सूर्याला स्पर्श!

सूर्याची निरीक्षणं करण्यात मुख्य धोका आहे तो अर्थातच सूर्यापासून उत्सर्जित होणाऱ्या प्रचंड उष्णतेचा. सूर्याच्या जितक्या जवळ जावं, तितकं अधिकाधिक तीव्र तापमानाला तोंड द्यावं लागतं. या उष्णतेपुढे टिकाव धरू शकेल अशाच पद्धतीनं हा पार्कर सौरशोधक तयार केला गेला आहे. या शोधकाला सुमारे १४०० अंश सेल्सियसपर्यंतच्या तापमानाला सामोरं जावं लागेल, हे लक्षात घेऊन त्याची बांधणी केली आहे. उष्णतेपासून रक्षण करण्यासाठी, या शोधकाची सूर्याकडची बाजू एका आवरणाखाली झाकली आहे. हे संरक्षक आवरण कार्बनपासून बनवलेल्या एका मिश्रपदार्थाचं आहे. सूर्यकिरण परावर्तित करण्यासाठी त्यावर पांढरा रंगही दिला आहे. वजनाला हलकं असणारं हे आवरण, सुमारे बारा सेंटिमीटर जाड असून ते १६५० अंश सेल्सियस तापमान सहन करू शकतं. त्यामुळे आवरणाच्या दुसऱ्या बाजूचं तापमान फक्त ३० अंश सेल्सियस इतकं कमी राहतं व यानातील विविध इलेक्ट्रॉनिक साधनं सुरक्षित राहतात.

सूर्याच्या वातावरणाचा वेध घेण्यासाठी, या शोधकावर विद्युत आणि चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता मोजणारी, तसंच सौरप्रभेचं चित्र घेऊ शकणारी उपकरणं बसवली आहेत. त्याचबरोबर या यानावर सौरकण गोळा करणारं ‘फॅरडे कप’ हे साधन बसवलेलं आहे. हा फॅरडे कप सूर्याकडे रोखलेला असतो. त्यावर कोणतंही आवरण नाही. हा कप मॉलिब्डेनमपासून बनवलेल्या, अतिशय उच्च तापमान सहन करू शकणाऱ्या एका मिश्रधातूपासून बनवलेला आहे. हा कप सूर्याकडून उत्सर्जित होणारे इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, तसंच हेलियम आणि इतर मूलद्रव्यांच्या विद्युत्‌भारित अणूंची मोजदाद करतो व त्यांचा वेगही मोजतो. सूर्याच्या उष्णतेपासून संरक्षण करण्यासाठी, शोधकाची पृथ्वीकडे संदेश पाठवणारी अँटेना ही हा शोधक सूर्यापासून पुरेसा दूर गेल्यानंतरच उघडली जाते. त्यामुळे शोधकानं मिळवलेली माहिती, ही पृथ्वीवर पोचण्यासाठी काही काळासाठी थांबावं लागतं.

सुमारे सातशे किलोग्रॅम वजनाचा हा पार्कर सौरशोधक १२ ऑगस्ट २०१८ रोजी अमेरिकेतील केप कॅनाव्हेरल इथून अंतराळात झेपावला. हा शोधक आता अत्यंत लंबवर्तुळाकार कक्षेत सूर्याभोवती प्रदक्षिणा घालीत आहे. सूर्याभोवतीच्या प्रत्येक प्रदक्षिणेत हा शोधक सूर्याच्या जवळ येतो व त्यानंतर सूर्यापासून दूर जाऊन शुक्राच्या कक्षेच्या पलीकडे जातो. त्यानंतर तो पुनः सूर्याजवळ येऊ लागतो. प्रत्येक प्रदक्षिणेत हा शोधक सूर्याच्या अधिकाधिक जवळ येत आहे. या शोधकाचा सूर्याभोवतालच्या कक्षांचा प्रदक्षिणाकाळ बदलता असून, सुरुवातीला सुमारे पाच महिन्यांचा असणारा प्रदक्षिणा काळ, शेवटी तीन महिन्यांइतका कमी होणार आहे. हा शोधक एकूण सव्वीसवेळा सूर्याच्या जवळून जाणं अपेक्षित आहे. सुरुवातीला सूर्याच्या केंद्रापासून सुमारे ‘अठरा सूर्य’ (सूर्याचे व्यास) इतक्या अंतरावरून गेलेला हा शोधक, शेवटच्या फेरीत सूर्याच्या केंद्रापासून फक्त ‘पाच सूर्य’ इतक्या अंतरावरून पार होईल. त्यावेळी त्याच्यावर होणाऱ्या सूर्यकिरणांचा मारा हा पृथ्वीवर होणाऱ्या सूर्यकिरणांच्या माऱ्याच्या तुलनेत सुमारे पावणेपाचशेपट तीव्र असेल. यावेळी त्याचा वेग असेल सेकंदाला १६३ किलोमीटर इतका प्रचंड!

गेल्या वर्षी एप्रिल महिन्याच्या २८ तारखेला हा सौरशोधक सूर्यासून सुमारे ‘नऊ सूर्य’ इतक्या अंतरावरून पार झाला. सूर्यापासूनचं सुमारे एक कोटी किलोमीटरचं हे अंतर, बुध-सूर्य यांच्यातील सरासरी अंतराच्या फक्त सुमारे एक-पंचमांश इतकं होतं. ही त्याची सूर्याच्या जवळून जाण्याची आठवी वेळ होती. यावेळी तो प्रथमच सूर्याच्या वातावरणात डोकावून आला. शोधकावरील उपकरणांद्वारे चुंबकीय परिस्थितीतला बदल, विद्युत्‌भारित कणांची संख्या व त्यांचा बदललेला वेग, अशा वेगवेगळ्या नोंदींंवरून हा शोधक सूर्याच्या वातावरणातून पार झाल्याचं स्पष्ट झालं. हा शोधक सूर्याच्या वातावरणात सुमारे पाच तासांसाठी होता. त्यानंतर तो सूर्याच्या वातावरणातून बाहेर पडून पुनः सूर्यापासून दूर जाऊ लागला. त्यानंतर गेल्या ऑगस्ट महिन्यात आणि नोव्हेंबर महिन्यात त्यानं सूर्याच्या आणखी दोन भेटी घेतल्या. या भेटींत गोळा केलेल्या माहितीचं तपशीलवार विश्लेषण अजून व्हायचं आहे.

या शोधकावर सोपवलेल्या जबाबदाऱ्या या सूर्याभोवतालच्या परिस्थितीशी संबंधित आहेत. सूर्याभोवतालच्या चुंबकीय क्षेत्रात आंदोलनाच्या स्वरूपातल्या हालचाली होत असतात. या शोधकाचं एक कामं हे सूर्याभोवतीच्या या वैशिष्ट्यपूर्ण चुंबकीय क्षेत्राची रचना अभ्यासणं हे आहे. दुसरं काम आहे ते सौरप्रभेच्या अभ्यासाबद्दलचं. सौरप्रभेतील विद्युत्‌भारित कणांचा वेग हा अतिप्रचंड आहे. कोणत्याही कणाचा वेग हा त्या-त्या ठिकाणच्या तापमानाशी निगडित असतो. तापमान जितकं जास्त, तितका त्या कणाचा वेग जास्त. सौरप्रभेतील विद्युत्‌भारित कणांचा वेग हा तिथल्या तापमानानुसार जितका अपेक्षित आहे, त्यापेक्षा कितीतरी अधिक आहे. किंबहुना जर या सौरकणांच्या वेगावरून तिथल्या तापमानाचा अंदाज केला तर, या सौरप्रभेचं तापमान सुमारे दहा लाख अंश सेल्सियसहून अधिक भरतं. म्हणजे सूर्याच्या ‘पृष्ठभागा’च्या तापमानापेक्षा कित्येक पटींनी जास्त… सौरप्रभेतील या सौरकणांना इतका प्रचंड वेग कसा प्राप्त होतो, यामागचं कारण शोधणं हे या शोधकाचं दुसरं काम आहे.

हा शोधक पहिल्या स्पर्शाच्या वेळी फक्त पाचच तास सूर्याच्या वातावरणात होता. आता पुढील फेऱ्यांत तो सूर्याच्या अधिकाधिक जवळ जात असल्यानं, सूर्याभोवतालच्या वातावरणात तो अधिक काळ व्यतीत करू शकेल. यामुळे संशोधक या शोधकाकडून येत्या काळात बरीच महत्त्वाची माहिती मिळण्याची अपेक्षा बाळगून आहेत. आणि शोधकाची आतापर्यंतची यशस्वी वाटचाल पाहता, ही अपेक्षा नक्कीच पूर्ण होईल याची संशोधकांना खात्री आहे…!

चित्रवाणीः https://www.youtube.com/embed/LkaLfbuB_6E?rel=0

— डॉ. राजीव चिटणीस.

छायाचित्र सौजन्य: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, NASA/Aubrey Gemignani