कहाणी ‘नासा’च्या ‘पर्सिवरन्स’ची

गेल्या काही आठवड्यापासून मंगळ ग्रहाचा अभ्यास करण्यासाठी स्पर्धा  वाढू लागली आहे. एकदोन आठवड्याच्या फरकाने तिथे तीन देशाच्या अवकाशीय मोहिमा जाऊन थडकल्या आहेत. अवकाश संशोधन एका देशाची मक्तेदारी नसून ती समस्त जगाची जबाबदारी बनलेली आहे हे यावरून दिसून येते. संयुक्त अरब अमिरात या अरब देशाची मंगळ ग्रहावर ही पहिलीच चाल आहे पण त्यांनी आपण या क्षेत्रात निपुण झालो आहोत हे जगाला दाखवून दिले आहे. चीनने सुद्धा अवकाश संशोधनात फार मोठी अजून एका भरारी घेतलेली आहे. पण नासाचे अवकाशीय संशोधनातील प्राबल्य अगदी वादातीत आहे यात कोणतीही शंका नाही हे पुन्हा त्यांनी सिद्ध केले आहे.

‘पर्सिवरन्स’ची सफाई 

‘पर्सिवरन्स’चे मंगळावर उतरणे एखाद्या ‘साय-फाय’ सिनेमाला लाजवेल इतके रोमहर्षी व आकर्षक होते. ‘पर्सिवरन्स’ (Perseverance) हा एका इंग्रजी शब्द आहे व या शब्दाचा अर्थ आहे चिकाटी किंवा दीर्घप्रयत्न. ‘नासा’ वैज्ञानिक व अभियांत्रिकांच्या चिकाटीमुळेच ही मोहीम इतक्या सफाईदारपणे व अचूकपणे फत्ते झाली आहे हे निर्विवाद आहे. ‘पर्सिवरन्स’ला मंगळाच्या पृष्ठावर अलगदपणे उतरवण्यासाठी किती मोठ्या प्रमाणावर नियोजन व ब्रेन स्टोर्मिंग करावे लागले असेल याची आपण कल्पनाही करू शकणार नाही. त्या रोबोटिक गाडीला कोणत्याही प्रकारची इजा न पोहोचवता लाखो मैल दूर अस्तित्वात असणाऱ्या एका परग्रहावर नेऊन ठेवणे हे अतिशय कौशल्यपूर्ण काम आहे. त्यात ‘नासा’ने पैकीच्या पैकी गुण मिळवले आहेत. जिथे ‘पर्सिवरन्स’चे लँडिंग झाले तिथली भौगोलिक व भूपृष्ठीय परिस्थिती अतिशय किचकट व बिकट आहे. ‘नासा’ने या आधी दोनचार मंगळ मोहिमा राबवल्या आहेत. त्या मोहिमांतून जी माहिती गोळा झालेली होती त्याच्या आधारे ‘पर्सिवरन्स’ कोणत्या ठिकाणी उतरवायचे हे ठरवण्यात आले होते. ‘जजिरो विवर’ हे त्या जागेचे नाव. शास्त्रज्ञांचा असा कयास आहे की हे विवर ४०० कोटी वर्षांपूर्वी तयार झाले आहे. इथे आधी नदीसदृश्य संरचना होती. नदीच्या प्रभावामुळे तिथल्या मातीत कित्येक कोटी वर्ष दमटपणा अस्तित्वात होता असा एका प्राथमिक अंदाज आहे. असे वातावरण सूक्ष्मजीव निर्मितीसाठी पोषक असते हे पृथ्वीवरील परिस्थितीवरून आपल्याला कळते. मंगळावरसुद्धा अशीच काहीशी परिस्थिती तिच्या सुरुवातीच्या भूशास्त्रीय काळात होती असे अनुमान काढण्यात आले आहे. अशा ठिकाणी सजीवसृष्टीचे काही संकेत मिळतात का हे तपासण्यासाठी या विवराची निवड लँडिंगसाठी करण्यात आली होती.

‘पर्सिवरन्स’ उतरलेले मंगळावरील ठिकाण 

जिथे ‘पर्सिवरन्स’ आता पार्क करण्यात आले आहे तिथे एका बाजूला मोठाले डोंगर आहेत. नदी जेव्हा समुद्राला मिळते तेव्हा त्याच्या तोंडाला भला मोठा गाळाचा थर जमा होतो तसा थर तिथे जमा झाला आहे. हा भूभाग ‘पर्सिवरन्स’पासून सुमारे २ किमी दूर आहे. पाण्याच्या वाहत्या प्रभावामुळे नदीनाल्यातून फार मोठे खडक खाली घरंगळत जाताना दिसतात. हे मोठे गारगोटे जेव्हा प्रवाहवेग कमी होतो तेव्हा नदीच्या पात्रात व पात्राजवळ जमा होऊन पहुडलेले आपल्याला पाहावयास मिळतात. अशाच प्रकारचे ओबडधोबड गारगोटे मंगळावरसुद्धा ‘पर्सिवरन्स’च्या आजूबाजूला जमा झालेले आढळतात. आपल्या देशात ब्रह्मपुत्र नदीच्या मुखावर गाळ जसा साचलेला आहे अगदी तसाच तो मंगळावर सुद्धा या ठिकाणी आढळतो. या साम्यामुळेच तिथे प्राचीन सजीव किंवा त्यांच्या अस्तित्वाचे संकेत सापडू शकतात या आशेवर ही जागा ‘पर्सिवरन्स’द्वारे अभ्यासण्यासाठी निवडण्यात आली आहे.

‘पर्सिवरन्स’चा अद्भुत प्रवास 

शास्त्रज्ञांच्या दृष्टीने अध्ययन करण्यासाठी परग्रहावरील जी जागा योग्य वाटते ती तंत्रज्ञाना योग्य वाटतेच असे नाही. ‘पर्सिवरन्स’सारखी रोबोगाडी एका डोंगरमाथ्यावर किंवा दरीच्या खोल खाईत उतरवण्यासाठी जे कौशल्य गरजेचे असते तसे त्यांच्यापाशी असेलच असे नाही. त्यांनाही अनेक तांत्रिक बाबींचा विचार करावयाचा असतो. त्यामुळेच ‘नासा’ला ‘पर्सिवरन्स’ला मंगळाच्या पृष्ठावर अलगदपणे पोहोचवण्यासाठी नवीन व प्रगत तंत्रज्ञान विकसित करावे लागले. ‘पर्सिवरन्स’ने पृथ्वी ते मंगळ हे अंतर (सुमारे ४० कोटी मैल) ७ महिन्यात पार पाडले. ३० जुलै २०२०ला सुरू झालेला प्रवास मंगळापर्यंत सरासरी ताशी ४८,००० मैल या हिशोबाने पार पाडण्यात आला, जो १८ फेब्रुवारी २०२१ला संपला. पण पृथ्वीचे गुरुत्वाकर्षण भेदण्यासाठी किमान २५,००० मैल प्रति तास इतक्या वेगाने मार्गस्थ व्हावे लागते याचे धडे आपण शाळेतील भौतिकशास्त्राच्या पाठ्यपुस्तकातून घेतलेच आहेत. पण ‘नासा’ने रोबो गाडी मंगळावर बिनधोक उतरवण्यासाठी जी युक्ती व क्लृप्ती वापरली त्याचे विशेष कौतुक करावे लागेल. हे कौतुक यासाठी करावे लागेल की इतक्या प्रचंड वेगाने मंगळावर पोहोचून सुद्धा यानाचा वेग कमी करण्यासाठी त्यांनी मंगळ ग्रहाची परिक्रमा करण्यात वेळ घालवला नाही. त्यांनी सरळ त्या यानाला मंगळाच्या प्रभावक्षेत्रात नेले व तिथे त्या यानाचा वेग १२,००० मैल प्रतितास इतका कमी केला. नंतर ‘पर्सिवरन्स’चे लँडिंग करण्यासाठी हा वेग आणखी कमी करून २ मैल प्रतितास केला गेला. इतक्या मोठ्या प्रमाणात वेग करण्यासाठीचा जो कालावधी होता तो फक्त ७ मिनिटांचा होता. त्यावरूनच या मोहिमेबद्दल कोणत्या पातळीवर जाऊन तयारी करण्यात आली होती हे आपल्या लक्षात येईल.

‘पर्सिवरन्स’चे पॅराशूट 

या मोहिमेचे यश मंगळाच्या वातावरणात पॅराशूट उघडण्यामध्ये सामावलेले होते. जर हे पॅराशूट उघडले नाही तर ‘पर्सिवरन्स’ मंगळाच्या पृष्ठावर जाऊन आदळणार व साऱ्या मोहिमेचा फज्जा उडणार हे ओघाने आले याची जाण ‘नासा’ला होती. त्यासाठी मंगळसदृश्य वातावरणात याची चाचणी घेणे आवश्यक होते. ही चाचणी अमेरिकेतील व्हर्जिनिया येथे ३ वेळा घेण्यात आली. ‘नासा’ने ७२ फूट व्यासाचे पॅराशूट बनवले व मंगळावर जेव्हा ते उघडण्याची आवश्यकता होती तेव्हा ते फक्त अर्धा सेकंदात उघडणे अपेक्षित होते.

हे ठरवल्याप्रमाणेच घडते की नाही हे पाहण्यासाठी ‘नासा’ने चाचणी घ्यायचे ठरवले व हे पॅराशूट अवकाशात नेले. मंगळावर ज्या गतीने ‘पर्सिवरन्स’ कूच करणार होते तो वेग साध्य करण्यासाठी रॉकेटचा वापर करण्यात आला. त्यासाठी ज्या रॉकेटमधून हे पॅराशूट चाचणीसाठी अवकाशात नेले गेले त्याचा वेग ध्वनिवेगाच्या दुप्पट करण्यात आला, तसेच त्या पॅराशूटला सुमारे ३० हजार किलोचे वजन टांगून त्याला खाली सोडण्यात आले. हा असा प्रयोग तीनवेळा केला गेला व प्रत्येक वेळी तो यशस्वी झाला म्हणून त्याचा वापर मंगळावर ‘पर्सिवरन्स’ला उतरवण्यासाठी करण्याचे नक्की केले गेले.

कृत्रिम बुद्धिमत्ता विकास 

वेग कमी करण्यासाठी पॅराशूटचा कसा वापर करण्यात आला त्याचे व्हीडिओ सर्वानीच आतापर्यंत पाहिले असतील. हॉलिवूडच्या चित्रपटांमध्ये शोभेल असे ते लँडिंग होते. पण चित्रपटासाठी संगणकात माहिती पुरवून आपल्याला हवा तो परिणाम साधता येतो. पण तिथे मंगळावर अशी कोणतीही सोय किंवा सुविधा उपलब्ध नव्हती. त्यातच पृथ्वीवरून जर काही आदेश या रोबो गाडीच्या उतरण्याच्या प्रक्रियेला द्यावयाचे झाले तर ते फारच कठीण व जोखमीचे ठरले असते. कारण, पृथ्वीवरून मंगळावर जो सांकेतिक आदेश पाठवला जातो तो सांकेतिक आदेश तिथे पोहोचायलाच १२ मिनिट लागतात. तिथून तो पुन्हा आपल्या ग्रहावर यायला आणखी १२ मिनिट घेणार. यानाचा प्रचंड मोठा वेग कमी करणे व हजारो मैल प्रतितासवरून तो वेग फक्त २ मैलावर आणणे हे कौशल्यपूर्ण तर होतेच. पण, ही सारी प्रक्रिया पार पाडण्यासाठी जो कालावधी नासाजवळ तो फक्त  ७ मिनिट इतका कमी होता.

या ७ मिनिटात त्या रोबो गाडीला, म्हणजेच ‘पर्सिवरन्स’ला व इतर सामानाला (हेलिकॉप्टर) खाली आणायच्या क्रियेला नियंत्रित करण्यासाठी एक संगणक प्रणाली विकसित करण्यात आली होती. त्या संगणक प्रणालीलाच सारे निर्णय घेण्याची मुभा देण्यात आली होती. हे सॉफ्टवेरच तिथली परिस्थिती पाहून, त्याचे आकलन करून, लँडिंगसाठी योग्य जागा आहे की नाही या साऱ्या गोष्टींचा सारासार विचार करून निर्णय घेणार होते. त्यासाठी ‘नासा’ने आधीच्या मोहिमेतून जमा झालेली मंगळ पृष्ठाची सारी चित्रं संकलित केली व त्यांचा सखोल अभ्यास केला. त्या अभ्यासातून ‘पर्सिवरन्स’ कोणत्या ठिकाणी उतरवायचे व कोणत्या गोष्टींचा अभ्यास करायचा हे निश्चित केले.

‘पर्सिवरन्स’ ज्या ठिकाणी उतरले आहे त्या ठिकाणी एकीकडे उंच कडे आहेत, दुसरीकडे मोठे दगड आहेत, तर इतर दिशेला नदीपात्राची भुसभुशीत जमीन आहे, गाळ आहे. तर अशा ठिकाणी रोबो गाडीला उतरवायचे होते. त्यासाठी इथल्या भौगोलिक परिस्थितीचा अगदी बारकाईने अभ्यास करण्यात आला. इथल्या जागेचे नव्याने नकाशे बनवण्यात आले व त्याची इत्यंभूत माहिती ‘पर्सिवरन्स’ नियंत्रण करणाऱ्या संगणकाला पुरवण्यात आली. या संगणकाला मग स्वतःची बुद्धी बहाल करण्यात आली. ‘पर्सिवरन्स’ उतरण्याच्या ठिकाण निश्चिती साठी कोणकोणते परिमाण वापरायचे याचे धडे त्या संगणक प्रणालीला देण्यात आले. ही सारी माहिती त्या संगणकात पुरवल्यानंतरच खरंतर त्या संगणक प्रणालीने योग्य निर्णय घेतलेला आहे.

कृत्रिम बुद्धिमत्ता व त्याची पृथ्वीवरील फायदे 

कृत्रिम बुद्धीचा हा फार मोठा विजय आहे. व ही विद्याशाखा एका नव्याच उंचीवर जाऊन बसलेली आहे. या तंत्रज्ञानाचा फार मोठा उपयोग आपल्या पृथ्वीवर अनेक प्रकारच्या संशोधनासाठी करता येऊ शकेल. काही आठवड्यांपूर्वी उत्तराखंडात फार मोठा पुराचा तडाखा बसला तो काही दिवस कोणत्या कारणामुळे झाला याबद्दल लोकांच्या मनात शंका होती व अनेक तर्कवितर्क जाणकारांपासून ते सामान्यांपर्यंत मांडले जात होते. हिमालयासारख्या दुर्गम ठिकाणी पायपीट करून भू-तांत्रिक माहिती, त्याची जटिल संरचना, घळ्या, विभंग व इतर अनेक प्रकारची माहिती गोळा करणे अतिशय कठीण व अशक्य अशी बाब आहे. इथली भूशास्त्रीय परिस्थिती इतकी जलद बदलत असते की त्याचे आकलन होण्यातच अनेक वर्ष निघून जातात. मंगळावर जसं कृत्रिम बुद्धीने अचूक निर्णय घेतले तशा प्रकारची संगणकप्रणाली या कामासाठीही तयार करण्यात येऊ शकते. ड्रोनच्या साहाय्याने इथल्या हिमनद्या, हिमवर्षाव ठिकाणे, दरड कोसळणारी ठिकाणं यासारख्या आपत्तीबद्दल निश्चितच माहिती आपल्याला मिळवता येऊ शकते.

‘पर्सिवरन्स’ला काही आठवडे काम असणार नाही. मात्र गेल्या गुरुवारी ४ मार्चला ‘पर्सिवरन्स’ने एक टेस्ट राईड केली आहे. काही मीटर पुढे व मागे चालवून ‘पर्सिवरन्स’ची चाकं व्यवस्थित काम करत आहेत याची नासाने खात्री करून घेतली आहे. स्वतःबरोबर जे त्याने कॅमेरे व ध्वनी नोंदवणारे यंत्रं नेली आहेत त्याची चाचणी घेण्याचे काम त्याला काही दिवस असणार आहे. एकदा एका मुलीने नासाला भेट दिल्यानंतर तिथल्या एका वैज्ञानिकाला सांगितले की मी हे सारे पाहू शकते पण माझ्या बहिणीला काही दिसत नाही. ती आंधळी आहे. पण तिला मंगळावर काय आहे, तिथे कोणत्या घडामोडी सुरू आहेत हे जाणून घेण्याची फार उत्सुकता असते. तिला मात्र या साऱ्या संशोधनाचा आस्वाद घेता येत नाही. म्हणून त्या शास्त्रज्ञाने ठरवले की जेव्हा केव्हा मंगळावर कोणी जाईल तेव्हा त्याच्याबरोबर एक माईक सुद्धा जाईल जेणेकरून पाहू न शकणाऱ्या लोकांना निदान ऐकण्याचे तरी समाधान मिळेल.

‘पर्सिवरन्स’वर तिथले खडक व माती गोळा करण्याचे काम सोपवण्यात आले आहे. रासायनिक पृथःकरण करण्याचे सामान सुद्धा या रोबो गाडीत आहे. त्यामुळे तिथे जे सुमारे ४ अब्ज वर्षांपूर्वी त्रिभूज प्रदेश ( डेल्टा- जिथे मोठी नदी समुद्राला मिळते तिथे हाथपंख्या सारखी गाळाची संरचना तयार होते) सारख्या ठिकाणी आर्द्रता व खाद्य मिळण्याची जास्त शक्यता वाटल्याने ‘पर्सिवरन्स’ तिथून गाळाचे नमुने गोळा करेल. त्याचबरोबर तिथल्या हवेचे नमुने घेऊन त्यातून काही कण ऑक्सिजन बनवता येईल का हे पाहण्यासाठी ‘पर्सिवरन्स’ काही प्रयोग सुद्धा करणार आहे. जे गाळाचे व खडकाचे नमुने ‘पर्सिवरन्स’ गोळा करून ठेवणार आहे त्यांना परत आणण्यासाठी आणखी एक नवी मोहीम आखलेली आहे. पण हे नमुने २०३० नंतरच पृथ्वीवर येतील.

मंगळावरील पहिली हेलिकॉप्टर राईड 

खाली उतरण्यासाठी ‘नासा’नं जसे एक नवीन तंत्रज्ञान विकसित केलं आहे तसं हे नमुने परत आणण्यासाठी, पृष्ठावरून त्यांना आकाशात पोहोचवण्यासाठी (यानापर्यंत) अजून एक नवी योजना, तंत्रज्ञान विकसित करणे गरजेचे आहे. त्यासाठीच बहुदा ‘इंजेनुइटी हेलिकॉप्टर’ मंगळावर नेण्यात आले आहे. सद्या तरी त्याचा उपयोग ‘पर्सिवरन्स’ उतरलेल्या ठिकाणचा परिसर अवलोकनासाठी करण्यात येणार आहे. पण हे हेलिकॉप्टर बॅटरीवर चालणार आहे व त्यामुळे त्या बॅटरीला चार्ज करणे क्रमप्राप्त आहे. तिथे तापमान अतिशय थंड असल्याने योग्य व परिणामकपणे कार्यरत राहण्यासाठी ऊर्जा वापरणे गरजेचे आहे. ‘नासा’ पृथ्वीवरून चार्जिंगचे आदेश देणार आहे. जे २ किलोग्रॅमचे हेलिकॉप्टर आहे तेही बॅटरीच्या उर्जेवर चालणार आहे. याचेही चार्जिंग ‘पर्सिवरन्स’च्या बॅटरीने केले जाईल. नंतर ते वेगळे केल्यावर त्यांची बॅटरी सौरऊर्जेद्वारे चार्ज केली जाईल. ‘इंजेनुइटी’चे पहिले उड्डाण लवकरच सर्वांना बघायला मिळेल. पण त्याआधी ते ‘पर्सिवरन्स’पासून वेगळे होईल व त्यानंतर एका महिन्याच्या कालावधीत ते तिथल्या वातावरणात भरारी मारेल. मात्र तत्पूर्वी उणे १३० अंश तापमानात ते कसे तग धरेल हे पाहावे लागेल. पहिल्या उड्डाणाच्या अनुभवानंतरच हे हेलिकॉप्टर किती लांब व किती फेऱ्या मारू शकेल हे ठरवले जाईल. तशी आपल्याला मंगळाच्या भूपृष्ठावर कोणत्या प्रकारची संरचना आहे याची माहिती आहेच. पण ‘इंजेनुइटी’मुळे आपल्याला तिथल्या जमिनीची सखोल माहिती, पूर्ण तपशिलानिशी मिळणे शक्य होणार आहे.

डॉ. प्रवीण गवळी, भारत सरकारच्या विज्ञान व तंत्रज्ञान विभागाच्या अधीन कार्यरत नवी मुंबई येथील भारतीय भूचुंबकत्व संस्थेत, वैज्ञानिक म्हणून कार्यरत आहेत.