‘ഭൂമി മുതൽ ചന്ദ്രൻ വരെ’; ചന്ദ്രയാൻ 3ന്‍റെ 40 ദിവസത്തെ യാത്ര ഇങ്ങനെ...!

ഇന്ത്യയുടെ അഭിമാനം വാനോളം ഉയർത്തിയതാണ് മൂന്നാം ചാന്ദ്രദൗത്യമായ ചന്ദ്രയാൻ മൂന്ന്. 100 ശതമാനം വിജയമായിരുന്ന 2008ലെ ചന്ദ്രയാൻ ഒന്ന് ദൗത്യത്തിനും 95 ശതമാനം വിജയം കൈവരിച്ച 2019ലെ ചന്ദ്രയാൻ രണ്ട് ദൗത്യത്തിനും ശേഷം പാളിച്ചകൾ വിലയിരുത്തി പരിഹാരം കണ്ടാണ് ചന്ദ്രയാൻ മൂന്നിനുള്ള തയാറെടുപ്പ് ഇന്ത്യൻ ബഹിരാകാശ ഗവേഷണ കേന്ദ്രമായ ഐ.എസ്.ആർ.ഒ നടത്തിയത്.

ജൂലൈ 14നാണ് ചന്ദ്രയാൻ മൂന്ന് പേടകം ലോഞ്ച് വെഹിക്കിൾ മാർക്ക് 3 (എൽ.വി.എം 3) റോക്കറ്റിൽ ശ്രീഹരിക്കോട്ടയിലെ സതീഷ് ധവാൻ ബഹിരാകാശ കേന്ദ്രത്തിൽ നിന്നും ചന്ദ്രനെ ലക്ഷ്യമാക്കി കുതിച്ചത്. യാത്രയുടെ ആദ്യ ഘട്ടമായി ചന്ദ്രയാൻ മൂന്നിനെ ഭൂമിയുടെ 170 കിലോമീറ്റർ അടുത്തും 36500 കിലോമീറ്റർ അകലെയുമുള്ള ദീർഘവൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഭ്രമണപഥത്തിൽ റോക്കറ്റ് എത്തിച്ചു. പ്രൊപ്പൽഷൻ മൊഡ്യൂളും റോവർ ഉൾപ്പെടുന്ന ലാൻഡർ മൊഡ്യൂളും അടങ്ങുന്ന പേടകത്തെ ഭൂമിയിൽ നിന്ന് 3,84,000 കിലോമീറ്റർ അകലെയുള്ള ചന്ദ്രനിൽ എത്തിക്കുകയായിരുന്നു ദൗത്യം.

പേടകം ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണ വലയത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തു വരുക എന്നതായിരുന്നു യാത്രയുടെ രണ്ടാംഘട്ടം. ഇതിനായി 17 ദിവസം ഭൂമിയെ വലംവച്ച ചന്ദ്രയാൻ മൂന്ന് അഞ്ച് തവണ ഭ്രമണപഥം വിജയകരമായി വികസിപ്പിച്ചു. ജൂലൈ 15നാണ് ആദ്യ ഭ്രമണപഥ വികസിപ്പിക്കൽ നടന്നത്. ഇതോടെ ഭൂമിയുടെ 173 കിലോമീറ്റർ അടുത്തും 41762 കിലോമീറ്റർ അകലെയുമായി പേടകം വലംവെക്കാൻ തുടങ്ങി. ജൂലൈ 17ന് രണ്ടാം തവണ ഭ്രമണപഥം വികസിപ്പിച്ചോടെ പേടകം 226 കിലോമീറ്റർ അടുത്തും 41,603 കിലോമീറ്റർ അകലെയുമുള്ള ഭ്രമണപഥത്തിൽ എത്തി.

ജൂലൈ 18ന് മൂന്നാമതും വികസിപ്പിച്ച് ഭൂമിയുടെ 228 കിലോമീറ്റർ അടുത്തും 51400 കിലോമീറ്റർ അകലെയുമുള്ള ഭ്രമണപഥത്തിൽ പേടത്തെ എത്തിച്ചു. ജൂലൈ 20ന് നാലാമതും അകലം വർധിപ്പിച്ചതോടെ, ഭൂമിയും പേടകവും തമ്മിലുള്ള കുറഞ്ഞ അകലം 233 കിലോമീറ്ററും കൂടിയ അകലം 71351 കിലോമീറ്ററുമായി.

ജൂലൈ 25ന് അഞ്ചാമത്തെയും അവസാനത്തെയുമായ ഭ്രമണപഥ വികസിപ്പിക്കൽ വിജയകരമായി പൂർത്തിയാക്കി. തുടർന്നുള്ള അഞ്ച് ദിവസം ചന്ദ്രയാൻ മൂന്ന് ഭൂമിയിൽ നിന്ന് 1,27,609 കിലോമീറ്റർ അകലെയും 236 കിലോമീറ്റർ അടുത്തുമുള്ള ഭ്രമണപഥത്തിലാണ് വലംവെച്ചത്. ബം​ഗ​ളൂ​രു​വി​ലെ സാ​റ്റ​ലൈ​റ്റ് സെന്‍ററിന്‍റെ ​നിരീക്ഷണത്തിൽ പ്രൊപ്പൽഷൻ മൊഡ്യൂളിലെ ലിക്വുഡ് പ്രൊപ്പൽഷൻ എൻജിൻ ജ്വലിപ്പിച്ചാണ് ഭ്രമണപഥം വികസിപ്പിച്ചത്.

ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണ വലയത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തുകടന്ന പേടകം ചന്ദ്രനിലേക്കുള്ള യാത്ര തുടങ്ങിയതോടെ ദൗത്യത്തിന്‍റെ മൂന്നാംഘട്ടമായി. ആഗസ്റ്റ് ഒന്നിന് പേടകത്തെ ലിക്വുഡ് പ്രൊപ്പൽഷൻ എൻജിൻ പ്രവർത്തിപ്പിച്ച് ട്രാൻസ് ലൂണാർ ഓർബിറ്റിലേക്ക് മാറ്റി. നാല് ദിവസം ലൂണാർ ട്രാൻഫർ ട്രജക്ടറിയിലൂടെ ചന്ദ്രനിലേക്ക് യാത്ര ചെയ്ത ചന്ദ്രയാൻ മൂന്ന്, ആഗസ്റ്റ് അഞ്ചിന് ചന്ദ്രന്‍റെ ഗുരുത്വാകർഷണ വലയത്തിൽ പ്രവേശിച്ചു. 164 കിലോമീറ്റർ അടുത്തും 18074 കിലോമീറ്റർ അകലെയുമുള്ള ചന്ദ്രന്‍റെ ഭ്രമണപഥത്തിൽ പേടകം വലംവെക്കാൻ തുടങ്ങി. ഇതിനിടെ പേടകത്തിലെ കാമറ പകർത്തിയ ചന്ദ്രന്‍റെ ഏറ്റവും പുതിയ ദൃശ്യങ്ങൾ ഐ.എസ്.ആർ.ഒ പുറത്തുവിട്ടു.

പേടകവും ചന്ദ്രനും തമ്മിലുള്ള അകലം ഘട്ടംഘട്ടമായി താഴ്ത്തുകയാണ് ദൗത്യത്തിന്‍റെ നാലാം ഘട്ടത്തിൽ ചെയ്തത്. ആഗസ്റ്റ് ആറിന് നടന്ന ആദ്യ ഭ്രമണപഥ താഴ്ത്തലിലൂടെ പേടകം 170 കിലോമീറ്റർ അടുത്തും 4313 അകലെയുമായി വലംവെക്കാൻ തുടങ്ങി. രണ്ടാമത്തെ ഭ്രമണപഥം താഴ്ത്തൽ ആഗസ്റ്റ് ഒമ്പതിന് നടന്നു. ഇതോടെ 174 കിലോമീറ്റർ അടത്തും 1437 കിലോമീറ്റർ അകലെയുമായി ഭ്രമണപഥം.

ആഗസ്റ്റ് പത്തിന് ഭൂമിയുടെയും ചന്ദ്രന്‍റെയും രണ്ട് ചിത്രങ്ങൾ കൂടി ഐ.എസ്.ആർ.ഒ പുറത്തുവിട്ടു. ലാൻഡർ ഇമേജർ കാമറ (എൽ.ഐ) പകർത്തിയ ഭൂമിയുടെ ചിത്രവും ലാൻഡർ ഹൊറിസോണ്ടൽ വെലോസിറ്റി കാമറ (എൽ.എച്ച്.വി.സി) പകർത്തിയ ചന്ദ്രന്‍റെ ചിത്രവുമാണ് പുറത്തുവിട്ടത്. ജൂലൈ 14ന് എൽ.വി.എം 3 റോക്കറ്റ് വിക്ഷേപിച്ചപ്പോൾ ചന്ദ്രയാൻ മൂന്നിൽ ഘടിപ്പിച്ച കാമറ പകർത്തിയതാണ് ഭൂമിയുടെ ചിത്രം. ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണപഥംവിട്ട പേടകം ആഗസ്റ്റ് ആറിന് ചന്ദ്രന്‍റെ ഭ്രമണപഥത്തിൽ പ്രവേശിച്ചപ്പോൾ പകർത്തിയതാണ് ചന്ദ്രന്‍റെ ചിത്രം.

ആഗസ്റ്റ് 14ന് നടന്ന മൂന്നാം ഭ്രമണപഥ താഴ്ത്തലോടെ പേടകം 150 കിലോമീറ്റർ അടത്തും 177 കിലോമീറ്റർ അകലെയും എത്തി. ആഗസ്റ്റ് 16ന് അവസാനത്തെ ഭ്രമണപഥം താഴ്ത്തലും വിജയകരമായി പൂർത്തിയാക്കിയ പേടകം 153 കിലോമീറ്റർ അടുത്തെത്തി. അപ്പോൾ ഭ്രമണപഥത്തിന്‍റെ കൂടിയ ദൂരം 163 കിലോമീറ്റർ. ഈ ഭ്രമണപഥത്തിൽ ചന്ദ്രയാൻ വലംവെക്കുന്നത് തുടർന്നു.

33 ദിവസങ്ങൾക്ക് ശേഷമുള്ള അഞ്ചാം ഘട്ടമായിരുന്നു ഏറെ നിർണായകം. ആഗസ്റ്റ് 17ന് ചന്ദ്രയാൻ 3ലെ പ്രൊപ്പൽഷൻ മൊഡ്യൂളിൽ നിന്ന് വേർപെട്ട ലാൻഡർ മൊഡ്യൂൾ ചന്ദ്രനെ ലക്ഷ്യമാക്കി സ്വയം സഞ്ചരിക്കാൻ തുടങ്ങി. 153 കിലോമീറ്റർ അടത്തും 163 കിലോമീറ്റർ അകലെയുമായ ഭ്രമണപഥത്തിൽ പ്രൊപ്പൽഷൻ മൊഡ്യൂൾ ഒറ്റക്കും ചന്ദ്രനെ വലംവെക്കാൻ ആരംഭിച്ചു. പ്രവർത്തനം അവസാനിക്കും വരെ ചന്ദ്രനെ വലംവെക്കുന്നത് പ്രൊപ്പൽഷൻ മൊഡ്യൂൾ തുടരും. ഇതിനിടെ മൊഡ്യൂളിലെ സ്പെക്ട്രോ-പോളറിമെട്രി ഓഫ് ഹാബിറ്റബിൾ പ്ലാനറ്റ് എർത്ത് (SHAPE) എന്ന ഉപകരണം വഴി ഭൂമിയെയും പ്രവഞ്ചത്തെയും നിരീക്ഷിക്കും.

ചന്ദ്രനിൽ ഇറങ്ങുന്നതിനായി ലാൻഡറിന്‍റെ വേഗത കുറക്കുന്ന ആദ്യ ഡീ ബൂസ്റ്റിങ് പ്രക്രിയ ആഗസ്റ്റ് 18ന് നടന്നു. ഇതോടെ ചന്ദ്രനിലേക്കുള്ള കുറഞ്ഞ അകലം 113 കിലോമീറ്ററും കൂടിയ അകലം 157 കിലോമീറ്ററുമായി. ആഗസ്റ്റ് 20ന് രണ്ടാമത്തെയും അവസാനത്തെയുമായ വേഗത കുറക്കൽ പ്രക്രിയ നടന്നതോടെ ചന്ദ്രന്‍റെ 25 കിലോമീറ്റർ അടത്തും 134 കിലോമീറ്റർ അകലെയുമായി ചന്ദ്രയാൻ മൂന്ന് പേടകം എത്തി. തുടർന്ന് ലാൻഡറിലെ ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രവർത്തന ക്ഷമത പരിശോധിക്കാൻ തുടങ്ങി. ലാൻഡർ പൊസിഷൻ ഡിറ്റെൻഷൻ കാമറ ചന്ദ്രന്‍റെ ഉപരിതലം പരിശോധിച്ചതിന്‍റെ ദൃശ്യങ്ങൾ ഐ.എസ്.ആർ.ഒ പുറത്തുവിട്ടു.

ആഗസ്റ്റ് 23ന് ചന്ദ്രന്‍റെ ദക്ഷിണ ധ്രുവത്തിൽ സോഫ്റ്റ് ലാൻഡിങ് നടത്തേണ്ട സ്ഥലത്ത് ചന്ദ്രയാൻ 3 എത്തിയതോടെ വേഗത കുറച്ച് ഹൊറിസണ്ടൽ അവസ്ഥയിൽ സഞ്ചരിച്ചിരുന്ന പേടകത്തെ ത്രസ്റ്റർ എൻജിനുകൾ പ്രവർത്തിച്ച് വെർട്ടിക്കൽ അവസ്ഥയിലേക്ക് മാറ്റി. സെൻസറുകളുടെയും കാമറകളുടെയും സഹായത്തോടെ ചന്ദ്രന്‍റെ ഉപരിതലത്തിലെ ഉചിതമായ സ്ഥലം കണ്ടെത്തി ഇറങ്ങാനുള്ള ശ്രമം ലാൻഡർ തുടങ്ങി. നാല് ത്രസ്റ്റർ എൻജിനുകൾ വിപരീതദിശയിൽ പ്രവർത്തിപ്പിച്ചാണ് ഒരു സെക്കൻഡിൽ മൂന്ന് മീറ്റർ വേഗത്തിൽ നാലു കാലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ലാൻഡർ അതിസങ്കീർണമായ സോഫ്റ്റ് ലാൻഡിങ് വിജയകരമായി പൂർത്തിയാക്കിയത്.

ഭൂമിയിലെ 14 ദിവസത്തിന് സമാനമാണ് ഒരു ചാന്ദ്രദിനം. സൗരോർജത്തിൽ 738 വാട്ട്സിലും 50 വാട്ട്സിലും പ്രവർത്തിക്കുന്ന ലാൻഡറിന്‍റെയും റോവറിന്‍റെയും ആയുസ് ഒരു ചാന്ദ്രദിനം മാത്രമാണ്. ഈ 14 ദിവസമാണ് ജലസാന്നിധ്യമുള്ള ചന്ദ്രന്‍റെ ദക്ഷിണ ധ്രുവത്തിൽ ലാൻഡറിലെ നാല് ഉപകരണങ്ങളും റോവറിലെ രണ്ട് ഉപകരണങ്ങളും പരീക്ഷണം നടത്തുക.

ചന്ദ്രയാന്‍റെ സോഫ്റ്റ് ലാൻഡിങ് പ്രക്രിയ

ഇന്ത്യയുടെ മൂന്നാം ചാന്ദ്രദൗത്യമായ ചന്ദ്രയാൻ മൂന്നിൽ ഏറ്റവും നിർണാ‍യകമായത് റോവർ ഉള്ളിലുള്ള ലാൻഡർ സോഫ്റ്റ് ലാൻഡിങ് ചെയ്ത അവസാന 19 മിനിട്ടുകളാണ്. ചന്ദ്രയാൻ രണ്ടിൽ സോഫ്റ്റ് ലാൻഡിങ് നടത്തവെ ചന്ദ്രോപരിതലത്തിൽ നിന്ന് രണ്ട് കിലോമീറ്റർ മുകളിൽ വെച്ചാണ് ബന്ധം നഷ്ടപ്പെട്ട് പേടകം ഇടിച്ചിറങ്ങിയത്. ചന്ദ്രയാൻ രണ്ടിലെ തകരാറുകൾ പരിഹരിച്ചാണ് ഐ.എസ്.ആർ.ഒ ശാസ്ത്രജ്ഞർ ചന്ദ്രയാൻ മൂന്നിന് രൂപം നൽകിയത്.

റഫ് ബ്രേക്കിങ് ഫേസ്, ആൾട്ടിട്ട്യൂഡ് ഹോൾഡ് ഫേസ്, ഫൈൻ ബ്രേക്കിങ് ഫേസ്, ടെർമിനൽ ഡിസെന്‍റ് ഫേസ് എന്നിങ്ങനെ നാല് ഘട്ടങ്ങളാണ് സോഫ്റ്റ് ലാൻഡിങ് പ്രക്രിയ. ചന്ദ്രന് 25 കിലോമീറ്റർ അകലെവെച്ച് ലാം എൻജിൻ പ്രവർത്തിപ്പിച്ച് സെക്കൻഡിൽ 1.8 കിലോമീറ്റർ നിന്ന് സെക്കൻഡിൽ 358 മീറ്ററിലേക്ക് വേഗത കുറച്ച് പേടകത്തെ എത്തിക്കും. 690 സെക്കൻഡ് കൊണ്ട് 13.5 കിലോമീറ്റർ ദൂരം പേടകം മറികടക്കും. ഈ സമയം പേടകം ചന്ദ്രന് 7.4 കിലോമീറ്റർ അടുത്തെത്തും.

ആൾട്ടിട്ട്യൂഡ് ഹോൾഡ് ഫേസിൽ എൻജിന്‍റെ വേഗത നിയന്ത്രിച്ച് വേഗത സെക്കൻഡിൽ 336 മീറ്ററിൽ എത്തും. 10 സെക്കൻഡ് നീളുന്ന ഈ ഘട്ടത്തിൽ ലാൻഡർ 6.8 കിലോമീറ്റർ ഉയരത്തിലെത്തും. ഫൈൻ ബ്രേക്കിങ് ഫേസിൽ 175 സെക്കൻഡുകൾ കൊണ്ട് 28.52 കിലോമീറ്റർ മറികടന്ന് ലാൻഡിങ് ചെയ്യുന്ന സ്ഥലത്തിന്‍റെ മുകളിൽ പേടകം എത്തും. ചന്ദ്രന്‍റെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് 1.3 കിലോമീറ്ററിനും 800 മീറ്ററിനും ഇടയിലുള്ള ഉയരത്തിൽ എത്തുമ്പോൾ 12 സെക്കൻഡ് പേടകത്തെ നിലനിർത്തും. തുടർന്നാണ് ലാൻഡർ ഇറങ്ങുക.

131 സെക്കൻഡ് കൊണ്ട് പേടകം ഇറങ്ങാനുള്ള സ്ഥലത്തിന് 150 മീറ്റർ ഉയരത്തിലെത്തും. ഇവിടെ 22 സെക്കൻഡ് പേടകത്തെ നിലനിർത്തും. ഇവിടെവെച്ച് സെൻസറുകളുടെയും കാമറകളുടെയും സഹായത്തിൽ നിരീക്ഷണം നടത്തി ലാൻഡറിലെ സോഫ്റ്റ്‍വെയർ സംവിധാനം ഇറങ്ങേണ്ട സ്ഥലം അന്തിമമായി തീരുമാനിക്കും. ഇവിടെ ഇറങ്ങാൻ സാധിക്കില്ലെങ്കിൽ 150 മീറ്റർ ചന്ദ്രന്‍റെ ഉപരിതലത്തിൽ സഞ്ചരിച്ച് ലാൻഡർ ഉചിതമായ മറ്റൊരു സ്ഥലം കണ്ടെത്തും.

തുടർന്ന് 77 സെക്കൻഡ് കൊണ്ട് ചന്ദ്രന്‍റെ 10 മീറ്റർ ഉയരത്തിൽ ലാൻഡർ എത്തും. എൻജിൻ ഓഫ് ചെയ്ത് ഒമ്പതാം സെക്കൻഡിൽ ലാൻഡർ ചന്ദ്രനിൽ ഇറങ്ങും. ഈ സമയത്ത് ലാൻഡറിന്‍റെ വേഗത സെക്കൻഡിൽ രണ്ട് മീറ്ററായിരിക്കും. ഈ നാല് ഘട്ടങ്ങളിലൂടെ കടന്നു പോയാണ് ചന്ദ്രയാൻ പേടകം വിജയകരമായി ലാൻഡിങ് നടത്തിയത്. കൂടാതെ, ചന്ദ്രന് 150 മീറ്റർ ഉയരത്തിലെത്തിയ പേടകം അവിടെ സെൻസറുകളും കാമറകളും ഉപയോഗിച്ച് നിരീക്ഷണം നടത്തിയ ശേഷം ഉചിതമല്ലെന്ന് വിലയിരുത്തി 150 മീറ്റർ മാറിയാണ് പുതിയ സ്ഥലത്താണ് ഇറങ്ങിയത്.

ലാൻഡറിലെ പ്രധാന ഉപകരണങ്ങൾ

1. ചന്ദ്രനിലെ പ്ലാസ്മ സാന്ദ്രത നിർണയിക്കാനുള്ള റേഡിയോ അനാട്ടമി ഓഫ് മൂൺ ബൗണ്ട് ഹൈപ്പർസെൻസിറ്റീവ് അയണോസ്ഫിയർ ആൻഡ് അറ്റ്മോസ്ഫിയർ (രംഭ-RAMBHA)

2 മണ്ണിന്‍റെ താപനില അളക്കുന്നതിനുള്ള ചാന്ദ്രാ സർഫേസ് തെർമോഫിസിക്കൽ എക്സ്പിരിമെന്‍റ് (ചാസ്തെ-ChaSTE)

3. ലാൻഡിങ് സൈറ്റിന് ചുറ്റുമുള്ള ഭൂകമ്പ സാധ്യത അളക്കുന്നതിനുള്ള ലൂണാർ സീസ്മിക് ആക്ടിവിറ്റി ഇൻസ്ട്രമെന്‍റ് (ഇൽസ-ILSA)

4. നാസയിൽ നിന്ന് എത്തിച്ച ചാന്ദ്ര ലേസർ റേഞ്ചിങ് പഠനത്തിനുള്ള ലേസർ റിട്രോറിഫ്ലക്ടർ അറേ (LRA)

റോവറിലുള്ള പ്രധാന ഉപകരണങ്ങൾ

1. ചന്ദ്രോപരിതലത്തിലെ ധാതുക്കളുടെയും മൂലകങ്ങളുടെയും രാസഘടന പരിശോധിക്കാനുള്ള ലേസർ ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ബ്രേക്ക്ഡൗൺ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പ് (LIBS)

2. ചന്ദ്രനിലെ ലാൻഡിങ് സൈറ്റിന് ചുറ്റുമുള്ള മണ്ണിന്‍റെയും പാറയുടെയും രാസഘടന നിർണയിക്കാനുള്ള ആൽഫ പാർട്ടിക്കിൾ എക്സ്റേ സ്പെക്ട്രോമീറ്റർ (APXS)