या वातावरण कक्षेत येऊन जळून जातील. 'Capture mechanisms' वापरून ब्रिटिश शास्त्रज्ञ अवकाशात फिरत असलेले छोटे तुकडे, खिळे, रंगाचे पापुद्रे पकडून गोळा करण्याच्या प्रयत्नात आहेत. या कार्यक्रमाला e.DeOrbit mission असं नाव देण्यात आलंय. अमेरिकेत दोन अभियंत्यांनी मिळून TAMU Sweeper या यंत्राचा शोध लावलाय. या यंत्राचे दोन लांब हात अवकाशातील कचरा, तुकडे गोळा करून पृथ्वीच्या वातावरणाच्या दिशेने ढकलतील.

जगभरातून अनेक शास्त्रज्ञ, तंत्रज्ञ, संस्था यावर काम करीत आहेत. परंतु हा कचरा साफ करणं अशक्य नसलं तरी फार कठीण आहे. तसंच खर्चीकही. हवामान खातं असो वा विमान कंपनी, मोबाईल फोन्स, जी.पी.एस, मोठमोठी जहा़जं, रेल्वे... आपल्याला माहीतही नसतं, अनेकदा लक्षातही येत नाही, पण आपलं आयुष्य या कृत्रिम उपग्रहांनी किती व्यापलं आहे ते. हे कृत्रिम उपग्रह रोजच्या आयुष्याचा एक भाग आहेत. दैनंदिन आयुष्य सुखकर बनवण्याबरोबरच हे उपग्रह आपलं रक्षणंही करीत असतात. या कृत्रिम उपग्रहांशिवाय जगणं मुश्कील आहे. परंतु त्यासाठी मोठी किंमत मोजावी लागतेय. पृथ्वीवरचा कचरा नष्ट करण्याचे अनेक मार्ग आपल्याला माहीत आहेत, ते आपल्या हातात आहेत. पाव शतकापूर्वी केस्सलरने वर्तवलेली भविष्यवाणी खरी ठरत आहे. जग एकीकडे दहशतवाद, ग्लोबल वॉर्मिंग, भूकबळी अशा अनेक संकटांचा सामना करीत असताना वर अवकाशात वेगळीच समस्या आकार घेतेय, दिवसेनदिवस वाढतेय. पृथ्वीवर नष्ट झालेल्या अनेक वास्तू पुन्हा निर्माण करता येतील, परंतु पृथ्वी (सध्यातरी) एकच आहे!

(लेखात वापरलेली सर्व चित्रे अंतरजालावरून घेतलेली आहेत व प्रताधिकारमुक्त आहेत.)

संदर्भ -
(१) Space Junk - The Danger of Polluting Earth's Orbit by Karen Romano Young
(२) Space junk: Pollution beyond the earth by Judy Donnelly
(३) The Trouble with Space Junk (2015) : Horizon - BBC Documentry
(४) Space Junk (२०१२) - Melissa R. Butts
(५) ह्युस्टन, टेक्सास येथील स्पेस सेंटरला दिलेल्या भेटीतून मिळालेली माहिती.
(६) Space Junk: Traffic Cops in Space
(७) Iridium 33 and Cosmos 2251 Collision Simulation

प्रतिक्रिया

एस's picture

26 Jan 2016 - 11:45 pm | एस

उत्तम माहिती!

फोटो दिसले नाहीत.

संदीप डांगे's picture

27 Jan 2016 - 12:08 am | संदीप डांगे

हेच म्हणतो, फोटो दिसत नैत....

जव्हेरगंज's picture

27 Jan 2016 - 12:15 am | जव्हेरगंज

लेख आवडला!

ग्र्यव्हिटी या सिनेमात या अंतराळ कचऱ्याची भिषण परिणीती योग्य प्रकारे दाखवली आहे.

धागा स्पर्धा विभागात हलवताना वेगळा आलेला दिसतोय. दुसर्‍या धाग्यात फोटो दिसतायेत. हा धागा पण अपडेट करता येतोय का बघते.

कैलासवासी सोन्याबापु's picture

27 Jan 2016 - 7:09 am | कैलासवासी सोन्याबापु

अप्रतिम माहीती!!! सुंदर लेख विज्ञानलेखमाला जबरी घोड़दौड़ करते आहे !! :)

प्राची अश्विनी's picture

27 Jan 2016 - 7:41 am | प्राची अश्विनी

दुसरा लेख देखील अप्रतिम! मुख्य म्हणजे वैज्ञानीक माहिती असूनही वाचताना कुठेही कंटाळा येत नाही.

हेमंत लाटकर's picture

27 Jan 2016 - 7:42 am | हेमंत लाटकर

छान माहिती मिळाली.

अरिंजय's picture

27 Jan 2016 - 7:47 am | अरिंजय

छान विषय निवडला तुम्ही. लेख पण छान लिहीलाय.

अजया's picture

27 Jan 2016 - 7:50 am | अजया

मस्त सुरू आहे विज्ञान लेखमाला.
नव्या रोचक विषयांवर छान लेख वाचायला मिळत आहेत.

उगा काहितरीच's picture

27 Jan 2016 - 9:47 am | उगा काहितरीच

सुंदर लेख. सोप्या भाषेत एका महत्वाच्या विषयाची ओळख करून दिलीत.

पगला गजोधर's picture

27 Jan 2016 - 11:01 am | पगला गजोधर

मस्त...

ग्रॅव्हिटी ची आठवण ताजी झाली! भलताच उत्कंठावर्धक पिच्चर होता!!टेक्निकली पटलं तरी 'हॅ:! हे असं कधी होतंय का', याच भावनेने पिच्चर पाहिलेला!

आज पहिल्यांदाच लक्षात आलं चित्र साधारण काये ते..
धन्यवाद!

डॉ सुहास म्हात्रे's picture

27 Jan 2016 - 11:14 am | डॉ सुहास म्हात्रे

महत्वाच्या पण क्वचितच बातमीत असलेल्या विषयावरचा सोप्या भाषेतला अप्रतिम लेख !

नया है वह's picture

27 Jan 2016 - 12:48 pm | नया है वह

+१११११

संदीप डांगे's picture

27 Jan 2016 - 11:37 am | संदीप डांगे

उत्तम लेख व चित्रे,

आकाशातल्या ह्या टकराटकरीचा पृथ्वीवरल्या सामान्य जीवनावर हाहाकार उडवणारा परिणाम घडू शकतो.

ऑन अ लायटर नोटः इथे एक एमएम चा पापुद्रा कम्युनिकेशन सांभाळणार्‍या उपग्रहांची वाट लावून इथले जीवन अडचणीत आणू शकतो आणि लोक म्हणतात एवढे मोठे ग्रह क्षुद्र मानवी जीवनावर काय परिणाम घडवू शकतात.

चांदणे संदीप's picture

27 Jan 2016 - 12:00 pm | चांदणे संदीप

लेख आवडला!

भविष्यात अंतराळात साफसफाईशी संबधित रोजगाराच्या संधी उपलब्ध होतील असे वाटते! ;)

Sandy

कैलासवासी सोन्याबापु's picture

27 Jan 2016 - 12:53 pm | कैलासवासी सोन्याबापु

हा लेख वाचताना मागे बरीच वर्षे आधी स्कायलॅब पड़ताना लोकांची अज्ञानोद्भव चिंता आठवली. तसेच मीर हे रशियन अंतराळ स्थानक पड़ताना आलेल्या न्यूज़ आठवल्या

नासाने स्कायलॅब वाचवण्यासाठी बरेच प्रयत्न केले. शेवटी परीस्थिती हाताबाहेर जाते आहे पाहून, ती कमीत कमीत मनुष्यवस्तीत पाडण्यासाठी, त्यावरील रॉकेट चालू केले. नासाने केलेल्या गणिती आकडेमोडी प्रमाणे, स्कायलॅब साऊथ आफ्रिकेतील केपटाऊन जवळ पडणार होती. परंतु आकडेमोडीतल्या चुकीमुळे स्कायलॅबचे काही भाग ऑस्ट्रेलियातील एस्पेरेन्स या शहराजवळ पडले. एस्पेरेन्स या शहराने सरकारी नियमाप्रमाणे (सहज मजेत) कचरा करणार्‍या नासाला $४०० चा दंड सुनावला. नासाने याची दखल कधीही घेतली नाही. २००९ म्हणजे ३० वर्षानंतर कॅलिफोर्नियातील स्कॉट बार्र्ले या रेडिओ कर्मचार्‍याला ही गोष्ट समजली. त्याने आपल्या रेडिओ शोच्या श्रोत्यांकडुन $४०० जमा केले व दंडाची रक्कम एस्पेरेन्स शहराला पाठवली.

संदीप डांगे's picture

28 Jan 2016 - 11:27 am | संदीप डांगे

अस्मादिकांचा जन्म होण्यामागे ही आख्यायिका रूढ आहे. आमच्या पिताश्रींनी स्कायलॅब पडून सगळे मरणार म्हणून कमीत कमी लग्न-बिग्न करुन सर्व उपभोग घेऊन मरू अशा विचाराने घाईघाईत लग्न जमवले. स्कायलॅब तर काय पडली नाही. आम्हीच येऊन पडलो. स्कायलॅबपेक्षा जास्त नुकसान करायला. -पिताश्रींकडून ऐकलेला किस्सा. ;-)

चांदणे संदीप's picture

28 Jan 2016 - 12:48 pm | चांदणे संदीप

जबराट किस्सा....असलं काही कधी ऐकल नव्हत!
हहपुवा!
=))

सुधांशुनूलकर's picture

27 Jan 2016 - 2:17 pm | सुधांशुनूलकर

लेख आवडला.
सोप्या भाषेत लिहिल्यामुळे, क्लिष्टता टाळल्यामुळे.

वेल्लाभट's picture

27 Jan 2016 - 2:46 pm | वेल्लाभट

स्पेस....
आकाराइतकाच विशाल विषय!

उत्तम लिहिलंत.

Maharani's picture

27 Jan 2016 - 3:23 pm | Maharani

Khup sopya bhashet apratim mahiti dilit..

रंगासेठ's picture

27 Jan 2016 - 3:34 pm | रंगासेठ

मसत लेखजोखा घेतला आहे या विषयाचा!

पैसा's picture

27 Jan 2016 - 3:36 pm | पैसा

सोप्या भाषेत खूप छान लिहिलंय! माणूस विचित्रच प्राणी! जातील तिथे कचरा करून ठेवतील!

इशा१२३'s picture

27 Jan 2016 - 5:24 pm | इशा१२३

हेच म्हणायच होत.सोप्या भाषेतला उत्तम लेख.

पिलीयन रायडर's picture

27 Jan 2016 - 5:49 pm | पिलीयन रायडर

लेख खुप आवडला. माहिती नसलेल्या विषयावर सोप्या भाषेतील लेख!

नीलमोहर's picture

27 Jan 2016 - 5:56 pm | नीलमोहर

वेगळ्या विषयावरील माहिती कळाली.

यशोधरा's picture

27 Jan 2016 - 6:27 pm | यशोधरा

भारी. वेगळाच विषय.

गामा पैलवान's picture

27 Jan 2016 - 8:16 pm | गामा पैलवान

Keanu,

लेख उत्तम जमलाय. अंतराळकचऱ्याची समस्या इतकं उग्र स्वरूप धरण करेलसं वाटलं नव्हतं. यांत किरणोत्सर्गी कचरा किती आहे त्याविषयी काही विदा उपलब्ध आहे का?

लेखातलं हे विधान दुरुस्त करावं म्हणतो :

>> सर्वात जवळच्या कक्षेत (LEO) गुरुत्वाकर्षणाचा परिणाम जास्त असल्याने उपग्रहांचा वेग जास्त असावा लागतो,
>> तर लांबच्या कक्षेत (HEO) वेग कमी असतो.

माझ्या अंदाजाप्रमाणे नजीकच्या कक्षेपेक्षा दूरच्या कक्षेतल्या उपग्रहांचा वेग जास्त असतो. मात्र त्यांना एक फेरी मारण्यासाठी बरंच जास्त अंतर काटावं लागतं म्हणून वेळ जास्त लागतो.

आ.न.,
-गा.पै.

प्रतिसादा बद्द्ल धन्यवाद.

यांत किरणोत्सर्गी कचरा किती आहे त्याविषयी काही विदा उपलब्ध आहे का?

कृत्रिम उपग्रहांमध्ये सहसा अणुउर्जेचा वापर करत नाहीत. उपग्रहांमध्ये इंधनाची सोय केलेली असते. हे इंधन रासायनीक स्वरुपाचं असतं. हे इंधन व्यवस्थितरित्या वापरलं तर साधारणं दोन - एक दशकं पुरतं. उपग्रहातल्या उपकरणांना लागणारी विद्युत उर्जा ही सोलर पॅनेलद्वारे पुरवली जाते. परंतु या सर्वाला अपवाद असतात ते लष्करी उपयोगासाठी वापरण्यात येणारे उपग्रह. अशा उपग्रहांमध्ये बरेचदा अणुउर्जेचा वापर करतात. कारण अणुउर्जा उर्जा पुरवणारा खात्रीचा स्त्रोत आहे. (सोलर पॅनेलची काही कारणांमुळे अवकाशात हानी झाल्यास उपग्रह निकमी होऊ शकतो) प्रत्येक देश त्याच्या लष्करी हालचाली अत्यंत गुप्त ठेवत असल्याकारणाने किरणोत्सर्गी कचर्‍याचा विदा उपलब्ध असला तरीही अर्थतच गोपनिय ठेवला जातो.

>> सर्वात जवळच्या कक्षेत (LEO) गुरुत्वाकर्षणाचा परिणाम जास्त असल्याने उपग्रहांचा वेग जास्त असावा लागतो,
>> तर लांबच्या कक्षेत (HEO) वेग कमी असतो.

माझ्या अंदाजाप्रमाणे नजीकच्या कक्षेपेक्षा दूरच्या कक्षेतल्या उपग्रहांचा वेग जास्त असतो. मात्र त्यांना एक फेरी मारण्यासाठी बरंच जास्त अंतर काटावं लागतं म्हणून वेळ जास्त लागतो.

वर लेखात नमूद केल्याप्रमाणे, LEO कक्षेत गुरुत्वाकर्षणाचा परिणाम जास्त असल्याने उपग्रहांचा वेग जास्त असावा लागतो, अन्यथा कमी वेगामुळे उपग्रह पृथ्वीच्या कक्षेत खेचला जाऊ शकतो. याउलट HEO कक्षा लांब असल्याने गुरुत्वाकर्षण कमी. वेग जास्त झाला तर उपग्रह पृथ्वीच्या कक्षेतून निसटू शकतो.

उपग्रहांचा वेग ठरवण्यासाठी, कक्षेच्या अंतरापेक्षा उपग्रहाची समुद्र सपाटीपासूनची उंची आणि त्या उंचीवर पृथ्वीच्या गुरुत्वबलाचा होणारा प्रभाव यांचा जास्त विचार केला जातो. पृथ्वीपासून जितकं दूर जावं तस पृथ्वीचं गुरुत्वबल कमी कमी होत जातं. जितकं गुरुत्वबल जास्तं, त्याला छेदण्यासाठी लागणारा वेग तितकाच जास्त.

पृथ्वीचा स्वतःच्या अक्षाभोवती फिरण्याचा वेग आहे ताशी ~१६०० कि.मी. LEO मध्ये पृथ्वीचं गुरुत्वबल छेदण्यासाठी उपग्रह ताशी ~२५,००० कि.मी. एवढ्या प्रचंड वेगाने प्रवास करतात. तर HEO मध्ये हा वेग ताशी ~५००० कि.मी. असतो.

गामा पैलवान's picture

28 Jan 2016 - 1:05 pm | गामा पैलवान

Keanu,

तुमचं बरोबर आहे. माझी आकडेमोड परत केली. तेव्हा चूक सापडली.
वर्तुळाकृती भ्रमणाचे समीकरण :

v * v / r = G*M/r^2

v = satelite speed = उपग्रहाचा पृथ्वीभोवती फिरण्याचा वेग (पृथ्वीच्या पकडीतून सुटण्याचा वेग नव्हे)
r = distance from centre of earth
= पृथ्वीकेंद्रापासूनचं अंतर = पृथ्वीची त्रिज्या + उपग्रहाची आपल्यापासून उंची
G = gravitational constant = गुरूत्वीय स्थिरांक
M = mass of earth = पृथ्वीचं वस्तुमान

यावरून,

v = sqrt (G*M/r)

म्हणजेच जसजसं r वाढत जाईल तसतसा उपग्रहाचा वेग कमी ठेवावा लागेल. कमी उंचीवरील उपग्रहाचा वेग जास्त उंचीवरील उपग्रहाच्या वेगापेक्षा अधिक असेल.

धन्यवाद.

आ.न.,
-गा.पै.

एक एकटा एकटाच's picture

27 Jan 2016 - 8:59 pm | एक एकटा एकटाच

मस्त लिहिलाय

प्रीत-मोहर's picture

27 Jan 2016 - 9:18 pm | प्रीत-मोहर

सुरेख माहिती

Keanu's picture

28 Jan 2016 - 9:28 am | Keanu

प्रतिसादाबद्द्ल सर्वांचे आभार. :-)

सुहास झेले's picture

28 Jan 2016 - 9:55 am | सुहास झेले

रोचक आणि तितकीच भीतीदायक....भविष्यात खात्रीशीर सेल्फ डीट्स्क्रटिव्ह यंत्रणा असलेल्या उपग्रहांची निर्मिती होऊ शकेल का? म्हणजे निकामी झाल्यावर, त्यांना आपोआप प्रोग्रामिंगचा मदतीने पृथ्वीच्या दिशेने किंवा अंतराळात वळते करण्यासाठी....जेणेकरून आहे त्या orbit पाथमध्ये अजून कचरा होऊ नये म्हणून.

Keanu's picture

28 Jan 2016 - 10:40 am | Keanu

हो, तसे प्रयत्न चालू आहेत. ज्या गोष्टीची नासाकडून अपेक्षा होती, ती एका खाजगी कंपनीने करून दाखवली.

२१ डिसेंबर २०१५, ला स्पेसएक्स या खाजगी कंपनीने त्यांच्या फाल्कन-९ या रॉकेटच्या सहाय्याने ११ उपग्रह अवकाशात सोडून, रॉकेट परत पृथ्वीवर आणण्याचा विक्रम केला. त्याचा तुनळी व्हिडीओ इथे बघता येइल. आणि फाल्कन रॉकेट कसं काम करत हे दाखवणार अनिमेशन.

स्नेहांकिता's picture

28 Jan 2016 - 10:29 am | स्नेहांकिता

रोचक आणि अभ्यासपूर्ण लेख. एकूण अवकाशातील कचरा हाही चिंताजनक आहेच.

प्रमोद देर्देकर's picture

28 Jan 2016 - 12:04 pm | प्रमोद देर्देकर

खुप मनोरंकजक माहिती , पण हा इ-कचरा पृथ्वीवर सुध्दा पुढील काही वर्षात जिवघेणा ठरणार आहे. त्याची विल्हेवाट सहजा सहजी होत नाही.
1

जेपी's picture

29 Jan 2016 - 10:04 pm | जेपी

लेख आवडला..

सुधीर कांदळकर's picture

5 Feb 2016 - 8:05 am | सुधीर कांदळकर

कठीण विषयातला लेख अतिशय सुंदर, आकर्षक झाला आहे. चित्रांचा विषयाच्या दृष्टीने तांत्रिक दर्जा अत्युत्कृष्ट तरीही सर्वच चित्रे फारच सुटसुटीत तरीही आकर्षक. चित्रकाराच्या सर्जनशीलतेला सलाम. चित्र क्र. २ आणि ३ अफलातून.

आवडीचा हा विषय शाळेत असतांना वाचला होता. महाविद्यालयाच्या दुसर्‍या वर्षी आम्हाला भौतिकीत एस्केप व्हेलॉसिटी, ऑर्बिटल व्हेलॉसिटी, त्यांचे आपसातील आणि ग्रहाच्या वस्तुमानाशी आणि स्वतःच्या वस्तुमानाशी असलेले नाते वगैरे शिकवले जात असतांनाचा आनंद पुन्हा एकदा मिळाला. धन्यवाद.