‘ആദിത്യ’ന്റെ വീരഗാഥകൾ

ചന്ദ്രയാൻ 3ന്റെ വിജയത്തിനുപിന്നാലെ ഇന്ത്യയുടെ സൗരപര്യവേക്ഷണ വാഹനമായ ആദിത്യ എൽ 1, 2023 സെപ്റ്റംബർ രണ്ടിന് ശ്രീഹരിക്കോട്ടയിലെ സതീഷ് ധവാൻ സ്പേസ് സെൻററിൽനിന്നും ലക്ഷ്യസ്ഥാനത്തേക്കുള്ള യാത്ര ആരംഭിച്ചു​. PSLV C-57 റോക്കറ്റാണ് വിക്ഷേപണ വാഹനം. നാലുമാസത്തോളം നീണ്ടുനിൽക്കുന്ന യാത്രക്കൊടുവിൽ, 2024 ജനുവരി ആദ്യവാരത്തിൽ ആദിത്യ ലക്ഷ്യസ്ഥാനത്തെത്തും. ശാസ്ത്രലോകത്തിന്റെ മുഴുവൻ കണ്ണും കാതും ഇപ്പോൾ ആദിത്യ എൽ 1 ൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുകയാണ്.

ഇത്ര ചെലവാക്കിയിട്ടെന്തിനാ?

സൂര്യനെ പഠിക്കാൻ ഭൂമിയിൽത്തന്നെ വളരെ വലിയ ഒബ്സർവേറ്ററികളുണ്ട്. പിന്നെ എന്തിനാണ് ധാരാളം പണം മുടക്കി ഇങ്ങനെയൊരു പേടകത്തെ അയക്കുന്നത് എന്ന ചോദ്യം പ്രസക്തമാണ്. ദൃശ്യപ്രകാശത്തിനും താപവികിരണങ്ങൾക്കും പുറമെ നമ്മുടെ കണ്ണുകൾക്ക് കാണാനാവാത്ത അൾട്രാവയലറ്റ്, എക്സ് റേ തുടങ്ങിയ തരംഗങ്ങളും സൂര്യൻ പുറത്തുവിടുന്നുണ്ട്. ഇവയെ ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷം തടഞ്ഞുനിർത്തുന്നു. അതിനാൽ ഇവ ഉപയോഗപ്പെടുത്തി ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ സ്ഥാപിച്ച ടെലിസ്കോപ്പുകളിലൂടെ സൂര്യനെ നിരീക്ഷിക്കാൻ ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് കഴിയില്ല. ഇതിനുള്ള ഏക പരിഹാരം ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിനുമുകളിൽ, അതായത് ബഹിരാകാശത്ത് നിരീക്ഷണോപകരണങ്ങളെത്തിച്ച് പഠനങ്ങൾ നടത്തുകയെന്നതാണ്. ഇതാണ് ആദിത്യ വഴി ചെയ്യുന്നത്.

സൂര്യനിൽനിന്ന് പ്രകാശം കൂടാതെ പ്രോട്ടോണുകൾ, ആൽഫാ കണങ്ങൾ തുടങ്ങിയ ചാർജിത കണങ്ങളും പുറത്തുവരുന്നുണ്ട്. ഇവയെയും സൂര്യന്റെ കാന്തിക രേഖകളെയും കുറിച്ച് പഠിക്കുന്നതിലൂടെ സൂര്യനെക്കുറിച്ച് ധാരാളം വിവരങ്ങൾ ലഭ്യമാകും. എന്നാൽ, ഈ ചാർജിത കണങ്ങളെ ഭൂമിയുടെ കാന്തിക മണ്ഡലം ധ്രുവങ്ങളുടെ മുകളിലേക്ക് വഴിതിരിച്ചുവിടും. (ഇതാണ് അറോറകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നത്). അതിനാൽ അവയെയും ഭൂമിയിലെ നിരീക്ഷണ സംവിധാനങ്ങൾക്ക് ഉപയോഗപ്പെടുത്താനാകില്ല. ആദിത്യ ഭൂമിയിൽനിന്ന് ഏകദേശം 15 ലക്ഷം കിലോമീറ്റർ മുകളിലായിരിക്കും. അവിടെ ഭൂമിയുടെ കാന്തിക മണ്ഡലം പ്രശ്നങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നില്ല.

സൂര്യന്റെ അന്തരീക്ഷമായ കൊറോണയെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനമാണ് ആദിത്യ ദൗത്യത്തിന്റെ പ്രധാന ലക്ഷ്യം. സൂര്യന്റെ ഉപരിതലമായ ഫോട്ടോസ്ഫിയറിൽനിന്നും പുറമേക്ക് ആയിരക്കണക്കിന് കിലോമീറ്ററുകൾ ദൂരേക്ക് വ്യാപിച്ചുകിടക്കുന്ന സൂര്യന്റെ അന്തരീക്ഷ മേഖലയാണ് കൊറോണ. സൂര്യന്റെ ഉപരിതല താപനില ഏകദേശം 6,000 കെൽവിനാണ്. എന്നാൽ, കൊറോണയുടെ താപനില ഏകദേശം 10,00,000 കെൽവിനാണ്. കൊറോണയിൽ ഇത്രയധികം താപം ഉണ്ടാകുന്നത്‌ എന്തുകൊണ്ടാണ് എന്ന ചോദ്യത്തിന്‌ കൃത്യമായ ഉത്തരം കണ്ടെത്താൻ ശാസ്‌ത്രലോകത്തിന്‌ ഇതുവരെയും സാധിച്ചിട്ടില്ല. കൊറോണയെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനത്തിനു പുറമെ സൗരവാതങ്ങൾ (Solar wind), സൂര്യനിലെ പ്ലാസ്മാപ്രവാഹം, കൊറോണൽ മാസ് ഇജക്‌ഷൻ, സൂര്യന്റെ കാന്തികക്ഷേത്രം, സൗരപ്രതിഭാസങ്ങൾ ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിലുണ്ടാക്കുന്ന അനുരണനങ്ങൾ തുടങ്ങിയവയെല്ലാം ആദിത്യ സൂക്ഷ്‌മമായി പഠിക്കും.

വെൽ പാക്ക്ഡ്

ഏഴു പരീക്ഷണ ഉപകരണങ്ങളാണ് (Payloads) ആദിത്യയിലുള്ളത്. ഇവയിൽ നാലെണ്ണം സൂര്യനെ അകലെനിന്ന് നിരീക്ഷിക്കാനുള്ള വിദൂര സംവേദന (Remote sensing) ഉപകരണങ്ങളാണ്. സൂര്യനിൽനിന്നുവരുന്ന ചാർജിത കണങ്ങളെ നിരീക്ഷിക്കാനുള്ളവയാണ് രണ്ട് ഉപകരണങ്ങൾ. സൂര്യന്റെ കാന്തികക്ഷേത്രം അളക്കാനുള്ള മാഗ്നെറ്റോ മീറ്ററാണ് മറ്റൊന്ന്. (ഇവയിൽ പലതും മറ്റു ബഹിരാകാശ ഏജൻസികൾ ഇതുവരെയും പരീക്ഷിക്കാത്ത സംവിധാനങ്ങളാണ്). ആദിത്യയിലെ ഉപകരണങ്ങൾ നടത്തുന്ന നിരീക്ഷണങ്ങൾ വഴി ലഭിക്കുന്ന വിവരങ്ങൾ ശാസ്ത്രലോകത്തിനു മുതൽക്കൂട്ടാകുമെന്ന് കരുതുന്നു. ഈ ഉപകരണങ്ങളെല്ലാം ഇന്ത്യയിൽത്തന്നെ രൂപകൽപന ചെയ്ത് നിർമിച്ചവയാണ്. ഇവയിൽ അഞ്ചെണ്ണം ISROയും രണ്ടെണ്ണം രാജ്യത്തെ അക്കാദമിക സ്ഥാപനങ്ങളുമാണ് നിർമിച്ചത്.

സൂര്യനെ ചുറ്റും

ഭൂമിയിൽനിന്നും ഏകദേശം 15 ലക്ഷം കിലോമീറ്റർ അകലെയുള്ള ‘ഒന്നാം ലഗ്രാഞ്ചിയൻ പോയന്റി’ന് (Lagrangian point 1 / L1) ചുറ്റുമായുള്ള ഒരു ‘ഹാലോഭ്രമണപഥ’ത്തിലേക്കാണ് ആദിത്യയെ ഘട്ടംഘട്ടമായി എത്തിക്കുന്നത്. ഈ പഥത്തിൽ അതിന്റെ സ്ഥാനം എപ്പോഴും ഭൂമിക്കും സൂര്യനും ഇടയിൽ ആയിരിക്കും. അവിടെ അത് ഭൂമിയോടൊപ്പം ഒരു ‘കൃത്രിമഗ്രഹം’ എന്ന കണക്കെ സൂര്യനെ ചുറ്റിക്കൊണ്ടിരിക്കും. ഭൂമിയെപ്പോലെ ആദിത്യയും 365.25 ദിവസം കൊണ്ട് തന്നെയാകും സൂര്യനെ ചുറ്റുക. അതിനാൽ സൂര്യനുചുറ്റുമുള്ള പരിക്രമണം വഴി ഭൂമിയുടെ സ്ഥാനം അനുദിനം മാറുമ്പോഴും ആദിത്യയുടെ സ്ഥാനം എപ്പോഴും ഭൂമിക്കും സൂര്യനുമിടയിൽ ഏകദേശ നേർരേഖയിലായിരിക്കും. ഇത് വാർത്താവിനിമയം എളുപ്പമാക്കും.

ലഗ്രാഞ്ചിയൻ പോയൻറുകൾ

പിണ്ഡം കൂടിയ രണ്ട് ആകാശ ഗോളങ്ങളുടെ വിപരീത ദിശകളിലുള്ള ഗുരുത്വാകർഷണ ബലത്താൽ പിണ്ഡക്കുറവുള്ള ബഹിരാകാശ പേടകങ്ങൾ പോലുള്ള വസ്തുക്കൾക്ക് അവക്കിടയിൽ തുലനാവസ്ഥയിൽ നിലകൊള്ളാൻ സാധിക്കുന്ന സ്ഥാനങ്ങളാണ് ലഗ്രാഞ്ചിയൻ പോയന്റുകൾ. ഒരു ബഹിരാകാശ പേടകത്തിന് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഇന്ധനം ഉപയോഗിച്ച് ഭ്രമണപഥം നിലനിർത്താൻ കഴിയുന്ന സ്ഥാനങ്ങളാണിവ. ഇറ്റാലിയൻ-ഫ്രഞ്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞനായിരുന്ന ജോസഫ് ലൂയിസ് ലഗ്രാഞ്ച് 1772ൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ‘ത്രീ ബോഡി പ്രോബ്ലം’ എന്ന ഉപന്യാസത്തിലൂടെയാണ് ലഗ്രാഞ്ചിയൻ പോയന്റുകളുടെ പ്രാധാന്യം ശാസ്ത്രലോകം തിരിച്ചറിഞ്ഞത്.

ഭൂമിക്കും സൂര്യനുമിടയിലും ഭൂമിക്കും ചന്ദ്രനുമിടയിലും വിവിധ ഗ്രഹങ്ങൾക്കിടയിലുമൊക്കെ ഏതാനും ലഗ്രാഞ്ചിയൻ പോയൻറുകൾ ഉണ്ട്. ഭൂമിക്കും സൂര്യനുമിടയിൽ L1, L2, L3, L4, L5 എന്നിങ്ങനെ അഞ്ച് ലഗ്രാഞ്ചിയൻ പോയൻറുകളാണുള്ളത്. ഇവയിൽ L1, L2, L3 എന്നിവയാണ് ബഹിരാകാശ പേടകങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമായ സ്ഥാനം. ഒരു പേടകത്തിന് ഈ പോയന്റുകളെ വളരെ കുറഞ്ഞ ഊർജം ഉപയോഗിച്ച് ചുറ്റാനാവും. പേടകത്തിൽ അനുഭവപ്പെടുന്ന അപകേന്ദ്രബലവും (Centripetal force) കോറിയോലിസ് ബലവും (Coriolis force) പരസ്പരം ദുർബലമാക്കപ്പെടുന്ന സൂര്യന്റെയും ഭൂമിയുടെയും ഗുരുത്വാകർഷണബലവും (Gravitational force) ആണ് അതിനു കാരണം. L1 ആണ് ആദിത്യയുടെ പഥത്തിന് നിശ്ചയിച്ചിട്ടുള്ളത്. 1995ൽ വിക്ഷേപിക്കപ്പെട്ട ESA യുടെ സൗരപര്യവേക്ഷണ വാഹനമായ SOHO (The Solar and Heliospheric Observatory) യുടെ പഥവും L1ൽ തന്നെ.

ഹാലോ ഓർബിറ്റ്

ഭൂമി, സൂര്യൻ എന്നിവക്കിടയിൽ ബഹിരാകാശത്തുള്ള L1 പോയന്റിനെയാണ് ആദിത്യ ചുറ്റുക. ഭൂമിയെയും സൂര്യനെയും ചേർത്തു വരക്കാവുന്ന രേഖക്ക് ഏകദേശം ലംബമായി, ക്രമരഹിതമായ ഒരു പാതയിലാണ് ഈ ചുറ്റൽ. ഇതാണ് ഹാലോ പഥം. L1 ലെ ഹാലോപഥത്തിൽ ആദിത്യ ഒരിക്കലും ഭൂമിയുടെയോ ചന്ദ്രന്റെയോ നിഴലിൽ പോകില്ല എന്ന് ചിത്രം നിരീക്ഷിച്ചാൽ മനസ്സിലാക്കാം. അതിനാൽ വർഷം മുഴുവനും രാപ്പകലില്ലാതെ സൂര്യനെ നിരീക്ഷിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കാം.

ചുറ്റപ്പെടുന്ന കേന്ദ്രത്തിൽ ഒരു വസ്തു ഇല്ലാത്തതിനാൽ ഈ പഥത്തിന് സ്ഥിരത കുറവാകും. അതിനാൽ പഥക്രമീകരണത്തിന് ഇടക്കിടെ പേടകത്തിലെ ത്രസ്റ്ററുകൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കേണ്ടിവരും. ഈ പഥത്തിൽ ഒരു പേടകത്തെ എത്തിക്കുന്നതും ഏറെ ശ്രമകരമാണ്. ഇതുവരെ നാസക്കും യൂറോപ്യൻ സ്പേസ് ഏജൻസിക്കും മാത്രമേ ഒരു ബഹിരാകാശ പേടകത്തെ ലഗ്രാഞ്ചിയൻ സ്ഥാനങ്ങളിൽ എത്തിക്കാൻ സാധിച്ചിട്ടുള്ളൂ. അതിനാൽ ഈ ദൗത്യം വിജയിച്ചാൽ അത് ഇന്ത്യൻ ബഹിരാകാശ പര്യവേക്ഷണ ചരിത്രത്തിലെ വലിയ നാഴികക്കല്ലായി മാറും.

ആദിത്യയുടെ യാത്ര

സെപ്റ്റംബർ രണ്ടിനു നടന്ന വിക്ഷേപണ ശേഷം ആദിത്യ ഇപ്പോൾ ഭൂമിയെ ചുറ്റിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്. വിക്ഷേപണം മുതൽ 16 ദിവസം ആദിത്യ ഭൂമിയെ ചുറ്റും. ഇതിനിടയിൽ അഞ്ചുതവണ പഥമുയർത്തൽ നടത്തും. പിന്നീട് ഇതിനെ ദിശമാറ്റി L1 പോയൻറിലേക്കുള്ള പാതയിലൂടെ ചലിപ്പിക്കും. ഈ പാതയിലൂടെ 110 ദിവസം സഞ്ചരിച്ച് ലഗ്രാഞ്ചിയൻ പോയന്റ് 1ൽ (L1) എത്തിച്ചേരും. അതോടെ അതിനെ പഥക്രമീകരണം വഴി L1ന് ചുറ്റുമുള്ള ഹാലോ പഥത്തിലേക്ക് മാറ്റും. അഞ്ചു വർഷമാണ് ആദിത്യ L1ന്റെ പ്രതീക്ഷിത ആയുസ്സ്. ചന്ദ്രയാൻ 3നെപ്പോലെ ആദിത്യ L1ഉം ഗംഭീര വിജയമാകട്ടെ എന്നു നമുക്ക് ആശംസിക്കാം.