अद्वितीय ‘गगन’भरारी

डॉ. संजय वर्मा, ज्येष्ठ अभ्यासक

शुभांशू शुक्ला आणि तीन अन्य अंतरिक्ष प्रवाशांना घेऊन निघालेली एक्सिओम-4 मोहीम आंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्थानकावर (आयएसएस) पोहोचण्यात यशस्वी झाली. त्यांचे मिशन हा अंतराळातील भारताच्या मानव मोहिमेला यशस्वी करण्याच्या उपक्रमाचा एक भाग आहे. गगनयान, चांद्रयान 4 आणि स्वदेशी आंतरराष्ट्रीय अंतराळ स्थानकाची निर्मिती यासारख्या भावी मोहिमांसाठी या मोहिमेचे यश पायाभरणी करणारे ठरणार आहे.

25 जून हा तो सुदिन उगवला आणि अंतरिक्षात पोहोचलेल्या पहिल्या भारतीय राकेश शर्मा यांच्यानंतर 41 वर्षांनी दुसर्‍या भारतीयाच्या रूपात ग्रुप कॅप्टन शुभांशू शुक्ला यांनी इतिहास रचला. शुभांशू यांची ही अंतराळझेप भारताच्या गगनयान मोहिमेला यशस्वी बनवण्याच्या उपक्रमाचा एक भाग आहे. शुभांशू यांच्या या प्रवासाची ठोस पायाभरणी दोन वर्षांपूर्वी 2023 मध्ये करण्यात आली होती. पंतप्रधान नरेंद्र मोदी यांच्या प्रयत्नामुळे अमेरिका आणि भारत यांच्यामध्ये एक समझोता झाला होता आणि भारताने 550 कोटी रुपये खर्चून एक्सिओम-4 मोहिमेमध्ये भारतीय अंतराळवीराला अंतरिक्षात पाठवण्यासाठी एक जागा खरेदी केली होती. एक्सिओम-4 मोहिमेत शुभांशू यांच्यासह इतर तीन अंतराळयात्री सहभागी आहेत. ते शुभांशू यांच्यासोबत 14 दिवस आयएसएसवर राहतील आणि विविध विज्ञान प्रयोग करतील. या प्रयोगांबरोबरच भारतासाठी अधिक महत्त्वाची बाब आहे ती म्हणजे, या माध्यमातून 10,000 कोटी रुपये खर्चून आखण्यात आलेली गगनयान मोहीम लवकरात लवकर पुढे नेता येणार आहे. या मोहिमेद्वारे भारत पहिल्यांदाच स्वतःच्या क्षमतेवर एका भारतीयाला अंतरिक्षात पाठवण्याचे आणि तिथे सात दिवस ठेवण्याचे स्वप्न साकार करणार आहे.

भारतीय अंतराळ संशोधन संस्था (इस्रो) गगनयान ही स्वदेशी मोहीम 2026 किंवा 2027 पर्यंत सुरू करण्याच्या प्रयत्नात आहे. त्याचबरोबर 2035 पर्यंत भारतीय अंतराळ स्थानकाची स्थापनाही स्वबळावर साकार करण्याचे काम सध्या प्रगतिपथावर आहे. त्याचबरोबर भारत पुढील 15 वर्षांत भारतीय अंतराळ प्रवाशांना चंद्रावर उतरवण्यासाठीही प्रयत्नशील आहे. या सर्व गोष्टींसाठी अत्यंत सूक्ष्म तयारी आणि प्रयोगांची गरज असते. एक्सिओम-4 मधून शुभांशू यांचे भारतीय म्हणून आयएसएसवर पोहोचणे आणि आता तिथून यशस्वी परत येणे ही बाब भावी मोहिमांसाठी एक ठोस पाया तयार करेल. या मोहिमेच्या उड्डाणापासून ते अंतराळात यानाची आयएसएसशी जोडणी (डॉकिंग) आणि पृथ्वीच्या वायुमंडळात सुरक्षित प्रवेश करून जमिनीवर यशस्वी उतरणे यापर्यंतच्या प्रत्येक टप्प्यावर शुभांशू यांची भूमिका महत्त्वाची आहे.

मानवयुक्त अंतरिक्ष मोहिमेमध्ये आजपर्यंत जगात फक्त तीन देशांना यश आले आहे. यामध्ये पहिल्या क्रमांकावर आहे सोव्हिएत महासंघ म्हणजेच सध्याचा रशिया. या देशाने सुमारे सहा दशकांपूर्वीच हा करिष्मा करून दाखवला होता. जगातील पहिला कृत्रिम उपग्रह 1957 मध्ये अंतराळात प्रक्षेपित करणार्‍या सोव्हिएत महासंघाने 12 एप्रिल 1961 रोजी युरी आलेकसेविच गागरिन यांना व्होस्टॉक-1 नावाच्या यानातून अंतरिक्षात पाठवले होते. रशियाने त्यानंतर 74 वेळा ही किमया करून दाखवली. शीतयुद्ध काळातील आपल्या प्रतिस्पर्ध्याला शह देण्यासाठी अमेरिकाही लागलीच सरसावली आणि 5 मे 1961 रोजी एलन बी. शेपर्ड नावाच्या अमेरिकन नागरिकाला फ्रीडम-7 नावाच्या यानातून अंतरिक्षात पाठवण्यात आले. अमेरिकेच्या ‘नासा’ या अंतरिक्ष संस्थेने आजपर्यंत 200 हून अधिक मोहिमांमधून माणसांना अंतरिक्षात, चंद्रावर आणि विशेषतः आयएसएसवर पाठवले आहे. चीनने यांग लिवेई या नागरिकाला शेनझोऊ-5 यानातून अंतरिक्षात पाठवले होते.

या पार्श्वभूमीवर कल्पना चावला आणि सुनीता विल्यम्स यांची नावे अंतराळयात्री म्हणून नोंदली गेली असली, तरी त्या भारतीय वंशाच्या अमेरिकन नागरिक आहेत. राकेश शर्मा यांनीही सोव्हिएत संघाच्या मदतीने सोयूझ टी-11 या यानातून अंतराळात प्रवेश केला होता. ही उणीव किंवा पोकळी भरून काढण्याच्या उद्देशाने ‘गगनयान’ मोहीम हाती घेण्यात आली. भविष्यात अंतराळ मोहिमांसाठी आपल्या वैज्ञानिकांना कोणत्याही बाह्य मदतीची गरज भासू नये, हा ‘गगनयान’ मोहिमेचा मुख्य उद्देश आहे.

चंद्रावर यान उतरवून आणि मंगळ ग्रहापर्यंत यान पाठवून ऐतिहासिक कामगिरी करणार्‍या ‘इस्रो’ने आता येणार्‍या काळात अमेरिका, रशिया आणि चीनप्रमाणे स्वतःचे अंतराळ स्थानक उभारणे आवश्यक आहे. आजच्या ‘स्पेस मार्केट’मधील स्पर्धात्मक वातावरणात हे अत्यंत महत्त्वाचं ठरतं. या वर्षाच्या सुरुवातीला स्पेडेक्स मोहिमेच्या यशाने गगनयान प्रकल्पाला एक मोठा टप्पा मिळवून दिला आहे. या मोहिमेेंतर्गत जानेवारीमध्ये दोन उपग्रहांना अंतरिक्षात यशस्वीरीत्या ‘डॉकिंग’ (एकमेकांशी संलग्न करणे) आणि नंतर ‘अनडॉकिंग’ करून वेगळे करण्यात आले. हा प्रयोग यशस्वी झाल्याने भारत भविष्यातील चांद्रयान-4, गगनयान आणि भारतीय स्पेस स्टेशन यासाठी आवश्यक असलेली जटिल कौशल्ये आत्मसात करत आहे. चांंद्रयान-4 मोहिमेमध्ये दोन रॉकेटस् एलएमव्ही-3 आणि पीएसएलव्ही यांद्वारे स्वतंत्र उपकरणांचे दोन संच चंद्रावर पाठवले जातील. तसेच यानाचा एक स्वतंत्र मॉड्यूल चंद्राच्या पृष्ठभागावर उतरवला जाईल, जो तेथून चंद्राची धूळ, माती (रिगोलिथ) आणि खडकांचे नमुने गोळा करून एका बॉक्समध्ये ठेवेल. हा बॉक्स चंद्राच्या परिघात फिरणार्‍या दुसर्‍या मॉड्यूलशी डॉकिंग करून पृथ्वीवर परत आणण्यात येईल.

शुभांशू शुक्लांची ही मोहीम वैज्ञानिक प्रयोगांच्या द़ृष्टीनेही अत्यंत महत्त्वाची आहे. या 14 दिवसांच्या अंतराळ वास्तव्यात शुभांशू आणि अन्य अंतराळवीर प्रामुख्याने सात प्रकारची संशोधने करणार आहेत. यातील पहिल्या प्रयोगाचे नाव आहे मायोजेनेसिस. या प्रयोगांतर्गत अंतरिक्षात मायक्रोग्रॅव्हिटीमुळे स्नायूंवर काय परिणाम होतो, याचा अभ्यास केला जाईल. अंतराळात दीर्घकाळ राहणार्‍या प्रवाशांचे स्नायू कमकुवत होऊ लागतात, हे आपण सुनीता विल्यम्स यांच्या बाबतीत पाहिले आहे. सुमारे साडेनऊ महिने अंतराळात राहिल्यानंतर त्यांच्या पायांच्या व पाठीच्या मांसपेशी कमजोर झाल्या होत्या. भारतातील स्टेम सेल सायन्स अँड रिजेनेरेटिव्ह मेडिसिन संस्था या प्रयोगाच्या मदतीने मायक्रोग्रॅव्हिटीमुळे उद्भवणार्‍या स्नायूंशी संबंधित आजारांचा सखोल अभ्यास करून भविष्यात अंतराळयात्रींसाठी आणि वृद्ध व्यक्तींकरिता उपयुक्त ठरतील, असे उपचार विकसित करणार आहे. दुसरा प्रयोग पिकांच्या बियांशी संबंधित आहे. यामध्ये मायक्रोग्रॅव्हिटीचा बियांच्या आनुवंशिक गुणधर्मांवर काय परिणाम होतो, याची तपासणी केली जाणार आहे. यासाठी सहा प्रकारांच्या पिकांच्या बियांवर संशोधन केले जात आहे.

तिसरा प्रयोग अत्यंत रंजक आहे. हा प्रयोग वॉटर बिअर म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या टार्डीग्रेडस् या अतिसूक्ष्म जीवांवर आधारित आहे. ते जेमतेम अर्ध्या मिलिमीटर आकाराचे असतात. आठ पाय असलेले हे जीव जगातील सर्वात कठीण व सहनशील जीव मानले जातात. हे पृथ्वीवर साठ कोटी वर्षांपासून अस्तित्वात आहेत. म्हणजेच डायनासोरपेक्षाही चाळीस कोटी वर्षांपूर्वीपासून. पृथ्वीवरील प्रत्येक मोठ्या संकटातून हे यशस्वीरीत्या वाचले आहेत. हे जीव वर्षानुवर्षे अन्न-पाण्याविना राहू शकतात. ते तीव्र उष्णता, किरणोत्सर्गदेखील सहन करू शकतात. यासाठी ते आपल्या शरीरातील मेटाबॉलिक प्रक्रिया पूर्णपणे थांबवतात. अशा विलक्षण क्षमतांवर आधारित या जीवांच्या शरीरावर मायक्रोग्रॅव्हिटीचा होणारा परिणाम तपासला जात आहे. तसेच अंतराळातील वातावरणात ते प्रजनन कसे करतात, हेही अभ्यासले जाणार आहे. अत्यंत प्रतिकूल परिस्थितीतही जीवन कसे टिकून राहू शकते, याद़ृष्टीने केला जाणारा हा अभ्यास भविष्यातील अंतरिक्ष मोहिमांसाठी संजीवनी ठरणारा आहे.

चौथा प्रयोग मायक्रोएल्गी म्हणजेच सूक्ष्म शैवालांवरील मायक्रोग्रॅव्हिटीच्या प्रभावाशी संबंधित आहे. हे एककोशिकीय शैवाल असतात. या मोहिमेद्वारे तीन प्रकारचे मायक्रोएल्गी अंतरिक्ष स्थानकात नेण्यात आले आहेत. हे गोड्या पाण्यात व सागरी पर्यावरणात दोन्हीकडे आढळतात. मायक्रोग्रॅव्हिटीमध्ये त्यांचा विकास करून ते भविष्यातील दीर्घकालीन अंतरिक्ष मोहिमांमध्ये अंतराळयात्रींच्या पोषणासाठी उपयोगी पडू शकतात का, हे पाहिले जात आहे. हे शैवाल झाडांप्रमाणे प्रकाशसंश्लेषण करून ऑक्सिजन निर्माण करतात आणि कार्बन शोषून घेतात. अंतराळात त्यांची भूमिका कशी राहते, यावर आता अभ्यास सुरू आहे. अंतराळ स्थानकात शुभांशू शुक्ला मूग व मेथीच्या बियांवरही संशोधन करताहेत. मायक्रोग्रॅव्हिटीमध्ये या बियांच्या अंकुरण प्रक्रियेचा अभ्यास केला जाईल. त्याआधारे भविष्यात अंतराळात त्यांची शेती करता येईल का, याचा आढावा घेतला जाईल. तसेच या बियांपासून उगवलेल्या रोपांना पृथ्वीवर आणून पुन्हा अनेक पिढ्यांमध्ये उगवले जाईल. या प्रक्रियेमध्ये बियांचे आनुवंशिक गुणधर्म व त्यांच्यावर असणारा मायक्रोबियल लोड (सूक्ष्मजैविक भार) यावर काय परिणाम होतो, हे तपासले जाईल. तसेच, मूग व मेथीच्या बियांमधील पोषण क्षमतेत होणार्‍या बदलांचाही अभ्यास केला जाईल.

शुभांशू शुक्ला यांचा सहावा प्रयोग अंतरिक्ष स्थानकात दोन प्रकारच्या जीवाणूंवर आधारित आहे. हे सायनोबॅक्टेरिया आहेत, ज्यांना ब्लू-ग्रीन अल्गी असेही सामान्यतः म्हटले जाते. हे प्रकाशसंश्लेषण करण्यास सक्षम आहेत; पण मायक्रोग्रॅव्हिटीचा त्यांच्यावर कसा परिणाम होतो, त्यांच्या जैवरासायनिक प्रक्रियेत (बायोकेमिकल प्रोसेेस) कोणते बदल होतात, हे अभ्यासले जात आहे. भविष्यातील दीर्घकालीन अंतरिक्ष मोहिमांमध्ये मानवी जीवनासाठी पोषक वातावरण निर्माण करण्यासाठी हा प्रयोगदेखील अत्यंत महत्त्वाचा आहे. अंतराळ प्रवाशांना काम करताना संगणक पडद्याकडे बराच वेळ बघावे लागते. आताच्या मोहिमेत मायक्रोग्रॅव्हिटीच्या परिस्थितीत संगणकाच्या स्क्रीनचा डोळ्यांवर कसा परिणाम होतो, डोळ्यांची हालचाल, एखाद्या गोष्टीवर लक्ष केंद्रित ठेवण्याची क्षमता यांवर काय परिणाम होतो, याचाही अभ्यास केला जात आहे.

एकूणच, जीवशास्त्र, कृषी, मानव आरोग्य आणि पदार्थ विज्ञान (मटेरिअल सायन्स) या क्षेत्रांमध्ये केले जाणारे हे प्रयोग आणि त्यांचे निष्कर्ष दूरगामी परिणाम करणारे असणार आहेत. या मोहिमेद्वारे भविष्यातील चंद्र व मंगळ मोहिमांसाठी महत्त्वाच्या ठरणार्‍या नव्या तंत्रज्ञानाची चाचणी होणार आहे. सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षणात मानवी शरीर कसे जुळवून घेते, त्याचे आरोग्यावर आणि मेंदूच्या कार्यक्षमतेवर (संज्ञानात्मक परिणामांवर) काय परिणाम होतात, यासंदर्भातील अभ्यास व शास्त्रज्ञांची निरीक्षणे मौलिक असणार आहेत. शुभांशू यांच्या या अंतराळ मोहिमेच्या माध्यमातून भारत आणि अमेरिकेतील अंतरिक्ष सहकार्य अधिक द़ृढ होत आहे, ही बाबही महत्त्वाची आहे.