गुरुत्वाकर्षण , अग्निबाण , अंतरिक्षात भ्रमण आणि उपग्रह या अवकाशाच्या संशोधनाशी निगडित असलेल्या विषयांच्या ज्ञानाची थोडी उजळणी करण्याचा प्रयत्न मी या आधीच्या चार लेखांत केला होता. चंद्रयानावरील लेखमालिकेतील यानंतरचा पाचवा भाग आज देत आहे. पहिल्या चार भागांची वाचनसंख्या कमी कमी होत गेल्यामुळे या लेखमालेच्या वाचनीयतेबद्दल सुरुवातीला माझ्या मनात आलेली शंका आता पुन्हा मनात डोकावते आहे. हा भाग वाचकांना आकर्षित करेल अशी आशा आहे.

मानवनिर्मित वस्तू अंतरिक्षात पाठवण्याच्या तयारीला दुसर्‍या महायुध्दानंतर अकल्पित असा वेग आला. रशिया आणि अमेरिका हे देश या बाबतीत अग्रगण्य होते. त्या दोन्ही देशांनी अवकाशात जाऊन पोचणारी वेगवान आणि शक्तीशाली रॉकेट्स पाठवली, त्यानंतर स्पुटनिक, एक्स्प्लोअरर आदि उपग्रह अंतरीक्षात सोडले आणि कांही वर्षांनी युरी गागारिन, अॅलन शेपर्ड वगैरे अंतराळवीर पृथ्वीच्या वातावरणाच्या बाहेर दूरवर फेरफटका मारून परत आले. ही शर्यत चालतच राहिली आणि ब्रिटन, फ्रान्स, चीन, जपान यासारखे कांही इतर देश त्यात सामील झाले. भारताला स्वातंत्र्य मिळाल्यानंतर त्यानेही विज्ञान व तंत्रज्ञानाच्या क्षेत्राला अग्रक्रम दिला आणि त्यात अंतरिक्षाच्या अभ्यासाला महत्वाचे स्थान दिले.

अंतराळासंबंधीचे तंत्रज्ञान त्या काळात विकसित देशांमध्येसुध्दा ज्ञान व अज्ञान यांच्या सीमेवरचे असे (फ्राँटियर टेक्लॉलॉजी) मानले जात होते. अर्थातच ते गोपनीय स्वरूपाचे होते. आज गूगलच्या शोधयंत्रावरून आपल्याला या विषयावरील लाखो लेख किंवा शोधनिबंध सापडतील पण पूर्वी सगळी माहिती गुप्त असायची. अंतराळात पाठवण्यासाठी कशा प्रकारची उपकरणे किंवा यंत्रसामुग्री लागेल, ती कोणत्या धातूंपासून किंवा अधातूंपासून तयार करता येईल, जमीन, हवा, पाणी या महाभूतातून ते पदार्थ कसे उत्पन्न करता येतील, त्यासाठी कोणत्या प्रक्रियांचा उपयोग करावा लागेल आणि कोणत्या प्रकारच्या यंत्रसामुग्रीची आवश्यकता भासेल हे सगळे गूढ असायचे.

साबूदाण्याची खिचडी किंवा कांद्याची भजी करण्यासाठी लागणारे साहित्य, उपकरणे आणि कृती पाकशास्त्रावरील छापील पुस्तकांत वाचायला मिळते. तरीसुध्दा त्याला चंव येण्यासाठी पाककौशल्य लागते. परदेशी कंपन्यांच्या सहकार्याने स्कूटर्स, शिलाईयंत्रे वगैरे निर्माण करण्याचे कारखाने पूर्वी भारतात निघाले होते. त्यातले अगदी खिळेमोळे आणि ते ठोकण्याचे हातोडे यासकट त्यासाठी लागणारे सगळे साहित्य आणि ते जुळवण्याची कृती त्यांच्या कोलॅबोरेटर्सकडून आयात होत असे. पण त्या काळात अणुभट्ट्या, अग्निबाण आणि उपग्रह वगैरे खास गोष्टी मात्र अशा पध्दतीने सहजासहजी मिळत नसत. त्यातली थोडी मोघम माहिती हाताला लागली तरी त्या वस्तू कशा मिळवायच्या, त्या कोठे उपलब्ध असतील हा प्रश्न असायचाच. जगभरातल्या बाजारपेठांमध्ये त्याचा तपास केला जात असे. मोटारी, कापड, औषधे वगैरे ग्राहकांच्या उपयोगाच्या असंख्य वस्तू तयार करण्यासाठी ज्या वेगवेगळ्या प्रकारची यंत्रे आणि साहित्य लागत असे ते तरी निदान परदेशी बाजारपेठेत मिळायचे. त्यांचाच वेगळ्या प्रकाराने उपयोग करून घेऊन आपल्याला हवा तो परिणाम साधता येईल कां याचा विचार केला जात असे.

याच्या उलट पुढारलेल्या देशांत अवकाशातल्या उपयोगासाठी मुद्दाम बनवून घेतलेले कांही खास पदार्थ आणि उपकरणे कालांतराने सर्वसामान्य ग्राहकोपयोगी वस्तूंच्या निर्मितीसाठी सर्वांना उपलब्ध होत असत. त्यांचा चांगल्या प्रकाराने वापर करून घेता येत असे. पण आपल्याला हव्या असलेल्या सगळ्या वस्तू राजकीय कारणांमुळे आयात करता येत नाहीत. त्यांचा पर्याय देशातच शोधावा लागतो. मूलभूत संशोधन, पुस्तकी ज्ञान आणि प्रसिध्द झालेली माहिती यावरून कांही तर्क बांधायचे, एकमेकांशी चर्चा, विचारविनिमय करून अंदाजाने कांही प्रयोग करून पहायचे आणि त्या आधारावर पुढे जायचे अशा पध्दतीने हे संशोधन चालायचे. अशा रीतीने नवनवे प्रयोग करीत आणि अडचणीतून मार्ग काढीत भारतीय शास्त्रज्ञ आणि तंत्रज्ञ यांनी या तंत्रज्ञानाचा विकास करून वेगवेगळ्या प्रकारचे अग्निबाण तयार केले. त्या बरोबर मधल्या काळात आपल्या देशातल्या यंत्रोद्योगाच्या क्षेत्रात जी प्रगती होत गेली तिचा ही फायदा त्यांना मिळाला.

सर्वसामान्य यंत्रसामुग्री आणि अवकाशात पाठवायचे अग्निबाण किंवा उपग्रह बनवणे यातील दोन महत्वाचे फरक पुढे दिलेल्या सोप्या उदाहरणाने स्पष्ट होतील. स्वयंपाक करण्यासाठी प्रेशर कुकर तयार करायचा असेल तर त्यात किती अन्न शिजवायचे यावरून त्याचा आकार ठरतो, गॅसच्या ज्वालेचे तपमान आणि वाफेचा दाब लक्षात घेऊन त्याचे भांडे कोणत्या धातूचे बनवायचे ते ठरते. एक सोपे गणित मांडून त्याची जाडी ठरवता येते. पण यातल्या अनेक बाबी अनिश्चित असतात. गॅसच्या शेगडीतल्या ज्वालेचे जास्तीत जास्त तपमान नक्की किती अंश असू शकेल ते माहीत नसते आणि वाफेचा दाब मर्यादित ठेवण्यासाठी शिट्टी, व्हॉल्व्ह वगैरे असले तरी तो उडेपर्यंत आतल्या वाफेचा दाब नक्की किती पास्कलपर्यंत वाढत जाईल हे सांगता येत नाही. कुकरच्या खाली खूप ऊष्ण ज्वाला आणि आंत थंडगार पाणी या परिस्थितीमुळे त्याच्या तपमानात जो असमतोल असतो त्याचा त्या भांड्यावर विपरीत परिणाम होतो, वापर करतांना त्याची झीज होते, घासतांना त्यावर चरे पडतात, आपटल्याने त्याला पोचे येतात वगैरे कारणांनी त्याची सहनशक्ती कमी होते. अखेर तो अगदी फुटला जरी नाही, नुसता थोडा वाकडा तिकडा झाला तरी त्याचे झांकण लागत नाही, त्यामुळे तो निकामी होतो. अशा कल्पना करता येण्यासारख्या तसेच तिच्या पलीकडच्या अनेक गोष्टींचा विचार करून तो बनवतांना त्याची जाडी सरळ पाच ते दहा पटीने वाढवली जाते. याला 'फॅक्टर ऑफ सेफ्टी' असे नांव आहे. आत शिजवण्याच्या पदार्थांच्यासह त्या कुकरचे वजन सामान्य माणसाला सहजपणे उचलता येते आणि गरजेपेक्षा जास्त जाडी त्याला परवडते. त्यामुळे त्याला फारसा फरक पडत नाही.

पण विमान किंवा उपग्रहाचे वजन कमीत कमी ठेवणे अत्यावश्यक असल्यामुळे असा सढळपणा त्यांत चालत नाही. त्यांचे वजन वाढले तर ते उचलण्यासाठी जास्त जोर लावावा लागेल. तो लावण्यासाठी यंत्राचा आकार वाढवला तर त्याचे वजन वाढेल. अशा प्रकारे ते पृथ्वीवरून उडणारच नाहीत. त्यामुळे त्यातील प्रत्येक वस्तूच्या वजनावर बारीक लक्ष ठेवावेच लागते. त्यांचा उपयोग नेमक्या कोणकोणत्या परिस्थितीत करायचा आहे हे आधीपासून ठरवलेले असल्यामुळे त्यातल्या प्रत्येक बाबीची कसून चौकशी करून आणि अनेक प्रयोगाद्वारे सर्व बाबींची अथपासून इतीपर्यंत समग्र माहिती मिळवली जाते व तिचे संपूर्ण विश्लेषण केले जाते. जितक्या प्रमाणात त्यातील अनिश्चितता कमी होते तितकी कमी फॅक्टर ऑफ सेफ्टी वापरता येते. वजनाने हलके पण पुरेसे कणखर वा लवचीक असे खास मिश्रधातू निर्माण करून त्यांचा उपयोग आवश्यक किंवा शक्य असेल त्या भागांसाठी केला जातो. त्या भागांची एकच सरधोपट जाडी न ठेवता आवश्यक तिथे ती जास्त आणि गरज नसेल तिथे ती कमी ठेवली जाते. जे भरीव भाग जास्तच वजनदार असतात ते तितक्याच क्षमतेचे पण वजनाने हलके करण्यासाठी सळीपासून बनवण्याऐवजी ऐवजी नळीपासून तयार करतात. अशा अनेक उपायांनी त्यांचे वजन कमी केले जाते.

दुसरा मुद्दा याच्या बरोबर उलट प्रकारचा आहे. मोटारगाडीतला एकादा नटबोल्ट ढिला झाला तर त्याचा खडखडाट ऐकून ड्रायव्हर लगेच गाडी थांबवेल, ती रस्त्याच्या बाजूला उभी करून इंजिन उघडून पाहील आणि त्याला जमलेच नाही तर मोटार गॅरेजमध्ये नेऊन दुरुस्त करून आणेल. विमान आकाशात उडल्यानंतर यातले कांही करता येत नाही, यामुळे ते उडण्यापूर्वीच सर्व दक्षता घेतली जाते. तरीसुध्दा त्यात कांही किरकोळ बिघाड झालाच तर कुशल पायलट ते विमान सुरक्षितपणे जवळ असलेल्या विमानतळावर उतरवतो आणि त्यातले तज्ज्ञ दुरुस्तीचे काम करतात. अग्निबाण आणि उपग्रह यांच्या बाबतीत मात्र उड्डाणानंतर कांहीसुध्दा करणे कोणालाही शक्य नसते. त्यामुळे त्यातील प्रत्येक गोष्ट नेमकी आणि अचूकच असावी लागते. एकादा बोल्ट कच्चा किंवा ढिला राहिला तरी काम भागावे म्हणून चाराऐवजी ते सहा करता येत नाहीत किंवा त्यांची जाडी वा लांबी वाढवता येत नाही आणि चारातला एक जरी निघाला तरी त्या यंत्राचा कारभार आटोपलाच. अशा प्रकारे चूक होण्याचे मार्जिन दोन्ही बाजूंनी नसते.

या कारणामुळे दुसर्‍या कोणत्याही व्यवसायात आढळणार नाही इतकी गुणवत्तेची काळजी या क्षेत्रात घ्यावी लागते. एक साधे उदाहरण द्यायचे झाल्यास हवेच्या तपमानातील बदलामुळे कोठल्याही पदार्थाचे जेवढे प्रसरण किंवा आकुंचन होते व त्यामुळे त्याच्या आकारमानात जो अत्यंत सूक्ष्म फरक पडतो तो सुध्दा पडू नये यासाठी कोणताही भाग बनवण्याचा अखेरचा टप्पा वातानुकूलित दालनात पूर्ण करतात. वातावरणातील धुळीचे कण, उच्छ्वासातून बाहेर पडणारी वाफ किंवा हाताला आलेला घाम यांचा संसर्गसुध्दा त्या कामात चालत नाही. त्या दालनातल्या हवेतल्या धूलीकणांचे प्रमाण सतत मोजले जात असते. ते कमीत कमी ठेवण्यासाठी तिथली हवा सतत अनेक फिल्टर्समधून गाळली जात असते. एवढेच नव्हे, तिथल्या कामगारांना हॉस्पिटलातल्या सर्जनप्रमाणे हातात स्वच्छ मोजे घालून नाकातोंडावर पट्टी बांधावी लागते आणि ते सारखे बदलावे लागतात. अशी अनेक उदाहरणे देता येतील. या कामासाठी लागणारे अगणित भाग स्वतःच्या किंवा कोठल्याही एकाच यंत्रशाळेत तयार करणे जगात कोणालाच शक्य नसते. ते काम निनिराळ्या क्षेत्रात प्राविण्य मिळवलेल्या विविध संस्थांकडूनच करून घ्यावे लागते. त्यासाठी सर्वेक्षण करून त्यांची निवड करण्यात येते. गुणवत्तेचे महत्व त्या ठिकाणच्या कामगारांच्या मनावर बिंबवावे लागते, तसेच पदोपदी अनेक किचकट चाचण्या घेऊन ती टिकवून ठेवावी लागते. "चलता है " आणि "जाने दो यार" असे म्हणण्याची संवय असलेल्या भारतातल्या कामगारांकडून ही गुणवत्ता सांभाळून घेण्यासाठी जास्तच कसून प्रयत्न करावे लागतात.

या अग्निबाणांना आणि उपग्रहांना अंतराळातील अतीशीत तपमानात सक्षम रहावे लागते. बहुतेक सर्व धातूंचे तपमान शून्याच्या खाली नेल्यानंतर त्यांच्यातला लवचीकपणा कमी होत जातो. साधे लोखंड अंतराळात नेल्यास काचेसारखे तडकते. उड्डाण करतांना हवेच्या घर्षणामुळे पृष्ठभागाचे तपमान प्रचंड वाढते. अशा तपमानात साधे लोखंड मेणासारखे मऊ होते किंवा वितळून जाते. या दोन्ही प्रकारच्या तपमानात स्थिर राहतील असे गुणधर्म असणारे खास मिश्रधातू मुद्दाम विकसित करावे लागतात. ते अतीशय महाग पडत असल्यामुळे रोजच्या उपयोगाच्या वस्तू बवनण्यासाठी वापरणे परवडत नाही. यामुळे ते बाजारात उपलब्ध नसतात. त्यांची निर्मिती प्रयोगशाळांमध्ये करावी लागते. त्यासाठी ते धातू बनवण्यापासून त्यांना वेगवेगळे आकार देण्याच्या सर्व प्रक्रिया मुद्दाम विकसित कराव्या लागतात.

ही सर्व अवधाने सांभाळून आपल्या तंत्रज्ञांनी अग्निबाण बनवून घेतले, त्यांना अधिकाधिक शक्तीशाली बनवत नेऊन रोहिणीसारख्या सक्षम अग्निबाणांची निर्मिती केली. ती उडवण्यासाठी विशिष्ट प्रकारचे तळ बांधले. त्याबरोबर कोणती उपकरणे पाठवायची ते ठरवून ती मिळवली. उडवलेल्या रॉकेट्समधून मिळणारे संदेश ग्रहण करणे आणि त्यांचा सुसंगत अर्थ लावून व त्याचे विश्लेषण करून त्या माहितीचा योग्य प्रकारे उपयोग करून घेणे यासाठी सुसज्ज अशी यंत्रणा उभी केली. आर्यभटापासून सुरुवात करून अनेक उपग्रह निर्माण केले आणि त्यांना अवकाशात स्थानापन्न केले. त्यांचे नियंत्रण करण्यासाठी व त्यांच्या संदेशवहनासाठी सक्षम अशा विवक्षित यंत्रणा विकसित केल्या. या प्रगतीला आतापर्यंत पांच दशकाइतका वेळ लागला असला तरी आपल्याला हे काम करता आले हीच गोष्ट स्पृहणीय आहे. जगातील फार थोडे देश एवढे काम स्वतःच्या प्रयत्नाने करू शकले आहेत.

पृथ्वीवरील वातावरणाचे निरीक्षण आणि दूरसंचार व्यवस्थेसाठी संदेशवहन अशी कामे यशस्वी झाल्यानंतर आता चंद्रयान पाठवून आपण पुढली पायरी गाठली आहे.