ചാന്ദ്രയാത്രയ്ക്കു പിന്നിലെ ശാസ്ത്രകഥകള്‍ - Chandrayaan

2008 നവംബര്‍ 14, ഇന്ത്യന്‍ സമയം രാത്രി 8:31

ഇന്ത്യ തങ്ങളുടെ സ്പേസ് റിസേര്‍ച്ച് രംഗത്ത് ഒരു പുതിയ അദ്ധ്യായം എഴുതിച്ചേര്‍ത്ത സുവര്‍ണ്ണ നിമിഷം. 2008 സെപ്റ്റംബര്‍ 22 മുതല്‍ ഇന്ത്യന്‍ ശാസ്ത്രലോകം കാത്തുകാത്തിരുന്ന നിമിഷത്തിനു വിജയകരമായ സാക്ഷാത്കാരം. ചന്ദ്രയാനെ കൃത്യമാ‍യി ചന്ദ്രനുചുറ്റുമുള്ള സ്ഥിരഭ്രമണപഥത്തില്‍ എത്തിക്കുവാനും, മുന്‍‌നിശ്ചയിച്ചിരുന്ന പ്രകാരം അതില്‍ നിന്ന് വേര്‍പെടുത്തപ്പെട്ട മൂണ്‍ ഇം‌പാക്ട് പ്രോബ് (MIP) അതു പതിക്കാനായി ഉദ്ദേശിച്ചിരുന്ന പ്രദേശത്തേക്ക് കൃത്യമായി തൊടുത്തുവിടുവാനും ഐ.എസ്.ആര്‍.ഓ യിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ക്ക് സാധിച്ച വിജയമുഹൂര്‍ത്തം!


അങ്ങനെ ആദ്യമായി ഒരു ഇന്ത്യന്‍ നിര്‍മ്മിത ഉപകരണം ചന്ദ്രോപരിതലത്തില്‍ എത്തിയിരിക്കുന്നു. പ്രതീകാത്മകമായി അതില്‍ ആലേഖനം ചെയ്തിരുന്ന ഇന്ത്യന്‍ ത്രിവര്‍ണ്ണപതാകയുടെ ചിത്രവും അങ്ങനെ "ചന്ദ്രനെതൊട്ടു"! പദ്ധതിയെ എതിര്‍ക്കുന്നവരെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം ‘ഒരു പെട്ടി ചന്ദ്രനില്‍ കൊണ്ടിട്ടു" എന്നുമാത്രമുള്ള പ്രാധാന്യമേ ഇതിനുള്ളൂവെങ്കിലും, ഇന്ത്യയ്ക്ക് അഭിമാനകരമായ ഒരു നേട്ടമായി ഇന്ത്യന്‍ ശാസ്ത്രലോകം ഇതിനെ പ്രകീര്‍ത്തിക്കുന്നു. മറ്റു ചിലരാജ്യങ്ങള്‍ ദശകങ്ങള്‍ക്കു മുമ്പുതന്നെ പരീക്ഷീച്ച് വിജയം വരിച്ച ഈ ടെക്നോളജിയില്‍ പുതുമയൊന്നും ഇല്ലെന്ന് ഒരുകൂട്ടര്‍ വാദിക്കുമ്പോള്‍, അതല്ല, ഇതത്ര എളുപ്പം വിജയകരമായി സാധിച്ചെടുക്കാവുന്ന ഒന്നല്ല എന്ന് മറുപക്ഷവും പറയുന്നു.

ഭൂമിയില്‍നിന്ന് മറ്റൊരു ജ്യോതിര്‍ഗോളത്തിലേക്ക് ഒരു വാഹനത്തെഅയയ്ക്കുവാന്‍ ഉള്ള കടമ്പകള്‍ എന്തൊക്കെയാണ്, അതിനുപിന്നിലെ ശാസ്ത്രീയതത്വങ്ങള്‍ എന്തൊക്കെയാണ് എന്നതിനെപ്പറ്റി ഒരു അന്വേഷണമാണ് ഈ പോസ്റ്റ്. ചന്ദ്രയാന്‍ 1 ന്റെ വിക്ഷേപണവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഇതിന്റെ ആദ്യഭാഗം ഇവിടെ കാണാം.



ഒരു ചാന്ദ്രയാത്രയുടെ വിശദാംശങ്ങള്‍:

ഒരു വിമാനത്തില്‍ ഒരു സ്ഥലത്തുനിന്ന് മറ്റൊരിടത്തേക്ക് പോവുന്നതുപോലെ എളുപ്പമല്ല ഭൂമിയില്‍ നിന്നും മറ്റൊരു ജ്യോതിര്‍ഗോളത്തിലേക്ക് പോകുന്ന യാത്ര എന്നറിയാമല്ലോ. ഇതിനു പ്രധാന വിലങ്ങുതടിയായി നില്‍ക്കുന്നത് ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണബലമാണ്. മാത്രവുമല്ല ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിലൂടെ എയറോഡൈനാമിക്സ് തത്വങ്ങള്‍ക്കനുസൃതമായി ഒരു വിമാനം പറക്കുന്നതുപോലെയല്ല ഭൂമിക്കുവെളിയില്‍ ശൂന്യാകാശത്ത് സഞ്ചരിക്കുന്നത്.

ഇതേ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണബലത്തെ ഗണിത/ഭൌതികശാസ്ത്രനിയമങ്ങള്‍ക്കനുസൃതമായി കൈകാര്യംചെയ്താല്‍ മറ്റൊരു ജ്യോതിര്‍ഗോളത്തിലേക്ക് പോകുവാന്‍ സാധിക്കും; മാത്രവുമല്ല ഇതേ ആകര്‍ഷണബലത്തെ സഞ്ചാരത്തിനുള്ള “ഊര്‍ജ്ജമായി” ഉപയോഗിക്കുകയും ആവാം!


ഗുരുത്വാകര്‍ഷണബലം (Gravity):

സ്കൂളില്‍ ചെറിയ ക്ലാസുകളില്‍ തന്നെ പഠിച്ചിട്ടുള്ള കാര്യമാണ് ഭൂമി എല്ലാ വസ്തുക്കളിലും ഒരു ആകര്‍ഷണബലം പ്രയോഗിക്കുന്നുണ്ട് എന്നുള്ളത്. സര്‍ ഐസക് ന്യൂട്ടണ്‍ന്റെ പ്രശസ്തമായ ആപ്പിള്‍ താഴെവീഴുന്ന നിരീക്ഷണം ഓര്‍ക്കുന്നുണ്ടാവുമല്ലോ. നാം ഇതിനെ ഭൂഗുരുത്വാകര്‍ഷണബലം എന്നു വിളിക്കുന്നു. ഗുരുത്വാകര്‍ഷണം ഇല്ലായിരുന്നുവെങ്കില്‍ നാമിന്നു ഭൂമുഖത്തുകാണുന്ന വസ്തുക്കളൊന്നും തന്നെ ഇവിടെ ഉണ്ടാവുമായിരുന്നില്ല.

യഥാര്‍ത്ഥത്തില്‍ ഈ ആകര്‍ഷണബലം ജ്യോതിര്‍ഗോളങ്ങള്‍ക്കു മാ‍ത്രമല്ല, എല്ലാ വസ്തുക്കള്‍തമ്മിലും ഉണ്ട്. രണ്ടുവസ്തുക്കള്‍ തമ്മിലുള്ള പരസ്പരാകര്‍ഷണ ബലത്തെയാണ് ഗുരുത്വാകര്‍ഷണബലം (Gravity) എന്നതുകൊണ്ട് വിവക്ഷിക്കുന്നത്. പക്ഷേ ഇത് വളരെ വളരെ ചെറിയ, ബലഹീനമായ ഒരു ആകര്‍ഷണമാണ്. അതുകൊണ്ടാണ് നാം ഇരിക്കുന്ന കസേര നമ്മിലും, നമ്മുടെ ശരീരം കസേരയിലും ചെലുത്തുന്ന ഗുരുത്വാകര്‍ഷണം നമുക്ക് അറിയാന്‍സാധിക്കാതെ പോകുന്നത്. പക്ഷേ ഒരു വസ്തുവിന്റെ പിണ്ഡം (mass) കൂടുംതോറും അതിന് മറ്റുവസ്തുക്കളുടെ മേലുള്ള ഗുരുത്വാകര്‍ഷണബലവും കൂടും. അതിനാലാണ് ഭൂമി, സൂര്യന്‍, ചന്ദ്രന്‍ തുടങ്ങിയ വളരെ വലിയ വലിപ്പവും പിണ്ഡമുള്ള വസ്തുക്കളുടെ ആകര്‍ഷണബലം നമുക്ക് അനുഭവേദ്യമായിത്തീരുന്നത്.


ഗുരുത്വാകര്‍ഷണബലത്തിന്റെ ഒരു പ്രത്യേകത ഒരു വസ്തു മറ്റൊരുവസ്തുവില്‍ ചെലുത്തുന്ന ഗുരുത്വാകര്‍ഷണബലം ആദ്യത്തേതിന്റെ ഗുരുത്വകേന്ദ്രത്തിലേക്കായിരിക്കും എന്നതാണ്. ഒരു ഗോളത്തെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം അതിന്റെ കേന്ദ്രബിന്ദുവിലാണ് ഈ സ്ഥാനം. അതായത്, ഭൂമിയുടെ കാര്യം ഉദാഹരണമായി എടുത്താല്‍ ഭൂമിയുടെ ഉള്ളില്‍ ഭൌമകേന്ദ്രത്തിലേക്കാണ് ഈ ആകര്‍ഷണബലത്തിന്റെ ദിശ.


ഈ ആകര്‍ഷണബലമാണ് ആപ്പിളിനെ ആകര്‍ഷിച്ച് ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് വീഴിക്കുന്നത്. ഇതേ ബലമാണ് ചന്ദ്രനെയും മറ്റ് കൃത്രിമോപഗ്രഹങ്ങളെയും ഭൂമിയുടെ ഉപഗ്രഹമാക്കി നിര്‍ത്തി അതിനുചുറ്റും വലംവയ്പ്പിക്കുന്നത്. അതുപോലെ സൂര്യന്റെ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണബലമാണ് ഗ്രഹങ്ങളെയെല്ലാം കൃത്യമായ പാതകളില്‍ സൂര്യനു ചുറ്റും വലംവയ്പ്പിക്കുമാറാക്കുന്നത്.


എങ്കില്‍ അവ ‘താഴെ‘ ഭൂമിയിലേക്ക് വീഴാത്തതെന്തുകൊണ്ട്?

സ്വാഭാവികമായ ഉണ്ടാകാമാവുന്ന ഒരു സംശയം! ഭൂമി ചന്ദ്രനേയും, മറ്റ് ഉപഗ്രഹങ്ങളേയും അതിലേക്ക് പിടിച്ചു വലിക്കുന്നതുകൊണ്ടാണ് അവ അതിനു ചുറ്റും പ്രദക്ഷിണംചെയ്യുന്നതെന്നാണ് ഇപ്പോള്‍ പറഞ്ഞത്. അതിനുമുമ്പു പറഞ്ഞു ഇതേ ബലമാണ് മരത്തില്‍നിന്നും ഞെട്ടറ്റ ആപ്പിളിനെ ആകര്‍ഷിച്ച് താഴെയിട്ടതെന്ന്. ഇതെങ്ങനെ ശരിയാകും? ഈ വലിവില്‍ പെട്ട് ആദ്യംപറഞ്ഞ ജ്യോതിര്‍ഗോളങ്ങളും ഉപഗ്രഹങ്ങളും ഭൂമിയിലേക്ക് പതിക്കേണ്ടതല്ലേ? പക്ഷേ ഇങ്ങനെ സംഭവിക്കുന്നില്ലല്ലോ? എന്തുകൊണ്ട്?


Centrepetal forces:

ഒരു ചരടില്‍ ഒരു കല്ലുകെട്ടി നമ്മുടെ കൈയ്യില്‍ പിടിച്ചുകൊണ്ട് തലയ്ക്ക്ചുറ്റും കറക്കുന്നതായി സങ്കല്‍പ്പിക്കൂ. താഴെയുള്ള ചിത്രം നോക്കൂ.














C എന്ന പോയിന്റ് നമ്മുടെ വിരല്‍തുമ്പിനേയും, ചുവന്ന വൃത്തം കല്ലിനേയും സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
നമ്മുടെ വിരല്‍തുമ്പിനെ ആധാരമാക്കി വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഒരു പാതയിലൂടെയായിരിക്കും കല്ലിന്റെ സഞ്ചാരം. വലതുവശത്തെ ചിത്രത്തില്‍, A എന്ന പോയിന്റില്‍ വച്ച് ചരടിന്റെ പിടി നാം വിടുന്നു എന്നിരിക്കട്ടെ. എന്തുസംഭവിക്കും? കല്ല് വൃത്താകാരത്തിലുള്ള പാതവിട്ട്, AB എന്ന തിരശ്ചീനമായ (നേരെയുള്ള) ഒരു പാതയിലൂടെ തെറിച്ചുപോകുന്നതുകാണാം. ഇങ്ങനെ തെറിച്ചു പോകുന്ന പാത, ആദ്യം പറഞ്ഞ വൃത്തത്തിന്റെ ഒരു ടാന്‍‌ജന്റ് ആയിരിക്കും. എന്നുവച്ചാല്‍ (ഗണിതശാസ്ത്രപരമായി), കല്ലുതെറിച്ചുപോയ നേരെയുള്ള പാത ആരംഭിക്കുന്ന പോയിന്റില്‍നിന്ന്, കല്ലു കറങ്ങിക്കൊണ്ടിരുന്ന കേന്ദ്രത്തിലേക്ക് ഒരു ലംബം വരച്ചാല്‍,കല്ല് തെറിച്ചുപോയപാതയും ലംബവും തമ്മിലുള്ള കോണ് 90° ആയിരിക്കും. ഇത്രയും കാര്യങ്ങള്‍ മനസ്സില്‍ ഇരിക്കട്ടെ.

ഇനി ഈ ഉദാഹരണത്തിലെ കഥാപാത്രങ്ങളെ ഒന്നു മാറ്റാം. കല്ലിനു പകരം ഭൂമിയില്‍ നിന്നും വിക്ഷേപിച്ച ഒരു ഉപഗ്രഹം. നമ്മുടെ കൈവിരലിന്റെ സ്ഥാനത്ത് ഭൂമി. ചരടിനു പകരം അദൃശ്യമായി ഭൂഗുരുത്വാകര്‍ഷണബലം. ഇനി താഴെയുള്ള ചിത്രം നോക്കൂ.
























ഭൂമിയിലെ A എന്ന പോയിന്റില്‍ നിന്നും വിക്ഷേപിച്ച ഒരു റോക്കറ്റ് B എന്ന പോയിന്റില്‍ വച്ച് അതിന്റെ മിഷന്‍ പൂ‍ര്‍ത്തിയാക്കി ഒരു ഉപഗ്രഹത്തെ പുറത്തേക്ക് തള്ളുന്നു എന്നിരിക്കട്ടെ. ഭൂഗുരുത്വാകര്‍ഷണബലം എന്നൊന്ന് ഇല്ല എന്നു സങ്കല്‍പ്പിക്കുക. എന്തുസംഭവിക്കും. ഉപഗ്രഹം നേരെ ഒരു വരവരച്ചപോലെ C എന്ന പോയിന്റ് വഴി അനന്തതയിലേക്ക് പോകും! പക്ഷേ യാഥാര്‍ത്ഥ്യം അതല്ലല്ലോ. ഭൂഗുരുത്വാകര്‍ഷണബലം ഉണ്ട്. അത് ഉടന്‍ തന്നെ വന്ന വേഗതയില്‍ പുറത്തേക്ക് തെറിച്ചുപോകാനാഗ്രഹിക്കുന്ന ഈ ഉപഗ്രഹത്തെ താഴേക്ക് വലിക്കുന്നു. തന്മൂലം ഉപഗ്രഹം പുറത്തേക്ക് പോകുന്നതിനു പകരം ഭൂമിയുടെ നേരെ പതിക്കുകയാണു ചെയ്യുന്നത്. അങ്ങനെ അത് D എന്ന പോയിന്റില്‍ എത്തി. പക്ഷേ ഉപഗ്രഹത്തിന് റോക്കറ്റ് നല്‍കിയ വേഗത ഭൂമിയുടെ ആകര്‍ഷണത്തെ ഭേദിച്ചുകൊണ്ട് വീണ്ടും അതിനെ മുമ്പോട്ട് (പുറത്തേക്ക് പോകാനാഗ്രഹിച്ച ദിശയില്‍) തന്നെ തള്ളുകയാണ്.


പക്ഷേ ഭൂമി താഴേക്കുള്ള വലിവ് തുടരുന്നു, അദൃശ്യമായ ഒരു ചരടുപോലെ. ഇങ്ങനെ E, F, G എന്ന ഓരോ പോയിന്റിലും ഉപഗ്രഹത്തിന്റെ പുറത്തേക്കുള്ള വേഗതയും ഭൂമി അതിനെ താഴേക്ക് വലിക്കുന്ന വലിവും (ഗുരുത്വാകര്‍ഷണബലവും) പരസ്പരപൂരകങ്ങളായിവര്‍ത്തിക്കുന്ന ഒരു സ്ഥിതിവിശേഷം സംജാതമാകുന്നു എന്നിരിക്കട്ടെ. എന്തു സംഭവിക്കും?


ഉപഗ്രഹം വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഒരു പാതയിലൂടെ ഭൂമിയിലേക്ക് "പതിച്ചുകൊണ്ടേയിരിക്കും". പക്ഷേ ഈ പതനം ഒരിക്കലും ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തില്‍ എത്തുന്നില്ല എന്നുമാത്രം. ഇങ്ങനെയാണ് ഒരു ഉപഗ്രഹം ഭൂമിയെ പ്രദക്ഷിണം ചെയ്യുന്നത്. ഇതേ നിയമം തന്നെയാണ് ചന്ദ്രനെയും, മറ്റു ഗ്രഹങ്ങളേയുമെല്ലാം അതാതു ഓര്‍ബിറ്റുകളില്‍ പ്രദക്ഷിണം ചെയ്യുവാന്‍ സഹായിക്കുന്നത്. ഇതുകൊണ്ടാണ് ഭ്രമണപഥത്തിലായിരിക്കുന്ന ഒരു ഉപഗ്രഹം ഇന്ധനസഹായമില്ലാതെ തന്നെ ഭൂമിയെ / ചന്ദ്രനെ ചുറ്റുന്നത്.


അതായത്, ഉപഗ്രഹത്തിന്റെ ഗതികോര്‍ജമാണ് അതിനെ ഭൂമിയിലേക്ക് പതിക്കാതെ ഒരു ഭ്രമണപഥത്തില്‍ നിര്‍ത്തുന്നത്. ഓരോതരം ഭ്രമണപഥങ്ങളില്‍ നില്‍ക്കുന്ന ഉപഗ്രഹങ്ങള്‍ക്കും വ്യത്യസ്ത ഗതിവേഗങ്ങളാണുള്ളതെന്നും, ഇത് നല്‍കുന്നത് അതിനെ വിക്ഷേപിക്കുന്ന റോക്കറ്റിന്റെ ശേഷിയാണെന്നും ഇതിനുമുമ്പുള്ള പോസ്റ്റില്‍ പറഞ്ഞത് ഓര്‍ക്കുമല്ലോ. ഇന്ത്യയുടെകൈയ്യില്‍ പി.എസ്.എല്‍.വി റോക്കറ്റ് ടെക്നോളജി ഉള്ളതുകൊണ്ടാണ് ഒരു ഉപഗ്രഹത്തെ നമുക്ക് ജിയോസ്റ്റേഷനറി ട്രാന്‍സ്ഫര്‍ ഓര്‍ബിറ്റില്‍ നിക്ഷേപിക്കുവാന്‍ സാധ്യമാവുന്നത്.


ഭൌമാകര്‍ഷണത്തില്‍നിന്നും പുറത്തേക്ക്:

ഈ ബലത്തെ ഭേദിച്ചുകൊണ്ട് മറ്റൊരു ജ്യോതിര്‍ഗോളത്തിലേക്ക് പോകുന്നതെങ്ങനെ?
മേല്‍പ്പറഞ്ഞ വസ്തുതകള്‍ മനസ്സിലാക്കിക്കഴിഞ്ഞാല്‍ ഇത് മനസ്സിലാക്കുവാന്‍ എളുപ്പമാണ്. ഒരു നിശ്ചിത വേഗതയില്‍ ഭൂമിയെ പ്രദക്ഷിണം ചെയ്യുന്ന ഒരു ഉപഗ്രഹത്തിന്റെ വെലോസിറ്റി (വേഗത) അത് സഞ്ചരിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന അതേ ദിശയില്‍ വര്‍ദ്ധിപ്പിച്ചാല്‍ ഭൂമിയില്‍ നിന്നും ആ വാഹനത്തിന് (ഉപഗ്രഹം) നിലവിലുള്ള ഉയരം കൂട്ടുവാന്‍ സാധിക്കും. അതുപോലെ തിരിച്ച്, വാഹനത്തിന്റെ വേഗത കുറച്ചാല്‍ ഭൂമിയില്‍ നിന്നും ഉള്ള അതിന്റെ അകലം കുറയും - (പരിധിവിട്ട് കുറച്ചാല്‍ ഭൂമിയുടെ ആകര്‍ഷണബലം വാഹനത്തിന്റെ ഗതികോര്‍ജത്തെ കടത്തിവെട്ടി അതിനെ ഭൂമിയിലേക്ക് വലിച്ചിടും! അതവിടെ നില്‍ക്കട്ടെ).

ചന്ദ്രയാനെ വഹിച്ചുകൊണ്ടുപോയ പി.എസ്.എല്‍.വി റോക്കറ്റ് അതിനെ ഒരു ജിയോ സ്റ്റേഷനറി ട്രാന്‍സ്ഫര്‍ ഓര്‍ബിറ്റിലേക്കാണ് വിക്ഷേപിച്ചത് എന്ന് കഴിഞ്ഞപോസ്റ്റില്‍ പറഞ്ഞിരുന്നത് ഓര്‍ക്കുന്നുണ്ടാവുമല്ലോ. ഇതായിരുന്നു ചന്ദ്രയാന്റെ ആദ്യ ഓര്‍ബിറ്റ് (initial orbit). ഇത് ദീര്‍ഘവൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഒരു ഓര്‍ബിറ്റാണ്. ഇതിന്റെ ഒരറ്റത്തായാണ് ഭൂമി വരുന്നത്. ഇത്തരം ഒരു ഓര്‍ബിറ്റിന്റെ ഭൂമിയോടടുത്ത ഭാഗത്തെ പെരിജീ (perigee) അകലത്തിലുള്ള ഭാഗത്തെ അപോജീ (apogee) എന്നും വിളിക്കുന്നു. ഒക്ടോബര്‍ 22 ന്‍ ചാന്ദ്രയാന്‍ അതിന്റെ ആദ്യ ഭ്രമണപഥത്തില്‍ (initial orbit) എത്തുമ്പോള്‍ അപ്പോജി 22860 കിലോമീറ്ററും, പെരിജി 255 കിലോമീറ്ററും ആയിരുന്നു. ഈ ഭ്രമണപഥത്തില്‍ക്കൂടി ആറരമണിക്കൂറ് കൊണ്ട് ചാന്ദ്രയാന്‍ ഭൂമിയെ ഒരു തവണവലം വയ്ക്കുമായിരുന്നു.


പടിപടിയായി ചന്ദ്രനിലേക്ക്:

ചന്ദ്രനിലേക്ക് മനുഷ്യനേയും വഹിച്ചുകൊണ്ടു പോയ അമേരിക്കയുടെ അപ്പോളോ സ്പേസ്‌ക്രാഫ്റ്റുകളെല്ലാം തന്നെ, initial orbit ല്‍ ഒരു തവണ ഭൂമിയെ വലംവച്ചശേഷം ചന്ദ്രനിലേക്കുള്ള യാത്ര ആരംഭിക്കുകയായിരുന്നു പതിവ്. നാലുദിവസത്തിനുശേഷം വാഹനം ചന്ദ്രന്റെ പരിധിയില്‍ എത്തുന്ന രീതിയിലായിരുന്നു അവയൊക്കെയും ക്രമീകരിച്ചിരുന്നത്. എന്നാല്‍ ഐ.എസ്.ആര്‍.ഓ ആ രീതിയല്ല പിന്തുടര്‍ന്നത്. അഞ്ചുസ്റ്റെപ്പുകളിലായി പൂര്‍ത്തീകരിച്ച ചന്ദ്രയാന്റെ യാത്ര ഏകദേശം പതിനാറു ദിവസത്തോളം നീണ്ടതായിരുന്നു. എന്തിനായിരുന്നു ഇത്തരമൊരു സമീപനം?


ഒന്നാമത്, ഒറ്റയടിക്ക് ചന്ദ്രനിലേക്കുള്ള പാതയില്‍ വാഹനത്തെ എത്തിക്കുവാന്‍ കൂടുതല്‍ ഇന്ധനച്ചെലവും, കൂടുതല്‍ ശേഷിയുള്ള റോക്കറ്റ് എഞ്ചിന്‍ ആവശ്യമാണ്. രണ്ടാമത് ഇതുവരെ സ്വന്തമായി പരീക്ഷിച്ചിട്ടില്ല്ലാത്ത ഈ യാത്ര പടിപടിയായി ചെയ്യുന്നതുവഴി പിഴവുകള്‍ പരമാവധി ഒഴിവാക്കുവാന്‍ സാധിക്കുമായിരുന്നു. മാത്രവുമല്ല ഏറ്റവും കുറഞ്ഞസമയം കൊണ്ട് ചന്ദ്രനിലേക്കുള്ള യാത്ര പൂര്‍ത്തീകരിക്കുവാന്‍ നിര്‍ബന്ധിതമാക്കുന്ന ഘടകങ്ങളൊന്നും - ഉദാഹരണം വാഹനത്തില്‍ ഒരു യാത്രികന്‍ - ചന്ദ്രയാനില്‍ ഉണ്ടായിരുന്നുമില്ല.


വേഗതകൂട്ടലും കുറയ്ക്കലും:

വാഹനത്തിന്റെ ഓര്‍ബിറ്റല്‍ സ്പീഡ് കൂട്ടിക്കൊണ്ടാണ് ഭ്രമണപഥം ഉയര്‍ത്തുന്നത് എന്നു പറഞ്ഞുവല്ലോ. എങ്ങനെയാണ് വേഗത കൂട്ടുകയും കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നത്? ചാന്ദ്രപേടകത്തിന്റെ ഭാ‍ഗമായ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിന്‍ ആവശ്യാനുസരണം പ്രവര്‍ത്തിപ്പിച്ചുകൊണ്ടാണ് ഇതു സാധ്യമാക്കുന്നത്. ഈ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനെ (മോട്ടോര്‍ എന്നും വിളിക്കും) ലിക്യുഡ് അപോജീ മോട്ടോര്‍ (LAM) എന്നാണു വിളിക്കുന്നത്. അപോജി / പെരിജി ഉയര്‍ത്താനുള്ള മോട്ടോര്‍ ആയതിനാലാണ് ഈ പേരുവന്നത്.


അതിനുമുമ്പായി ഒരു കാര്യം പറയട്ടെ. ഒരിക്കല്‍ ഒരു ബഹിരാകാശപേടകം ഒരു ഭ്രമണപഥത്തില്‍ സഞ്ചാരം തുടങ്ങിക്കഴിഞ്ഞാല്‍ അതിനെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം ആ ഭ്രമണപഥം എത്ര ഉയരത്തിലാണ്, ഏതു ദിശയിലാണ് പോകുന്നത് എന്നതൊഴിച്ചാല്‍ പേടകത്തിന്റെ "തലയും വാലും" ഏതു ദിശയിലേക്ക് തിരിഞ്ഞിരിക്കുന്നു എന്നതിന് പ്രത്യേകിച്ച് ഒരു പ്രാധാന്യവും ഇല്ല. തലയും വാലും എങ്ങോട്ടിരുന്നാലും ഭ്രമണപഥത്തില്‍ പേടകം സഞ്ചരിക്കുന്ന ദിശയും വേഗതയും എപ്പോഴും ഒന്നുതന്നെ. പ്രധാന എഞ്ചിനെ കൂടാതെ, ആവശ്യാനുസരണം തലയുംവാലും ഇരിക്കുന്ന ദിശകള്‍ മാറ്റുവാനും, ഉപഗ്രഹത്തെ വശങ്ങളിലേക്ക് തിരിക്കുവാനും മറ്റുമുള്ള ചെറിയ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകള്‍ അതതു സ്ഥാനങ്ങളില്‍ വേറെയും ഉണ്ടാവും.

താഴെക്കൊടുത്തിരിക്കുന്ന രേഖാചിത്രം നോക്കൂ. ഇതില്‍ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന മൂന്നു പൊസിഷനുകളിലും ബഹിരാകാശപേടകത്തിന്റെ നില്‍പ്പ് വെവ്വേറെ വിധത്തിലാണ്. പക്ഷേ സഞ്ചാരഗതി എപ്പോഴും ഒന്നു തന്നെ.














വാലറ്റത്താണല്ലോ പ്രധാന റോക്കറ്റ് എഞ്ചിന്‍ ഉള്ളത്. അപ്പോള്‍ ഓര്‍ബിറ്റ് വേഗത കൂട്ടണം എന്നുണ്ടെങ്കില്‍ ആദ്യം വാഹനത്തിന്റെ വാലറ്റം സഞ്ചാരദിശയ്ക്ക് എതിരേ വരുന്നരീതിയില്‍ ക്രമീകരിക്കുന്നു (ചിത്രത്തില്‍ പൊസിഷന്‍ Y). പിന്നീട് കൃത്യമായി കണക്കാക്കിയ ഒരു നിശ്ച്ചിത സമയത്തേക്ക് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിന്‍ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുന്നു. റോക്കറ്റിന്റെ ത്രസ്റ്റ് (തള്ളല്‍) ഉപഗ്രഹത്തിന്റെ സഞ്ചാരദിശയില്‍തന്നെ ആയതിനാല്‍ സ്വാഭാവികമായും പ്രവേഗം കൂടും.

ഇനി പ്രവേഗം കുറയ്ക്കണമെങ്കിലോ? ആദ്യം വാലറ്റം തിരിച്ച് സഞ്ചാരദിശയിലേക്ക് വയ്ക്കണം. (ചിത്രത്തില്‍ പൊസിഷന്‍ Z). തുടര്‍ന്ന് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിന്‍ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുന്നു. ഇപ്പോള്‍ റോക്കറ്റിന്റെ തള്ളല്‍ (ത്രസ്റ്റ്) സഞ്ചാരദിശയ്ക്ക് എതിരേ ആയതിനാല്‍ ഉപഗ്രഹത്തിന്റെ വേഗത കുറയുന്നു.

(ഇതിനെപ്പറ്റി അല്പം കൂടി കൃത്യമായ വിശദീകരണം ഈ പോസ്റ്റിന്റെ കമന്റ് സെക്ഷനില്‍ ഉണ്ട്).

ഭ്രമണപഥങ്ങള്‍ ഉയര്‍ത്തുന്നു:

ചന്ദ്രായാന്റെ ആദ്യഭ്രമണപഥത്തില്‍ പെരിജി 255 കിലോമീറ്ററും അപോജി 22860 കിലോമീറ്ററും ആയിരുന്നു എന്നു പറഞ്ഞല്ലോ. അതിനുശേഷം നടത്തിയ LAM പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കലുകളും അവയുടെ റിസല്‍ട്ടും ഇനി പറയുന്നു. ഒരുകാര്യം ശ്രദ്ധിക്കുക. എല്ലാ അപ്പോജി റോക്കറ്റ് ബേണുകളും, ഭ്രമണപഥത്തിന്റെ പെരിജിയില്‍ വച്ചാണ് നടത്തുന്നത്. എന്നാല്‍ മാത്രമേ എറ്റവും കുറച്ച് ഊര്‍ജ്ജം ഉപയോഗിച്ചുകൊണ്ട് ഈ പഥം ഉയര്‍ത്തല്‍ നിര്‍വ്വഹിക്കാനാവൂ. ഒരു കാര്യം ശ്രദ്ധിക്കുവാനുള്ളത്, ഒരുഭ്രമണപഥത്തിന്റെ കൃത്യമായ പെരിജി എന്നത് ഗണിതശാത്രപ്രകാരം ഒരു പോയിന്റ് മാത്രമാണ്. പ്രായോഗികമായി ഈ പോയിന്റില്‍ വച്ച് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിന്‍ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുക എന്നത് അസംഭവ്യംതന്നെയാണ്. അതിനാല്‍ പെരിജിയുടെ ഒരു നിശ്ചിത പരിധിക്കുള്ളിലാണ് എല്ലാ റോക്കറ്റ് പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളും നടക്കുന്നത്.

ഒന്നിനു മുകളില്‍ ഒന്നായി അടുക്കിവച്ചതുപോലെയാണ് ഉയര്‍ത്തിക്കൊണ്ടുവരുന്ന എല്ലാ ഭ്രമണപഥങ്ങളും. തിയറിയനുസരിച്ച് ഈ പഥങ്ങളെല്ലാം ഒരേ പെരിജിവഴി കടന്നുപോകണം. പക്ഷേ പ്രായോഗികമായി അങ്ങനെ സംഭവിക്കാറില്ല - കുറച്ചൊക്കെ മാറ്റങ്ങള്‍ വരും. വലിയ മാറ്റം അപോജിയിലാണു പ്രതിഫലിക്കുക എന്നു മാത്രം! ആ‍ വ്യത്യാസം പുതിയ ഓര്‍ബിറ്റില്‍ ഭൂമിയെ ഒരു തവണ പദക്ഷിണം വയ്ക്കാനെടുക്കുന്ന സമയത്തിലും കാണാം.


ഘട്ടം 1: ഒക്ടോബര്‍ 23, ഇന്ത്യന്‍ സ്റ്റാന്റ്ഡേര്‍ഡ് ടൈം (IST) 9:00:

ഏകദേശം 1060 സെക്കന്റ് നീണ്ട റോക്കറ്റ് പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കല്‍. ഇത് അപോജിയെ 37,900 കിലോമീറ്ററായി ഉയര്‍ത്തി! കൂട്ടത്തില്‍ പെരിജി 255ല്‍ നിന്ന് 305 കിലോമീറ്ററായി ഉയര്‍ന്നു. പെരിജിയിലെ ഈ 50 കിലോമീറ്റര്‍ വ്യത്യാസം അപോജിയില്‍ എത്രകിലോമീറ്ററായാണ് പ്രതിഫലിച്ചതെന്നു നോക്കൂ. ഒറ്റയടിക്ക് 15,040 കിലോമീറ്റര്‍ ഉയരം! ഈ പുതിയ ഭ്രമണപഥത്തിലൂടെ ഭൂമിയെ ഒരുപ്രാവശ്യം ഭൂമിയെ ചുറ്റാന്‍ വേണ്ട സമയം 11 മണിക്കൂര്‍.


ഘട്ടം 2: ഒക്ടോബര്‍ 25, IST 5:48:

920 സെക്കന്റ് നീണ്ട റോക്കറ്റ് പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കല്‍, ചന്ദ്രയാനെ അപോജി 74715 കിലോമീറ്റര്‍ അപോജിയുള്ള ഒരു പുതിയ പഥത്തില്‍ എത്തിച്ചു. പെരിജി 305 ല്‍ നിന്നും 336 കിലോമീറ്ററായി മാറി. മുന്‍ പഥത്തില്‍ നിന്നും 36815 കിലോമീറ്റര്‍ ഉയരം. ഒരു ഭ്രമണത്തിനു വേണ്ട സമയം 25 മണിക്കൂര്‍ 30 മിനുട്ട്.


ഘട്ടം 3: ഒക്ടോബര്‍ 26, IST 7:08:

എഞ്ചിന്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കാനെടുത്ത സമയം 560 സെക്കന്റ്. അപോജിയിലെ വ്യത്യാസം 164600 കിലോമീറ്റര്‍! ഈ ദീര്‍ഘവൃത്ത ഓര്‍ബിറ്റിന്റെ അങ്ങേയറ്റത്തായിരിക്കുമ്പോള്‍ ചന്ദ്രയാന്‍ ഭൂമിയില്‍നിന്ന് എത്രയോ കിലോമീറ്റര്‍ ദൂരത്തിലാണ് എന്ന് നോക്കൂ.പെരിജിയീലെ വ്യതാസം 336 ല്‍ നിന്നും 348 കിലോമീറ്റര്‍ മാത്രം. ഒരു ഭ്രമണത്തിനു വേണ്ട സമയം 73 മണിക്കൂര്‍.


ഘട്ടം 4: ഒക്ടോബര്‍ 29 IST 7:38:

റോക്കറ്റ് ബേണ്‍ സമയം 190 സെക്കന്റ്. പെരിജി 348 ല്‍ നിന്നും 465 കിലോമീറ്ററിലേക്ക്. അപോജിയിലേക്കുള്ള ദൂരം രണ്ടുലക്ഷത്തി അറുപത്തേഴായിരം (267000) കിലോമീറ്റര്‍. ചന്ദ്രയാന് ഭൂമിയെ ഇതില്‍കൂടി ഒരുതവണ ഭ്രമണം ചെയ്യുവാന്‍ വേണ്ട സമയം ആറുദിവസം.

സൌകര്യാര്‍ത്ഥം, താഴെക്കൊടുത്തിട്ടുള്ള രേഖാചിത്രത്തില്‍ ഭൂമിയില്‍ നിന്നുള്ള ഭ്രമണപഥം ഉയര്‍ത്തലിന്റെ മൂന്നുഘട്ടങ്ങള്‍ മാത്രമേ കൊടുത്തിട്ടുള്ളൂ. വിശദമായ ചിത്രം താഴെ വേറെ നല്‍കിയിട്ടുണ്ട്.















ഘട്ടം 5: നവംബര്‍ 4: IST 4:56:

അവസാനവട്ട ഭ്രമണപഥം ഉയര്‍ത്തല്‍. റോക്കറ്റ് ബേണ്‍ സമയം 150 സെക്കന്റ് മാത്രം. ഈ പഥത്തെ ലൂണാര്‍ ട്രാന്‍സ്ഫര്‍ ട്രജക്ടറി (lunar transfer tragecotory) എന്നുവിളിക്കുന്നു. കാരണം ഇതുവരെ പറഞ്ഞ എല്ലാ ഭ്രമണപഥങ്ങളിലൂടെയും ഉപഗ്രഹം ഏറ്റവും ഉയരത്തില്‍ എത്തിയശേഷം തിരികെ ഭൂമിയുടെ പരിസരത്തേക്ക് തന്നെ എത്തുന്നുണ്ടായിരുന്നു. പക്ഷേ ഇപ്പോള്‍ ഉയര്‍ത്താന്‍ പോകുന്ന പഥം ഒരു ഭൂമിയെ ചുറ്റിയുള്ള ഒരു പൂര്‍ണ്ണഭ്രമണപഥമല്ല. ഇതിന്റെ അപ്പോജി 380000 കിലോമീറ്റര്‍ ഉയരെയാണ് എന്നേയുളൂ. ഭുമിക്കു ചുറ്റുമായി ചന്ദ്രന്‍ പ്രദക്ഷിണംവയ്ക്കുന്ന വഴിക്ക് ഏതാനും ആയിരം കിലോമീറ്റര്‍ മാത്രം അകലെ!


ഈ പാതയിലേക്ക് വാഹനത്തെ പ്രവേശിപ്പിക്കുന്നതിനു മുമ്പ് മറ്റൊരു പ്രധാനകാര്യം കൂടി കണക്കിലെടുക്കേണ്ടതുണ്ട്. വാഹനം ഈ പഥത്തിന്റെ അപോജിയില്‍ എത്തുമ്പോഴേക്ക് അമ്പിളിഅമ്മാവനും അവിടെയുണ്ടാവണം. എങ്കില്‍ മാത്രമേ ചന്ദ്രനുചുറ്റുമുള്ള ഒരു ഭ്രമണപഥത്തിലേക്ക് വാഹനത്തെ പ്രവേശിപ്പിക്കുവാനാവൂ! എന്തെങ്കിലും പിഴവുപറ്റി ഈ സമാഗമം നടക്കാതെ പോയാല്‍, അല്ലെങ്കില്‍ നേരത്തേയോ താമസിച്ചോ ആയിപ്പോയാല്‍, എല്ലാപദ്ധതികളും കുളമാകും! ഉപഗ്രഹം ഒരുപ്രാവശ്യം കൂടി മടക്കിക്കൊണ്ടുവരാമെന്നുവച്ചാല്‍, വീണ്ടും തിരികെ അവിടെ എത്തുമ്പോഴേക്ക് അമ്പിളിമാമന്‍ അടുത്ത വെളുത്തവാവും കഴിഞ്ഞ് ചാന്ദ്രയാന്‍ സഞ്ചരിക്കുന്ന ദിശയുടെ മറുപുറത്താവുകയും ചെയ്യും!

അതിനാല്‍ ഈ യാത്രയിലെ ഏറ്റവും സങ്കീര്‍ണ്ണമായ ഘട്ടമാണിത്. ചന്ദ്രയാന്‍ മിഷന്റെ വിജയപരാജയങ്ങള്‍ നിര്‍ണ്ണയിക്കപ്പെടുന്ന സുപ്രധാനഘട്ടം. നവംബര്‍ നാലിന് ഈ അവസാനവട്ട ഭ്രമണപഥം ഉയര്‍ത്തല്‍ കഴിഞ്ഞു. ഇനി നാലുദിനങ്ങള്‍ വേണം വാഹനം അപോജി പൊസിഷനില്‍ എത്തുവാന്‍. ഇന്ത്യന്‍ ബഹിരാകാശ ശാസ്ത്രലോകം ആ നിമിഷത്തിലേക്കുള്ള ആകാംഷാനിര്‍ഭരമായ കാത്തിരുപ്പിലായി.

നവംബര്‍ 8 ഇന്ത്യന്‍ സമയം വൈകിട്ട് നാലുമണി.

നിര്‍ണ്ണായകമായ നിമിഷം വന്നെത്തുന്നു. ചന്ദ്രനും ചന്ദ്രയാനും ഏതാനും ആയിരം കിലോമീറ്ററുകള്‍ മാത്രം അകലെ. പക്ഷേ ഇപ്പോഴും ചന്ദ്രന്റെ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണത്തിനു യാതൊരു സ്വാധീനവും ചെലുത്താന്‍ കഴിയാത്തവിധം ചന്ദ്രയാന്റെ പ്രവേഗം കൂടുതലാണ്. ചന്ദ്രയാനെ നിലവിലുള്ള ലൂണാര്‍ ട്രാന്‍സ്ഫര്‍ ട്രജക്ടറി എന്ന പാതയില്‍ നിന്നും ചന്ദ്രന്റെ പിടിയിലേക്ക് നല്‍കുവാനായി അതിന്റെ വേഗത കുറയ്ക്കുക എന്നതാണ് അടുത്തപടി (മുകളില്‍ നല്‍കിയിരിക്കുന്ന ചിത്രം ഒന്നുകൂടി നോക്കൂ).


അതിനായി മുന്‍‌നിശ്ചയപ്രകാരം വാഹനത്തിന്റെ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിന്‍ വാഹനത്തിന്റെ സഞ്ചാരദിശയിലേക്ക് തിരിച്ച് വാഹനത്തെ തയ്യാറാക്കി. സമയം 4:51. റോക്കറ്റ് എഞ്ചിന്‍ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുവാനുള്ള നിര്‍ദ്ദേശം ഐ.എസ്.ആര്‍.ഓയുടെ നിയന്ത്രണകേന്ദ്രത്തില്‍ നിന്നും ചന്ദ്രയാനിലെത്തി. നിര്‍ണ്ണായകമായ നിമിഷങ്ങള്‍. വാഹനത്തിന്റെ വേഗത കുറഞ്ഞുകുറഞ്ഞുവന്നു. ചന്ദ്രാകര്‍ഷണം വാഹനത്തെ പിടികൂടി. കണക്കുകൂട്ടലുകളില്‍ പറഞ്ഞത്രസമയം കിറുകൃത്യമായി നിര്‍വ്വഹിച്ച ആ റോക്കറ്റ് എരിച്ചില്‍ ചന്ദ്രയാനെ ലൂണാര്‍ ട്രാന്‍സ്ഫര്‍ ട്രജക്ടറിയില്‍ നിന്നും മാറ്റി ചന്ദ്രനുചുറ്റുമുള്ള ഒരു ദീര്‍ഘവൃത്ത ഓര്‍ബിറ്റിലേക്ക് വിജയകരമായി മാറ്റി. മിഷനിലെ ഏറ്റവും ദുര്‍ഘടമായ ഘട്ടം വിജയകരമായി അങ്ങനെ ഐ.സ്.ആര്‍.ഓ പിന്നിട്ടു.




അവലംബം : ISRO website











മേല്‍പ്പറഞ്ഞ ഓരോ റോക്കറ്റ് പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കലുകളും നാം ഇന്ത്യന്‍ സമയം ഇത്രമണിക്ക് എന്ന് ലാഘവത്തോടെ പറഞ്ഞെങ്കിലും, ഈ മിഷന്റെ ക്ലോക്കില്‍ എത്രത്തോളം കൃത്യമായി -മില്ലി സെക്കന്റുകള്‍ വരെ കണക്കാക്കി - ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട് എന്ന് ആലോചിച്ചുനോക്കുക. സെക്കന്റുകള്‍ മാത്രം ഒരു പ്രവര്‍ത്തനം കൂടിപ്പോയാല്‍ ആയിരക്കണക്കിനു കിലോമീറ്ററിലാണ് ആ മാറ്റം മറുവശത്ത് അനുഭവപ്പെടുക. അതുപോലെ ചാന്ദ്രഭ്രമണപഥത്തിലേക്ക് വാഹനത്തെ പ്രവേശിപ്പിക്കുമ്പോള്‍ കണക്കുകൂട്ടലുകള്‍ പാളിയാല്‍ വാഹനം ചന്ദ്രനില്‍ ചെന്നു പതിക്കുകയോ, ശൂന്യാകാശത്തേക്ക് കൈവിട്ടുപോവുകയോ ആവും ഫലം.


പോളാര്‍ സാറ്റലൈറ്റ്:

ചന്ദ്രയാന്‍ ഒരു പോളാര്‍ സാറ്റലൈറ്റ് ആയിട്ടാണ് ചന്ദ്രനെ പ്രദക്ഷിണം വയ്ക്കുന്നതെന്ന് പത്രങ്ങളില്‍ വായിച്ചിരിക്കുമല്ലോ? എന്താണ് പോളാര്‍ സാറ്റലൈറ്റ്? ഒരു ജ്യോതിര്‍ഗോളത്തിന്റെ ധൃവങ്ങള്‍ക്കു മുകളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന രീതിയില്‍ അതിനെ പ്രദക്ഷിണം വയ്ക്കുന്ന കൃത്രിമോപഗ്രഹമാണ് പോളാര്‍ സാറ്റലൈറ്റ്. മറ്റു സാറ്റലൈറ്റുകള്‍ സാധാരണഗതിയില്‍ ഭൂമധ്യരേഖയ്ക്കു സമാന്തരമായിട്ടാവും കടന്നുപോവുക. ഇതു രണ്ടും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം എന്തെന്നാല്‍, ഭൂമിയുടെ ഒരു പോളാര്‍ സാറ്റലൈറ്റ്, അതിന്റെ ഭ്രമണത്തിന്റെ ഏതെങ്കിലും ഒരു അവസരത്തില്‍ എല്ലാ ദിവസവും ഭൂമിയിലെ എല്ലാ സ്ഥലങ്ങള്‍ക്കു മുകളിലൂടെയും കടന്നുപോകും എന്നതാണ്.

ഭൂമിയുടെ മാപ്പിംഗ്, അതുപോലെ ഭൂമിയിലെ എല്ലാ സ്ഥലങ്ങളേയും സംബന്ധിക്കുന്ന നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ തുടങ്ങിയവയാണ് ഇത്തരം സാറ്റലൈറ്റുകള്‍ നിര്‍വ്വഹിക്കുക. അതുപോലെ ചന്ദ്രയാന്റെ പ്രധാന ദൌത്യം ചന്ദ്രോപരിതലത്തിന്റെ മാപ്പിംഗ് ആണല്ലോ. അതുകൊണ്ട് ഈ ഉപഗ്രവും ചന്ദ്രന്റെ ഇരുധൃവങ്ങള്‍ക്കും മുകളിലൂടെ കടന്നുപോകണം. ചന്ദ്രയാന്റെ ഭ്രമണപഥം ഈരീതിയില്‍ ക്രമീകരിക്കുന്നതും, അഞ്ചാം ഘട്ടമായ ട്രാന്‍സ് ലൂണാര് ട്രജക്ടറി സെറ്റിംഗിന്റെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗമായിരുന്നു - വളരെ കൃത്യമായ കണക്കുകൂട്ടലുകള്‍ ആവശ്യമുള്ള ഒരു കാര്യം. അതിലും ISRO വിജയിച്ചു.


ചന്ദ്രനു ചുറ്റും:

അങ്ങനെ ചന്ദ്രയാന്‍ ചന്ദ്രനുചുറ്റുമുള്ള ആദ്യഭ്രമണപഥത്തില്‍ കടന്നു. ചന്ദ്രയാന്റെ ഭ്രമണപഥം പെരിസെലിന്‍ 504 കിലോമീറ്റര്‍ (പെരിജിയ്ക്ക് തുല്യമായ ചാന്ദ്രപഥത്തിലെ സ്ഥാനം) അപ്പോസെലിന്‍ (അപ്പോജിയ്ക്ക് തത്തുല്യം) 7502 കിലോമീറ്റര്‍ എന്ന വിധത്തില്‍.

നവംബര്‍ 9 ഇന്ത്യന്‍ സമയം 20:03 ചന്ദ്രനു ചുറ്റുമുള്ള ആദ്യ ഭ്രമണപഥ മാറ്റം. പെരിസെലിന്‍ 200 കിലോമീറ്ററാക്കി കുറച്ചു. അപ്പോസെലിന്‍ 7502 കിലോമീറ്റര്‍ തന്നെ. തുടര്‍ന്നുള്ള ദിവസങ്ങളില്‍ പടിപടിയായി അകലം കുറച്ചുകൊണ്ടുവന്ന് വൃത്താകൃതിയില്‍, ചന്ദ്രോപരിതലത്തില്‍ നിന്ന് 100 കിലോമീറ്റര്‍ ഉയരത്തിലുള്ള സ്ഥിരഭ്രമണപഥത്തിലേക്ക് ചന്ദ്രയാനെ മാറ്റി.

ഇതുവരെ പറഞ്ഞ ഭ്രമണപഥ ഉയര്‍ത്തല്‍ സംബന്ധിയായ കാര്യങ്ങളുടെ ഒരു ആനിമേഷന്‍ ഈ ISRO Web പേജില്‍ ഉണ്ട്. പേജ് ലോഡ് ചെയ്തിട്ട് റിഫ്രഷ് ചെയ്ത് നോക്കുക


മൂണ്‍ ഇം‌പാക്റ്റ് പ്രോബ് ചന്ദ്രനെ തൊടുന്നു:

കൃത്യമായി, പിഴവുകളില്ലാതെ ചന്ദ്രയാന്‍, ചന്ദ്രനുചുറ്റുമുള്ള സ്ഥിരഭ്രമണപഥത്തില്‍ എത്തിയതോടെ ബാക്കിയുള്ള കാര്യങ്ങള്‍ എളുപ്പമായി. അടുത്തപടി മൂണ്‍ ഇം‌പാക്ട് പ്രോബ് എന്ന ഉപകരണം മാതൃവാഹനത്തില്‍നിന്ന് വേര്‍പെടുത്തി ചന്ദ്രനിലേക്ക് പതിപ്പിക്കുക എന്നതായിരുന്നു. ഒരു ഭ്രമണപഥത്തില്‍ സഞ്ചരിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഉപഗഹത്തില്‍ നിന്നും ഒരു വസ്തു വേര്‍പെടുത്തി എന്നുകരുതി അത് തനിയെ താഴെവീഴില്ല. കാരണം അതും ഉപഗ്രഹത്തോടൊപ്പം അതേ വേഗതയില്‍ ചന്ദ്രനെ വലംവയ്ക്കുകയാണല്ലോ!

മാത്രവുമല്ല, എങ്ങോട്ടെങ്കിലും മൂണ് ഇം‌പാക്റ്റ് പ്രോബ് ഇട്ടാല്‍ പോരാ. മുന്‍‌നിശ്ചയിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ചന്ദ്രന്റെ ദക്ഷിണധൃവത്തിനടുത്തുള്ള ഒരു സ്ഥലത്തെക്കാണ് ഇത് ഇടിച്ചിറക്കേണ്ടത്. നമുക്കറിയാം, ഓടിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു കാറില്‍ നിന്നും റോഡുവക്കിലേക്ക് എന്തെങ്കിലും ഒരു വസ്തു എറിഞ്ഞാല്‍ അതുപോകുന്ന പാത എങ്ങനെയായിരിക്കും എന്ന് - നേരെയല്ല, അല്പം വളഞ്ഞ്. അപ്പോള്‍ ഇങ്ങനെ എറിയുന്ന വസ്തു നമ്മളുദ്ദേശിക്കുന്ന ഒരു സ്ഥലത്ത് കൃത്യമായി എത്തണം എങ്കിലോ? ഓടുന്ന നായുടെ ഒരുമുഴം മുമ്പേ എറിയുക എന്നതുപോലെ ഇവിടെയും കണക്കുകൂട്ടലുകള്‍ ആവശ്യമാണ്. നൂറു കിലോമീറ്റര്‍ മുകളില്‍ നിന്നാണ് ഇമ്പാക്റ്റ് പ്രോബ് പതനം തുടങ്ങുക. 25 മിനിറ്റ് എടുക്കും താഴെയെത്തുവാന്‍. അത്രയും സമയവും ദൂരവും കഴിയുമ്പോള്‍ ഈ പാത ഏതുവിധത്തില്‍ എവിടെയെത്തും എന്ന കണക്കുകൂട്ടല്‍.

ഇതിനായി ആദ്യം ചെയ്തത്, ചാന്ദ്രയാനെ ഒന്നു തിരിച്ച് (ഭ്രമണപഥമല്ല, തലയും വാലും!) ഇം‌പാക്റ്റ് പ്രോബ് ചന്ദ്രോപരിതലത്തിലേക്ക് നോക്കുന്ന ദിശയില്‍ ആക്കിവയ്ക്കുക എന്നതാണ്. അതിനുശേഷം അതിനെ മാതൃവാഹനത്തില്‍ നിന്ന് വേര്‍പെടുത്തുകയും, ഇമ്പാക്ട് പ്രോബില്‍ തന്നെയുള്ള ചെറിയ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിന്‍ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിച്ച് അതിന്റെ വേഗത കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്തു. അതോടെ ഇം‌പാക്റ്റ് പ്രോബിന്റെ ഭ്രമണപഥം മാതൃപേടകത്തിന്റെ ഭ്രമണപഥത്തേക്കാള്‍ താഴ്ന്നു.



അവലംബം : Wikipedia commons












അങ്ങനെ മൂണ്‍ ഇം‌പാക്റ്റ് പ്രോബ് ചന്ദ്രന്റെ ആകര്‍ഷണത്തില്‍ പെട്ട് താഴെക്ക് പതിക്കുവാന്‍ ആരംഭിച്ചു. ചിത്രത്തില്‍ കാണുന്നതുപോലെതന്നെ കുത്തനെ താഴേക്കുള്ള ഒരു പാതയിലല്ല, അല്പം വളഞ്ഞ് താഴേക്ക് പോകുന്ന ഒരു പ്രൊജക്ടൈല്‍ പാതയിലാണ് വരവ്; അത് ഒരു പ്രത്യേക സ്ഥാനത്തുവച്ച് ചന്ദ്രോപരിതലവുമായി സന്ധിക്കും (അവിടെയാണ് പ്രോബ് പതിക്കുക). താഴേക്കുള്ള പതനത്തിനിടയില്‍ ഇമ്പാക്റ്റ് പ്രോബ് ചന്ദ്രോപരിതലത്തിന്റെ ധാരാളം ചിത്രങ്ങള്‍ എടുക്കുകയും അതൊക്കെയും മാതൃവാഹനത്തിലേക്ക് അയയ്ക്കുകയും ചെയ്തു. 8:31 ന് അത് ചന്ദ്രനില്‍ പതിച്ചു.


ഇം‌പാക്റ്റ് പ്രോബ് നൂറുകിലോമീറ്റര്‍ ഉയരത്തില്‍നിന്നും ഫ്രീ ഫാള്‍‍ (അതായത് ചന്ദ്രന്റെ ആകര്‍ഷണത്തില്‍ പെട്ട് തനിയെ പതിക്കുക) ആയിട്ടാണ് താഴെയെത്തിയത്. താഴെയെത്തുമ്പോഴുള്ള അതിന്റെ വേഗത 6100 കിലോമീറ്റര്‍ / മണിക്കൂര്‍. ഈ വേഗതയില്‍ താഴെവന്നിടിക്കുന്ന ഒരു വസ്തുവിന്റെ “പൊടിപോലും” ബാക്കിയുണ്ടാവില്ല എന്നൂഹിക്കാമല്ലോ.അതുകൊണ്ടുതന്നെ താഴെ എത്തിയ ശേഷം മൂണ്‍ ഇം‌പാക്റ്റ് പ്രോബിലെ ക്യാമറയോ മറ്റു ഉപകരണങ്ങളോ പ്രവര്‍ത്തിക്കണം എന്ന് ഉദ്ദേശിച്ചിട്ടില്ല.പിന്നെയെന്തിനായിരുന്നു ഇങ്ങനെയൊരു “പെട്ടി“ താഴെയിട്ടത്?

മൂണ്‍ ഇം‌പാക്ട് പ്രോബിലെ ഉപകരണങ്ങള്‍:

ഭാവി ചാന്ദ്രയാത്രാ പരിപാടികളില്‍, പ്രത്യേകിച്ചും മനുഷ്യനുമായി പോകുന്നുണ്ടെങ്കില്‍, ഇങ്ങനെ മാതൃപേടകത്തില്‍ നിന്നും ചാന്ദ്രവാഹനത്തെ താഴെയിട്ടാല്‍ പറ്റില്ല. അത് സൂക്ഷമായി ഒരു സോഫ്റ്റ് ലാന്റിംഗ് ചെയ്യിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ചന്ദ്രനില്‍ അന്തരീക്ഷം ഇല്ലാത്തതിനാല്‍ പാരഷ്യൂട്ട് തുടങ്ങിയ വസ്തുക്കള്‍ ഉപയോഗിക്കാനാവില്ല. റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകള്‍ ഉപയോഗിച്ചുതന്നെ, താഴേക്കുള്ള പതനത്തിന്റെ വേഗത കുറച്ചുകൊണ്ടുവന്ന് അവസാനം പതിയെ നിലം‌തൊടീ‍ക്കുകയാണു വേണ്ടത്. ഇപ്പോള്‍ ചെയ്ത പരീക്ഷണത്തില്‍ കൂടി ഐ.എസ്.ആര്‍. ഓ ഭാവിപരീക്ഷണങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ചില ഉപകരങ്ങണ്‍ പരീക്ഷിക്കുകയാണ് ചെയ്തത്.

1. നാം ഉദ്ദേശിക്കുന്ന സ്ഥലത്തുതന്നെ ഒരു വാഹനം ഇറക്കുവാന്‍ സാധിക്കുമോ എന്ന കാര്യം.

2. വാഹനം താഴേക്ക് പതിക്കുമ്പോള്‍, നിലത്തുനിന്നുള്ള ഉയരം ഒരു റഡാര്‍ ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കി അതനുസരിച്ചുവേണം റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകള്‍ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കേണ്ടത്. അതിനുള്ള റഡാര്‍ സംവിധാനം ഈ പതനത്തിനിടയില്‍ പരീക്ഷിച്ചു.

3. വീഡിയോ ഇമേജിംഗ് സിസ്റ്റം ഉപയോഗിച്ച് ചിത്രങ്ങള്‍ എടുക്കുകയും അത് മാതൃവാഹനത്തിലേക്ക് അയയ്ക്കുകയും ചെയ്തു.

4. ചന്ദ്രനില്‍ അന്തരീക്ഷം ഇല്ല എന്നാണു വിശ്വാസമെങ്കിലും, എന്തെങ്കിലും പൊടിപടലങ്ങള്‍ നേരിയതോതിലെങ്കിലും വാതകരൂപത്തില്‍ ഉണ്ടെങ്കില്‍ അത് കണ്ടുപിടിക്കുവാനായി ഒരു മാസ് സ്പെക്രോമീറ്റര്‍ മൂണ്‍ ഇമ്പാക്റ്റ് പ്രോബില്‍ ഉണ്ടായിരുന്നു. ഈ ഉപകരണവും 25 മിനിറ്റ് നീണ്ട യാത്രയില്‍ വിവരങ്ങള്‍ മാതൃപേടകത്തിലേക്ക് അയച്ചിട്ടുണ്ട്.


ചന്ദ്രയാനിലെ മറ്റ് ഉപകരണങ്ങള്‍:

ചന്ദ്രയാനിലെ 11 വിധോദ്ദേശ ഉപകരണങ്ങളില്‍ ഒന്നുമാത്രമാണ് മൂണ്‍ ഇമ്പാക്റ്റ് പ്രോബ്. ബാക്കിയുള്ളവയെല്ലാം ഭംഗിയായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നുണ്ട് എന്നാണ് ഐ.എസ്.ആര്‍.ഓ വൃത്തങ്ങള്‍ അറിയിക്കുന്നത്. അവയൊക്കെയും തുടര്‍ദിവസങ്ങളില്‍ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുവാന്‍ തുടങ്ങും.


അഞ്ചുമിനിറ്റില്‍ ഒരു ചാന്ദ്രയാത്ര: ആകാശവാണി ദൃക്സാക്ഷിവിവരണം:

ഇതുവരെ നമ്മള്‍ വായിച്ചുകൊണ്ടിരുന്ന കാര്യങ്ങള്‍ വളരെ നീണ്ടുപോയി അല്ലേ. ഇനി ഇതെല്ലാം കൂടി അഞ്ചുമിനിറ്റ് നീളുന്ന ആകാശവാണിയുടെ ഒരു ദൃക്സാക്ഷിവിവരണമായി, ഒരു ഫാസ്റ്റ് ഫോര്‍വേര്‍ഡ് വീഡിയോ കാണുന്നതുപോലെ കാണുകയാണെന്നു സങ്കല്‍പ്പിക്കൂ. അത് ഏകദേശം ഇങ്ങനെയായിരിക്കും! - (ലിങ്കില്‍ ക്ലിക്ക് ചെയ്യൂ)

സംഗ്രഹം:

ഭൂമിയില്‍ നിന്നും മൂന്നരലക്ഷത്തോളം കിലോമീറ്റര്‍ അകലെ സദാചലിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന, മറ്റൊരു ജ്യോതിര്‍ഗോളത്തിലേക്ക് ഒരു ബഹിരാകാ‍ശ വാഹനത്തെ പൂര്‍ണ്ണ നിയന്ത്രണത്തില്‍ കൊണ്ടെത്തിക്കുകയും, അതിനെ ഭൂമിയില്‍ നിന്ന് നിയന്ത്രിച്ചുകൊണ്ട് ആ ജ്യോതിര്‍ഗോളത്തിന്റെ ഉപഗ്രഹമാക്കി മാറ്റുകയും, അതില്‍ നിന്ന് മറ്റൊരു ഉപകരണം വേര്‍പെടുത്തി നാം ഉദ്ദേശിക്കുന്ന ഒരു മേഖലയിലേക്ക് കൃത്യമായി പതിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുക എന്നത് അത്ര നിസ്സാര സംഗതിയായി കാണേണ്ടതില്ല. ഈ പോസ്റ്റ് വായിച്ചുകഴിഞ്ഞപ്പോള്‍ അത് മനസ്സിലായിട്ടുണ്ടാവുമല്ലോ.


മറ്റുചില രാജ്യങ്ങള്‍ ദശകങ്ങള്‍ക്കു മുമ്പ് പരീക്ഷിച്ചു ഫലിപ്പിച്ച സാങ്കേതിക വിദ്യയാണിതെന്ന് പറയാമെങ്കിലും, അത്ര അനായാസമായി എല്ലാവര്‍ക്കും പഠിച്ചു നേടാവുന്നതും ലഭ്യമായതുമായ ഒന്നല്ലല്ലോ അത്. ഇങ്ങനെയൊരു പദ്ധതിയുടെ സുപ്രധാന ഘടകമാ‍യ റോക്കറ്റ് ടെക്നോളജിയില്‍ ഒരു രാജ്യം സ്വയം‌പര്യാപ്തമാവുന്നതില്‍ വന്‍ശക്തികള്‍ക്കൊന്നും അത്ര സന്തോഷവും ഉണ്ടാവാനിടയില്ല; കാരണം ഇതേ ടെക്നോളജിയെ അല്പമാറ്റങ്ങള്‍ വരുത്തിയാല്‍ ഭൂഖണ്ഡാന്തര ബാലിസ്റ്റിക് മിസൈല്‍ ആക്കിമാറ്റാവുന്നതാണ്; പ്രത്യേകിച്ച് അണുവായുധവും മറ്റും കൈയ്യിലുണ്ടെന്നു പറയുന്ന ഒരു രാജ്യം. ഇതിന്റെ എതിര്‍പ്പുകള്‍ പലഭാഗത്തുനിന്നും പി.എസ്.എല്‍.വി യുടെ കഴിഞ്ഞകാല ചരിത്രത്തില്‍ നാം കണ്ടതുമാണ്.


ഇതിലെല്ലാം അധികമായി, ഭൂമിയ്ക്കു പുറത്തേക്കുള്ള ബഹിരാകാശപര്യവേക്ഷണങ്ങളില്‍ യാതൊരു മുന്‍പരിചയവുമില്ലാത്ത ഒരു രാജ്യം, ആദ്യശ്രമത്തില്‍ തന്നെ പിഴവുകളില്ലാതെ അത് പൂര്‍ത്തീകരിച്ചു എന്നു പറയുന്നത് ഈ വിജയത്തിന് കൂടുതല്‍ മാറ്റുകൂട്ടുന്നു. നൂറില്‍ നൂറുമാര്‍ക്ക് നല്‍കാവുന്ന നേട്ടം!


പിഴവുകളില്ലാതെ, ലക്ഷക്കണക്കിനു കിലോമീറ്റര്‍ അകലേക്ക് അനന്തമായ ശൂന്യാകാശത്തേക്ക് നീളുന്ന ട്രജക്ടറികള്‍ കൃത്യമായി കണക്കുകൂട്ടുവാനും, അതില്‍ വേണ്ടമാറ്റങ്ങള്‍ അപ്പപ്പോള്‍ സൂക്ഷമായി വരുത്തുവാനും വേണ്ട സാങ്കേതിക വിദ്യകളില്‍ ഐ.എസ്.ആര്‍.ഓ വളരെ പുരോഗമിച്ചിരിക്കുന്നു എന്നുതന്നെയാണ് ഈ വിജയം സൂചിപ്പിക്കുന്ന ആദ്യവസ്തുത. ഭ്രമണപഥങ്ങള്‍ ഉയര്‍ത്തുന്ന ഭാഗം വായിച്ചപ്പോള്‍ മനസ്സിലായിക്കാണുമല്ലോ, അപോജി ഉയര്‍ത്തുമ്പോള്‍ ഉണ്ടാവുന്ന പെരിജിയിലെ വര്‍ദ്ധനവ് പ്രായോഗികമായി ഇതു ചെയ്യുമ്പോള്‍ സംഭവിച്ചുപോകുന്നതാണ്. അതുപോലെ, കൃത്യമായ പെരിജി പൊസിഷനിലല്ലാതെ അതിന്റെ ഏകദേശപരിധിയില്‍ ചെയ്യുന്ന റോക്കറ്റ് എഞ്ചിന്‍ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളൊക്കെയും പുതിയതായി ഉണ്ടാവുന്ന പഥത്തെ ആദ്യത്തേതിന്റെ തലത്തില്‍ നിന്ന് കുറച്ചൊക്കെ മാറ്റും. ഈ തലം മാറ്റം തിരുത്തുവാനും കഴിയേണ്ടതുണ്ട്.

രണ്ടാമതായി, ആ പഥങ്ങളിലൂടെ അതിവേഗതയില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്ന ഒരു ശൂന്യാകാശവാഹനത്തെ ഭൂമിയിലിരുന്നുകൊണ്ട് നിയന്ത്രിക്കുവാനുള്ള സങ്കേതങ്ങളും ഇന്ത്യ കരഗതമാക്കിയിരിക്കുന്നു എന്ന് ഈ ദൌത്യം തെളിയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഭൂമിയിലിരുന്നുകൊണ്ടുതന്നെ ട്രാക്കിംഗ് സെന്ററുകളിലെ ഉപകരണങ്ങളാല്‍ വിവേചിച്ചറിയണം, ചന്ദ്രയാനിപ്പോള്‍ പെരിജിയിലാണോ / അപോജിയിലാണോ, വാഹനം പഥത്തില്‍ എവിടെയാണ് എന്നൊക്കെ. അതും നമ്മുടെ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ നേടീയിരിക്കുന്നു.

അങ്ങനെ ഈ പദ്ധതി ഒരു യാഥാര്‍ത്ഥ്യമാക്കിമാറ്റിയ നമ്മുടെ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ക്ക് അഭിനന്ദനങ്ങള്‍!

ഇതുപോലെയുള്ള പ്രോജക്റ്റുകളെ സംബന്ധിച്ച് ഒരു അഭിപ്രായം ഉള്ളത് ഇതുമാത്രം ; കഴിവുള്ള രാജ്യങ്ങളെല്ലാം ഒത്തുചേര്‍ന്ന് ഇതുപോലെയുള്ള പ്രോജക്റ്റുകള്‍ ചെയ്യട്ടെ. മാനവരാശിക്ക് പ്രയോജനകരമായ കാര്യങ്ങള്‍ അങ്ങനെ ഒത്തൊരുമിച്ച് നേടട്ടെ!


കുറിപ്പ്: ഞാന്‍ ബഹിരാകാശ ഗവേഷണവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട മേഖലയില്‍ ജോലിചെയ്യുന്ന ഒരു സാങ്കേതിക വിദദ്ധനല്ല. ഈ ലേഖനത്തില്‍ പറഞ്ഞിരിക്കുന്ന കാര്യങ്ങള്‍ എല്ലാം തന്നെ വായനയിലൂടെ എനിക്കു മനസ്സിലായ കാര്യങ്ങളാണ്. തെറ്റുകള്‍ കണ്ടാല്‍ അറിവുള്ളവര്‍ ദയവായി പറഞ്ഞുതരിക.

==============
REFERENCES:
==============
1. Chandrayaan Mission Sequence - ISRO
2. Moon Impact Probe - Wikipedia
3. Orbital Mechanics - wikipedia
4.Orbits - New World Encyclopedia
5. Orbital Mechanics

Read more...