स्कायलाब'ची थरारक पृथ्वीप्रवेश: अंतराळ कचरा आणि भविष्यातील धोके

११ जुलै १९७९: जेव्हा जगाने श्वास रोखला

११ जुलै, हा दिवस केवळ एका कॅलेंडरमधील तारीख नाही, तर मानवी इतिहासातील अनेक महत्त्वाच्या घटनांचा साक्षीदार आहे. आज, योगिनी एकादशीच्या पवित्र मुहूर्तावर, आपण एका अशाच थरारक घटनेची आठवण करणार आहोत, जी आपल्या अंतराळ संशोधनाच्या इतिहासात मैलाचा दगड ठरली. १९७९ साली याच दिवशी, अमेरिकेचे पहिले अंतराळ स्थानक ‘स्कायलाब’ (Skylab) अनियंत्रितपणे पृथ्वीच्या वातावरणात पुन्हा दाखल झाले आणि जगाने काही काळ श्वास रोखून धरला होता. या घटनेने केवळ एक रोमांचक आठवणच नाही दिली, तर अंतराळातील एका अदृश्य पण वाढत्या धोक्याची, म्हणजेच अंतराळ कचऱ्याची, जाणीवही करून दिली. भारतीय अंतराळ संशोधन संस्था (ISRO) आज आंतरराष्ट्रीय स्तरावर आपले महत्त्व सिद्ध करत असताना, अंतराळ कचरा व्यवस्थापनाचे महत्त्व अधिकच अधोरेखित होते. चला तर, स्कायलाबच्या या अद्भुत प्रवासातून अंतराळ कचऱ्याच्या गंभीर समस्येकडे एक दृष्टीक्षेप टाकूया.

स्कायलाब: अमेरिकेचे पहिले अंतराळ संशोधन केंद्र

स्कायलाब हे अमेरिकेचे पहिले आणि एकमेव स्वतंत्र अंतराळ स्थानक होते. ते १९७३ ते १९७९ या काळात पृथ्वीभोवतीच्या कक्षेत कार्यरत होते. नासाने (NASA) अपोलो कार्यक्रमातून मिळालेले ज्ञान आणि तंत्रज्ञान वापरून हे स्थानक विकसित केले होते. याचा मुख्य उद्देश दीर्घकाळासाठी मानवी अंतराळ प्रवासाचा अभ्यास करणे, सूक्ष्म-गुरुत्वाकर्षणाच्या वातावरणात वैज्ञानिक प्रयोग करणे आणि पृथ्वीचे निरीक्षण करणे हा होता.

स्कायलाबची निर्मिती आणि प्रक्षेपण

• प्रक्षेपण: १४ मे १९७३ रोजी सॅटर्न V (Saturn V) रॉकेटचा वापर करून स्कायलाब प्रक्षेपित करण्यात आले. हे रॉकेट अपोलो मोहिमांसाठी वापरले जात होते, परंतु स्कायलाबसाठी त्याचा तिसरा टप्पा सुधारित करण्यात आला होता.
• रचना: स्कायलाब हे एक प्रचंड मोठे स्थानक होते, ज्याचे वजन सुमारे ७७ टन होते. त्यात एक कार्यशाळा (Workshop), सौर वेधशाळा (Solar Observatory), आणि एक एअरलॉक (Airlock) मॉड्यूल होते. यात तीन अंतराळवीर राहू शकतील अशी व्यवस्था होती.
• उद्दिष्ट्ये:
  1. दीर्घकाळ अंतराळात राहणाऱ्या मानवी शरीरावर होणारे परिणाम अभ्यासणे.
  2. सूर्य आणि ताऱ्यांचे निरीक्षण करणे.
  3. पृथ्वीच्या नैसर्गिक संसाधनांचे सर्वेक्षण करणे.
  4. सूक्ष्म-गुरुत्वाकर्षणात विविध वैज्ञानिक प्रयोग करणे.

स्कायलाबच्या मोहिमा आणि यश

स्कायलाबने तीन मानवी मोहिमा यशस्वीपणे पूर्ण केल्या. या मोहिमांमध्ये एकूण नऊ अंतराळवीरांनी काम केले. प्रत्येक मोहिमेचा कालावधी वाढत गेला, ज्यातून मानवी सहनशक्ती आणि अंतराळात काम करण्याच्या क्षमतेबद्दल महत्त्वपूर्ण माहिती मिळाली.

• स्कायलाब २ (Skylab 2): २५ मे ते २२ जून १९७३ (२८ दिवस). या मोहिमेत स्थानकाला झालेल्या नुकसानीची दुरुस्ती करण्यात आली आणि महत्त्वपूर्ण वैज्ञानिक डेटा गोळा करण्यात आला.
• स्कायलाब ३ (Skylab 3): २८ जुलै ते २५ सप्टेंबर १९७३ (५९ दिवस). या मोहिमेत अंतराळवीरांनी वैद्यकीय आणि वैज्ञानिक प्रयोगांवर लक्ष केंद्रित केले.
• स्कायलाब ४ (Skylab 4): १६ नोव्हेंबर १९७३ ते ८ फेब्रुवारी १९७४ (८४ दिवस). ही सर्वात लांब मोहीम होती, ज्याने दीर्घकालीन अंतराळ प्रवासासाठी महत्त्वाचा डेटा दिला.

या मोहिमांदरम्यान, अंतराळवीरांनी हजारो छायाचित्रे घेतली, सूर्याच्या अभ्यासात क्रांती घडवली आणि पृथ्वीच्या वातावरणाबद्दल नवीन माहिती दिली. स्कायलाबने अंतराळ स्थानक कसे चालवायचे, याची मूलभूत माहिती दिली, जी नंतर आंतरराष्ट्रीय अंतराळ स्थानक (ISS) सारख्या प्रकल्पांसाठी अत्यंत उपयुक्त ठरली.

स्कायलाब हे केवळ एक अंतराळ स्थानक नव्हते, तर ते मानवी जिद्द, वैज्ञानिक कुतूहल आणि भविष्याच्या दिशेने टाकलेले एक मोठे पाऊल होते. त्याने अंतराळात दीर्घकाळ राहण्याची मानवी क्षमता सिद्ध केली आणि भविष्यातील अंतराळ मोहिमांसाठी एक मजबूत पाया घातला.

थरारक पृथ्वीप्रवेश: ११ जुलै १९७९

स्कायलाबचे आयुष्य अपेक्षित होते त्यापेक्षा कमी ठरले. १९७४ मध्ये शेवटची मानवी मोहीम संपल्यानंतर, नासाची योजना होती की स्पेस शटल (Space Shuttle) वापरून स्कायलाबला पुन्हा वरच्या कक्षेत ढकलले जाईल किंवा नियंत्रित पद्धतीने पृथ्वीवर आणले जाईल. परंतु स्पेस शटल कार्यक्रमाला उशीर झाल्यामुळे आणि अनपेक्षितपणे सौर वादळांमुळे पृथ्वीच्या वातावरणाचा विस्तार झाल्यामुळे, स्कायलाब हळूहळू खाली येऊ लागले. या सौर वादळांमुळे वातावरणाचा थर अधिक दाट झाला आणि त्यामुळे स्कायलाबवरील वातावरणीय घर्षण (atmospheric drag) वाढले, परिणामी ते अधिक वेगाने खाली खेचले जाऊ लागले.

अनियंत्रित उतरणीची सुरुवात

१९७९ च्या सुरुवातीला हे स्पष्ट झाले की स्कायलाब नियंत्रित करणे शक्य होणार नाही. ते अनियंत्रितपणे पृथ्वीच्या वातावरणात पुन्हा प्रवेश करणार होते. यामुळे जगभरात चिंतेचे वातावरण निर्माण झाले. ७७ टन वजनाचे हे मोठे अंतराळ स्थानक वातावरणात पूर्णपणे जळून जाईल की त्याचे मोठे तुकडे पृथ्वीवर पडतील, याची कोणालाही खात्री नव्हती.

नासाने स्कायलाबच्या पृथ्वीप्रवेशाचा मार्ग आणि वेळ निश्चित करण्याचा प्रयत्न केला, परंतु हे अत्यंत कठीण काम होते. वातावरणीय परिस्थिती सतत बदलत असल्यामुळे अचूक अंदाज लावणे अवघड होते. अनेक देशांनी, विशेषतः लोकवस्ती असलेल्या भागांमध्ये, संभाव्य धोक्याची सूचना दिली. वृत्तपत्रांमध्ये आणि दूरदर्शनवर स्कायलाबच्या पृथ्वीप्रवेशाबद्दलच्या बातम्यांचा पूर आला होता. लोक घाबरले होते, पण त्याचबरोबर उत्सुकही होते की हे नेमकं कसं घडणार.

अखेरचा क्षण: ११ जुलै १९७९

अखेरीस, ११ जुलै १९७९ रोजी, भारतीय वेळेनुसार पहाटेच्या सुमारास, स्कायलाब पृथ्वीच्या वातावरणात वेगाने प्रवेश करू लागले. सुरुवातीला त्याचे काही भाग हिंद महासागरावर जळून खाक झाले, पण त्याचे मोठे तुकडे ऑस्ट्रेलियाच्या पश्चिम भागातील एस्परन्स (Esperance) शहराच्या पूर्वेकडील वाळवंटी प्रदेशात आणि काही भाग दक्षिण ऑस्ट्रेलियात पडले. सुदैवाने, या घटनेत कोणतीही जीवितहानी झाली नाही किंवा मोठ्या प्रमाणात मालमत्तेचे नुकसान झाले नाही.

एस्परन्सच्या लोकांनी आकाशात आगीचे गोळे आणि धातूचे तुकडे पडताना पाहिले. या घटनेनंतर, एस्परन्स शहराच्या प्रशासनाने नासाला स्कायलाबच्या कचरा टाकल्याबद्दल २५० डॉलरचा दंड ठोठावला, जो नंतर एका कॅलिफोर्निया रेडिओ स्टेशनने भरला. ही घटना जगाला अंतराळ कचऱ्याच्या समस्येची पहिली मोठी आणि धक्कादायक आठवण होती.

अंतराळ कचरा: एक अदृश्य पण वाढता धोका

स्कायलाबचा पृथ्वीप्रवेश हा अंतराळ कचऱ्याच्या समस्येचा केवळ एक छोटासा भाग होता. आज, पृथ्वीभोवतीच्या कक्षेत हजारो टन कचरा फिरत आहे, जो आपल्या भविष्यातील अंतराळ मोहिमांसाठी एक गंभीर धोका बनला आहे.

अंतराळ कचरा म्हणजे काय?

अंतराळ कचरा, ज्याला 'स्पेस जंक' किंवा 'ऑर्बिटल डेब्रिस' असेही म्हणतात, म्हणजे मानवाद्वारे अंतराळात पाठवलेल्या आणि आता निरुपयोगी झालेल्या वस्तू. यात खालील गोष्टींचा समावेश होतो:

• निष्क्रिय उपग्रह: ज्यांचे कार्य थांबले आहे किंवा ज्यांचा इंधन साठा संपला आहे.
• रॉकेटचे अवशेष: उपग्रह प्रक्षेपित केल्यानंतर रॉकेटचे रिकामे झालेले टप्पे.
• उपग्रहांचे तुकडे: उपग्रहांच्या स्फोटामुळे किंवा दोन उपग्रहांच्या टकरीमुळे निर्माण झालेले लहान-मोठे तुकडे.
• उपकरणांचे भाग: अंतराळवीरांनी गमावलेली उपकरणे, रंगाचे कण, धातूचे लहान कण.

हे तुकडे पृथ्वीभोवती हजारो किलोमीटर प्रतितास वेगाने फिरत असतात. एका लहानशा कणिकेचाही इतक्या प्रचंड वेगाने टक्कर झाल्यास उपग्रहाचे किंवा अंतराळयानाचे मोठे नुकसान होऊ शकते.

अंतराळ कचरा कसा निर्माण होतो?

अंतराळ कचरा अनेक प्रकारे निर्माण होतो:

1. उपग्रह प्रक्षेपण: प्रत्येक प्रक्षेपणात रॉकेटचे टप्पे, पेलोड अडॅप्टर आणि इतर भाग मागे राहतात.
2. स्फोट आणि टक्कर: जुन्या रॉकेटच्या इंधनाच्या टाक्यांचा स्फोट होणे किंवा दोन उपग्रहांची टक्कर होणे (उदा. २००९ मधील इरिडियम-कॉसमॉस टक्कर) यामुळे मोठ्या प्रमाणात कचरा निर्माण होतो.
3. उपग्रहविरोधी चाचण्या: काही देशांनी आपल्या उपग्रहविरोधी क्षेपणास्त्रांची चाचणी घेतल्यानेही मोठ्या प्रमाणात कचरा निर्माण झाला आहे.
4. मानवी चुका: अंतराळवीरांकडून उपकरणे निसटणे किंवा जुन्या उपग्रहांना योग्य प्रकारे निष्क्रिय न करणे.

आजमितीस, युरोपियन स्पेस एजन्सी (ESA) च्या अंदाजानुसार, पृथ्वीभोवतीच्या कक्षेत सुमारे ३६,५०० वस्तू १० सेमी पेक्षा मोठ्या, १ दशलक्षाहून अधिक वस्तू १ सेमी ते १० सेमी दरम्यानच्या आणि १३० दशलक्षाहून अधिक वस्तू १ मिमी ते १ सेमी दरम्यानच्या वेगाने फिरत आहेत. हा आकडा सातत्याने वाढत आहे.

वर्तमान आणि भविष्यातील अंतराळ मोहिमांवरील परिणाम

अंतराळ कचरा आपल्या वर्तमान आणि भविष्यातील अंतराळ मोहिमांसाठी एक गंभीर आव्हान आहे. त्याचे परिणाम अनेकविध आहेत:

टक्कर होण्याचा धोका (Collision Risk)

सर्वात मोठा धोका म्हणजे कार्यरत उपग्रह किंवा अंतराळ स्थानक यांच्याशी कचऱ्याची टक्कर होणे. आंतरराष्ट्रीय अंतराळ स्थानक (International Space Station - ISS) अनेकदा लहान कचऱ्याच्या तुकड्यांपासून वाचण्यासाठी आपली कक्षा बदलते. जरी लहान कणिकांचा आकार कमी असला तरी, त्यांचा प्रचंड वेग (सुमारे २७,००० किमी प्रतितास) इतका असतो की ते बंदुकीच्या गोळीपेक्षाही जास्त नुकसान करू शकतात.

• कार्यरत उपग्रहांचे नुकसान: दळणवळण, हवामान अंदाज, GPS, संरक्षण आणि वैज्ञानिक संशोधनासाठी वापरले जाणारे उपग्रह या कचऱ्यामुळे निकामी होऊ शकतात.
• अंतराळवीरांना धोका: अंतराळ स्थानक किंवा अंतराळयानांना टक्कर लागल्यास अंतराळवीरांच्या जीवाला धोका निर्माण होऊ शकतो.

केसलर सिंड्रोम (Kessler Syndrome)

१९७८ मध्ये नासाचे वैज्ञानिक डोनाल्ड केसलर यांनी ‘केसलर सिंड्रोम’ ही संकल्पना मांडली. यानुसार, अंतराळात कचरा इतका वाढतो की दोन वस्तूंची टक्कर होऊन त्यातून आणखी कचरा निर्माण होतो. हा कचरा इतर वस्तूंना धडकतो आणि आणखी कचरा निर्माण करतो, ज्यामुळे एका साखळी प्रतिक्रिया सुरू होते. यामुळे पृथ्वीभोवतीच्या काही विशिष्ट कक्षा पूर्णपणे निरुपयोगी होऊ शकतात, ज्यामुळे भविष्यातील अंतराळ मोहिमा अशक्य होतील. ही एक अत्यंत गंभीर शक्यता आहे.

आर्थिक परिणाम

एखाद्या उपग्रहाला कचऱ्यामुळे नुकसान झाल्यास किंवा तो नष्ट झाल्यास, त्याचे आर्थिक परिणाम मोठे असतात. उपग्रहांच्या निर्मिती आणि प्रक्षेपणाचा खर्च कोट्यवधी रुपयांमध्ये असतो. तसेच, नवीन उपग्रह प्रक्षेपित करण्याचा खर्चही मोठा असतो. याव्यतिरिक्त, कचरा टाळण्यासाठी उपग्रहांची कक्षा बदलण्यासाठी लागणारे इंधन आणि वेळ यांचाही खर्च असतो.

जागतिक प्रयत्न आणि उपाययोजना

अंतराळ कचऱ्याची समस्या ही कोणत्याही एका देशाची नाही, तर ती एक जागतिक समस्या आहे. त्यामुळे यावर उपाययोजना करण्यासाठी आंतरराष्ट्रीय स्तरावर प्रयत्न केले जात आहेत.

१. कचरा ट्रॅकिंग आणि मॉनिटरिंग

विविध अंतराळ संस्था, जसे की नासा, ईएसए आणि रशियन स्पेस एजन्सी, शक्तिशाली रडार आणि दुर्बिणी वापरून अंतराळातील कचऱ्याचा मागोवा घेतात. यामुळे कार्यरत उपग्रहांना कचरा टाळण्यासाठी आवश्यक ती माहिती मिळते आणि ते आपली कक्षा बदलू शकतात.

२. कचरा कमी करण्यासाठीचे डिझाइन (Design for Demise)

आता नवीन उपग्रह आणि रॉकेट अशा प्रकारे डिझाइन केले जात आहेत की त्यांचे कार्य संपल्यानंतर ते पृथ्वीच्या वातावरणात सुरक्षितपणे जळून खाक होतील. उदा. रॉकेटच्या शेवटच्या टप्प्यांमध्ये इंधन शिल्लक राहणार नाही याची खात्री करणे, किंवा विशिष्ट उंचीवर आल्यावर ते नियंत्रित पद्धतीने वातावरणात प्रवेश करतील अशी व्यवस्था करणे.

३. निष्क्रिय उपग्रहांना कक्षेतून काढणे (De-orbiting)

नवीन नियमांनुसार, उपग्रहाचे आयुष्य संपल्यानंतर ते २५ वर्षांच्या आत पृथ्वीच्या वातावरणात परत आणले पाहिजे किंवा त्यांना ‘ग्रेव्हयार्ड ऑर्बिट’ (Graveyard Orbit) नावाच्या सुरक्षित, उच्च कक्षेत पाठवले पाहिजे, जिथे ते इतर कार्यरत उपग्रहांना धोका पोहोचवणार नाहीत.

४. सक्रिय कचरा काढणे (Active Debris Removal - ADR)

ही एक नवीन आणि आव्हानात्मक संकल्पना आहे, ज्यात अंतराळातील मोठे कचरा तुकडे सक्रियपणे काढून टाकण्याचा प्रयत्न केला जातो. यासाठी विविध तंत्रज्ञानावर संशोधन सुरू आहे, जसे की:

• नेट कॅप्चर (Net Capture): कचरा पकडण्यासाठी जाळी वापरणे.
• हार्पून (Harpoon): कचरा भेदून त्याला पकडणे.
• रोबोटिक आर्म्स (Robotic Arms): रोबोटिक हातांनी कचरा पकडून त्याला नियंत्रित पद्धतीने पृथ्वीवर आणणे.
• लेझर बीम्स (Laser Beams): लेझर वापरून कचरा ढकलणे किंवा त्याचे लहान तुकडे करणे, जेणेकरून ते वातावरणात जळून जातील.

जपानची एअरबस (Airbus) आणि रशियाची रोसकॉसमॉस (Roscosmos) यांसारख्या कंपन्या आणि अंतराळ संस्था यावर सक्रियपणे काम करत आहेत. युरोपियन स्पेस एजन्सी (ESA) ने ‘क्लियरस्पेस-१’ (ClearSpace-1) नावाच्या मोहिमेची घोषणा केली आहे, जी २०२६ मध्ये अंतराळातील कचऱ्याचा एक भाग पकडून त्याला पृथ्वीच्या वातावरणात जळण्यासाठी निर्देशित करेल.

५. आंतरराष्ट्रीय सहयोग आणि नियम

युनायटेड नेशन्स (United Nations) आणि इंटर-एजन्सी स्पेस डेब्रिस कोऑर्डिनेशन कमिटी (IADC) सारख्या आंतरराष्ट्रीय संस्था अंतराळ कचरा कमी करण्यासाठी मार्गदर्शक तत्त्वे आणि नियमावली तयार करत आहेत. भारताची ISRO देखील या प्रयत्नांमध्ये सक्रिय सहभाग घेत आहे आणि ‘नेत्रा’ (NETRA) सारख्या प्रकल्पांद्वारे अंतराळ कचरा ट्रॅक करत आहे.

तुम्हाला माहीत आहे का?

• स्कायलाब हे ७७ टन वजनाचे होते, जे आजच्या आंतरराष्ट्रीय अंतराळ स्थानकाच्या (ISS) वजनाच्या एक पंचमांश होते.
• स्कायलाबच्या पृथ्वीप्रवेशानंतर, ऑस्ट्रेलियातील एस्परन्स शहराच्या प्रशासनाने नासाला कचरा टाकल्याबद्दल २५० डॉलरचा दंड ठोठावला होता.
• अंतराळातील कचऱ्याचा सर्वात लहान तुकडाही, तो प्रचंड वेगात असल्याने, बुलेटपेक्षा जास्त नुकसान करू शकतो.
• २००९ मध्ये अमेरिकेच्या इरिडियम (Iridium) उपग्रहाची एका निष्क्रिय रशियन कॉसमॉस (Cosmos) उपग्रहाशी टक्कर झाली, ज्यामुळे हजारो नवीन कचऱ्याचे तुकडे निर्माण झाले. ही पहिली मोठी उपग्रह-उपग्रह टक्कर होती.
• तुम्ही अंतराळात सोडलेले एक लहान नट किंवा बोल्ट देखील अनेक वर्षे पृथ्वीभोवती फिरत राहू शकते.

निष्कर्ष

स्कायलाबचा थरारक पृथ्वीप्रवेश आपल्याला अंतराळाच्या अफाट आणि रहस्यमय जगात मानवी हस्तक्षेपामुळे निर्माण झालेल्या एका गंभीर समस्येची आठवण करून देतो. अंतराळ कचरा हा आपल्या भविष्यातील अंतराळ मोहिमांसाठी, दळणवळण उपग्रहांसाठी आणि पर्यायाने आपल्या दैनंदिन जीवनासाठी एक मोठा धोका आहे. ISRO सारख्या संस्थांच्या अथक प्रयत्नांमुळे भारत अंतराळ संशोधनात आघाडीवर आहे, पण या प्रगतीसोबतच अंतराळ स्वच्छ ठेवण्याची जबाबदारीही येते. ‘योगिनी एकादशी’च्या दिवशी आपण निसर्गाच्या स्वच्छतेची आणि पर्यावरणाच्या संतुलनाची आठवण करतो, त्याचप्रमाणे अंतराळाची स्वच्छता राखणे हे देखील तितकेच महत्त्वाचे आहे. तंत्रज्ञानाचा वापर करून आणि आंतरराष्ट्रीय सहकार्यानेच आपण या अदृश्य धोक्यावर मात करू शकतो आणि भविष्यातील पिढ्यांसाठी अंतराळाचा मार्ग सुरक्षित आणि खुला ठेवू शकतो. चला, अंतराळातील या शांततेला जपण्याचा संकल्प करूया!