30 मीटर व्यासाच्या दूरादर्श प्रकल्पात भारताचा सहभाग

आंतर्राष्ट्रीय सहभागाने अंतरिक्ष निरीक्षणासाठी एक विशाल दूरादर्श अमेरिकेतील हवाई राज्यामधील सर्वात उंच म्हणून गणल्या गेलेल्या मौना की (Mauna Kea) या पर्वतावर स्थापन करण्यासाठी एक प्रकल्प नुकताच कार्यान्वित झाला आहे. या दूरादर्शामधील अंतर्गोल आरशाचा व्यास 30 मीटर एवढा विशाल होणार असल्याकारणाने या प्रकल्पाचे नामाभिधान "30 मीटर दूरादर्श" (TMT) असे करण्यात आले आहे. अशी अपेक्षा आहे की या दूरादर्शामधून शास्त्रज्ञाना 1300 कोटी (13 billion) प्रकाश वर्षे पूर्वीचे विश्व, बघणे शक्य होणार आहे.

2014च्या डिसेंबर महिन्यात, भारताने या प्रकल्पात सहभागी होण्याला अधिकृत मान्यता दिली. भारताशिवाय या प्रकल्पात अमेरिका, जपान, कॅनडा आणि चीन हे देश सहभागी रहाणार आहेत. 2014 ते 2023 या कालात भारत या प्रकल्पात 100 कोटी रुपये गुंतवणूक करणार असून यापैकी 30 टक्के गुंतवणूक रोख व बाकीची गुंतवणूक या दूरादर्शाच्या भागांचे भारतात जे प्रस्तावित उत्पादन निरनिराळ्या उद्योगांमध्ये केले जाणार आहे त्यांच्या स्वरूपात असणार आहे.

कोणत्याही दूरादर्शासाठी, त्याची प्रकाश ग्रहण करण्याची आणि दोन एकमेकांच्या अगदी जवळ दिसणार्‍या आकाशस्थ ज्योतींमधील फरक विशद करण्याची,( resolve small detail) या दोन्ही क्षमता त्या दूरादर्शाच्या ऑब्जेक्टिव्ह ( प्राथमिक रितीने अंतरिक्षातून येणारा प्रकाश ग्रहण करून तो एकत्रित करण्याचे कार्य करणार्‍या) असलेल्या भिंग किंवा आरसा यांच्या व्यासावर (diameter or aperture) मुख्यत्वे अवलंबून असतात. हा व्यास जेवढा मोठा तेवढ्या त्याच्या या दोन्ही क्षमता अधिक असतात. भारतात सध्या कार्यान्वित असलेल्या सर्वात मोठ्या दूरादर्शातील आरशाचा व्यास फक्त 2 मीटर आहे. ( हा दूरादर्श लडाख मधील हानले गावाजवळील सरस्वती या पर्वतावर आहे). नैनिताल जवळील देवस्थल येथे बांधल्या जाणार्‍या नवीन दूरादर्शाच्या आरशाचा व्यास 3.6 मीटर एवढा असणार आहे. यावरून वाचकांना कल्पना येऊ शकेल की मौना की वरील 30 मीटर दूरादर्शाच्या क्षमता केवढ्या प्रचंड असणार आहेत.

कोणत्याही दूरदर्शामध्ये ऑब्जेक्टिव्ह्चे कार्य, आरसा किंवा भिंग यांच्यामुळे करता येते. भिंगाचा ऑब्जेक्टिव्ह म्ह्णून वापर केलेल्या दूरादर्शांना रिफ्रॅक्टिंग दूरादर्श (dioptrics) या नावाने तर आरसा वापरलेल्या दूरादर्शांना रिफ्लेक्टिंग दूरादर्श (catoptrics) असे म्हणतात. काही दूरादर्शांमध्ये या दोन्हीचा वापर केला जातो त्यांना कॅटॅडायोप्ट्रिक दूरादर्श (Catadioptric telescopes) या नावाने संबोधले जाते. मात्र कोणताही मोठ्या आकाराचा दूरादर्श हा नंतरच्या दोन प्रकारातीलच असावा लागतो. याचे सोपे कारण असे आहे की डिस्टॉर्शन न येऊ देता आकाशस्थ ज्योतींची प्रतिमा हुबेहुब निर्माण करू शकेल असे भिंग बनवण्यासाठी मुळात आवश्यक अशी काचेची एवढी मोठी स्लॅब काचेचा रस ओतून तयार करणे हे मोठे कठीण कार्य आहे व अशी स्लॅब जरी ओतली तरी त्यातून बहिर्गोल आकाराचे एवढे मोठे भिंग घासून बनवणे हे तर अशक्यप्रायच असते. त्या मानाने वक्रता दिलेले आरसे बनवणे सोपे असते व त्यांना पॅरॅबोलिक किंवा हैपरबोलिक वक्रता देणे सहज साध्य होते.

मात्र 30 मीटर एवढ्या मोठ्या व्यासाचा, अखंड आणि पाहिजे तसे कार्य करू शकणारा आरसा बनवण्याचा विचार सुद्धा करता येत नाही कारण असे करणे जवळ जवळ अशक्यप्रायच आहे. असा आरसा बनवलाच तर तो अत्यंत वजनदार होईल आणि मध्यभागी गुरुत्वाकर्षणाच्या बलाने लवकरच खचेल व त्याचा आकार डिस्टॉर्ट होईल. अशा आरशाची देखभाल करणेही अत्यंत जिकिरीचे ठरेल. मौना की पर्वतावर जपानी तंत्रज्ञांनी बांधलेला सुबरू या नावाचा आणखी एक दूरादर्श उभारलेला आहे. जुलै 2011 मध्ये या दूरादर्शातील आरशावर कूलण्ट गळती झाली. या अपघातामुळे या दूरादर्शाच्या कार्यावर जबरदस्त परिणाम झाला. आवश्यक ती दुरूस्ती आणि देखभाल करून दूरादर्शाला पूर्वस्थितीत आणण्यासाठी ( या देखभालीमध्ये बारकाईने केलेली तपासणी आणि खराब झालेल्या भागांची स्वच्छता याचा अंतर्भाव होता.) तंत्रज्ञांना तब्बल दोन वर्षे लागली व दूरादर्श परत कार्यान्वित होण्यासाठी 2013 सालच्या उन्हाळ्याची वाट पहावी लागली.

या प्रकारच्या अडचणींना तोंड देण्याची वेळ येऊ नये म्हणून TMT च्या आराखड्यात एकच ऑब्जेक्टिव्ह आरसा न वापरता 1.44 मीटर आकाराचे 492 अष्टकोनी आरसे एकमेकाला जिग-सॉ-पझल सारखे जोडून एक मोठा आरसा बनवण्याचे ठरवले गेले आहे. या प्रत्येक अष्टकोनी आरशाचे, तिन्ही अक्षांवरील स्थानांचे (Position) 3 प्रिसिजन अ‍ॅक्चुएटर्स (precision actuators) वापरून नियंत्रण करण्यात येणार आहे. 1 मायक्रॉन ( मिमीचा 1/100 भाग) पर्यंतच्या अचूकतेने जर तिन्हीपैकी कोणत्याही अक्षावर आरशाचे स्थान पाहिजे त्या ठिकाणापासून ढळलेले आढळले तरी हे प्रिसिजन अ‍ॅक्चुएटर्स त्या आरशाला योग्य त्या स्थानी परत आणतील अशी व्यवस्था करण्यात येणार आहे. या व्यवस्थेमुळे या 492 अष्टकोनी आरशांचा मिळून एक महाकाय 30 मीटर व्यासाचा अखंड आरसा तयार होणार आहे.

एकूण 492 अष्टकोनी आरसे, त्यांच्या नियंत्रणासाठी आवश्यक 1500 अ‍ॅक्चुएटर्स आणि आरसे ज्या आधारभूत स्ट्रक्चरवर उभे राहणार आहेत आणि नियोजित रितीने (एकत्रितपणे एकच आरसा म्हणून) कार्य करणार आहेत ती संपूर्ण बांधणी या सर्वांचे उत्पादन, चाचण्या आणि पुरवठा हे करण्याची जबाबदारी भारताने अंगावर घेतलेली आहे. या संपूर्ण व्यवस्थेमुळे ही संपूर्ण बांधणी एकच हैपरबोलॉइड आरसा म्हणून कार्यरत राहील. या बांधणीचे बहुतांशी भाग बेंगलुरू येथे उत्पादित केले जाणार आहेत. या शहरात इलेक्ट्रोनिक्स, संगणक प्रणाली आणि अ‍ॅस्ट्रोफिजिक्स या विषयांमधील बरेच उच्च तंत्रज्ञान विकसित झालेले असल्याने या बांधणीच्या उत्पादनात या सर्व तंत्रज्ञानाचा कस लागणार आहे.

इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ अ‍ॅस्ट्रोफिजिक्स मधे असोसिएट प्रोफेसर असलेले व TMT-India च्या या प्रकल्पाचे संचालक असलेले प्रोफ. ईश्वर रेड्डी यांना असे वाटते की या प्रकल्पातील सर्वात कठीण भाग, या शेकड्यांनी असलेल्या आरशांच्या अष्टकोनी तुकड्यांना एकच विशाल आरशाप्रमाणे हलवणे हा आहे. यासाठी मेकॅनिक्स, इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑप्टिक्स आणि नियंत्रण प्रणाली या क्षेत्रांतील नवीन तंत्रज्ञान विकसित करण्याची गरज भासणार आहे. TMT-India हा प्रकल्प इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ अ‍ॅस्ट्रोफिजिक्स, नैनिताल मधील आर्यभट रिसर्च इन्स्टिट्यूट फॉर ऑबझर्व्हेशनल सायन्स आणि पुण्यातील इंटर युनिव्हर्सिटी सेन्टर फॉर अ‍ॅस्ट्रॉनॉमी अ‍ॅन्ड अ‍ॅस्ट्रोफिजिक्स यांच्या भागीदारीत उभा राहिलेला आहे.

प्रो. रेड्डी यांच्या म्हणण्याप्रमाणे, 2023 मधे पूर्ण होणारा TMT दूरादर्श इतका शक्तीमान असणार आहे की अंतरिक्षात पाठवलेल्या हबल दूरादर्शापेक्षा याची प्रकाश ग्रहण क्षमता 150 पटींनी जास्त असणार आहे. यामुळे शास्त्रज्ञांना सूर्यमालेपासून दूर दूर अंतरावरील अंतरिक्षाचे निरीक्षण करणे सहज साध्य होणार आहे. लांबच्या अंतरावरच्या अंतरिक्षाचे आपण निरीक्षण करतो तेंव्हा प्रत्यक्षात आपण भूतकालातच डोकावून बघत असल्याने कालमापन सुरू झाले त्या क्षणाच्या अगदी जवळपासून किंवा महास्फोटाला 5 लक्ष वर्षे पूर्ण झाल्याच्या क्षणी विश्व कसे दिसत होते होते हे बघणे शक्य होणार आहे.

सॅन्टा बार्बारा येथील कॅलिफोर्निया विद्यापीएठाचे चॅन्सेलर आणि TMT च्या संचालक मंडळाचे प्रमुख हेनरी यांग म्हणतात; " भारताने या प्रकल्पात गुंतवणूक करण्याच्या घेतलेल्या निर्णयामुळे हा प्रकल्प यशस्वी होण्याची खात्री अधिक बळकट झाली आहे. भारताने अंगावर घेतलेल्या, अष्टकोनी आरसे, त्यांच्या नियंत्रणासाठी आवश्यक अ‍ॅक्चुएटर्स आणि आरसे ज्या आधारभूत स्ट्रक्चरवर उभे राहणार आहेत ती संपूर्ण बांधणी या सर्वांचे उत्पादन, चाचण्या आणि पुरवठा हे करण्याच्या जबाबदारीमुळे या प्रकल्पाचे कार्य उत्तम रितीने पुढे जाईल.

या आठवड्यात या प्रकल्पाच्या प्रगतीत एक नवीनच अडचण निर्माण झाली आहे. अमेरिकेतील काही मंडळींना हा प्रकल्प म्हणजे हवाईयन लोकांच्या एका पवित्र स्थलावर झालेले अतिक्रमण वाटत असल्याने त्यांनी निदर्शने, सत्याग्रह आणि नेटवर सह्यांची मोहीम वगैरे प्रकारांनी आपला निषेध व्यक्त करणे सुरू केले आहे. ही अडचण लवकरच दूर होईल व प्रकल्पाची कार्य नेटाने पुढे जाईल एवढीच आशा आपण व्यक्त करू शकतो.

15 एप्रिल 2015