चांद्रयान-३ २३ ऑगस्ट २०२३ रोजी १८:०४ वाजता ₹६१५ कोटींत उतरले, आणि त्याच्या रोव्हरने चालवलेल्या १०३ मीटरमधून एक Nature शोधनिबंध निघाला आहे

चांद्रयान-३ चे लँडर विक्रम २३ ऑगस्ट २०२३ रोजी भारतीय वेळेनुसार १८:०४ वाजता ६९.३७ अंश दक्षिण आणि ३२.३५ अंश पूर्व येथे उतरले, असे इस्रोने फिजिकल रिसर्च लॅबोरेटरीसह (PRL) रोव्हरच्या क्ष-किरण निष्कर्षांबद्दल जारी केलेल्या पत्रकात म्हटले आहे. NASA हे ठिकाण चंद्राच्या दक्षिण ध्रुवापासून सुमारे ६०० किलोमीटरवर असल्याचे सांगते. संस्थेचे तेव्हाचे प्रशासक बिल नेल्सन यांनी भारत हा चंद्रावर यानाचे सॉफ्ट लँडिंग करणारा चौथा देश असल्याचे पोस्ट केले, आणि त्याच संदेशात दक्षिण ध्रुवीय लँडिंगचाही उल्लेख केला.

लँडरचा भारतीय बनावटीचा रोव्हर प्रज्ञानने पुढील दहा दिवसांत सुमारे १०३ मीटर प्रवास केला, असे PRL च्या पत्रकात आहे, आणि त्याच्या दोन उपकरणांतील आकडे अजूनही प्रसिद्ध होत आहेत.

२०१९ मध्ये काय चुकले, आणि इस्रोने काय बदलले

चांद्रयान-२ च्या लँडरने सप्टेंबर २०१९ मध्ये हीच उतराई करण्याचा प्रयत्न केला आणि तो जोरात आदळला. २१ नोव्हेंबर २०१९ रोजी वृत्त झालेल्या सरकारच्या लोकसभेतील लेखी उत्तरानुसार उतराईचा पहिला टप्पा आराखड्याप्रमाणे झाला, ३० किलोमीटर उंचीवरून ७.४ किलोमीटरपर्यंत, आणि वेग प्रति सेकंद १,६८३ मीटरवरून १४६ पर्यंत घटला. दुसऱ्या टप्प्यात वेग घटण्याचे प्रमाण आराखड्यातील मूल्यापेक्षा जास्त झाले, ज्यामुळे अंतिम “फाइन ब्रेकिंग”च्या सुरुवातीची परिस्थिती आराखड्याच्या मर्यादेबाहेर गेली. लँडर ठरवलेल्या जागेपासून ५०० मीटरच्या आत उतरले.

लिक्विड प्रपल्शन सिस्टिम्स सेंटरचे व्ही. नारायणन यांच्या अध्यक्षतेखालील राष्ट्रीय समितीने अपयशाचे विश्लेषण केल्याचे The Week ने १६ नोव्हेंबर २०१९ रोजी वृत्त दिले. स्पेस कमिशनसमोर मांडलेल्या अंतर्गत अहवालाचा हवाला देत त्याने अपघाताचे कारण मार्गदर्शन सॉफ्टवेअरला दिले. संसदेला दिलेल्या सरकारी उत्तराने त्याऐवजी वेग घटण्याच्या प्रमाणाचे नाव घेतले. समितीच्या अहवालाची प्रसिद्ध प्रत tuput ला सापडली नाही.

२०२३ च्या प्रक्षेपणापूर्वी, इस्रोचे अध्यक्ष एस. सोमनाथ यांनी संस्था चांद्रयान-२ मधील “यशावर आधारित रचने”कडून चांद्रयान-३ मधील “अपयशावर आधारित रचने”कडे जात असल्याचे सांगितले, असे ETV Bharat ने म्हटले आहे. उतराईचे क्षेत्र ५०० मीटर बाय ५०० मीटरवरून मोठे केले गेले, आणि लँडरमध्ये जास्त इंधन होते, असे त्यांनी सांगितले. इस्रोचे मोहीम पान मुख्य उतराई जागा सुमारे ४ किलोमीटर बाय २.४ किलोमीटर अशी नोंदवते, आणि उभ्या दिशेने प्रति सेकंद २ मीटर, आडव्या दिशेने प्रति सेकंद ०.५ मीटर आणि १२ अंशांचा उतार या स्पर्शमर्यादा देते.

उतराई

LVM3 M4 रॉकेटने चांद्रयान-३ श्रीहरिकोटा येथून १४ जुलै २०२३ रोजी प्रक्षेपित केले. लँडर मॉड्यूल १७ ऑगस्ट रोजी प्रपल्शन मॉड्यूलपासून वेगळे झाले. इस्रोच्या पानानुसार २३ ऑगस्ट रोजी सुमारे १७:४५ वाजता इंजिनांच्या साहाय्याने उतराई सुरू होणार होती, म्हणजे त्या नियोजित सुरुवातीपासून स्पर्शापर्यंत अंतिम टप्प्याला सुमारे १९ मिनिटे लागली.

लँडर मॉड्यूलचे वजन २६ किलोच्या रोव्हरसह १,७५२ किलो होते. इस्रो एकत्रित यानाचे एकूण वस्तुमान ३,९०० किलो असल्याचे सांगते.

२६ ऑगस्ट रोजी बेंगळुरूतील इस्रोच्या कमांड सेंटरमध्ये पंतप्रधान नरेंद्र मोदींनी लँडिंग स्थळाला शिवशक्ती पॉइंट आणि चांद्रयान-२ च्या अपघातस्थळाला तिरंगा पॉइंट असे नाव दिले, असे ऑल इंडिया रेडिओने म्हटले आहे. २३ ऑगस्ट हा राष्ट्रीय अंतराळ दिन म्हणून पाळला जाईल, अशीही घोषणा त्यांनी केली.

२६ किलोच्या रोव्हरवर दोन उपकरणे

प्रज्ञानवर बंगळुरूतील इस्रोच्या लॅबोरेटरी फॉर इलेक्ट्रो-ऑप्टिक्स सिस्टिम्समध्ये बनवलेला लेझर-इंड्यूस्ड ब्रेकडाउन स्पेक्ट्रोस्कोप (LIBS) आणि अहमदाबादमधील PRL मध्ये बनवलेला अल्फा पार्टिकल एक्स-रे स्पेक्ट्रोमीटर (APXS) होते. रोव्हर फक्त लँडरशी बोलू शकत होता, आणि त्याचे आयुष्य एक चांद्र दिवस, म्हणजे सुमारे १४ पृथ्वी दिवस, असे ठरवलेले होते. विक्रमकडे स्वतःची तीन उपकरणे होती, तापमानासाठी ChaSTE, जमिनीच्या कंपनांसाठी ILSA आणि पृष्ठभागाजवळील प्लाझ्मासाठी RAMBHA-LP, तसेच NASA चा एक परावर्तक.

गंधक, माती आणि उष्णता

इस्रोने २८ ऑगस्ट २०२३ रोजी कळवले की LIBS ने चंद्राच्या दक्षिण ध्रुवाजवळ प्रथमच जागेवरची मूलद्रव्य मोजमापे केली. त्यांनी तेथे गंधकाची पुष्टी केली, जे कक्षेतील उपकरणांना करता आले नव्हते, असे त्यात म्हटले आहे. पहिल्या यादीत अॅल्युमिनियम, कॅल्शियम, लोह, क्रोमियम आणि टायटॅनियमचीही नावे होती, आणि नंतरच्या नोंदींनी मॅंगनीज, सिलिकॉन आणि ऑक्सिजन जोडले. हायड्रोजनचा तपास तोपर्यंत चालू होता. भारताच्या पहिल्या चंद्रमोहिमेत, चांद्रयान-१, २००९ मध्ये पृष्ठभागावरील पाणी आणि हायड्रॉक्सिल शोधणारे NASA चे उपकरण होते.

APXS चे निष्कर्ष Nature पर्यंत पोहोचायला एक वर्ष लागले. PRL आणि इस्रोने २१ ऑगस्ट २०२४ रोजी कळवले की उपकरणाने रोव्हरच्या मार्गावर २३ मोजमापे घेतली, एकूण सुमारे ३१ तासांच्या एक्सपोजरसह. माती बऱ्यापैकी एकसारखी होती. ती फेरोअन ॲनॉर्थोसाइट, म्हणजे प्लॅजिओक्लेझ खनिजाने समृद्ध खडक, आणि मॅग्नेशियमने समृद्ध खडकांचा गट यांचे मिश्रण होती. लेखक पहिल्याचा अर्थ चंद्राच्या मॅग्मा महासागराच्या कल्पनेला पाठिंबा असा लावतात, ज्यात सुरुवातीचा चंद्र वितळलेला होता आणि हलकी खनिजे तरंगून कवच बनले. मॅग्नेशियमने समृद्ध भाग ते साउथ पोल-एटकेन खोऱ्यातून फेकल्या गेलेल्या पदार्थाला देतात, जे सुमारे ४.२ ते ४.३ अब्ज वर्षांपूर्वी तयार झाले, असे PRL च्या पत्रकात आहे. हे ठिकाण त्या खोऱ्याच्या काठापासून सुमारे ३५० किलोमीटरवर आहे.

२०२५ मधील Communications Earth and Environment मधील दुसरा APXS शोधनिबंध बाष्पशील घटकांचे आकडे देतो. इस्रोच्या सारांशानुसार गंधक ९०० ते १,४०० प्रति दशलक्ष भाग होते, अपोलो १६ आणि लूना २० च्या उंचवट्याच्या मातीपेक्षा ३०० ते ५०० प्रति दशलक्ष भाग जास्त, तर सोडियम (७०० ते २,८००) आणि पोटॅशियम (३०० ते ४००) कमी होते. खोऱ्यावरील धडकेने चंद्राच्या मॅंटलमधील गंधकसमृद्ध पदार्थ वर आणला, असे लेखक सुचवतात.

ChaSTE, ज्याच्या तपासकाला मातीत १० सेंटीमीटरपर्यंत जाणारे दहा तापमान संवेदक आहेत, २४ ऑगस्ट ते २ सप्टेंबर २०२३ दरम्यान चालले. मार्च २०२५ च्या शोधनिबंधाबद्दल इस्रोचे वर्णन म्हणते की पृष्ठभागाचे तापमान ३५५ केल्विन, म्हणजे सुमारे ८२ अंश सेल्सिअस, इतके चढले, जेथे कक्षायानाच्या माहितीने सुमारे ३३० केल्विन सुचवले होते. तपासक सूर्याकडे तोंड असलेल्या सुमारे ६ अंशांच्या उतारावर उभा होता. एका मीटर अंतरावरील सपाट जमिनीवरचा संवेदक सुमारे ३३२ केल्विन, म्हणजे सुमारे ५९ अंश सेल्सिअस, दाखवत होता. ध्रुवाकडे तोंड असलेले आणि १४ अंशांपेक्षा जास्त उताराचे उतार काही दहा सेंटीमीटर खोलीवर पाण्याचा बर्फ धरून ठेवू शकतील, असे लेखकांचे प्रारूप सुचवतात.

इस्रोचे विज्ञान पान त्याच्या नॅशनल रिमोट सेन्सिंग सेंटरमधील शास्त्रज्ञांचा अंदाज नोंदवते की उतराईमुळे सुमारे २.०६ टन एपिरेगोलिथ, म्हणजे चंद्राच्या मातीचा सैल वरचा थर, उडाला, आणि १०८.४ चौरस मीटरचे विस्थापित क्षेत्र नमूद करते. NASA च्या लुनार रिकनिसन्स ऑर्बिटरने २७ ऑगस्ट रोजी लँडरचे छायाचित्र घेतले आणि तेजस्वी वलयाचे कारण रॉकेटचा झोत बारीक मातीवर आदळणे असल्याचे सांगितले.

उडी

सुमारे दहा पृथ्वी दिवसांच्या प्रयोगांनंतर, इस्रो सांगते, लँडरने २ सप्टेंबर २०२३ रोजी उरलेले इंधन वापरून आपली इंजिने पुन्हा पेटवली आणि सुमारे ५० सेंटीमीटरची उडी घेतली. मे २०२६ ची तारीख असलेले इस्रोचे पान म्हणते की झोताने सुमारे ३ सेंटीमीटर सैल धूळ दूर केली आणि जुनी, अधिक घट्ट झालेली जमीन उघडी केली. त्यानंतर ChaSTE च्या नोंदींनी दोन थरांची रचना दाखवली. ६.५ सेंटीमीटर खोलीवर घनता सुमारे दुप्पट होते, ७५० वरून १,६०० किलो प्रति घन मीटर, आणि संसंजन ३०० वरून १,६०० पास्कलपर्यंत वाढते. हा शोधनिबंध PRL मधील के. दुर्गा प्रसाद आणि सहकाऱ्यांचा असून The Astrophysical Journal मध्ये आहे.

इस्रोचे मोहीम पान सांगते की लँडर आणि रोव्हर त्यानंतर निद्रा अवस्थेत गेले, आणि २२ सप्टेंबरच्या सुमारास जागे होण्याची अपेक्षा होती. त्याची शेवटची नोंद, २२ सप्टेंबर २०२३ ची, संपर्क प्रस्थापित करण्याचे प्रयत्न सुरू असल्याचे सांगते.

घरी परतलेले मॉड्यूल

लँडरला चंद्राच्या कक्षेत नेणाऱ्या प्रपल्शन मॉड्यूलमध्ये अजून १०० किलोपेक्षा जास्त इंधन होते. इस्रोने त्याचा वापर परतीच्या प्रवासाचा सराव करण्यासाठी केला. ९ ऑक्टोबर २०२३ च्या प्रज्वलनाने त्याच्या चांद्र कक्षेचा सर्वोच्च बिंदू १५० वरून ५,११२ किलोमीटरपर्यंत वाढला. १३ ऑक्टोबरच्या ट्रान्स-अर्थ इंजेक्शन प्रज्वलनाने त्याला घराच्या दिशेने मार्गावर ठेवले, आणि चंद्राच्या चार फेऱ्यांनंतर तो १० नोव्हेंबर रोजी चंद्राच्या प्रभावक्षेत्राबाहेर पडला. त्याचा पहिला पेरिजी, म्हणजे पृथ्वीजवळचा बिंदू, २२ नोव्हेंबर रोजी सुमारे १.५४ लाख किलोमीटरवर (१,५४,००० किमी) आला, जवळपास १३ दिवसांच्या कक्षेत. इस्रो म्हणते की उद्देश भविष्यातील नमुना-परतीच्या मोहिमेसाठी पद्धती तपासणे आणि चंद्रावर कचरा न सोडणे हा होता, आणि मॉड्यूलचे पृथ्वीवर लक्ष ठेवणारे उपकरण SHAPE निरीक्षण करत राहिले.

त्याची किंमत किती

प्रेस इन्फॉर्मेशन ब्युरोच्या New India Samachar नियतकालिकाने सप्टेंबर २०२३ मध्ये वृत्त दिले की जून २०२३ पर्यंत चांद्रयान-३ वर प्रक्षेपक रॉकेटसह ₹६०१.३४ कोटी खर्च झाले होते, आणि पूर्ण अंदाजपत्रक ₹६१५ कोटी होते. इस्रोच्या अंदाजपत्रकांवरचा आमचा लेख तो आकडा मंगळ मोहिमेच्या आकड्याशेजारी मांडतो. लँडिंगनंतर दहा दिवसांनी इस्रोने सूर्याचा अभ्यास करण्यासाठी आदित्य-L1 प्रक्षेपित केले.

अजूनही वापरात असलेला परावर्तक

१२ डिसेंबर २०२३ रोजी NASA च्या लुनार रिकनिसन्स ऑर्बिटरने सुमारे १०० किलोमीटर अंतरावरील विक्रमवरील NASA च्या परावर्तकाकडे आपला लेझर अल्टिमीटर रोखला, आणि आठव्या प्रयत्नात परतलेला किरण पकडला. NASA याला ऑर्बिटर आणि चंद्राच्या पृष्ठभागावरील उपकरण यांच्यात लेझर किरण जाऊन परत आल्याची पहिली वेळ म्हणते. परावर्तकाला वीज किंवा देखभाल लागत नाही आणि तो दशकानुदशके टिकू शकतो, असे NASA सांगते.